Durante la presentazione di NVIDIA al CES 2019, l’azienda ha svelato una nuova tecnologia denominata DLSS. Le dimostrazioni hanno evidenziato come questa tecnologia elimini completamente il calo di performance che si verifica nei giochi quando si attiva la grafica ray-tracing sulle schede RTX. Ma come funziona concretamente?
Cos’è DLSS?
DLSS è l’acronimo di “deep learning super-sampling”. Questa idea si basa su due concetti fondamentali, ma concentriamoci inizialmente sul secondo: il super-campionamento.
Il super-campionamento è una tecnica che puoi già utilizzare sulla tua macchina con molti giochi. Fondamentalmente, consiste nel renderizzare il gioco a una risoluzione superiore rispetto a quella supportata dal tuo monitor. Può sembrare controintuitivo, ma questa tecnica aiuta a smussare i bordi irregolari nella grafica poligonale. Le schede NVIDIA e AMD supportano già questa tecnologia, così come alcuni giochi per PC. Per approfondire il tema del super-campionamento, puoi consultare questo articolo.
Ora, analizziamo la parte relativa all'”apprendimento profondo”. L’apprendimento profondo è un termine che racchiude una serie di concetti: in pratica, si riferisce a una grande quantità di calcoli eseguiti su hardware ad alta potenza attraverso un processo che migliora nel tempo. Alcune applicazioni etichettano questo processo come “intelligenza artificiale” (AI), ma è un termine inesatto; il sistema non “apprende” nel senso umano del termine, ma migliora attraverso un processo ripetitivo.
Il sistema DLSS di NVIDIA esegue il super-campionamento su un determinato gioco, ripetutamente, utilizzando le schede grafiche nei suoi vasti data center. Calcola i modi migliori per applicare la tecnica del super-campionamento a un gioco, attraverso un’elaborazione continua delle immagini del gioco: i poligoni e le texture che costituiscono ciò che vediamo sullo schermo. È qui che entra in gioco la parte relativa all'”apprendimento profondo”; il sistema apprende il più possibile sull’aspetto del gioco e su come migliorarlo.
Combinando il super-campionamento per linee e texture poligonali più fluide con l’apprendimento profondo per apportare miglioramenti generali a un gioco, si ottiene DLSS. Le tecniche di miglioramento dell’immagine, già calcolate nei data center di NVIDIA, vengono applicate in tempo reale tramite i core di elaborazione Tensor nelle schede RTX.
Gli ingegneri NVIDIA ci hanno spiegato e mostrato il processo, in funzione su un benchmark grafico durante il CES. I miglioramenti rispetto a una configurazione senza DLSS sono stati notevoli, con texture e poligoni più fluidi e uniformi. Questo è stato vero anche quando la macchina con DLSS rendeva la grafica a una risoluzione inferiore (1080p) rispetto alla macchina senza DLSS (1440p).
Come fa un gioco a funzionare più velocemente?
Il sistema DLSS applica miglioramenti generalizzati alla grafica di un gioco, soprattutto se si utilizza il ray-tracing di NVIDIA. Il ray tracing, introdotto con le schede della serie RTX, consente di ottenere riflessi, ombre e diffusione della luce più realistici, con risultati sorprendenti. Abbiamo già spiegato come il ray tracing possa migliorare la grafica di un gioco.
Purtroppo, il ray tracing aumenta anche il carico sulla GPU. Questo carico è così elevato che molti giochi scendono al di sotto del livello desiderabile di 60 fotogrammi al secondo, anche quando si utilizzano le ultime schede NVIDIA e componenti di fascia alta nel resto del PC.
L’utilizzo dei miglioramenti pre-calcolati di DLSS, che le GPU RTX nei data center di NVIDIA hanno già elaborato, può migliorare le prestazioni dei giochi abilitati per RTX. Durante la dimostrazione al CES, un gioco con ray tracing e DLSS attivati girava con una frequenza di fotogrammi molto simile a quella del gioco senza ray tracing. In parole semplici: DLSS permette ai giochi di funzionare più velocemente con effetti di luce più complessi.
NVIDIA precisa che il processo non è perfetto: in alcuni rari casi, l’attivazione di DLSS potrebbe comportare una leggera sfocatura di texture o geometrie. Tuttavia, nel complesso, il miglioramento è significativo e vale la pena abilitarlo se disponibile.
La mia scheda grafica può utilizzare DLSS?
DLSS è una funzionalità del core di elaborazione Tensor proprietario di NVIDIA, presente nell’architettura GPU Turing delle nuove schede RTX. Se possiedi una scheda grafica GeForce RTX, puoi utilizzare DLSS. In caso contrario, non è possibile. Quindi, le schede della serie GeForce GTX 900 e 1000, ancora molto diffuse, non supportano DLSS.
Ho bisogno di una connessione a Internet per usarlo?
No. Anche se il processo DLSS sfrutta grandi quantità di hardware di cloud computing, attraverso enormi server farm NVIDIA con schede grafiche RTX di livello industriale, il processo viene eseguito localmente sul PC una volta configurato e abilitato. Assicurati solo di avere installato i driver più recenti.
Il mio gioco è compatibile con DLSS?
Ecco il punto cruciale: la parte di deep learning di DLSS richiede mesi di elaborazione nei data center di NVIDIA prima di poter essere applicata ai giochi per PC. Quindi, per ogni nuovo gioco rilasciato, NVIDIA deve elaborare a lungo i dati con i propri array di GPU per preparare DLSS.
Una volta completato il lavoro, NVIDIA aggiornerà i driver della GPU e abiliterà DLSS per i nuovi giochi. A quel punto, lo sviluppatore può abilitarlo di default o consentirlo come opzione grafica nel menu delle impostazioni. Poiché il sistema di apprendimento profondo deve esaminare la geometria e le texture di ogni gioco individualmente per migliorare le prestazioni di quel gioco specifico, non c’è modo di aggirare questo approccio “un gioco alla volta”. Questo processo diventerà più veloce man mano che NVIDIA lo migliorerà, magari riducendo il tempo a poche settimane o giorni per un gioco, ma al momento richiede un po’ di tempo.
Al momento della stesura di questo articolo (gennaio 2019), solo un gioco supporta DLSS che puoi attivare sul tuo PC: Final Fantasy XV. Anche in questo caso è in fase beta e funziona solo alle risoluzioni più elevate. I primi test dimostrano che effettivamente aumenta i frame rate di 10-15 FPS, circa lo stesso valore che si perde abilitando il ray tracing RTX in altri giochi. (Al momento FFXV non supporta il ray tracing, quindi il boost di DLSS non viene applicato dove sarebbe più utile.)
NVIDIA ha annunciato un elenco di altri giochi, già disponibili o in arrivo, che in futuro supporteranno DLSS. Probabilmente l’azienda sta gestendo i propri data center a pieno regime per rendere la funzionalità disponibile il più rapidamente possibile. Ad oggi, NVIDIA ha confermato il supporto DLSS per venticinque giochi, tra cui titoli importanti come Hellblade: Senua’s Sacrifice, ARK: Survival Evolved, Atomic Heart, Hitman 2, Mechwarrior V, Playerunknown’s Battlegrounds, Shadow of the Tomb Raider e We Happy Few. Al CES, l’azienda ha anche annunciato che Battlefield V e l’imminente Anthem supporteranno DLSS, e in quest’ultimo caso, il processo di elaborazione potrebbe essere completato al momento del rilascio.
I giochi che supporteranno sia gli effetti di ray tracing esclusivi per RTX, sia il sistema DLSS per migliorare le prestazioni, sono i seguenti:
Anthem |
Atomic Heart |
Battlefield V |
MechWarrior V |
Shadow of the Tomb Raider |
Justice Online |
JX3 |
Naturalmente, questo elenco si espanderà man mano che gli sviluppatori acquisiranno maggiore familiarità con il ray tracing, NVIDIA semplificherà e velocizzerà il processo di calcolo di DLSS, e i giocatori PC esigeranno l’accesso a tutte le funzionalità delle loro schede grafiche RTX.