21.12.202321.12.2023Появившись почти два года назад, DLAA от Nvidia постепенно вошла в длинный список игр, включая Diablo IV, Baldur's Gate 3 и Spider-Man от Марвел. Эта функция сглаживания управляется искусственным интеллектом и является эксклюзивной функцией видеокарт Nvidia RTX. Мы поможем вам понять, что это такое и в чем суть ее работы.
В целом DLAA работает по той же технологии, что и известная многим DLSS от Nvidia, но результаты работы значительно отличаются. Она помогает улучшить конечное качество изображения в играх, а не снижает его для повышения производительности.
Технология Nvidia DLAA (англ. Deep Learning Anti-Aliasing – технология сглаживания, опирающаяся на искусственный интеллект) – это функция сглаживания, которая использует тот же процесс, что и DLSS от Nvidia. В целом, это та же DLSS, только без масштабирования. Вместо того, чтобы увеличивать изображение, Nvidia использует свои технологии с искусственным интеллектом для улучшения сглаживания в родном разрешении.
Сглаживание решает проблему пиксельных лесенок в видеоиграх. Пиксели на экране располагаются в виде сетки, поэтому, когда на экране появляется диагональная линия, это создает эффект блочности и ступенчатости. Такие эффекты называются «лесенками». Методы сглаживания заполняют промежутки между пикселями, благодаря чему края объектов становятся более гладкими.
В следующий раз, когда вы запустите игру, посмотрите на листву, заборы или любые другие тонкие объекты с прямыми линиями. Вы увидите эти сглаживания. Существует три основных метода сглаживания: MSAA (англ. Multisample Anti-Aliasing – множественная выборка сглаживания), FXAA (англ. Fast approXimate Anti-Aliasing – быстрое приблизительное сглаживание) и TAA (англ. Temporal Anti-Aliasing – временное приблизительное сглаживание). Каждая технология берет образцы пикселей для создания среднего значения цвета, благодаря чему неровности сглаживаются. Но способы, с помощью которых они это делают, отличаются.
MSAA – самая требовательная технология, она делает выборку каждого пикселя в нескольких точках и усредняет результат, чтобы заполнить недостающие данные. TAA действует аналогично, но использует временные (основанные на времени) данные, а не многократную выборку одного и того же пикселя. Поэтому TAA более эффективна в целом, и обеспечивает при этом аналогичный уровень качества.
Наконец, FXAA – наименее требовательная технология из всех. Как и TAA, она делает выборку пикселей только один раз, не используя прошлые кадры для сравнения. Она ориентируется только на то, что отображается на экране в данном кадре, что делает FXAA намного более быстрой, чем MSAA и TAA, хотя и ценой снижения качества изображения.
Этот краткий обзор методов сглаживания поможет понять суть DLAA и DLSS. DLAA работает так же, как TAA, но, чтобы заполнить недостающую информацию, вместо выборки каждого пикселя она берет только те пиксели, которые изменились от одного кадра к другому. DLAA также использует машинное обучение, что дает технике сглаживания гораздо больше информации для работы.
Если вы знаете, как работает DLSS, значит вы знаете, как работает DLAA. Это одна и та же технология, но применяется она по-разному. Хотя DLSS работает с масштабированием изображения, по сути, это техника сглаживания. DLAA – это тоже техника сглаживания, но без масштабирования.
DLAA использует модели искусственного интеллекта и специальные тензорные ядра на видеокартах Nvidia RTX. Nvidia обучает модель искусственного интеллекта, предоставляя ей изображения низкого разрешения, отрисованные движком игры, а также векторы движения из той же сцены низкого разрешения. В ходе этого процесса модель ИИ сравнивает изображение низкого разрешения с эталонным изображением в 16K.
После обучения Nvidia упаковывает модель в драйвер графического процессора и отправляет ее вам. После того, как вы загрузите драйвер, тензорные ядра на графических процессорах RTX обеспечат вычислительную мощность для работы модели ИИ в режиме реального времени во время игры.
Чтобы понять, что такое DLAA, нам нужно снова обратиться к TAA. Как уже говорилось, TAA собирает только один образец на пиксель, в отличие от MSAA, которая собирает несколько образцов. Эти образцы собираются для получения среднего значения цвета, сглаживая неровности. TAA «трясет» пиксели во время сбора образцов, что позволяет собрать больше информации для усреднения без использования нескольких образцов.
Это отличное решение, и оно примерно так же хорошо, как MSAA, при значительно меньших затратах на производительность. Проблема в том, что TAA не очень хорошо справляется с движением. Образцы из дрожащих пикселей приводят к появлению шлейфа и не могут быть использованы, когда в сцене что-то перемещается. Это печально известная сторона TAA.
DLAA – это та же TAA, но она решает проблему с движением. Модель искусственного интеллекта может отслеживать движение, изменение освещения и края сцены и вносить соответствующие коррективы. Это позволяет обойти старые образцы, с которыми приходится иметь дело TAA, и получить более чистое изображение.
DLSS и DLAA работают одинаково. Единственное различие между ними заключается в том, что DLSS использует сглаживание для получения приемлемого качества изображения, не теряя в производительности, а DLAA использует сглаживание для обеспечения наилучшего качества изображения, жертвую производительностью.
Закончим с технической болтовней и посмотрим на DLAA в действии. Эта функция впервые появилась в The Elder Scrolls Online, где также есть DLSS и TAA. DLAA призвана заменить TAA, а не DLSS. Если вы использовали технологию масштабирования для повышения производительности, от DLAA вы получите обратный эффект.
Мы сделали скриншоты The Elder Scrolls Online с максимальной предустановкой 4K, меняя режим сглаживания только между кадрами. Увеличив масштаб в три раза по сравнению с исходным разрешением, мы можем увидеть некоторые существенные различия между DLSS и DLAA. DLSS работает с меньшим количеством информации, поэтому такие участки, как черепица на крыше и область под карнизом шпиля, выглядят мутными.
Разница между TAA и DLAA невелика. Они примерно одинаковы, а некоторые вещи, например, зеленые листья, в TAA выглядят немного лучше. Впрочем, это объяснимо. В TAA и DLAA используются очень похожие методы сглаживания, поэтому они должны давать примерно одинаковое качество изображения.
Разница становится очевидной лишь в движении. Как уже говорилось, TAA, в отличие от DLAA, не всегда хорошо справляется с движением. DLAA обеспечивает то же качество изображения, что и TAA, только без шлейфов и размазанности, которые часто сопровождают TAA.
Важно отметить, что на более низких разрешениях разница будет более заметна. Естественно, чем больше пикселей на экране, тем меньше работы для сглаживания. Как неоднократно доказывала DLSS, в сценах с низким разрешением тензорные ядра с моделью искусственного интеллекта могут творить чудеса.
Однако в других играх DLAA может быть более заметной. Например, в Spider-Man от Марвел с ее огромным городским пейзажем для удаленных объектов DLAA удается извлечь из сцены больше деталей, чем TAA.
Впрочем, в такой игре, как Baldur's Gate 3, если смотреть на статичное изображение, DLAA не превосходит TAA. В движении она работает немного лучше, но в основном качество зависит от скорости игры. В быстрых играх, таких как Spider-Man от Марвел, TAA показывает больше шлейфов, в то время как в более медленных ролевых играх, таких как Baldur's Gate 3, TAA и DLAA дают практически одинаковые результаты.
После запуска The Elder Scrolls Online функция DLAA появилась еще примерно в десятке игр. Вот список игр, в которых мы нашли опцию DLAA:
Хотя DLSS и DLAA делают одно и то же и работают с одной и той же технологией, не стоит их путать. DLSS фокусируется на производительности за счет качества изображения, а DLAA – на качестве изображения за счет производительности.
DLAA находит применение в таких играх, как The Elder Scrolls Online, где у значительной части игроков есть дополнительная мощность графического процессора, которая фактически не используется. Вы не увидите ее в следующей Cyberpunk 2077 или Control, а если и увидите, то для того, чтобы ее использовать, вам понадобится самое мощное оборудование.
К сожалению, как и DLSS, DLAA ограничена видеокартами RTX 2000 и RTX 3000 и для ее работы требуются ядра Tensor. Но конечный результат стоит того.
© ООО "ИБИК"
Использование материалов проекта разрешается только при указании ссылки на ресурс.