انویدیا DLSS چیست و چه تاثیری روی بازی ها دارد؟

انویدیا در سری RTX 30 دو ویژگی اصلی را کانون توجه قرار داده است: ری تریسینگ و DLSS. مورد نخست را در مقاله پیش معرفی کردیم و حالا در این مطلب نوبت بررسی و معرفی DLSS است.

همچنین پلی استیشن ۵ و ایکس باکس سری ایکس نقش پررنگی در محبوبیت ری تریسینگ داشته و دارند اما DLSS هنوز هم قابلیتی در نظر گرفته می‌شود که بیشتر، کاربران رایانه‌های شخصی از آن استفاده می‌کنند.

• همه چیز درباره کارت‌های گرافیک انویدیا و AMD
• ری تریسینگ چیست و چه تاثیری روی بازی ها دارد؟

درک این مفهوم اندکی پیچیده است اما اگر بخواهیم آن را به زبان ساده توضیح دهیم، اجازه می‌دهد که بازی‌ها را با یک رزولوشن مجازی شده بالاتر تجربه کنید. چنین رویکردی باعث نمایش جزئیات و همچنین نرخ فریم بالاتر بدون فشار بیش از اندازه به کارت گرافیک می‌شود. در واقع این فناوری انویدیا با بهره‌گیری از قدرت یادگیری ماشین، تمام مزایایی که به آن نیاز دارید را در اختیار شما قرار می‌دهد.

در ادامه مانند دو مقاله پیشین، تمام چیزی که باید درباره DLSS بدانید، بازگو خواهیم کرد؛ این فناوری چطور کار می‌کند، چه مزایایی دارد و چطور باید از آن استفاده کنید. با ما همراه باشید.

DLSS چیست؟

کلمه DLSS سرواژه کلمات Deep Learning Super Sampling است که در زبان فارسی «نمونه برداری به وسیله یادگیری عمیق» معنا می‌شود. خود Super Sampling به یک تکنیک Anti-aliasing اشاره دارد که از تیز شدن لبه‌ها در تصاویر گرافیکی جلوگیری می‌کند.

یکی دیگر از روش‌های Anti-aliasing با نام SSAA یا Supersampling Ant-Aliasing شناخته می‌شود که تصاویر را در رزولوشن‌های بالاتری رندر کرده و سپس با استفاده از داده‌های آن، شکاف‌ها و مشکلات موجود در رزولوشن بومی را می‌پوشاند.

یادگیری عمیق چاشنی و همان رمز موفقیت انویدیا است. به لطف قدرت یادگیری ماشین، انویدیا می‌تواند مدل‌های هوش مصنوعی‌ را در رزولوشن بالا تولید کند. سپس تکنیک Anti-aliasing می‌تواند از این مدل‌های هوش مصنوعی برای پوشاندن اطلاعات ناقص کمک بگیرد.

این تفاوتی است که در این روش نسبت به SSAA ایجاد می‌شود چرا که SSAA نیازمند رندر کامل تصویر در رزولوشن‌های بالاتر به شکل محلی است. انویدیا این کار را خارج از رایانه شما انجام می‌دهد، بنابراین نیاز به قدرت پردازشی بالا برای نمونه‌برداری نیست.

البته انجام این فرایند به خودی خود صورت نمی‌گیرد. هسته‌های تنسور موجود در کارت‌های گرافیک سری RTX برای کارکرد صحیح این فناوری نیاز هستند. کارت‌های سری RTX 20 برای اولین بار به این هسته‌ها مجهز شدند و بعدتر انویدیا نسل دوم هسته‌های تنسور را در کارت‌های RTX 3060 الی RTX 3090 معرفی کرد که عملکردی بالاتری در هر هسته دارند.

فعلاً انویدیا در این زمینه پیشتاز است ولی شاید در آینده فناوری Super Resolution شرکت AMD، رویه را تغییر دهد.

کارکرد DLSS

DLSS نتیجه یک پروسه جامع برای آموزش الگوریتم به هوش مصنوعی انویدیا برای تولید بازی‌هایی است که ظاهر بهتری دارند. بعد از رندر بازی در رزولوشن پایین‌تر، DLSS با توجه به دانش پایه خود که درباره تصاویری با رزولوشن بسیار بالا (Super-Resolution) کسب کرده است، به اطلاعاتی پی می‌برد که به آن برای تولید یک تصویر بهتر (مانند زمانی که در رزولوشن بالاتری رندر می‌شود) کمک می‌کند.

ایده اصلی این است که بازی‌ها حین اجرا روی رزولوشن 1440p شبیه زمانی به نظر برسند که شما در حال اجرای همان بازی روی رزولوشن 1080p هستید. همین موضوع در خصوص اجرای بازی‌ها روی رزولوشن 1080p با ظاهر 1440p نیز صدق می‌کند. DLSS 2.0 به عنوان نسل جدید این فناوری، از ۴ برابر رزولوشن بیشتر پشتیبانی می‌کند به این معنا که بازی‌ها خروجی 4K می‌دهند در حالی که شما آن‌ها را روی رزولوشن 1080p اجرا کرده‌اید.

تکنیک‌های رایج دیگر سوپر رزولوشن در نهایت به تولید باگ‌ها و تصاویر غیرواقعی منجر می‌شوند اما DLSS به شیوه‌ای طراحی شده است که با پشت سر گذاشتن این خطاها، تصویر بهتری را فراهم کند. با این حال، انویدیا همیشه اشاره می‌کند که DLSS همیشه در مرحله بهینه‌سازی قرار دارد و در آینده هم به بهبود و پیشرفت ادامه خواهد داد.

خوشبختانه حتی در شرایط فعلی، DLSS عملکرد مطلوبی دارد و روی بازی و شکلی که دیده می‌شود، تاثیر ناخوشایندی ندارد. در حالی که اولین بازی‌های سازگار با این فناوری بهبودهای کمی را در نرخ فریم تجربه می‌کردند، اما اخیراً این موضوع دست‌خوش تغییر شده است.

برای مثال Final Fantasy XV در اوایل به کارگیری این فناوری ۱۵ فریم بر ثانیه بهبود را نشان می‌داد اما اکنون Deliver us the Moon و Wolfenstein: Youngblood به لطف موتور جدید هوش مصنوعی انویدیا، تا بیش از ۵۰ درصد بهبود در نرخ فریم را هم ثبت کرده‌اند. موتور جدید هوش مصنوعی انویدیا کیفیت تصویر را به‌ویژه در رزولوشن‌های پایین‌تر مانند 1080p افزایش می‌دهد.

گزینه‌های تنظیم کیفیت هم از دیگر ویژگی‌های اضافه شده به نسخه جدید DLSS هستند. بنابراین شما می‌توانید بین یکی از گزینه‌های Performance، Balanced و Quality یکی را انتخاب کنید. هر یک از این گزینه‌ها همان‌طور که از نام آن‌ها پیداست، قدرت هسته‌های تنسور کارت‌های گرافیک RTX را روی یکی از ابعاد فناوری DLSS معطوف می‌کنند.

DLSS چطور عمل می‌کند؟

این فناوری را بازی را مجبور به اجرا در یک رزولوشن پایین‌تر (معمولاً 1440p) می‌کند و سپس از الگوریتم هوش مصنوعی ساختار یافته‌اش کمک می‌گیرد تا استنتاج کند که این بازی به‌خصوص در صورت اجرا روی یک رزولوشن بالاتر (معمولاً 4K) چطور به نظر می‌رسد.

افکت‌های Anti-aliasing مانند فناوری TAA خود انویدیا در این پروسه درگیر می‌شوند تا از شطرنجی‌سازی تصاویر جلوگیری کنند. در این پروسه نه تنها تصاویر مجازی ساختگی غایب در رزولوشن‌های بالاتر حذف می‌شوند، بلکه DLSS از آن‌ها برای افزایش تصویر کنونی داده‌هایی را جمع‌آوری و استنتاج می‌کند.

الگوریتم هوش مصنوعی انویدیا حتی به شیوه‌ای تعلیم داده شده است تا برخی از بازی‌ها را تحت رزولوشن‌های بسیار بالا (گویا با نرخ نمونه‌برداری ۶۴ برابر) بررسی و شبیه‌سازی کند. سپس اطلاعات حاصل این فرایند در یک فایل چند مگابایتی ذخیره شده و در آخرین درایور نرم‌افزار انویدیا، برای تمام کاربران در دسترس قرار می‌گیرد.

انویدیا نخست مجبور بود که فرایند آموزش هوش مصنوعی خود را در هر بازی با توجه به جزئیات آن تکرار کند اما DLSS 2.0 این ماجرا را تغییر داد. اکنون مدل هوش مصنوعی نسل دوم DLSS از یک راه حل عمومی استفاده می‌کند و نیاز نیست که به صورت مجزا روی هر بازی وقت صرف کند.

در حقیقت این فناوری اکنون نسخه زنده و آنی Ansel همین شرکت است که پیش‌تر برای ارتقای کیفیت اسکرین‌شات‌ها معرفی شده بود. فناوری مذکور تصاویر را در رزولوشن‌های پایین‌تر رندر می‌کند تا با اضافه کردن چند افکت به آن، ظاهر کلی آن را ارتقا داده و شبیه چیزی کند که در رزولوشن‌های بالاتر انتظار می‌رود.

نتیجه نهایی چنین چیزی می‌تواند ضد و نقیض باشد اما در نهایت بدون از دست رفتن کیفیت نه چندان زیادی، منجر به افزایش قابل توجه نرخ فریم می‌شود. مثلاً انویدیا تایید کرده است که فعال کردن DLSS همراه با ری تریسینگ در بازی Control، نرخ فریم را حدود ۷۵ درصد بهبود می‌دهد.

غالباً تمام بازی‌ها در این شرایط از چنین بهبودی بهره نمی‌برند و همه هم از ظاهر نهایی بازی‌ها با DLSS رضایت ندارد ولی به هر حال، این گزینه برای کسانی که نمی‌خواهند برای دست‌یابی به رزولوشن بالاتر، هزینه بیشتری تقبل کنند، استثنائی است.

در بازی Death Stranding روی رزولوشن 1440p، فعال کردن DLSS تاثیر خوبی دارد. گزینه Performance منجر به حذف برخی از جزئیات ریز در کوله‌پشتی شخصیت اصلی می‌شود. گزینه Quality با وجود حفظ این جزئیات، لبه‌های تیز برخی از قسمت‌ها از جمله طناب را حذف می‌کند. در واقع با وجود آن که DLSS تمام جزئیات موجود را حفظ نمی‌کند، اما با حذف کمترین جزئیات ممکن، بیشترین مقدار Aliasing را روی بازی‌ها اعمال می‌کند.

انویدیا بهتر و بهتر در مرور زمان

DLSS قادر است به گیمرهایی که نمی‌توانند نرخ فریم خوبی در رزولوشن‌های بالای 1080p بگیرند، کمک کند تا با حفظ جزئیات، تجربه روانی را پشت سر بگذارند. DLSS شاید در آینده‌ای نه چندان دور تبدیل به تاثیرگذارترین ویژگی کارت‌های گرافیک RTX انویدیا شود.

این کارت‌ها آن‌طوری که انتظار می‌رفت قوی نیستند و ری تریسینگ هم با وجود آن که بازی‌ها را بسیار زیبا می‌کند، اما تاثیر زیادی رو عملکرد دارد؛ اما DLSS ترازویی است که این دو را متعادل می‌کند: بازی‌هایی که زیباتر به نظر می‌رسند و همچنین کارایی بهتری دارند.

ابتدا به نظر می‌رسید که این ویژگی بیشتر برای کارت‌های گرافیک پایین‌رده به کار خواهد رفت اما اکنون مشخص شده است که این‌طور نخواهد بود. در عوض DLSS به بازی‌هایی مانند Cyberpunk 2077 و Control اجازه می‌دهد که روی سخت‌افزارهای بالارده عملکردی را به نمایش بگذارند که در حالت عادی ممکن نیست. در یک کلام، DLSS هم‌زمان که مشغول ارتقای سخت‌افزار پایین‌رده است، چشم‌اندازی از آینده سخت‌افزار بالارده را هم به ما نشان می‌دهد.

انویدیا مدتی پیش RTX 3090 را معرفی کرد، یک کارت گرافیک ۱۵۰۰ دلاری با ۲۵ گیگابایت حافظه که می‌تواند بازی‌هایی مانند Wolfenstein: YoungBlood را روی رزولوشن 8K با ری تریسینگ و DLSS فعال اجرا کند. با وجود آن که ظاهراً فاصله زیادی با همه‌گیری 8K داریم اما نمایشگرهای 4K روز به روز محبوب‌تر می‌شوند.

در عوض رندر بومی بازی‌ها روی رزولوشن 4K و امید به نرخ فریم ۵۰ الی ۶۰، اکنون گیمرها می‌توانند با اجرای بازی‌ها روی رزولوشن 1080p یا 1440p و استفاده از DLSS، به نرخ فریم‌های بسیار بالاتری دست پیدا کنند. نتیجه از دست رفتن مقدار محدودی از جزئیاتی است که بازیکن قادر به تشخیص آن‌ها نیست اما در سمت مقابل نرخ فریمی را دریافت می‌کند که کاملاً احساس می‌شود.

همان‌طور که انویدیا هم ادعا می‌کند، این فناوری در آینده بهتر از الان عمل خواهد کرد چرا که مبتنی بر شبکه‌های عصبی است و ما خیلی خوب می‌دانیم که هوش مصنوعی و یادگیری عمیق چقدر نسبت به دهه‌های گذشته پیشرفت کرده‌اند. همچنین نه تنها به نظر ما بلکه تمام مختصصان این زمینه باور دارند که DLSS 2.0 نسبت به نسل اول این فناوری، سطح بالاتری دارد.

بازی‌های سازگار با DLSS انویدیا

پس به سادگی می‌توان انتظار داشت که استفاده از این فناوری، نتیجه خیلی بهتری نسبت به استفاده از سایر روش‌های Anit-aliasing مانند چکربورد (Checkerboard) خواهد داشت. اما در این میان موضوعی هم وجود دارد که باید به آن توجه کنیم. در حالی که این فناوری، پله‌های ترقی را پشت سر می‌گذارد، باید بازی‌های سازگار با آن هم افزایش یابند. فهرست بالا بازی‌ها و اپلیکیشن‌های سازگار با DLSS را نشان می‌دهند.

• مقایسه کارت‌های گرافیک انویدیا و ای ام دی

تعداد این بازی‌ها در حال افزایش است. اکنون بیش از ۱۵۰ بازی از فناوری DLSS انویدیا پشتیبانی می‌کنند. فعال کردن DLSS هم کار سختی نیست اما نیازمند کارت‌های گرافیک سری RTX است. انتظار می‌رود که AMD هم برای از سرگیری رقابت خود با انویدیا در بازار گیمینگ، تکنولوژی مشابهی را در کانون توجه قرار دهد.

سوالات متداول

DLSS انویدیا چیست؟

• DLSS به زبان ساده، اجازه می‌دهد که بازی‌ها را با یک رزولوشن مجازی شده بالاتر تجربه کنید. چنین رویکردی باعث نمایش جزئیات و همچنین نرخ فریم بالاتر بدون فشار بیش از اندازه به کارت گرافیک می‌شود.

DLSS انویدیا چه هدفی دارد؟

• ایده اصلی این است که بازی‌ها حین اجرا روی رزولوشن 1440p شبیه زمانی به نظر برسند که شما در حال اجرای همان بازی روی رزولوشن 1080p هستید. همین موضوع در خصوص اجرای بازی‌ها روی رزولوشن 1080p با ظاهر 1440p نیز صدق می‌کند.

چه کارت‌های گرافیکی از DLSS پشتیبانی می‌کنند؟

• کارت‌های سری RTX 20 برای اولین بار به این هسته‌ها مجهز شدند و بعدتر انویدیا نسل دوم هسته‌های تنسور مورد نیاز DLSS را در کارت‌های RTX 3060 الی RTX 3090 معرفی کرد که عملکردی بالاتری در هر هسته دارند. AMD نیز فناوری مشابهی دارد ولی قابل مقایسه با DLSS نیست.