Страница 4: Игры 8K, DLSS 2.1 и RTXGI

С новой линейкой GeForce RTX 30 представлены новые функции, касающиеся вывода на дисплей. Видеокарты GeForce RTX 3090 должно быть достаточно для плавного геймплея 8K. NVIDIA подразумевает здесь новейшие хиты AAA с трассировкой лучей, но с поддержкой DLSS 2.1.

Если верить NVIDIA, GeForce RTX 3090 - первая видеокарта, позволяющая комфортно играть в 8K. Соответствующие интерфейсы тоже имеются. Например, HDMI 2.1 может теоретически обеспечивать даже разрешение 10K на 120 Гц, поэтому для 8K пропускной способности по одному кабелю вполне достаточно. Также у видеокарт есть DisplayPort 1.4a.

Тему DLSS мы поднимали уже несколько раз. С новой DLSS 2.0 NVIDIA уже сделала важный шаг вперед, качество картинки во многих случаях получается выше, чем при родном разрешении. Конечно, не все бывает всегда гладко, но DLSS - весьма эффективное решение увеличения производительности системы без компромиссов по качеству картинки.

Напомним, что Deep Learning Super Sampling (DLSS) масштабирует рендеринг из меньшего разрешения в большее, используя алгоритм на основе искусственного интеллекта. Для игр 4K на примере выше показан рендеринг в 1080p и масштабирование в 4K. Так что "настоящие" 2.073.600 пикселей (1.920 x 1.080 пикселей) масштабируются в 8.294.400 пикселей (3.840 x 2.160 пикселей), то есть в четыре раза.

Для вывода 8K NVIDIA использует внутренний рендеринг 1400P. Новый профиль DLSS под названием AI Super Resolution как раз и обеспечивает вывод в 8K. 3.584.000 пикселей (2.560 x 1.400 пикселей) превращаются в 33.177.600 пикселей (7.680 x 4.320 пикселей) - увеличение в девять раз. Соответствующий профиль DLSS используют свою модель ИИ. Для расчетов используется дополнительное поле Field of View (FOV), которое должно увеличить детализацию.

NVIDIA взяла в качестве примера Watch Dogs: Legion и показала, что 8K DLSS дает больший уровень детализации, чем родной рендеринг с меньшим числом пикселей (1080p) и большим числом пикселей (4K).

NVIDIA продемонстрировала и результаты производительности GeForce RTX 3090 в разрешении 8K с активной DLSS и без. Впрочем, пройдет еще какое-то время, прежде чем геймеры обзаведутся соответствующими дисплеями и телевизорами. Сегодня игры 8K - больше техническая демонстрация, нежели практический сценарий.

Приятно, что сегодня можно играть в 8K, но практической пользы от этого пока нет.

DLSS 2.0/2.1

Скоро многие игры обзаведутся поддержкой DLSS 2.1. Но игры, которые будут выходить в ближайшие недели и месяцы, будут поддерживать, по крайней мере, DLSS 2.0.

NVIDIA взяла в качестве примера Fortnite, рассказав на примере игры преимущества и недостатки DLSS 2.0. Fortnite должна в ближайшем будущем получить обновление с поддержкой трассировки лучей и DLSS.

На скриншоте показан рендеринг Fortnite в родном разрешении 4K (слева), а справа - DLSS 4K. Оба скриншота были получены на видеокарте GeForce RTX 3080 с настройками графики Epic. В родном разрешении частота кадров составляет всего 28 FPS, но в DLSS 4K она достигает 73 FPS, причем качество графики даже выше. Например, в тени пирса можно видеть больше деталей, чем в родном разрешении. Это верно и для других областей кадра. NVIDIA здесь еще раз подчеркивает превосходство DLSS по качеству графики. Кроме того, и частота кадров существенно выше.

RTXGI

Еще с эффектами RTX NVIDIA представила симуляцию глобального освещения сцены (Global Illumination, GI), то есть расчет освещения целиком. Metro: Exodus на данный момент является лучшим примером реализации глобального освещения. Конечно, красивые отражения и зеркальные поверхности в некоторых других играх привлекают внимание, но общая атмосфера в игре лучше всего передается через глобальное освещение методом трассировки лучей.

По этой причине NVIDIA сфокусировалась на расчете GI. Через RTXGI разработчики игр могут задействовать аппаратное ускорение. Впрочем, здесь придется сделать шаг назад. Расчеты GI пока не динамические. То есть разработчик по-прежнему выставляет так называемые пробы в 3D-окружении, которые показывают, сколько света должно быть в том или ином месте. Динамическое изменение освещения (например, открывание двери, через которую свет начинает пробиваться в темное помещение) подобные пробы определить не могут.

Но существуют методики обхода подобных проблем - по крайней мере, частично. VXGI (Voxel Global Illumination) является одной из подобных техник, а SVOGI (Voxel-Based Global Illumination) представляет собой ее дальнейшее развитие. Но и они не могут вывести динамику восхода солнца, например.

С технологией RTXGI NVIDIA пытается найти компромисс между слишком высокими аппаратными требованиями и приемлемым реализмом. Трассировка лучей применяется к свету и теням, пробы получают некоторую динамику, чтобы реагировать на изменения освещения.

Для освещения сцены обычно требуется от 250.000 до 400.000 семплов на кадр. GeForce RTX 3080 должна справиться с подобными расчетами за 0,5 мс. GeForce RTX 2080 требуется уже 1 мс, но по отношению к времени вывода всего кадра это сравнительно немного. Для поддержания плавного fps задержка не должна превышать 2 мс.

NVIDIA ориентируется на уровень 1 мс при работе RTXGI в Unreal Engine. GeForce RTX 1080 Ti может просчитывать 150.000 семплов/кадр. GeForce RTX 2060 Super - в два раза больше. GeForce RTX 2080 Ti обеспечивает уже 500.000 семплов на кадр, а GeForce RTX 3080 - почти 800.000.

NVIDIA еще раз подчеркивает, что RTXGI - не трассировка лучей в классическом смысле, которая требовала бы мощного RTX GPU. Даже слабые GPU могут выполнять соответствующие вычисления, что повышает качество картинки.

NVIDIA показала реализацию RTXGI в Unreal Engine 4 с помощью технического демо.