NVIDIA este un pionier în domeniul hardware-ului și software-ului pentru inteligență artificială, care propulsează descoperiri incredibile în fiecare industrie. NVIDIA DLSS, unul dintre primele lor mari algoritmi AI, a fost prezentat acum cinci ani. Scopul său a fost să crească performanța cu ajutorul randării neuronale, posibilă datorită nucleelor tensor în fiecare GPU GeForce RTX.
Încă de la lansarea sa inițială, modelele AI din spatele DLSS se antrenează neîncetat, ceea ce duce la rezultate din ce în ce mai bune și inovații, accelerând suplimentar performanța:
Astăzi, tehnologia de randare este din nou perfecționată cu prezentarea NVIDIA DLSS 3.5, care include Ray Reconstruction - un nou model de inteligență artificială care creează imagini cu o trasare a razelor de calitate superioară pentru jocuri și aplicații intense.
Alan Wake 2, Cyberpunk 2077, Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, Portal with RTX, Chaos Vantage, D5 Render, și NVIDIA Omniverse adaugă suport pentru NVIDIA DLSS 3.5 în această toamnă.
Vedeți singuri avantajele în această privire exclusivă asupra Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, vizualizat cu DLSS 3.5 și Full Ray Tracing:
"Datorită tehnologiei inteligente a DLSS 3.5, alimentată de puterea inteligenței artificiale pentru randare, puteți experimenta Cyberpunk 2077: Phantom Liberty cu imagini mai clare, iluminare mai precisă și cea mai înaltă rată de cadre posibilă." - Jakub Knapik, vicepreședinte al departamentului „Artă”, director de artă global, CD PROJEKT RED
Pentru a evalua beneficiile reconstrucției razelor, să examinăm cum funcționează trasarea acestora.
În primul rând, motorul de joc generează geometria și materialele scenei, care au atribute fizice ce influențează aspectul lor și modul în care lumina interacționează cu ele. Apoi, din perspectiva camerei, se „lansează” o mostră de raze, care determină proprietățile surselor de lumină din scenă și cum reacționează aceasta atunci când se ciocnește de materiale. De exemplu, dacă razele lovesc o oglindă, se obțin reflexii.
PROBLEMA cu DLSS până acum:
Trimiterea razelor către fiecare pixel de pe ecran este prea costisitoare din punct de vedere computațional, chiar și pentru randările offline, care calculează scene timp de câteva minute sau chiar ore. De aceea, se folosește doar o mică parte - se lansează un număr mic de raze în diferite puncte ale scenei pentru a obține o mostră reprezentativă a iluminării, capacității de reflexie și umbrelor din aceasta.
Rezultatul final este o imagine zgomotoasă, pătată, cu lacune, care totuși este suficient de bună pentru a stabili cum ar trebui să arate scena în timpul trasării razelor.
Pentru a umple pixelii lipsă care nu au fost urmăriți de raze, denoiserele (dezgomotoare pentru imagini) reglate manual folosesc două metode diferite, acumulând temporar pixeli pe parcursul mai multor cadre și interpolându-i în spațiu pentru a-i amesteca cu pixelii adiacenți. Prin acest proces, varianta finală zgomotoasă brută devine o imagine cu traiectorie de rază.
Acești denoisere sunt reglate și procesate manual pentru fiecare tip de iluminare trasată de raze din scenă, ceea ce complică și îngreunează procesul de dezvoltare, reducând rata de cadre în jocuri cu un grad ridicat de trasare a razelor, în care mai mulți denoisere funcționează simultan pentru a obține cea mai bună calitate a imaginii.
Fiecare denoiser reglat manual acumulează pixeli din mai multe cadre pentru a crește detaliile, practic furând raze din trecut, dar cu riscul de a introduce imagini reziduale (ghosting), de a elimina efectele dinamice și de a reduce calitatea altora. De asemenea, el interpolază pixelii adiacenți și amestecă aceste informații, dar din nou cu riscul de a amesteca prea mult sau prea puțin detaliu și de a crea efecte de lumină inegale.
Scalarea (upscaling) este ultima etapă a pipeline-ului de iluminare cu trasare de raze și este esențială pentru reproducerea celor mai detaliate și solicitante jocuri cu o rată de cadre ridicată. Dar, odată cu eliminarea sau reducerea calității efectelor, limitările denoisere-lor reglate manual cresc, eliminând detaliile fine (numite informație de înaltă frecvență) pe care upscalerii le folosesc pentru a produce o imagine clară și curată.
SOLUȚIA:
NVIDIA DLSS 3.5. Ultima inovație de la Nvidia, Reconstrucția razelor (Ray Reconstruction), este parte dintr-un renderer neuronal îmbunătățit cu inteligență artificială, care îmbunătățește calitatea imaginii cu raze pentru toate procesoarele grafice GeForce RTX, înlocuind denoizerele reglate manual cu o rețea AI antrenată pe supercomputerul NVIDIA, care generează pixeli de calitate superioară între razele discretizate.
Antrenat cu de 5 ori mai multe date decât DLSS 3, DLSS 3.5 recunoaște diferite efecte de rază pentru a lua decizii mai inteligente privind utilizarea datelor temporale și spațiale și pentru a păstra informațiile de înaltă frecvență pentru scalarea de înaltă calitate.
Reconstrucția razelor, antrenată cu ajutorul imaginilor randate offline, care necesită mult mai multă putere de calcul decât poate fi furnizată în timpul jocului în timp real, recunoaște modelele de iluminare din datele de antrenament, cum ar fi iluminarea globală (global illumination) sau occluderea ambientală (ambient occlusion), și le recreează în joc în timp ce joci. Rezultatele sunt mai bune decât cele obținute prin utilizarea denoizerelor reglate manual.
În Portal with RTX cu DLSS dezactivat, denoizerul se luptă cu interpolarea spațială, unde nu amestecă suficienți pixeli, creând un efect de pete. În plus, nu acumulează suficienți pixeli buni din cadrele anterioare, iar rezultatul este un efect vizual asemănător cu ceața. Cu DLSS 3.5, acesta recunoaște anumite modele legate de reflecții și menține imaginile stabile, acumulând pixeli preciși, în timp ce amestecă vecinii pentru a genera reflecții de înaltă calitate.
În scena din Cyberpunk 2077 de mai jos, iluminarea inexactă a farurilor care înconjoară mașina este rezultatul denoizerului reglat manual, care atrage efecte de iluminare inexacte din cadrele anterioare. DLSS 3.5 generează iluminarea corectă, astfel încât să poți distinge raza farurilor și să vezi cum lumina se reflectă mult mai realist pe bordura din fața mașinii.
Străzile din Night City în Cyberpunk 2077 sunt pline de reflecții de la panouri publicitare rotative și lumini neon. Cu activarea DLSS3.5, calitatea și claritatea acestora se îmbunătățesc semnificativ:
Aplicațiile creative au o mare varietate de conținut, care este dificil pentru denoizerele tradiționale, deoarece, așa cum am menționat mai sus, acestea necesită reglare manuală pentru fiecare scenă. Ca rezultat, la vizualizarea conținutului se obține o calitate a imaginii suboptimă. Cu DLSS 3.5, rețeaua neuronală cu inteligență artificială este capabilă să recunoască o mare varietate de scene, generând imagini de înaltă calitate în timpul previzualizării, înainte de a fi alocate ore pentru randarea finală. D5 Render, o aplicație de vârf în industrie pentru arhitecți și designeri, va fi disponibilă cu DLSS 3.5 în această toamnă.
"Integrarea DLSS Ray Reconstruction cu D5 Render marchează a treia noastră colaborare tehnică cu NVIDIA după DLSS SR și FG, care îmbunătățește și mai mult calitatea imaginii a capacităților de randare în timp real ale D5 Render. Așteptăm cu nerăbdare să explorăm mai multe oportunități cu NVIDIA în viitor." - Jesse Huang, vicepreședinte, șef marketing, D5 Render
Cu DLSS 3.5, Nvidia oferă o experiență mai rapidă și mai bună ca un upgrade gratuit, care îmbunătățește tehnologiile deja disponibile în jocurile tale preferate.
Datorită RTX, practic ai puterea a 2 computere în PC-ul sau laptopul tău - primul este supercomputerul NVIDIA, care antrenează modelul AI DLSS cu miliarde de puncte de date pentru a îmbunătăți performanța și calitatea imaginii. Iar al doilea - placa ta grafică GeForce RTX, cu nuclee tensor speciale pentru a rula modelul AI în timp real, plus nuclee RT specializate, inovații precum Shader Execution Reordering și puterea brută a fiecărui procesor grafic RTX, oferind cele mai bune în clasă pentru trasarea razelor.
În Cyberpunk 2077, frumosul ray tracing complet asigurat de modul Overdrive nu ar fi putut fi realizat fără puterea AI. DLSS Super Resolution (SR) reconstruește o imagine 4K dintr-una cu o rezoluție mai mică, oferind o creștere drastică a performanței și o calitate excelentă a imaginii.
Pentru a crește și mai mult performanța în cele mai solicitante momente pline de acțiune, activăm DLSS Frame Generation (FG) pe plăcile grafice din seria GeForce RTX 40, care analizează cadrele consecutive pentru a crea altele noi pentru a spori fluiditatea în joc.
Și acum NVIDIA DLSS 3.5 îmbunătățește suplimentar calitatea imaginii pentru efectele de ray tracing, înlocuind numeroase denoizere reglate manual cu Ray Reconstruction (RR).
Prin combinarea Super Resolution, Frame Generation și Ray Reconstruction, DLSS 3.5 crește cadrele pe secundă în Cyberpunk 2077 de 5 ori, comparativ cu randarea la 4K DLSS OFF.
Rețineți că în jocurile cu multiple efecte, urmărite cu raze, pot exista mai multe denoizere care sunt înlocuite cu o rețea neuronală pentru reconstrucția razelor. În aceste cazuri, Ray Reconstruction poate, de asemenea, să îmbunătățească performanța. În titluri cu ray tracing mai puțin intens și mai puține denoizere, Ray Reconstruction va îmbunătăți calitatea imaginii, deși poate exista o ușoară scădere a performanței.
Sursa: NVIDIA
