Что такое Nvidia DLAA? Объяснение анти-альясинга | ENBLE

Что такое Nvidia DLAA? Объяснение анти-альясинга | ENBLE' The condensed version is 'Что такое Nvidia DLAA? Объяснение анти-альясинга | ENBLE

После того как Nvidia представила эту функцию почти два года назад, DLAA медленно внедряется в длинный список игр, включая Diablo IV, Baldur’s Gate 3 и Marvel’s Spider-Man. Это функция с использованием искусственного интеллекта, эксклюзивная для графических карт Nvidia RTX, и мы поможем вам понять, что это такое и как она работает.

На высоком уровне DLAA работает на той же технологии, что и широко популярный DLSS от Nvidia, но с совершенно разными результатами. Он помогает улучшить окончательное качество изображения в играх, а не ухудшает его для повышения производительности.

Что такое Nvidia DLAA?

Nvidia Deep Learning Anti-Aliasing (DLAA) – это функция сглаживания краев, которая использует ту же технологию, что и Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS). Короче говоря, это DLSS без части масштабирования. Вместо масштабирования изображения Nvidia использует свою технологию, основанную на искусственном интеллекте, для более качественного сглаживания при естественном разрешении.

Сглаживание краев решает проблему алиасинга в видеоиграх. Пиксели на вашем экране располагаются в сетке, поэтому когда на экране появляется диагональная линия, появляется блочный, ступенчатый эффект. Это называется “ступеньки” (jaggies). Техники сглаживания краев пытаются заполнить пробелы между пикселями, чтобы края объектов выглядели более плавными.

В следующий раз, когда вы запустите игру, обратите внимание на растительность, заборы или любой тонкий объект с прямыми линиями. Вы увидите, что работает некоторое количество сглаживания краев. Три основные техники сглаживания краев – это мультисэмплинговое сглаживание краев (MSAA), быстрое приближенное сглаживание краев (FXAA) и временное сглаживание краев (TAA). Каждая из них берет образцы пикселей, чтобы создать среднее значение цвета, справляясь с “ступеньками”, но делает это по-разному.

MSAA – наиболее требовательный метод, берущий несколько образцов каждого пикселя и усредняющий результат, чтобы заполнить отсутствующие данные. TAA похож на MSAA, но он использует временные (зависящие от времени) данные вместо многократного образцования одного и того же пикселя. Это делает TAA более эффективным в целом, обеспечивая при этом схожий уровень качества.

Наконец, FXAA – самый малозатратный из всех. Он берет образцы пикселей только один раз, как TAA, но не использует предыдущие кадры для справки. Он сосредоточен только на том, что отображается на вашем экране для данного кадра, что делает FXAA намного быстрее, чем MSAA и TAA, но с понижением качества изображения.

Это краткое описание техник сглаживания краев важно для понимания DLAA и DLSS. DLAA работает так же, как TAA, но вместо выборки каждого пикселя он выбирает только пиксели, которые изменились с одного кадра на другой, чтобы заполнить отсутствующую информацию. DLAA также использует машинное обучение, что дает ему гораздо больше информации для работы с сглаживанием краев.

Как работает Nvidia DLAA?

Если вы знаете, как работает DLSS, то вы знаете, как работает DLAA. Это та же техника, просто применяемая по-другому. Хотя DLSS занимается масштабированием изображения, сути дела это техника сглаживания краев. Это делает понимание DLAA гораздо проще, предлагая только сглаживание краев без масштабирования.

Под капотом DLAA работает путем использования модели искусственного интеллекта и специальных тензорных ядер на графических картах Nvidia RTX. Nvidia обучает модель искусственного интеллекта, подавая на нее низкого разрешения алиасированные изображения, созданные игровым движком, а также векторы движения из той же низкого разрешения сцены. Во время этого процесса модель искусственного интеллекта сравнивает изображение низкого разрешения с эталонным изображением 16K.

После тренировки Nvidia упаковывает модель в драйвер GPU и отправляет ее вам. После загрузки драйвера тензорные ядра на графических процессорах RTX предлагают вычислительную мощность для выполнения модели искусственного интеллекта в реальном времени во время игры.

Чтобы понять DLAA, нам нужно еще раз посмотреть на TAA. Как уже упоминалось, TAA собирает только один образец на каждый пиксель, в отличие от MSAA, который собирает несколько образцов. Эти образцы собираются для получения среднего значения цвета, выравнивая “ступеньки”. В случае TAA он дрожит пиксели при сборе образца, что помогает собрать больше информации для среднего значения без сбора нескольких образцов.

Это отличное решение, и оно выглядит примерно так же хорошо, как и MSAA, но с гораздо меньшей стоимостью производительности. Проблема заключается в том, что TAA плохо справляется с движением. Образцы с дрожащими пикселями становятся непригодными, как только что-то в сцене начинает двигаться, что приводит к эффекту привидения, за который TAA так известен.

DLAA – это просто TAA, но он решает проблему с движением. Модель искусственного интеллекта может отслеживать движение, изменение освещения и контуры во всей сцене и делать соответствующие корректировки. Это позволяет избежать обработки старых образцов, с которыми TAA должен иметь дело, предоставляя при этом более чистое изображение.

DLSS и DLAA работают одинаково. Единственное различие между ними заключается в том, что DLSS использует сглаживание для достижения приемлемого качества изображения с большим выигрышем в производительности, тогда как DLAA использует сглаживание для достижения наилучшего качества изображения с потерей производительности.

Сравнение изображений Nvidia DLAA

Прежде чем приступить к техническим деталям, давайте посмотрим, как работает DLAA на практике. Эта функция впервые была внедрена в игре The Elder Scrolls Online, где также присутствуют DLSS и TAA. DLAA предназначен для замены TAA, а не DLSS. Если вы использовали технологию масштабирования для повышения производительности, DLAA будет вести вас в противоположном направлении.

Мы сделали снимки экрана игры The Elder Scrolls Online с максимальными настройками на разрешении 4K, меняя только режим сглаживания между снимками. При увеличении в три раза исходного разрешения мы можем увидеть существенные различия между DLSS и DLAA. DLSS работает с меньшим количеством информации, поэтому области, такие как черепичные крыши и зона под окном, выглядят размытыми.

Между TAA и DLAA нет большой разницы. Они приблизительно одинаковые, и некоторые области, например, зеленые листья внизу, выглядят немного лучше с TAA. Это логично. TAA и DLAA используют очень похожие методы сглаживания, поэтому они должны давать примерно одинаковое качество изображения.

Разница заключается в движении. Как уже упоминалось, TAA не всегда хорошо справляется с движением. DLAA справляется. Вкратце, он обеспечивает то же качество изображения, что и TAA, только без эффекта привидения и размазывания, которые иногда сопровождают его.

Важно отметить, что разница будет более заметна при более низком разрешении. Естественно, больше пикселей на экране означает меньшую нагрузку на сглаживание. Как уже многократно доказано DLSS, ядра Tensor могут сделать чудеса с моделью искусственного интеллекта на сценах с низким разрешением.

Sony Interactive Entertainment

Однако в других играх DLAA может быть более заметным. Например, в Marvel’s Spider-Man с его обширным городским пейзажем DLAA способен извлечь больше деталей из сцены, чем TAA для дальних объектов.

Jacob Roach / ENBLE

Однако в игре Baldur’s Gate 3 DLAA не делает намного больше, чем делает TAA самостоятельно при просмотре статического изображения. В движении он немного лучше, но качество в значительной степени зависит от скорости игры. В быстрой игре, такой как Marvel’s Spider-Man, TAA показывает больше эффекта привидения, в то время как в более медленной ролевой игре, такой как Baldur’s Gate 3, TAA и DLAA дают в основном одинаковые результаты.

Игры с поддержкой Nvidia DLAA

Jacob Roach / ENBLE

После запуска в игре The Elder Scrolls Online DLAA была добавлена в еще около десяток игр. Вот все игры, в которых нам удалось заметить наличие опции DLAA:

  • A Plague Tale: Requiem
  • Baldur’s Gate 3
  • Call of Duty Modern Warfare II
  • Call of Duty Warzone 2.0
  • Chorus
  • Crime Boss: Rockay City
  • Cyberpunk 2077
  • Deep Rock Galactic
  • Diablo IV
  • F1 22
  • F1 23
  • Farming Simulator 22
  • Hogwarts Legacy
  • Judgment
  • Jurassic World Evolution 2
  • Loverowind
  • Lumote: The Mastermote Chronicles
  • Marvel’s Spider-Man Miles Morales
  • Marvel’s Spider-Man
  • Monster Hunter Rise
  • My Time at Sandrock
  • No Man’s Sky
  • Ratchet and Clank Rift Apart
  • Redfall
  • Remnant 2
  • The Elder Scrolls Online
  • The Finals
  • The Lord of the Rings Gollum
  • Trail Out
  • WRC Generations

Та же технология, но не DLSS

xf

Хотя DLSS и DLAA делают одно и то же и работают с одной и той же технологией, не стоит их путать. Представьте их как противоположности. DLSS сосредоточен на производительности за счет качества изображения, в то время как DLAA сосредоточен на качестве изображения за счет производительности.

DLAA имеет применение в играх, таких как The Elder Scrolls Online, где значительное количество игроков имеет дополнительную мощность GPU, которая фактически не используется. Вы не увидите его в следующих играх Cyberpunk 2077 или Control, и если увидите, вам понадобится одно из самых мощных оборудований, чтобы использовать его.

К сожалению, как и DLSS, DLAA ограничен графическими картами RTX 2000 и RTX 3000. Для его работы требуются тензорные ядра, но конечный результат того стоит.