رونمایی انویدیا از DLSS 3.5؛ هرچیزی که باید درباره DLSS 3.5 بدونید

شرکت انویدیا در رویداد گیمزکام ۲۰۲۳ از نسخه ۳.۵ تکنولوژی DLSS رونمایی کرد. این یه به‌روزرسانی مهم محسوب میشه که فناوری اسکیل‌آپ کردن تصاویر رو بهبود می‌بخشه و حالا با هوش مصنوعی تصویرها رو با ریتریسینگ، یعنی ایجاد تصاویر با استفاده از پرتونوری، به شکل بهتری نشون می‌ده. تا آخر این مطلب با بنچفا همراه باشید.

تکنولوژی انویدیا

پنج سال از زمانی که DLSS اولین بار در سال ۲۰۱۸ در نمایشگاه بازی‌ها (Gamescom) معرفی شد، گذشته. از اون موقع، این تکنولوژی بخش مهمی از پردازنده‌های گرافیکی RTX شرکت انویدیا شده و با به‌روزرسانی‌های مداوم پیشرفت کرده و این بهبودها به لطف ابررایانه‌های هوش مصنوعی انویدیا که همیشه در حال آموزش مدل‌ها هستن، اتفاق افتاده. بعد از نسخه ۱، این شرکت چهار بار به‌روزرسانی مهم معرفی کرده که در ادامه لیست شده:

• نسخه ۱ (اوت ۲۰۱۸) – معرفی اولین بار فناوری DLSS
• نسخه ۲ (مارس ۲۰۲۰) – شبکه عصبی جدید با کیفیت و عملکرد بهتر
• نسخه ۲.۳ (نوامبر ۲۰۲۱) – بهبود جزئیات در حرکت، بازسازی و پایداری زمانی
• نسخه ۳ (اکتبر ۲۰۲۲) – ویژگی تولید فریم جدید با افزایش عملکرد تا دو برابر
• نسخه ۳.۱ (ژانویه ۲۰۲۳) – بهبود پایداری و کیفیت رابط کاربری در حرکت سریع

تکنولوژی ۳.۵ DLSS انویدیا چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

امسال در نمایشگاه (Gamescom) سال ۲۰۲۳، انویدیا در مورد به‌روزرسانی مهم دوم DLSS 3 خودش، به نام DLSS 3.5، صحبت کرد. با DLSS 3.5، انویدیا به ویژه ریتریسینگ رو با همون مدل هوش مصنوعی که در آموزش DLSS به کار می‌ره، بهبود می‌بخشه. ولی برای درک اینکه DLSS 3.5 چیکار می‌کنه، باید نگاهی به این بندازیم که ریتریسینگ چطور به‌طور سنتی کار می‌کنه.

ریتریسینگ چطور کار می‌کنه؟

در ریتریسینگ معمول، ابتدا صحنه با متریال‌ها و هندسه تولید می‌شه. در این مرحله، هیچ اثری از نورپردازی‌ اعمال نشده. سپس تصویر نمونه با افکت‌های مختلف نورپردازی مثل بازتاب‌ و روشنایی نمونه‌برداری می‌شه.

در تصویر مثال زیر، می‌بینید که صحنه به‌طور کامل پوشش داده نشده، جاهایی سیاه هستن که نمایش اطلاعات نورپردازی در اون‌ها نیست و این فضاهای خالی به این دلیل باقی می‌مونن که نمی‌شه به اندازه کافی اشعه ارسال کرد تا هر پیکسل پر شه یا به طور یکنواخت توزیع نمی‌شن. پس نتیجه اینه که همیشه پیکسل‌های از دست رفته‌ای وجود داره. 

این‌جاست که روش رفع نویز مداخله می‌کنه تا این اشعه‌های نمونه‌برداری شده رو تجزیه و تحلیل کنه و با استفاده از تکنیک‌های مکانی و زمانی، پیکسل‌های از دست رفته رو پر می‌کنه. یک موتور بازی می‌تونه برای هر اثر نورپردازی چندین رفع نویز داشته باشه. بعد از اتمام کارهای رفع نویز، تصویر RT هم وارد بازی میشه و وضوحش افزایش داده می‌شه. این رفع نویز از روش‌های زیر استفاده می‌کنه:

• تجمع زمانی (Temporal Accumulation): اشعه‌های نمونه‌برداری‌شده رو در طول چندین فریم نمونه‌برداری می‌کنه (ممکنه باعث ایجاد اختلال شبح (Ghosting) یا کیفیت پایین نورپردازی بشه)
• تجمع مکانی (Spatial Interpolation): جاهای سیاه رو پر می‌کنه و با پیکسل‌های همسایه ترکیب می‌کنه (ممکنه باعث ایجاد تصاویر مات یا ناهمگن بشه)

اگه چه این روش های رفع نویز می‌تونن برای یه عنوان خاص به طور دستی تنظیم بشن اما ممکنه به نتایج نورپردازی نادرست، کیفیت پایین تابلوی نورپردازی جهانی و بازتاب‌های کیفیت پایین منجر بشه. به‌علاوه، این روش ممکنه داده‌های رنگ با فرکانس بالا که برای اسکیل‌آپ لازمن، رو حذف کنن، که منجر به تصویر نهایی با جزئیات کمتر پس از اعمال RT می‌شه.

ورود DLSS 3.5 برای کاهش نقص‌ها

پس انویدیا یه راهکار جدید برای پرداختن به این مشکلات ارائه داده و نسخه جدیدتر DLSS، یعنی DLSS 3.5 برای همین اومده. DLSS 3.5 یک ویژگی تازه به این فناوری اضافه کرده به نام RR یا بازسازی اشعه (Ray Reconstruction). این بازسازی اشعه چیکار می‌کنه؟ به اصطلاح جایگزینی برای نقص‌های RT سنتی که قبلاً صحبت کردیم، میشه.

انویدیا میگه که RR بر اساس ۵ برابر داده‌های بیشتری نسبت به DLSS 3 آموزش داده شد؛، به همین دلیل هم RR بهترین گزینه‌ برای پیاده‌سازی در بازی‌ها و موتورهای بازیه. RR آموزش داده شده که داده‌های اضافی موتور رو به خودش اضافه کنه، اثرهای مختلف ریتریسینگ رو تشخیص بده، پیکسل‌های زمانی و مکانی خوب و بد رو تشخیص بده و داده‌های با فرکانس بالا رو برای اسکیل‌آپ حفظ کنه.

با مقایسه نزدیک بین رفع نویز سنتی و فعال‌سازی DLSS 3.5، می‌تونیم ببینیم که تکنولوژی نمونه‌برداری جدید، پیکسل‌های خوب رو حفظ و پیکسل‌های بد رو رد می‌کنه و منجر به کیفیت بهتری از نظر نورپردازی نسبت به نسخه قبلی می‌شه. این تفاوت بزرگ به‌دلیل داده های زیادی به وجود اومده که به‌صورت آفلاین آموزش داده شده و از لحاظ محاسباتی قوی‌تر از اون چیزیه که به‌طور Real Time دسترسی داریم.

در تصاویر مقایسه‌ای مختلف از بازی‌های Portal RTX و Cyberpunk 2077، می‌شه دید که DLSS 3.5 با مجموعه داده‌های آموزش دیده با شبکه عصبی، نورپردازی RT بسیار بهتری ارائه می‌کنه که بیشتر واقع‌گرایانه به نظر می‌رسه، بدون اینکه تصویر مات بشه یا نقاط نورپردازی از دست رفته باقی بمونن.

کیفیت RT بهتر با عملکرد بهتر

تمام این خوبی‌های RT به معنای اینه که خیلی از منابع گرافیکی رو اشغال می‌کنه؟ خب، اصلاً اینطور نیست، درواقع فعال‌سازی بازسازی اشعه DLSS 3.5 به عملکرد حتی بهتری نسبت به DLSS 3 عادی منتهی می‌شه. در مثالی از بازی Cyberpunk 2077، می‌تونیم تفاوت عملکرد رو با فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی تکنیک‌های هوش مصنوعی مختلف ببینیم.

با غیرفعال‌سازی DLSS و فعال‌سازی RT-Overdrive (ردیابی مسیر)، بازی ۲۱ فریم در ثانیه تولید می‌کنه. با فعال‌سازی رزولوشن فوق‌العاده DLSS 2 شما افزایش عمده‌ای در فریم‌ها بیش از ۳ برابر دریافت می‌کنید، در حالی که کیفیت تصویر خوبی رو حفظ می‌کنه و DLSS 3 هم با استفاده از تکنولوژی تولید فریم FG این عملکرد رو به سطح بعدی می‌بره. حالا DLSS 3.5 به اینها اضافه شده و با عملکرد بهتر از DLSS 3، ظاهر میشه. می‌تونید ببینید که DLSS 3.5 نورپردازی روی دیوارها و سطوح مختلف رو به شکل واقع‌گرایانه‌تری از روش‌های دیگه ارائه می‌کنه.

انویدیا توضیح می‌ده که یکی از عواملی که به افزایش عملکرد منجر شده، اینه که می‌تونن چندین روش رفع نویز رو با یک مدل هوش مصنوعی جایگزین کنن و عملکرد نهایی بسته به بازی متفاوت خواهد بود. به علاوه، DLSS 3.5 محدود به بازی‌ها نخواهد بود و همچنین مزایای مهمی در تولید محتوی حرفه‌ای هم داره. رندر کننده D5 هم به به‌روزرسانی DLSS 3.5 می‌رسه که به تصویرها اجازه می‌دهه با کمک RT رندر بشن! در مورد ادغام، انویدیا می‌گه که بازسازی اشعه (RR) رو به‌راحتی می‌شه با افزونه‌ها پیاده‌سازی کرد. توسعه‌دهندگان فقط باید سیستم‌های رفع نویزهای داخلی رو خاموش کنن، چون اطلاعات باید به مدل هوش مصنوعی DLSS منتقل بشه. بنابراین این از نظر ادغام خوب به نظر می‌رسه و ما می‌تونیم انتظار داشته باشیم که پشتیبانی از RR در سال آینده بیشتر شه.

پشتیبانی کارت گرافیک‌ها از DLSS 3.5

به مورد پشتیبانی می‌رسیم و خبر خوب اینه که انویدیا پشتیبانی از بازسازی اشعه DLSS 3.5 رو روی تمام پردازنده‌های گرافیکی RTX از سری ۲۰ تا RTX 30 و RTX 40 ارائه می‌ده. چارچوب کاری DLSS 3.5 هم شامل رزولوشن فوق‌العاده، DLAA و تکنولوژی تولید فریمه که در نسل‌های خاص خودشون پشتیبانی می‌شه. این تکنولوژی‌ها از تکنولوژی Tensor Core انویدیا برای عملکرد بی‌نظیر و کیفیت تصویر چشم‌نواز بهره می‌برن.

توسعه‌دهندگان قادر خواهند بود که از بین همه این تکنولوژی‌ها که در چارچوب کاری DLSS 3.5 قرار دارن، انتخاب کنن و این بستگی به ترجیح‌  خودشون داره. اونها می تونن بیشتر روی عملکرد، کیفیت تصویر یا هر دو تمرکز کنند.

تکنولوژی DLSS 3.5 چه زمانی منتشر می‌شه؟

DLSS 3.5 انویدیا این پاییز در سه عنوان اصلی از جمله Cyberpunk 2077 (با به‌روزرسانی Phantom Liberty)، Portal با RTX و همچنین Alan Wake 2 منتشر می‌شه که خبر خیلی خوبیه! علاوه‌بر بازی‌ها، پلتفرم Omniverse، Chaos Vantage و رندر D5 هم از مدل DLSS 3.5 در آینده استفاده خواهند کرد.