NVIDIA DLSS и генератор кадров: от появления до 5.0 и x6

В последние несколько лет технологии интеллектуального масштабирования прошли существенную эволюцию. В том числе, в глазах геймеров - стало МЕНЬШЕ комментариев в стиле "Хуанг, где наша производительность GPU, чистая, как слеза тибетского монаха?". Зато видим БОЛЬШЕ замечаний типа "заканчивайте рассматривать эти стоп-кадры - DLSS и генератор классно работают". Так «мыло» это или благо? В этом материале мы пройдемся по теории, а также протестируем различные аспекты DLSS и смежных технологий: Сейчас ты узнаешь:

• Почему DLSS – это не "кнопка деньги", а необходимый инструмент для всей индустрии.
• Как работает DLSS и все технологии.
• Инпутлагают ли игры из-за фрейм генератора с технологией Reflex?
• Сколько FPS можно получить сверху без последствий качества?
• Увидишь сравнение Ray Tracing vs Path Tracing и поймешь – стоит ли оно того?

Каждый основной аспект DLSS мы проверим, чтобы на практике понять – как это работает, на сколько заметны недостатки работы и как пользоваться технологией, чтобы получать от нее чистую пользу.

Графика и оптимизация

Давайте сначала поймем причину появления DLSS – это маркетинг, чтобы поднять деньги или необходимое благо? В этом нам поможет немного истории и один термин – оптимизация.

Все мы любим это слово. Ммм, так приятно слышать – "эта игра оптимизирована". Это железо оптимизировано для задачи. Скажите же приятно это слышать.

Оптимизация требовалась всегда. Первоначально для вывода персонажа в Quake 1996 года, состоявшего лишь из 200 полигонов.

Далее в 2000-х, когда уже одна игровая сцена, в разрешении 640х480, могла содержать до 500 000 полигонов – маленьких треугольничков или прямоугольников, из которых состоят все 3D-объекты в кадре.

В 2010 году активно развивались полуоткрытые миры и некоторые из них демонстрировали от 1 до 5 млн полигонов. К этому добавлялась нагрузка от детализированных текстур, сложных шейдеров имитирующих воду и различные текстуры поверхностей, освещение и постобработка.

Через 10 лет миры уже полностью открылись, а полигоны выросли в десятки раз – 20, 50 или даже 100 млн!

Каждый переход требовал новых подходов к оптимизации, ведь мощность железа росла не столь быстрыми темпами.

Так, с появлением универсальных шейдерных конвейеров некоторое время удавалось до сих пор удается масштабировать их количество, повышать частоту работы, улучшать архитектуру взаимодействия с другими блоками и наращивать видеопамять. Но замедление темпов все равно очевидно – физические ограничения техпроцессов подбираются все ближе.

К примеру, взять хотя бы консоли:

Уменьшение процентов прироста мощности графической подсистемы от поколения к поколению видно невооруженным глазом.

Но индустрия справлялась благодаря оптимизациям:

• LOD заменял дальние объекты упрощенными моделями, чтобы уменьшить количество полигонов в кадре
• Culling – убирал из рендера все, что не видно камере или закрыто другими объектами
• Instancing – позволял GPU рисовать тысячи одинаковых объектов одним вызовом рендера
• Normal Mapping – имитировал мелкие детали поверхности без добавления новых полигонов

Все изменилось в 2018 году – NVIDIA выпускает массовые видеокарты RTX 20-й серии с поддержкой аппаратной трассировки лучей, с Battlefield V в роли демки.

Спустя еще неделю вышла Shadow of the Tomb Raider с реалистичными тенями, а впоследствии и Metro Exodus добавилась с глобальным освещением. Путь был очерчен.

В скором будущем мы должны были получить - реалистические отражения не локально на машинке, а полнокадрово по всей сцене. Мягкие тени и реалистичное освещение.

Всех предварительных оптимизации вместе взятых уже стало недостаточно, а чистой мощности GPU не хватило для плавного геймплея в высоких разрешениях. Ray Tracing оказался невероятно сложным. Технология имитирует поведение света, отправляя виртуальные лучи из камеры в сцену и отслеживая их взаимодействие с объектами, включая отражение и преломление. Это заметно упрощает работу для разработчиков игр, которым можно меньше работать над освещением, тенями и отражениями – поставил источник, а видеокарта все сама просчитает. Но существенно усложняет жизнь GPU.

Например, в 4К мы имеем около 8 млн пикселей, для которых видеокарте нужно обрабатывать от 50 до 100 миллионов лучей, а с учетом отражений и преломлений - до нескольких миллиардов проверок сечений между лучами и полигонами, которые нужно выполнить за 16 миллисекунд, чтобы удержать 60 кадров в секунду.

Потребовалась новая и очень мощная оптимизация! Так появилась технология DLSS, масштабирование изображения с помощью искусственного интеллекта и нейросетей.

Что же такое оптимизация? Это процесс улучшения чего-то таким образом, чтобы оно работало наиболее эффективно: скорее с меньшими затратами ресурсов или с лучшим результатом. И DLSS – это своего рода и является такой волшебной палочкой для системы. Это инструмент. У тебя есть выбор – не трогать его для нативной картинки или включить и наслаждаться плавностью.

Тестовый стенд

Тестировать все аспекты технологии масштабирования и ее составляющие будем на примере видеокарты Palit GeForce RTX 5080 GameRock. Она имеет 10752 CUDA-ядра, а также 16 ГБ видеопамяти GDDR7 по шине 256 бит, что дает 960 ГБ/с пропускной способности.

За работу DLSS отвечают 336 тензорных ядер пятого поколения, а за трассировку лучей - 84 RT-блока четвертого. К ним мы еще вернемся. Потребляет карточка 360 Вт, которые рассеивают три вентилятора TurboFan 4.0. Выделяются они канавками на задней части лопастей, уменьшающих сопротивление потоку и шум.

В качестве процессора в стенде "заюзали" 8-ядерный 16-поточный AMD Ryzen 7 9800X3D.

Охлаждалась "зверюга" "водянкой" ASUS TUF Gaming LC II 360 ARGB.

А заботилась о них материнская плата ASUS ROG Strix X870E-E Gaming WiFi7 Neo.

Оперативные данные гонялись из-за яркого комплекта DDR5-6000 из двух 16-гигабайтных модулей Kingston FURY Beast DDR5 RGB, которые мы разогнали до 6400 МТ/с с таймингами 32-39-39. После увеличения питающего напряжения до 1,4 В.

Windows 11 и все игры базировались на очень быстром SSD Kingston FURY Renegade G5 емкостью 2 ТВ. Этот современный накопитель читает данные на скорости до 147 000 МБ/с, а записывает – до 14 000. Подобрать же оперативную память или SSD-накопитель Kingston можно по ссылке. Удобный функционал сайта поможет найти оптимальные именно для вас модели, достаточно ввести название своей материнской платы или ноутбука.

И в заключение, заживили все с помощью мощного ASUS ROG Thor 1200W Platinum III.

А упаковали комплектующие в игровой корпус ASUS TUF Gaming GT302 ARGB с четырьмя вентиляторами в комплекте.

Как работает DLSS

Как работает DLSS? Поверхностно Deep Learning Super Sampling работает очень просто. Игра рендерится с уменьшенным разрешением, что, очевидно, облегчает работу ускорителя и повышает FPS.

А затем искусственный интеллект «растягивает» кадр до целевого разрешения, пытаясь оставить изображение максимально четким.

А вот как этот процесс происходит внутри графического ускорителя.

• Первоначально включаются SM-блоки и ядра CUDA в них. Они вычисляют геометрию, тени, текстуры и шейдеры. Все в более низком разрешении, чем имеет монитор. К примеру, 1440p, вместо 4К.
• Далее подключается графический конвейер, собирающий все необходимые данные для "восстановления" кадра: направление движения пикселей, глубина сцены.

• Теперь главное – в работу вступают Тензорные ядра. Здесь живет и работает DLSS-нейросеть, которую натренировала NVIDIA на своих мощных серверах. Эти ядра выполняют матричные умножения. И в отличие от CUDA, делающих такие операции последовательно, тензорные "шарашат" все параллельно, ускоряя обработку в десятки раз. Именно здесь изображение "восстанавливается" до целевого разрешения.
• На финальном этапе ядра RT считают лучи, а ROP, или Render Output Units, комбинируют результат и добавляют постобработку – сглаживание, HDR, эффекты движения и передают кадр на монитор.

И все это 60, 100 или 300 раз в секунду, миллионы пикселей, десятки миллионов лучей и уже до 16 млрд полигонов на кадр. GPU это машина-монстр, которая может работать 24/7. Но не забывай давать ей отдохнуть – ютубчиком и легкой анимацией.

По сей день, справляется DLSS очень хорошо. Слева просто растянута картинка с 1440p до 4К обычным масштабированием, а справа – работа DLSS в режиме качества. Конечно, Ютуб не дает максимально передать результат, а может кто-то смотрит с мобильного. Поэтому мы сделаем кроп, чтобы попытаться более наглядно передать вам эффект. Ибо вживую это заметно невооруженным глазом.

Конечно, такой результат получился не с первой попытки. Сначала было много хейта, ведь программная трассировка лучей DXR работала не так, как обещал Хуанг.

Первые модели DLSS в 2019 году тренировались отдельно под каждую игру, например, BF5 и Metro Exodus. Это был простой пространственный апскейлинг, который не улучшал качество по отношению к другим сглаживаниям и не смог компенсировать просадки от трассировки.

DLSS 2 вообще полетела со второго прыжка. В первой ревизии использовался незавершенный ИИ, оптимизированный под конткретную игру и имевший заметные артефакты. Однако вторая итерация уже полностью перешла на универсальную нейросеть, что заметно улучшило баланс качества и производительности.

В сентябре 2022 года вместе с RTX 40 появилась третья версия DLSS, которая добавила генерацию кадров для удвоения частоты обновления экрана. А версия 3.5 добавила механизм Ray Reconstruction для очистки лучей.

Текущее поколение RTX 50

И вот современность – DLSS 4 и появление RTX 50. Мы уже производили обзор новой архитектуры и ее изменений на примере RTX 5080.

Здесь лишь коротко напомним, что "полсотни" внедрили тензорные ядра пятого поколения и ядра трассировки лучей четвертого, дополнительный сопроцессор AI Management Processor, память GDDR7 с высокой пропускной способностью, нейронные шейдеры и технологию Multi Frame Generation, вместе с более качественной моделью.

Оптимус Прайм с планеты Кибертрон лучше понимает контекст между кадрами, потому анализирует изображение не локально, а по всей сцене. Ранее в DLSS использовались сети на базе CNN, обрабатывавшие локальные паттерны в пределах кадра.

К примеру, блок 8×8 пикселей. В DLSS 4 применена модель Transformer, использующая механизм self-attention. С ним можно анализировать как распределение пикселей в пределах большого кадра, так и связи между несколькими кадрами в течение времени.

Таким образом, удается точнее учитывать движение, освещение и поведение объектов в нескольких последовательных кадрах. В результате улучшения существенные: уменьшение артефактов размытия, ореолов, бликов с низкой контрастностью, более чистые лица персонажей и стабильное отображение движений и вообще – динамики.

Что круто – новая модель работает на всех зеленых картах с тензорными ядрами – RTX 20 и выше. Однако и работает она немного медленнее CNN, что может отразиться на производительности, особенно на старых карточках.

Все это обеспечивает значительное повышение производительности при сохранении качественного масштабирования и поддержания сложной трассировки пути в реальном времени. Обработанная картинка стала максимально близка к нативному рендеру.

DLSS 4.5 и разные буквенные пресеты

Как оказалось, следующий этап эволюции рендера в играх ближе, чем ожидалось. Самой актуальной версией DLSS сейчас 4.5, в котором алгоритмы Transformer обновились до версии 2.0, заработал еще высший множитель мультигенератора кадров x6 и более качественные модели нейросети.

Последние уменьшают гоустинг и мерцание при работе масштабатора, но раздувают и так большой перечень существующих пресетов новыми буквами, если лезть выбирать их вручную.

На верхушке теперь L – это самый качественный вариант с чуть меньшим FPS, а на ступеньку ниже идет “M” – здесь наоборот чуть меньшее качество зато скорость выше. NVIDIA лучше всего адаптировала их к разным режимам - Ultra Performance 4K и Performance соответственно, но ничто не мешает вам выбрать новый пресет вручную, в паре с любым уровнем масштабирования - Performance, Balanced, Quality и другими.

Конечно, при условии, что у вас RTX 50 или 40. Для более старых серий RTX 20 и 30 обновление доступно, но трудно, из-за отсутствия нативной поддержки вычислений FP8. Поэтому для них лучше выбирать DLSS 4 – например, пресет К.

Или оставить этот выбор по усмотрению NVIDIA, что мы и рекомендуем. В таком случае драйвер автоматически подбирает лучший вариант под конкретную видеокарту и даже выбранный уровень зума. Например, при выборе Ultra Performance может подключить L, а при Quality – уже М. Все для обеспечения идеального баланса между качеством и количеством FPS.

Недавно NVIDIA выпустила обновленную DLSS 4.5 Ray Reconstruction, работающую на всех видеокартах RTX. Новая модель базируется на усовершенствованном "трансформере" и обрабатывает на 20% больше параметров и обеспечивает на 35% большую вычислительную мощность по сравнению с предыдущей версией без снижения общей производительности. Это значительно улучшает точность освещения, стабильность изображения в динамических сценах и детализацию мелких объектов в проектах с трассировкой лучей и пути.

DLSS 5

На днях же была представлена уже и новая версия DLLS 5 с нейронным рендерингом, слухи, сливы и эксперименты моддеров о котором летом привели к значительным холиварам в ваших интернетах. Сначала некоторые примеры были слишком похожи на какой-нибудь бьюти-фильтр на стероидах. Были сомнения, что показанные демо действительно базируются на геометрии, как говорил Хуанг. Но нашлись и поклонники такого подхода, как среди игроков, которые надеюсь на новую жизнь старых хитов со значительно улучшенной графикой, так и среди разработчиков, делающих акцент на заметном улучшении восприятия материалов, а, возможно, и на ускорении выхода новинок.

Как заявляют разработчики, DLSS 5 имеет широкие возможности с разными уровнями вмешательства в сцену, модели и материалы, а оптимизация позволит увидеть это как на RTX 5050 так и на старших ускорителях. В любом случае "пятерку" смогут настраивать разработчики игр, ведь в их инструментах будет возможность работать с отдельными составляющими.

Например, приблизить к кинематографическому качеству только мимику или улучшать кожу и волосы, изменить исключительно освещение окружающих и интенсивность обработки всего этого. По всей вероятности, это упростит жизнь относительно маленьким студиям, которые не могут нанимать актеров для моушн-кепчур и не имеют бюджета для глубокой детализации.

Однако нейронный рендеринг - это будущее, которым все мы будем пользоваться за милую душу, дайте только время.

Будет так же, как с хейтом DLSS и RT в свое время. А теперь все массово юзают. Так некоторые разработчики игр злоупотребляют оптимизацией через DLSS, но это вопрос к ним, а не к технологии.

Ну что ж, теперь немного больше практики прибавим. Как все работает по состоянию на сегодняшний день, со всеми последними обновлениями драйверов и игр.

Градации DLSS

Сначала следует напомнить, что степень заметности работы DLSS зависят от уровня настроек технологии. Уверены, что все их уже знают:

• DLAA – 100% оригинального кадра + улучшение детализации нейросетей с минимальным проседанием частоты кадров
• Quality – коэффициент масштабирования 1,5x или 66,7% кадра
• Balanced – коэффициент 1,72x или 58% кадра
• Performance – это уже 2x, то есть 50% от нужного разрешения кадра
• и в завершение Ultra Performance – коэффициент масштабирования 3x. Здесь уже ренедерится всего 33,3% от нужного разрешения

Чем больше оригинальных пикселей, тем лучше нейросети ее растянут. Поэтому не удивительно, что когда мы играем на Full HD мониторе и подключаем DLSS в режиме ультра производительности, на выходе получаем три немножко мыльца. Ну а что вы хотели, когда картинка отрендерилась в 640х360? У вас в смартфоне вдвое больше на диагональ 6 дюймов, а здесь на сколько – на 22 дюйма? Спасибо, что по экрану не силуэты бегают и перестаньте называть DLSS мылогенератором!

Так вот. Для 1080p в большинстве случаев самый оптимальный режим будет – качество. В больших разрешениях может удовлетворить и Баланс, а иногда и Производительный режим, если в компании с обновленными алгоритмами Трансформер. Давайте проверим это наглядно…

Как видим, только производительные пресеты заметно влияют на качество картинки, если присматриваться, но прибавляют FPS. Такие оптимизации, при правильном применении, позволяют облегчить системе работу по трассировке лучей, а тем более с трассировкой пути.

Ray Tracing vs Path Tracing

Насколько тяжелым является Ray Tracing мы уже выяснили. Но даже такой метод имеет свои упрощения – происходит частичная обработка объектов, части сцены или лучей. Остальное воспроизводится традиционным растеризационным методом. В свою очередь Path Tracing – это можно сказать полноформатная трассировка, когда каждый пиксель создается путем симуляции сотен лучей и их отражений в сцене. Это еще больше поднимает нагрузку на GPU. Да, что даже RTX 5080 начинает подкашливать.

Давайте посмотрим, как справляется DLSS 4.5 с обновленной моделью трансформер в трассировке лучей и Path Tracing.

В Cyberpunk 2077 переход к пресету RT Overdrive, который и активирует Path Tracing, обеспечивает: более естественное освещение, то есть свет отражается от поверхностей несколько раз, создавая более мягкие и более правдивые переходы между светом и тенями; точные отражения на поверхностях, лужах и стеклах, которые имеют полное разрешение и отображают все объекты вокруг, а не только попавшее на экран; а также реалистичные тени от солнца и других источников света, которые становятся более четкими и мягкими. При этом теряется по меньшей мере треть производительности - такова цена за более реалистичную картинку.

Для Resident Evil Requiem включение трассировки пути, как мы уже недавно разбирали, обеспечивает новый уровень игрового опыта, ведь теперь освещение становится более реалистичным – свет естественно рассеивается по помещениям, отражается от поверхностей и подсвечивает темные углы. Тени тоже становятся более точными, к тому же их становится больше, даже персонаж теперь начинает отбрасывать их, если яркий источник остается позади. Добавляются реалистичные преломления в стекле и сложные зеркальные отражения. Поэтому благодаря улучшенной работе со светом и тьмой усиливается чувство страха. Дополнительная нагрузка на GPU отнимает примерно столько же FPS, как и в других играх.

Эффекты Path Tracing в Doom: The Dark Ages наиболее заметны на материалах, реалистичнее собирающих отражение с учетом формы, цвета и яркости окружающих источников освещения. Естественно, этот эффект достигается благодаря тем же улучшениям глобального освещения и точности теней. Однако цена новой визуализации надо велика – частота кадров падает вдвое с лихвой, особенно если использовать обычный "денойзер".

Ведь механика DLSS, в чистом виде, не всегда хорошо справляется с шумами, которые являются следствием работы алгоритмов трассировки лучей. Поэтому из версии 3.5 Nvidia добавила еще одну функцию, работающую на "умных" тензорных ядрах – Ray Reconstruction. А в версии 4.5 эту технологию дополнительно улучшили, чтобы на всех картах GeForce RTX повысить эффективность без заметной потери производительности.

Ray Reconstruction

Что это такое и зачем его включать, если хотите, чтобы с монитора грели настоящие лучи солнца? По сути – это шумодав для трассировки лучей.

До появления Ray Reconstruction расчеты трассировки лучей в играх возлагались на традиционные фильтры денойзинга, сглаживающие шум, но часто размывающие текстуры, терявшие мелкие детали или создававшие артефакты во время движения.

В свою очередь RR заменяет эти фильтры нейросетью, натренированной NVIDIA на миллионах реальных и трассированных кадров. Она анализирует: данные о движении объектов, глубине сцены, цвета соседних пикселей и даже несколько предыдущих кадров.

С версией DLSS 4.5 в Ray Reconstruction используются алгоритмы Transformer 2.0, которые обеспечивают на 35% лучшую производительность и учатся на улучшенном наборе данных. Это позволяет еще лучше обрабатывать сцены с трассировкой и источниками освещения сложной геометрии, а также минимизировать артефакты на движущихся мелких деталях.

В Doom возможность включения Ray Reconstruction появляется после активации Path Tracing, как замена шумодава NVIDIA. На статической картинке результат малозаметен, а вот в динамике мерцания отдельных пикселей на поверхностях с отображениями практически исчезает. Отдельным приятным моментом является производительность: обновленные алгоритмы Ray Reconstruction обеспечивают несколько дополнительных FPS при лучшем качестве изображения.

Half-Life 2 RTX еще нагляднее демонстрирует преимущества Ray Reconstruction, ведь по умолчанию дополнительного сглаживания вообще нет, поэтому и статическая картинка на мелких деталях имеет раздражающее мерцание, а в динамике ШИМ только усиливается. Активация "реконструкции лучей" фактически полностью убирает артефакты на статической картинке, а во время движения их становится на порядки меньше того же уровня частоты кадров.

Также, например, на травке, особенно когда она освещается несколькими источниками, хорошо видна разница между старым CNN подходом и новой моделью Transformer, нагляднее всего при переключении режимов.

Frame Generation

Вот мы подобрались к еще одной киллер-фиче, которой положила начало NVIDIA. Честно это гениальная штука. Трудно представить, как еще долго мы бы ждали возможности поиграть в 4К при 300 кадрах в секунду со всеми ультратрассировками, если бы не это.

Идея не новая. Вот, например, телевизоры уже много лет умеют в интерполяции кадров. Такие режимы дорисовывают один или несколько кадров, чтобы сделать картинку более плавной. Для гейминга на ТВ это не очень подходит, а вот кино какое-то динамичное или спорт – то, что надо. Конечно “тру 120 Гц” работают лучше и точнее, но для большинства и такие режимы норм.

Вот только перенести такую идею в игры – что? Правильно, гораздо сложнее. Ведь здесь вам не плоское изображение, а трехмерное. И все это взаимодействует с миллиардами полигонов, шейдерами и прочим. В играх картинка живая и она должна казаться такой для геймера с точки зрения плавности и задержек.

С обновлением DLSS 4.5 мультигенератор RTX 50 может дорисовать до 5 дополнительных кадров в режиме х6. То есть 1 будет настоящим, а 5 – искусственными. В то время как RTX 40 могли только в удвоении или Frame Generator без слова Мульти.

Как это работает? Оптический потоковый акселератор или Optical Flow Accelerator, анализирует два последних кадра и вычисляет, куда и как объекты двигаются.

Tensor Cores с ИИ-моделью DLSS берут: предварительный кадр, текущий кадр, оптический поток, глубину сцены, векторы движения от движка игры, и нейросеть прогнозирует новый кадр, который выглядит так, будто его действительно отрендерил GPU. И это происходит гораздо быстрее, чем полноценный рендер кадров!

Таким образом, мы легко можем накормить многогерцовый монитор и значительно улучшить плавность видеоряда.

Вдобавок есть еще и динамический мультигенератор. То есть там, где надо множитель может быть максимальный, а там где не надо – наоборот минимальный. Таким образом, стабильно держится заданная частота при оптимальной нагрузке железа. Работает это, правда, только с высокочастотными мониторами.

Для примера возьмем бенчмарк в Doom: The Dark Ages при максимально тяжелых настройках графики, то есть Ультра Кошмар с Трассировкой Пути. Чтобы в 4K не наблюдать слайдш с сразу придется активировать интеллектуальное масштабирование DLSS в Сбалансированном режиме. И даже так имеем в среднем лишь немного больше 40-я FPS с заметной недостаточностью плавности.

Добавление хотя бы двухкратного генератора кадров практически удваивает FPS – теперь имеем почти 80. При этом и плавность изображения становится значительно краше, хотя в реальном геймплее это ощущалось бы как среднее между реальной частотой кадров и мониторингом.

Трехкратный мультигенератор кадров уже обеспечивает более сотни FPS и на глаз заметную почти идеальную плавность. Однако, обратите внимание на редкие и очень редкие события - реальная частота кадров стала меньше, что геймер может почувствовать, и об этом мы скажем дальше.

Режим MFG 4x доказывает наблюдаемую частоту кадров уже 140-ка в среднем с визуально такой же плавной картинкой.

Мульти-фрейм генератор 5x позволит частоте обновления картинки до более чем 160 раз в секунду, что оценили бы владельцы быстрых мониторов.

Ну и максимальный MFG 6x доводит частоту кадров по мониторингу до 190 FPS при превосходной плавности, но базовая частота кадров просела еще сильнее, что в реальном геймплее могло бы привести к увеличению задержки управления и некоторых неудобств.

Откуда берется негатив по этой технологии? Маркетологи NVIDIA немного недоработали, показывая как 28 fps превращаются в 242.

Вернее они сделали все хорошо, но плохо акцентировали внимание, что это заслуга еще и DLSS.

Игроки наваливали графику на максимум, так что и с DLSS было около 30 кадров, добавляли MFG на столь низкой базовой частоте кадров и получали существенные артефакты и задержки управления, ведь оригинальных кадров очень мало.

В идеале на старте должно быть хотя бы около 60-ти. Ведь с каждым переходом от х2 к х3 и х4 и так далее базовая частота немного проседает.

Поэтому 60 фпс – это как необходимый минимум выходных данных для движка. Только потом можно добавлять MFG.

Важный момент, который хочется исследовать в контексте мультигенератора: как там инпутлаг?

Это такой негативный эффект, который появляется из-за буферизации кадров. Ведь чтобы сгенерировать новый кадр MFG ждет обработки двух соседних. Поэтому экран показывает уже не текущее состояние, а немного "прошлое", потому что система нуждается в данных из следующего кадра. Такая задержка обычно составляет 1–2 кадра, что на 60 FPS равно ~16–33 мс.

Появляется задержка между нажатием кнопки мыши и выстрелом на экране. Конечно, чем больше кадров мы хотим добавить, тем больше система ждет буфер и тем выше задержки.

NVIDIA Reflex

Для борьбы с ним NVIDIA сделала отдельный инструмент – технологию Reflex, которую в поколении RTX 50 обещали существенно прокачать до 2-й версии, чтобы динамично управлять очередью рендеринга кадров, сокращая GPU queue, и поддерживать новый режим Frame Warp. Правда, пока дальше анонса и технической демонстрации не зашло.

Первое поколение технологии активно применяется во многих играх, уменьшая задержку управления, что особенно важно после включения MFG.

Если коротко, то NVIDIA Reflex синхронизирует работу процессора и видеокарты так, чтобы избежать очереди кадров в рендеринге. Это в худшем случае сокращает время от нажатия мыши или клавиши до действия на экране на 30%, а в среднем на 50. В перспективе input lag может уменьшаться до 75% даже при активном Frame Generation, а управление в игре ощущается столь же быстрым и точным. Более того, эту технологию можно подрубить и без генерации кадров – чтобы получать меньшие задержки в нативном разрешении.

Таким образом мы прошлись по всем основным составляющим DLSS. Теперь попробуем финализировать все реальным геймплеем. Задача такова – получить максимально плавный геймплей с минимальной потерей качества.

В 4K без поддержки технологий ускорения рендера Cyberpunk 2077 на максимальном пресете RT Overdrive с трудом выдает 20 кадров в секунду. Ни о какой плавности геймплея, конечно, и говорить не стоит, к тому же имеем ощутимую задержку в управлении. Просто сбалансированного DLSS оказывается мало для получения стабильных 60 FPS. Чтобы не ухудшать качество замечательной картинки, можно воспользоваться Multi-Frame Generation хотя бы в режиме 2x, хотя нам еще больше понравилось 3x. Теперь есть и на мониторинге за 120 кадров в секунду, которые ощущаются как стабильные 80-90, так еще и заметной задержки у управления теперь нет.

Движок Death Stranding 2: On the Beach не такой тяжелый, поэтому даже очень высокие настройки на родных 4K для GeForce RTX 5080 не проблема. Можно еще и DLAA сглаживание добавить, все равно в среднем будет под 80 FPS, хотя в некоторые моменты и можно увидеть просадки ниже 60-ти. Вот чтобы их избежать без влияния на качество картинки, можно просто активировать двухкратный генератор кадров – теперь видим 100 FPS в самые тяжелые моменты, а в среднем 130.

Без апскейлеров в Forza Horizon 6 на максимальном персете Extreme+RT немного не хватает плавности, ведь и средняя частота кадров далеко не 60, а местами вообще есть просадки до 46-ти. В целом уже качественный DLSS хорошо бустит FPS, но если еще и добавить двухкратный генератор кадров, то будут очень плавные около 130 кадров в секунду с очень чувствительным управлением.

Если с помощью Resident Evil Requiem максимально усложнить жизнь графического ускорителя благодаря максимальной графике с трассировкой пути и DLAA, то на экране будет лишь немного больше 20 кадров в секунду с ощутимым "инпутом лаг". Удобный микс бустеров из DLSS в качественном режиме и двухкратного генератора кадров возвращает играбельность без заметного влияния на качество картинки.

Обновленная S.T.A.L.K.E.R. 2: Сердце Чернобыля вполне прилично идет на RTX 5080 с чистым эпическим пресетом графики. Да, не всегда есть 60 FPS, но около того, поэтому достаточно играбельно. И здесь можно было удовлетвориться чем-то одним – либо качественным DLSS, либо двухкратным генератором кадров. Но если включить оба бустера, то получим просто отличный геймплей с около 130 кадров в секунду, отсутствием задержек управления, качественной картинкой и запасом для тяжелых сцен.

Вывод

Внедрив трассировку лучей в массовый сегмент, компания NVIDIA подтолкнула всю индустрию игр и задала вектор развития на годы. И создав очень тяжелого монстра, сама же сделала для него еду, чтобы он как-то жил и нормально двигался вперед – DLSS. Эта технология, а точнее – целый пакет технологий действительно достигли такого уровня, когда магическим образом 60 fps превращают в 120, 180 или под 300. И это не только маркетинговая фишка, а действительно полезный инструмент, чтобы успевать за геймерскими прихотями в 4К с Path Tracing. Ведь железо уже не успевает. А перспектива такая, что уже есть некоторые игры со встроенной трассировкой, которые без его поддержки вообще не запускаются.

Да, некоторые разработчики ленятся, экономят на оптимизации – мол, ДЛСС вам геймеры в помощь, если ваши дрова не тянут. Но это не должно унижать достижения технологии как таковой. В большинстве случаев с ней можно легко получать x2 или x3, а то и x4 или x6 к частоте кадров, без существенной потери четкости или сильного влияния на отклик управления. Актуальной моделью трансформер, в сочетании с реконструкцией лучей и генерацией кадров УЖЕ СЕЙЧАС можно и нужно пользоваться. Так, в Full HD не надо наглеть с режимами ниже качества, однако в Quad HD и особенно 4К, можно рассмотреть вариант производительности или баланса.

Посвящаем этот материал нашему коллеге, другу и брату Сергею Черноивану. Он много времени и усилий вложил в проект, большинство тестов и сравнений на Youtube канале было сделано его руками, очень много материала он снял, помогал и с тестами на сайт и оформлением. Черновик этого материала мы начинали еще с ним. Теперь вспоминаем только хорошее. Кстати, именно Сергей предложил все видео заканчивать: "Слава Украине!"

Автор: Денис Козиолек