อธิบายการสุ่มตัวอย่างขั้นสูงสำหรับการเรียนรู้เชิงลึก (DLSS 2.0)

DLSS หรือ Deep Learning Super Sampling เป็นเทคนิคของ Nvidia สำหรับการเพิ่มสเกลอัจฉริยะ ซึ่งสามารถแสดงภาพที่ความละเอียดต่ำกว่าและขยายขนาดเป็นจอแสดงผลที่มีความละเอียดสูงกว่า จึงให้ประสิทธิภาพมากกว่าการเรนเดอร์แบบเนทีฟ Nvidia นำเทคนิคนี้มาใช้กับกราฟิกการ์ดรุ่นแรกของ RTX DLSS ไม่ได้เป็นเพียงเทคนิคสำหรับการขยายขนาดหรือการสุ่มตัวอย่างแบบธรรมดา แต่ใช้ AI เพื่อเพิ่มคุณภาพของภาพที่แสดงผลด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่าอย่างชาญฉลาดเพื่อรักษาคุณภาพของภาพ ตามทฤษฎีแล้วสิ่งนี้สามารถให้สิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก เนื่องจากรูปภาพที่แสดงยังคงมีคุณภาพสูงในขณะที่ประสิทธิภาพจะดีขึ้นกว่าการเรนเดอร์เนทีฟ

ต้องการ DLSS

เหตุใดเราจึงต้องใช้เทคนิคการอัปสเกลแฟนซีเพื่อบีบประสิทธิภาพให้มากขึ้น ความจริงก็คือเทคโนโลยีของจอภาพรุ่นใหม่กำลังพัฒนาในอัตราที่เร็วกว่าเทคโนโลยีของส่วนประกอบพีซีของเรามาก จอภาพใหม่ล่าสุดสามารถให้ความละเอียด 4K ที่คมชัดด้วยอัตราการรีเฟรชสูงถึง 144 หรือ 165Hz นักเล่นเกมส่วนใหญ่ในปัจจุบันถือว่า 1440p 144Hz เป็นจุดที่ดีสำหรับการเล่นเกมระดับไฮเอนด์ การขับเคลื่อนความละเอียดประเภทนี้ด้วยอัตราการรีเฟรชต้องใช้แรงม้าแบบกราฟิกจำนวนมาก ในเกมสมัยใหม่ เฉพาะ GPU ที่ดีที่สุดเท่านั้นที่สามารถรองรับการเล่นเกม 4K 60 FPS โดยตั้งค่าทุกอย่างเป็น Ultra ซึ่งหมายความว่าหากคุณต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพแต่ไม่ต้องการประนีประนอมกับคุณภาพของภาพที่มาก เทคนิคการเพิ่มสเกลหรือ DLSS supersampling อาจมีประโยชน์

DLSS ยังมีความสำคัญสำหรับเกมเมอร์ที่ต้องการกำหนดเป้าหมายความละเอียด 4K แต่ไม่มีแรงม้าแบบกราฟิกให้ทำเช่นนั้น นักเล่นเกมเหล่านี้สามารถเปลี่ยนไปใช้ DLSS สำหรับงานนี้ เนื่องจากจะทำให้เกมแสดงผลด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่า (เช่น 1440p) แล้วจึงเพิ่มสเกลเป็น 4K อย่างชาญฉลาดเพื่อภาพที่คมชัด แต่ยังคงประสิทธิภาพที่สูงขึ้น DLSS สามารถมาในการ์ดกราฟิก RTX ระดับกลางและระดับเริ่มต้นที่ค่อนข้างสะดวก และให้ผู้ใช้เล่นที่ความละเอียดสูงขึ้นที่อัตราเฟรมที่สะดวกสบายโดยไม่กระทบต่อคุณภาพมากเกินไป

Raytracing

อีกหนึ่งคุณสมบัติที่สำคัญที่ถูกผลักดันให้อยู่ในระดับแนวหน้าของเกม PC คือ Real-time Raytracing Nvidia ประกาศรองรับการ raytracing ด้วยกราฟิกการ์ด RTX ซีรีส์ใหม่ Raytracing เป็นเทคนิคการเรนเดอร์ที่ให้การเรนเดอร์เส้นทางแสงที่แม่นยำในเกมและแอปพลิเคชั่นกราฟิกอื่น ๆ ส่งผลให้มีความเที่ยงตรงของกราฟิกสูงขึ้นมากโดยเฉพาะในเงาสะท้อนและแสงทั่วโลก แม้ว่ามันจะให้ภาพที่สวยงาม แต่ Raytracing ก็มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ ในหลาย ๆ เกม มันสามารถลดอัตราเฟรมลงได้จริงเมื่อเปรียบเทียบกับการเรนเดอร์แบบดั้งเดิม ป้อน DLSS

การใช้พลังของ DLSS (และตอนนี้คือ DLSS 2.0) เกมเมอร์ที่มีกราฟิกการ์ด RTX ซีรีส์สามารถบรรเทาการสูญเสียประสิทธิภาพได้มากที่มาพร้อมกับ Raytracing และสามารถเพลิดเพลินกับภาพ Raytracing ที่มีความเที่ยงตรงสูงในขณะที่รักษาอัตราเฟรมที่สูงขึ้น เทคนิคนี้ถือว่าเป็นที่ประทับใจอย่างยิ่งสำหรับผู้ตรวจสอบและบุคคลทั่วไปเนื่องจากสามารถทำให้ raytracing สามารถเล่นได้จริงด้วยความละเอียดสูงและยังคงคุณภาพของภาพเกือบจะเท่ากันกับภาพที่แสดงผลแบบดั้งเดิม DLSS เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งกับ Raytracing และ Nvidia ได้ทำงานที่ดีในการพัฒนาและเผยแพร่เทคนิคทั้งสองนี้พร้อมกัน

การลดอัตราการสุ่มสัญญาณแบบดั้งเดิม

เทคนิคการอัพสเกลและซูเปอร์แซมปลิงก็มีอยู่ในอดีตเช่นกัน อันที่จริง สิ่งเหล่านี้มีอยู่ในเกมสมัยใหม่เกือบทุกเกมและแม้แต่แผงควบคุมของทั้ง Nvidia และ AMD เทคนิคเหล่านี้ใช้วิธีการเพิ่มสเกลพื้นฐานแบบเดียวกับ DLSS พวกเขาใช้ภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่าและขยายขนาดเพื่อให้พอดีกับจอแสดงผลที่มีความละเอียดสูงขึ้น แล้วอะไรทำให้พวกเขาแตกต่างออกไป? คำตอบโดยพื้นฐานมาจากสองสิ่ง

• คุณภาพผลผลิต: คุณภาพของภาพที่ส่งออกของเกมที่เพิ่มสเกลแบบเดิมมักจะต่ำกว่าที่มี DLSS ทั้งนี้เนื่องจาก DLSS ใช้ AI ในการคำนวณและปรับคุณภาพของภาพเพื่อให้สามารถย่อความแตกต่างระหว่างรูปภาพเนทีฟและรูปภาพที่เพิ่มสเกลได้ ไม่มีการประมวลผลดังกล่าวในเทคนิคการเพิ่มสเกลแบบดั้งเดิม ดังนั้นคุณภาพของภาพที่ส่งออกจึงต่ำกว่าทั้งการเรนเดอร์แบบดั้งเดิมและ DLSS
• ประสิทธิภาพการทำงาน: ข้อเสียเปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของ supersampling แบบดั้งเดิมคือประสิทธิภาพที่เหนือกว่า DLSS การลดขนาดนี้สามารถทำให้ภาพมีความละเอียดต่ำลงได้ แต่ไม่ได้ให้การปรับปรุงประสิทธิภาพเกือบเพียงพอที่จะพิสูจน์ว่าคุณภาพของภาพสูญเสียไป DLSS บรรเทาปัญหานี้ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาคุณภาพของภาพให้ใกล้เคียงกับคุณภาพดั้งเดิมอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่ DLSS ถูกระบุว่าเป็น "สิ่งที่ยิ่งใหญ่ต่อไป" โดยผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีและผู้ตรวจสอบหลายคน

อะไรที่ทำให้ DLSS ไม่เหมือนใคร

DLSS เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาโดย Nvidia ซึ่งเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการทำงานที่ก้าวล้ำอย่าง Deep Learning และปัญญาประดิษฐ์ เป็นที่เข้าใจกันว่า DLSS มีกลเม็ดเล็กๆ น้อยๆ ที่หลีกเลี่ยงเทคนิคการเพิ่มสเกลแบบเดิม

AI อัพสเกล

DLSS ใช้ประโยชน์จากพลังของ AI ในการคำนวณวิธีแสดงภาพด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่าอย่างชาญฉลาดในขณะที่ยังคงคุณภาพสูงสุดไว้ มันใช้พลังของการ์ด RTX ใหม่เพื่อทำการคำนวณที่ซับซ้อน จากนั้นใช้ข้อมูลนั้นเพื่อปรับภาพสุดท้ายเพื่อให้ดูใกล้เคียงกับการเรนเดอร์เนทีฟมากที่สุด นี่เป็นเทคโนโลยีที่น่าประทับใจอย่างยิ่งที่เราหวังว่าจะพัฒนาต่อไปเนื่องจากหลาย ๆ คนได้ขนานนาม DLSS ว่าเป็น "อนาคตของการเล่นเกม"

แกนเทนเซอร์

Nvidia ได้ใส่แกนประมวลผลเฉพาะลงในการ์ดกราฟิกซีรีส์ RTX ซึ่งรู้จักกันในชื่อ Tensor Cores แกนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นไซต์คำนวณสำหรับการเรียนรู้เชิงลึกและการคำนวณ AI คอร์ที่รวดเร็วและขั้นสูงเหล่านี้ยังใช้สำหรับการคำนวณ DLSS เทคโนโลยีของ DLSS ใช้คุณสมบัติการเรียนรู้เชิงลึกของคอร์เหล่านี้เพื่อรักษาคุณภาพและให้ประสิทธิภาพสูงสุดในขณะเล่นเกม อย่างไรก็ตาม นี่ยังหมายความว่า DLSS นั้นจำกัดเฉพาะชุดกราฟิกการ์ด RTX ที่มีแกน Tensor เท่านั้น และไม่สามารถใช้กับการ์ด GTX รุ่นเก่าหรือการ์ดจาก AMD สำหรับเรื่องนั้น

ไม่กระทบต่อคุณภาพของภาพ

คุณสมบัติที่โดดเด่นของ DLSS คือการอนุรักษ์คุณภาพที่น่าประทับใจอย่างยิ่ง การใช้การลดอัตราการสุ่มสัญญาณแบบเดิมโดยใช้เมนูเกม ผู้เล่นสามารถสังเกตได้ว่าขาดความคมชัดและความคมชัดของเกมหลังจากที่เรนเดอร์ด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่า นี่ไม่ใช่ปัญหาในขณะที่ใช้ DLSS แม้ว่าจะแสดงภาพด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่า (มักจะมากถึง 66% ของความละเอียดดั้งเดิม) แต่ภาพที่ได้รับการขยายขนาดจะดีกว่าสิ่งที่คุณจะได้รับจากการลดขนาดแบบเดิม ๆ เป็นที่น่าประทับใจมากที่ผู้เล่นส่วนใหญ่ไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างภาพที่แสดงโดยกำเนิดที่ความละเอียดสูงกว่าและภาพที่ขยายขนาดโดย DLSS นี่เป็นความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่ในการเล่นเกมเนื่องจากนักเล่นเกมมักมองหาความสมดุลระหว่างคุณภาพและประสิทธิภาพ ด้วย DLSS พวกเขามีโอกาสได้รับทั้งสองอย่าง

ผลการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของ DLSS และเนื้อหาจูงใจทั้งหมดที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาคือการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่เปิดใช้งาน DLSS ประสิทธิภาพนี้มาจากข้อเท็จจริงง่ายๆ ที่ DLSS แสดงผลเกมด้วยความละเอียดที่ต่ำกว่า จากนั้นจึงเพิ่มสเกลเกมโดยใช้ AI เพื่อให้ตรงกับความละเอียดเอาต์พุตของจอภาพ ด้วยการใช้คุณสมบัติการเรียนรู้เชิงลึกของการ์ดกราฟิก RTX ซีรีส์ DLSS จึงสามารถส่งออกภาพด้วยคุณภาพที่ตรงกับภาพที่แสดงผลแบบเนทีฟ

ทำให้ Raytracing สามารถเล่นได้

Raytracing โผล่ออกมาจากที่ไหนสักแห่งในปี 2018 และทันใดนั้นก็กลายเป็นแนวหน้าของเกมพีซีโดย Nvidia ผลักดันฟีเจอร์นี้อย่างหนักและแม้กระทั่งการสร้างแบรนด์การ์ดกราฟิกใหม่ของพวกเขาเป็น "RTX" แทนที่จะเป็นรูปแบบการตั้งชื่อ GTX ปกติ ในขณะที่ Raytracing เป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจและเป็นเอกลักษณ์ที่เพิ่มคุณภาพของภาพในเกม อุตสาหกรรมเกมยังไม่พร้อมที่จะเปลี่ยนไปใช้การเรนเดอร์ raytraced เหนือการเรนเดอร์แรสเตอร์แบบดั้งเดิมอย่างสมบูรณ์

เหตุผลใหญ่สำหรับเรื่องนี้ก็คือผลงานที่ได้รับความนิยมซึ่งมาพร้อมกับ Raytracing เพียงแค่เปิด Raytracing เกมบางเกมอาจสูญเสียประสิทธิภาพได้ถึงครึ่งหนึ่งของอัตราเฟรมดั้งเดิม ซึ่งหมายความว่าคุณกำลังประนีประนอมกับประสิทธิภาพอย่างมากแม้ในการ์ดกราฟิกระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่

นี่คือที่มาของ DLSS DLSS สามารถทำให้คุณสมบัติใหม่นี้สามารถเล่นได้แม้ในเกมที่มีความต้องการมากที่สุด ด้วยการเรนเดอร์ภาพที่ความละเอียดต่ำลงและการลดขนาดในภายหลังโดยไม่สูญเสียคุณภาพของภาพใด ๆ DLSS สามารถชดเชยประสิทธิภาพการทำงานที่ Raytracing นำมาสู่เกมได้ตามปกติ นี่คือเหตุผลที่เกมส่วนใหญ่ที่รองรับ Raytracing ยังรองรับ DLSS เพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกันได้เพื่อประสบการณ์ที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าที่ปรับแต่งได้

DLSS 2.0 ปรับปรุงเพิ่มเติมตามเฟรมเวิร์กที่วางโดย DLSS และแนะนำพรีเซ็ตที่ปรับแต่งได้มากขึ้น ตอนนี้ผู้ใช้สามารถเลือกค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าได้ 3 ค่าที่เรียกว่า Quality, Balanced และ Performance ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าทั้ง 3 ค่าปรับปรุงประสิทธิภาพในบางวิธี ในขณะที่ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าคุณภาพสามารถปรับปรุงคุณภาพของภาพได้เหนือการแสดงผลแบบเนทีฟ DLSS 2.0 ได้เปิดตัวพรีเซ็ตประสิทธิภาพพิเศษสำหรับการเล่นเกม 8K ด้วย GeForce RTX 3090 ที่ทำให้การเล่นเกม 8K เป็นไปได้จริง

ภายใต้ประทุน

Nvidia ได้อธิบายกลไกเบื้องหลังเทคโนโลยี DLSS 2.0 บนเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ เรารู้ว่า Nvidia ใช้ระบบที่เรียกว่า Neural Graphics Framework หรือ NGX ซึ่งใช้ความสามารถของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย NGX เพื่อเรียนรู้และประมวลผล AI ได้ดีขึ้น DLSS 2.0 มีอินพุตหลักสองอินพุตในเครือข่าย AI:

• ความละเอียดต่ำ ภาพนามแฝงที่แสดงผลโดยเอ็นจิ้นเกม
• ความละเอียดต่ำเวกเตอร์การเคลื่อนไหวจากภาพเดียวกัน - สร้างโดยเอ็นจิ้นเกมด้วย

จากนั้น Nvidia จะใช้กระบวนการที่เรียกว่าการตอบกลับชั่วคราวเพื่อ "ประมาณ" ว่าเฟรมจะมีลักษณะอย่างไร จากนั้น AI autoencoder ชนิดพิเศษจะใช้เฟรมปัจจุบันที่มีความละเอียดต่ำ และเฟรมก่อนหน้าที่มีความละเอียดสูงเพื่อกำหนดวิธีสร้างเฟรมปัจจุบันคุณภาพสูงขึ้นแบบพิกเซลต่อพิกเซล Nvidia ยังดำเนินการตามขั้นตอนต่างๆ เพื่อปรับปรุงความเข้าใจในกระบวนการของซูเปอร์คอมพิวเตอร์:

สนับสนุน

DLSS เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ซึ่งยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ในขณะที่เกมต่างๆเริ่มรองรับฟีเจอร์นี้มากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ก็ยังมีแคตตาล็อกเกมรุ่นเก่าจำนวนมากที่อาจไม่รองรับ อย่างไรก็ตาม เราสามารถคาดหวังการลงทุนมหาศาลใน DLSS และ Raytracing ได้ เนื่องจากตอนนี้ทั้ง Nvidia และ AMD รองรับคุณสมบัติเหล่านี้แล้ว (AMD ควรจะประกาศคู่แข่ง DLSS ในเร็วๆ นี้) รวมถึงคอนโซลยุคหน้า PlayStation 5 และ เอกซ์บอกซ์ ซีรีส์ เอ็กซ์

เมื่อเร็ว ๆ นี้ด้วยการเปิดตัว RTX 3000 ซีรีส์ Nvidia ได้ขยายแคตตาล็อกเกมที่รองรับคุณสมบัตินี้ DLSS 2.0 กำลังจะมาถึง Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary และ Bright Memory: Infinite ผลงานเด่นอื่นๆ ที่รองรับ DLSS 2.0 อยู่แล้ว ได้แก่ ตายลากสาย, เพลงสรรเสริญพระบารมี, F1 2020, ควบคุม, ส่งดวงจันทร์ให้เรา, MechWarrior 5 และ Wolfenstein: Youngblood

แม้ว่าไลบรารีนี้จะไม่ใหญ่โตนัก แต่ควรคำนึงถึงศักยภาพในอนาคตของเทคโนโลยีที่น่าประทับใจพอๆ กับ DLSS ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพครั้งใหญ่และชุดคุณสมบัติที่หลากหลาย DLSS สามารถเป็นศูนย์กลางของเกมได้ในอนาคตอันใกล้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำอย่าง Raytracing ที่ผลักดันให้อยู่ในระดับแนวหน้า Nvidia ยังอ้างว่าเทคโนโลยี DLSS ของมันยังคงเรียนรู้และปรับปรุงผ่าน AI ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีสำหรับนักเล่นเกมพีซีทุกคนที่กระตือรือร้นที่จะเพลิดเพลินกับภาพที่น่าทึ่งที่อัตราเฟรมสูง

บทสรุป

DLSS หรือ Deep Learning Super Sampling เป็นเทคโนโลยีที่น่าประทับใจอย่างเหลือเชื่อที่พัฒนาโดย Nvidia มันให้การปรับปรุงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าการเรนเดอร์ดั้งเดิมแบบดั้งเดิม ในขณะที่คุณภาพของภาพไม่ลดลงเลย สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยการทำงานอย่างกว้างขวางในด้าน AI และการเรียนรู้เชิงลึกของ Nvidia

ด้วยพลังของการ์ดกราฟิก RTX ซีรีส์ DLSS สามารถให้คุณภาพของภาพที่แทบแยกไม่ออกให้กับความละเอียดดั้งเดิม ในขณะที่ให้เฟรมเรตขนาดใหญ่ที่สามารถทำให้ Raytracing และความละเอียดสูงกว่า เช่น 4K เล่นได้ DLSS ยังคงขยายไลบรารีของเกมที่รองรับอย่างต่อเนื่อง และเราหวังว่ามันจะดีขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เพื่อให้นักเล่นเกมสามารถเพลิดเพลินกับภาพที่พวกเขาชื่นชอบในเฟรมเรทที่พวกเขาต้องการ