NVIDIA DLSS 3.5 とレイ再構成: 新しいレイ トレーシング テクノロジの概要と仕組み

NVIDIA のディープ ラーニング スーパー サンプリングの最新の進化は、DLSS 3.5 をもたらします。技術パッケージの最新の反復により、グリーン ハウスは RTX シリーズのすべてのビデオ カードとの互換性を拡大し、アップスケーリング テクノロジをさらに改善するために戻ってきました。は、レイ リコンストラクションと呼ばれる重要なイノベーションをユーザーに提供します。これは、レイ トレーシングの使用と品質に再び影響を与えるソリューションです。

この新しいバージョンで、NVIDIA は過去の制限、特に従来のデノイザーによって生成された問題に対応し、開発者の作業を容易にし、優れた画質を提供します。それらが何であるかを一緒に調べてみましょうDLSS 3.5 の利点そしてのレイの再構成

騒音、騒音、騒音…

DLSS 3.5の動作を模式化したイメージ

どのようにしてディープラーニング スーパー サンプリング (DLSS)そして魔法のDLSS 3 によるフレーム生成私たちのガイドにあります。ここで簡単な要約を思い出してください。フレームの生成: 一般的に、グラフィックス エンジンはまず、ポリゴンとそれらを覆う「マテリアル」で構成されるすべてのジオメトリを作成します。次に、それらの外観は、それらに割り当てられた物理的特性に基づいて計算され、最終的に光がそれらとどのように相互作用するかを計算します。このプロセスの最後に、レイ トレーシングが適用されます。

従来のレイ トレーシング パイプライン

ただし、シーン内の光線の物理をシミュレートすることは、特にシミュレーションが画面上のすべてのピクセルに関係する場合、計算面で膨大なリソースを使用する必要がある操作です。この問題を克服するために、数本の光線を使用して近似を行い、可能な限り代表的なサンプルを作成します。ただし、この時点で得られた画像は、必要な情報がすべて欠けているいわゆる「ノイズ」に満ちています。欠落したピクセルを使用してシーンを完成するにはしたがって、私たちはノイズ除去装置に頼ります、ノイズ低減のための特定のフィルターは、時間的方法と空間的方法の 2 つの方法に基づいて手動で最適化する必要があります。経時的 (時間的) ピクセルの動きに関する情報を求めてさまざまなフレームを分析した後、次の手順に進みます。補間によってピクセルを「塗りつぶし」、隣接するピクセルを同じ(空間)シーンにまとめます。このプロセスが完了すると、レイ トレーシングされたイメージが得られます。

従来のデノイザーの限界

前述したように、これらのフィルターを微調整するには、ゲームの開発が重くなり、最終的なパフォーマンスに影響を与える可能性があるリソースの使用が必要になります。実際、レイ トレーシングを多用する複雑なゲームでは、多くの場合、複数のフィルターを使用する必要があります。同じ時間です。上記のアプローチは両方とも、いくつかの定性的な制限に遭遇し、ゴーストや動的ライティングのより一般的な不正確さなどのアーティファクトが発生する可能性があります。
これらすべてにアップスケーリングを追加すると、画像の最終的な再構成がどのように損なわれるかは簡単に理解できます。情報が少ないか、いずれにしても初期情報が不正確であると、最終結果はさらに不正確になります。まさにこの理由から、NVIDIA は人工知能を活用するテクノロジである Ray Reconstruction を実装しました。

レイ再構成: さらなる AI マジック

レイ再構成の利点

Ray Reconstruction は、人工知能ベースのレンダリング エンジンです。レイ トレーシングを使用して画質を向上させることを目的としています。次に、デノイザーは、一連の画像から開始して高品質のピクセルを生成するように適切にトレーニングされたニューラル ネットワークに置き換えられます。DLSS 3 の 5 倍、ライティングの構造やゲームエンジンの追加情報も含まれます。トレーニングに使用した画像オフラインでレンダリングされますしたがって、特定のゲームを実行するときにリアルタイムで利用できるよりもはるかに高いコンピューティング能力を活用できます。

データは AI によって使用され、グローバル イルミネーションやアンビエント オクルージョンなどのさまざまな照明技術を認識し、欠落している情報をリアルタイムで生成します。その後、時間的および空間的データが最大限に活用され、特に高解像度の画像の詳細をより多く保存するのに役立ちます。周波数情報。従来のノイズ除去機能には、繰り返し発生するパターンを認識する能力がなく、とりわけ、パターンから得られる大量の情報を使用する能力がありません。したがって、最終的な結果は次のようになります大幅に高品質なアップスケーリングそして何よりも、レイ トレーシングがより正確に適用される

Ray Reconstruction によって得られた結果を示すために、NVIDIA は RTX と必然の Cyber​​punk 2077 ショーケースで Portal を使用しましたが、この新しいテクノロジーの機能はゲームにとどまらず、メインのレンダリング ソフトウェアを使用してプロの分野にも適用できます。フレーム生成とは異なり、レイ再構成は、すべての NVIDIA GeForce RTX ファミリ ビデオ カード、つまり 20、30、40 シリーズと互換性があります。