Тесты DLSS в Deliver us the Moon и Wolfenstein: Youngblood: значительное улучшение качества

Опубликовано:

turing-gpuМы уже неоднократно рассматривали работу технологии Deep Learning Super Sampling или DLSS. Первое время пришлось мириться с недостатками качества картинки, особенно артефакты были заметны в Battlefield V. В Metro: Exodus, Anthem или Shadow of the Tomb Raider тоже были проблемы с качеством картинки, особенно в Anthem. И только в Control мы получили существенные улучшения.

Если верить NVIDIA, за прошедшие месяцы и недели были внесены многочисленные оптимизации. И результат мы как раз рассмотрим в статье. Мы протестируем игры Deliver us the Moon и Wolfenstein: Youngblood, оценим качество DLSS и эффектов RTX. Но сначала позвольте привести предыдущие статьи по теме DLSS:

Но сначала позвольте напомнить принцип работы DLSS.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Как работает DLSS?

Для DLSS тоже используется нейросеть, анализирующая кадры из разных игр. С одной стороны, видеокарта обеспечивает рендеринг кадров (в меньшем разрешении, нежели родное), с другой стороны имеются идеальные кадры. Последние были получены на суперкомпьютере NVIDIA SATURN V с 64x суперсемплингом (64xAA). Через DLSS просчитываются финальные кадры, которые используют на входе как кадры видеокарты с низким разрешением, так и идеальные кадры. За инференс отвечают ядра Tensor архитектуры Turing.

По сути, алгоритм DLSS представляет собой высоко специализированный (и временной) фильтр скейлинга. Конечно, результат уступает по качеству картинке в родном высоком разрешении, но приближается к ней благодаря оптимизациям и тренировке сети глубокого обучения. Чтобы получить такой же результат, как в высоком родном разрешении, сеть глубокого обучения должна обладать бесконечно большим массивом данных, а также тренироваться бесконечное время. Так что DLSS неизбежно приводит к неточностям и артефактам, другой вопрос, насколько они заметны.

Поскольку данные для тренировки доступны с суперсемплингом 64x, кадр 2K с масштабированием до 4K может выглядеть даже лучше, чем кадр в родном разрешении 4K. Но здесь все зависит от тренировки сети глубокого обучения, которая в конечном итоге и дает наилучший результат. Чем больше будет тренировок сети, тем лучше будет работать алгоритм.

На втором этапе внедрения технологии будет работать DLSS 2x, когда в качестве основы для алгоритма будет браться кадр с видеокарты в планируемом выходном разрешении (пока разрешение меньше). После чего будет выполняться такой же процесс инференса. Но на первом этапе кадр берется в меньшем разрешении, всегда выполняется масштабирование. За прошедшие месяцы NVIDIA внесла многочисленные улучшения в работу DLSS. Что впервые стало заметно в игре Control.

Deliver us the Moon - DLSS

Мы начнем с Deliver us the Moon. Игра поддерживает эффекты RTX и DLSS. Перед запуском можно выбрать путь рендеринга игры через DirectX 11 или DirectX 12 API. Эффекты RTX и DLSS доступны только под DirectX 12. В настройках можно выбрать уровень эффектов RTX: отключены, Medium, High и Epic. В зависимости от выбранного уровня, через RTX просчитываются только отражения или еще и эффекты освещения.

В настройках DLSS тоже можно выбрать включение и выключение эффектов, а также качество (Performance, Balanced и Quality). Мы проведем сравнение между выключенным DLSS и настройкой высокого качества (Quality). Отметим, что мы сравниваем скриншоты. При динамичном геймплее разница будет еще менее заметной.

Перейдем к первому сравнению между уровнями DLSS On/Off в Deliver us the Moon:

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Как и в случае оценки DLSS в других играх, необходимо присматриваться к деталям. Для DLSS большой проблемой всегда были заборы. На первый взгляд, DLSS справляется с ними в Deliver us the Moon довольно хорошо.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

При сравнении скриншотов другой сцены мы не обнаружили существенных отличий.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

На третьей сцене с забором из сетки-рабицы существенных отличий мы тоже не наблюдаем. Причем мы сравниваем статические скриншоты, во время динамичного геймплея отличия будут еще менее заметными.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

У DLSS часто возникают проблемы с отображением текстур пола и деталей на фоне, но и здесь мы не получили видимых отличий.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Из-за масштабирования разрешения DLSS теряются тонкие детали. Разницу можно заметить по детализации рисунка. В частности, надписи не такие резкие.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Теперь позвольте рассмотреть участки скриншотов более детально. Начнем с увеличенного фрагмента с антенной. Интересно, что DLSS даже добавляет некоторые детали, причем весьма удачно.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Реализация DLSS в Deliver us the Moon хорошо справляется с отображением сетки-рабицы и тонкими линиями, такими как кабели. На границе проволоки забора заметно легкое размытие, но в динамике отличия вряд ли будут видны.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Как мы упоминали ранее, надписи теряют детализацию с DLSS, но все равно остаются читаемыми. Здесь вряд ли можно говорить о существенном снижении детализации. Картина принципиально отличается от первых реализаций DLSS, например, в той же игре Battlefield V.

Deliver us the Moon - RTX

DLSS можно активировать только с эффектами трассировки лучей. Ниже мы добавили скриншоты с эффектами RTX.

Слева - без RTX. Справа - с RTX.

Слева - без RTX. Справа - с RTX.

Слева - без RTX. Справа - с RTX.

Слева - без RTX. Справа - с RTX.

Кроме отражений, трассировка лучей используется для улучшения расчета теней. Вместо классических карт теней, которые описывают предварительно заданную тень для каждого объекта (без динамики, в зависимости от условий освещения), через RTX правильно рассчитываются тени на любых поверхностях. Данные тени дают лучшее ощущение глубины сцены и отображаемых объектов.

Deliver us the Moon - тесты

Перейдем к тестам, которые мы получили на максимальных настройках качества с разрешениями 2.560 x 1.440 и 3.840 x 2.160 пикселей.

Deliver us the Moon

2.560 x 1.440 пикселей - Epic

FPS
Больше - лучше

Deliver us the Moon

3.840 x 2.160 пикселей - Epic

FPS
Больше - лучше

В игре Deliver us the Moon в разрешении 2.560 x 1.440 частота кадров увеличилась после активации DLSS примерно на 60%. В разрешениях 2.560 x 1.440 и 3.840 x 2.160 пикселей, в зависимости от видеокарты, включение DLSS позволяет получить плавную частоту кадров. В разрешении UHD частота кадров вырастает более чем в два раза. Конечно, для повышения производительности всегда можно отказаться от RTX полностью.


Wolfenstein: Youngblood - DLSS

Wolfenstein: Youngblood - вторая игра в нашем списке. В отличие от Deliver us the Moon, игра Wolfenstein: Youngblood использует Vulkan API, который был обогащен поддержкой RTX и DLSS. И Bethesda как раз этим и воспользовалась.

В графических настройках после свежего обновления Wolfenstein: Youngblood появилась опция включения RTX и DLSS на видеокартах GeForce RTX. Для DLSS и здесь можно выбрать разные настройки качества.

Перейдем к первым сравнительным тестам включенного/выключенного DLSS в Wolfenstein: Youngblood:

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

На первых скриншотах мы получаем весьма интересные отличия. Без DLSS некоторые детали теряются, но искусственный интеллект и нейросеть их возвращают. Ранее мы говорили о падении качества картинки после включения DLSS в той или иной степени. Теперь DLSS в Wolfenstein: Youngblood приводит к противоположному результату.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Даже если присматриваться, отличия между родным разрешением и DLSS не видны. Небольшие отличия по яркости могут быть связаны с другими причинами. Но на таких областях, как заборы, мы не наблюдаем негативных последствий от включения DLSS.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Но вот на наружных сценах разница видна. На скриншоте в целом что-то заметить сложно, но мы вновь разберем участки.

Слева - без DLSS. Справа - с DLSS.

Если присмотреться к участкам скриншота, то разница между активным DLSS и выключенным хорошо заметна. Например, DLSS субъективно добавляет резкости. Хотя кое-где видны артефакты. Например, на левой колонне рядом с листвой. Также и на фоновом небоскребе можно видеть артефакты справа, при переходе на небо.

Wolfenstein: Youngblood - RTX

С последним обновлением игра Wolfenstein: Youngblood получила возможность расчета отражений через технологию NVIDIA RTX. Мы привели несколько скриншотов, на которых видны отражения.

Конечно, отражения лучше всего видны на отражающих поверхностях, например, на оконном стекле. В отражении просматривается здание напротив и растительность, здесь все физически верно.

На стекле витрины магазина мы тоже получаем корректное отражение окружения. Ранее никаких отражений не было, поскольку предварительно заготовленные текстуры отражений отсутствовали.

Даже на лужицах теперь видны правильные отражения. Присутствуют они и на матовых поверхностях, например, металла. Но отражения здесь уже не резкие, в отличие от отражающих поверхностей.

Wolfenstein: Youngblood - тесты

Мы провели несколько тестов с максимальными настройками качества в разрешениях 2.560 x 1.440 и 3.840 x 2.160 пикселей. Хорошо виден прирост производительности после активации DLSS.

Wolfenstein: Youngblood

2.560 x 1.440 пикселей - Epic

FPS
Больше - лучше

Wolfenstein: Youngblood

3.840 x 2.160 пикселей - Epic

FPS
Больше - лучше

Игра Wolfenstein: Youngblood не кажется "прожорливой" даже на максимальных настройках графики. Эффекты RTX имеют определенное влияние на производительность, но его можно компенсировать с помощью DLSS. Впрочем, увеличение производительности не такое существенное, как в той же Deliver us the Moon, например.


Игра Deliver us the Moon является хорошим примером того, как разработчики предпочтут внедрять функции RTX и DLSS, поскольку усилия при этом требуются минимальные. Движок Unreal Engine 4 уже содержит всю необходимую поддержку, и даже инди-разработчики могут без особых проблем добавлять в игру довольно сложные технологии.

Конечно, можно спорить насчет того, насколько более реалистичны отражения RTX по сравнению с обычными отражениями в пространстве экрана (screen space reflections), однако одно можно сказать наверняка: DLSS за прошедшие месяцы существенно продвинулась вперед. Первые реализации были не такими убедительными и страдали из-за артефактов и ухудшения качества картинки.

В игре Deliver us the Moon мы не столкнулись с какими-либо недостатками качества графики после активации DLSS. Конечно, артефакты можно было заметить время от времени, но только на скриншотах, в динамике геймплея они уже не воспринимаются. Но активация DLSS возможна только в случае добавления эффектов RTX. При активации RTX частота кадров может просаживаться до 50%, в зависимости от видеокарты, так что далеко не каждая видеокарта GeForce RTX может выдать достаточную частоту кадров в нужном разрешении. Что как раз компенсирует DLSS.

В случае Deliver us the Moon эффекты RTX существенно улучшают визуальную составляющую космического триллера, что добавляет реализма. А включение DLSS позволяет нивелировать падение частоты кадров без серьезного влияния на качество картинки.

WВ Wolfenstein: Youngblood мы получаем схожие результаты активации RTX и DLSS, но не только. Wolfenstein использует движок id Tech 6 и Vulkan API. С помощью расширений в движок можно добавить поддержку RTX и DLSS. В отличие от известных реализаций через интерфейс DXR под DirectX 12, VulkanRT показался нам более гибким и универсальным вариантом.

Включение DLSS в Wolfenstein: Youngblood позволяет увеличить частоту кадров на 70-90%. Что тоже позволяет компенсировать падение fps из-за отражений RTX. В случае Wolfenstein: Youngblood выводы схожи с Deliver us the Moon: качество картинки ощутимо не снижается, поэтому против активации DLSS серьезных аргументов нет.

Но в случае Wolfenstein: Youngblood хотелось бы отметить еще один момент: реализация отражений вышла на новый уровень. Здесь мы уже не получаем простые отражения 1:1, как в Battlefield V, которые часто кажутся неуместными. В Wolfenstein: Youngblood отражения RTX намного более реалистичны, они лучше подстраиваются под окружение сцены. Наши коллеги Digital Foundry (видеоролик приведен выше) довольно хорошо показали преимущества данной реализации. Все же дьявол кроется в деталях. Конечно, мы часто слышим аргументы "никто не будет всматриваться в кадры столь подробно" и "в динамике игры ничего не будет заметно", но качество графики все же сказывается на общем ощущении от игры. Как нам кажется, реализация RTX добавляет значительные преимущества по графике в Wolfenstein: Youngblood.

В целом, RTX и DLSS находятся на правильном пути. Но не стоит забывать, что после анонса видеокарт RTX прошло уже 18 месяцев. В 2020 году мы увидим еще больше игр. Будем надеяться, что реализация эффектов в них будет не хуже, чем в Wolfenstein: Youngblood. Кроме того, с выходом игровых консолей нового поколения эффекты трассировки лучей должны распространиться еще шире. AMD добавит аппаратное ускорение в свои GPU, да и Intel пойдет на такой же шаг в будущем. Так что путь очевиден. Возможно, NVIDIA вступила на него слишком рано, об этом можно долго спорить.