2 次元グラフィックスから 3 次元グラフィックスへの移行を示す最初の大革命の後、ゲーム ハードウェアの技術進化によって生み出された「すごい」効果は、歴史的に、あるコンソールと別のコンソールの間の世代の飛躍と結びついており、あるいはゲーム ハードウェアの登場のために予約されていました。ますます高性能な CPU と GPU は徐々に衰退し、「景観」の観点からは影響が少ないものの、同様に効果的な開発モデルが支持されています。より進歩的な方法で革新と改善を導入し、開発者に利用可能なテクノロジーを最大限に活用する時間を与え、生産者が到着したテクノロジーをさらに改良して、切望される共通の目標を達成するためのますます有望なソリューションを準備する時間を与えたモデル。フォトリアリズムのこと。
この意味で、第 2 の革命はレイ トレーシングの導入によって到来しました。レイ トレーシングは、ゲームにおける照明の概念を永遠に変えることに加えて、業界にハードウェア テクノロジとソフトウェア テクノロジの関係を再定義するよう促し、相乗効果のある関係を生み出しました。DLSSの誕生につながった。
この転換期の絶対的な主役それはNVIDIAでしたは、単なるコンピューティング能力を超える必要性を他のどの企業よりも理解しており、人工知能の発展の成長を活用することで、PC ゲームの新時代とその先の時代の基礎を築きました。しかし、DLSS はどのように機能し、なぜその誕生がビデオ ゲームとグラフィックスの分野全般に影響を及ぼし、今後ますます影響を与えるのでしょうか?
レイ トレーシング、DLSS、GeForce RTX: 熱愛
コンシューマ ゲーム業界におけるレイ トレーシングの通関は、テーブル上のカードを決定的に変えました。このテクノロジーは、かつてはプロのグラフィックス専用であり、映画の世界ではなおさらでしたが、レイ トレーシング ダイレクトの実装によってもたらされる利点を実証しました。照明とさまざまな表面での光の屈折はすべて、光源と反射の動作の正確な計算を通じて行われます。
光の挙動を最も正確にシミュレーションすることにより、グラフィックス全般の品質が大幅に向上し、しばしば驚くべき結果が得られます。これだけでも膨大な計算能力を犠牲にして、その結果、フレームレートとゲームパフォーマンスが低下します。
この問題を克服するために、NVIDIA は革新的なテクノロジを実装しました。さまざまな実装中に、このテクノロジは本当の「魔法」であると定義されるほどです。DLSS、ディープラーニング スーパー サンプリング、人工知能の機能を利用してハードウェア リソースを「解放」し、フレーム レートとパフォーマンスを向上させます。
DLSSの導入が可能になったのは、RTX シリーズのビデオ カード、新世代のプロセッサをサポートするために開発されたハードウェア: NVIDIA GeForce RTX 20 シリーズ カードには実際に次の機能が搭載されています。ストリーミングマルチプロセッサこれは並列計算を可能にし、表面のシェーディングを担当します。テンソルコア人工知能と深層学習の管理はこれに限定され、最後にRTコア(RT はレイ トレーシングの略) 光線を計算します。
シンプルかつ効果的
イルDLSS は本質的にはアップスケーリング手法ですつまり、特定の解像度の画像から開始して、より高い解像度の最終結果を返すことができるテクノロジーです。過去 10 年間に発売されたテレビの多くですでに実用化されている従来の手法とは異なり、NVIDIA の DLSS は人工知能と深層学習を使用してこの改善を実現します。
グリーン ハウス テクノロジの背後にある原理は非常に単純です。ゲームの解像度が 4K などに設定されると、RTX カードの GPU は、より低い解像度でのラスタライズやレンダリングなどの通常のアクティビティを実行し、その後、ネイティブ解像度の対応する画像とできるだけ類似した最終画像を再作成します。。このプロセスはスーパー サンプリングと呼ばれます。
ただし、低解像度の画像には、元の高解像度の画像に比べて「情報」とピクセルが不足しています。失われたデータを「再構築」するための NVIDIA のプロセス人工知能を活用する特に機械学習に関しては、2019 年の最初のイテレーションでは、DLSS は、NVIDIA スーパーコンピューターによって適切にトレーニングされた人工知能によって生成されたモデルを利用できるようになりました。ライブラリに含まれ、サポートされている個々のゲームから外挿された数十億フレームの入念なサンプリングから得られたこの膨大な量のデータは、「最終」フレームの作成に使用されました。最初と最後の画像のペアは最終的に AI に供給され、AI はそれらを使用して「学習」し、欠落している詳細を含む画像を完成させました。その後、最終結果は Game Ready ドライバーを通じて配布され、前述の Tensor コアによって適切に再加工されました。
従来の SSAA (スーパー サンプリング アンチエイリアシング) 手法との大きな違いは、まさにこの最後のステップにあります。ローカル スーパーサンプリングは次のステップに置き換えられます。リモート DLSS 計算、最終モデルの処理にのみ Tensor コアを使用できます。
DLSS 2.0 の転換点
最初の DLSS の主な制限は、このアプローチの汎用性の欠如にありました。サポートされる各ゲームには、特定の AI トレーニングが必要であり、NVIDIA とさまざまな開発者との密接な連携が必要であり、その結果として追加のワークロードが必要でした。 DLSS の最初の可能性が Shadow of the Tomb Raider、Battlefield V、そして何よりも Metro Exodus などのタイトルによって示されたのであれば、ジェンセン ファンとその関係者によるスーパー サンプリングの「大規模な」使用への扉を開くという課題は、に落ちたコントロール。
実際、Remedy のタイトルは、DLSS 2.0、DLSS 1.9を通過します。この瞬間から、NVIDIA の魔法は「奇跡的な」特性を獲得します。このテクノロジーの第 2 世代により、NVIDIA はニューラル ネットワークを更新し、AI がすべてのゲームに適用できる一般的なパラメーターを学習できるようになります。特定のトレーニングに関係なく、サポートされるタイトルの範囲が信じられないほど広がります。
これと並行して、新しい NVIDIA GeForce RTX 30 シリーズ GPU は、ほぼ 2 倍の速度で計算を実行できる改良された Tensor コアをもたらします。過去のアーチファクトや不正確さはほとんど遠い記憶のように思えます。TAAUの導入(時間的アンチエイリアシング アップサンプリング) により、最終的なビジュアル レンダリングがさらに向上するため、多くの場合、DLSS 2.0 によって生成される画像の品質は従来の方法よりも優れていますが、リソースの使用量は大幅に削減されます。
DLSS 2.0 には、ユーザーがスケールされた解像度とリソースの相対的な使用を選択できる一連のプリセット (品質、バランス、パフォーマンス) も用意されています。つまり、DLSS の 2 回目の反復により、レイ トレーシングはもはや少数の人が達成できる蜃気楼とは思えなくなり、NVIDIA ブランドのビデオ カードが新たな命を吹き込まれました。DLSS 2.0 の最大の利点の 1 つは、実際に次のとおりです。第一世代 RTX カードとの下位互換性。
DLSS 2.1 は、8K 解像度への扉を開く Utra パフォーマンス モードの出現により水準を再び引き上げ、さらなる改良により最初の VR ゲームにも応用できるようになりました。ただし、DLSS 3.0 は新たな革命を生み出します。 NVIDIA の新しいテクノロジーの完璧なショーケースは今後、サイバーパンク 2077: Night City は、DLSS のすべてのパワー (および可能性) を披露するステージです。
DLSS 3.5: レイ再構成と最先端技術
を定義しますDLSS 3.0NVIDIA のスーパー サンプリング テクノロジの単なる進化であるという考えは、完全に正しいわけではありません。実際、この新しいバージョンでは、DLSS はもはや単一のツールではなく、現実的なツールになります。さまざまなテクノロジーのコンテナもはや、アップスケーリングの概念のみに関連付けられているわけではありません。この提案の範囲は、特にその最大の革新性のおかげで、熱心な研究に値するほどである。フレーム生成、今回はそのサポートが最新世代のカードである NVIDIA GeForce RTX 40 シリーズに限定されています。ここでは、温室が再び業界全体にルールを指示し、課すことに成功したことを指摘することに限定します。
時系列に並べると、DLSS 3.5これは、この長い物語の最終章 (ただし、最終章ではありません) です。これにより、NVIDIA は、と呼ばれる別の重要なテクノロジを導入しました。レイの再構成、レイ トレーシングに基づくグラフィック効果を使用して画像を改善するように設計された新しいアルゴリズムです。 DLSS 3.5 は、従来のデノイザーに代わって、レイ トレーシングによって生成された光の効果を示す画像の領域を改善し、すべての世代の RTX ビデオ カードとの互換性を再び広げます。この場合も、この新しい機能の特定の機能には、特定の詳細な分析が必要ですので、必ずご提示いたします。
これまでの経緯は非常に明らかです。過去 5 年間で、NVIDIA の DLSS は文字通り、あらゆる意味でゲームのルールを覆してきました。グリーン ハウスのテクノロジーは、これまでビデオ ゲームでは見られなかったグラフィック機能の実装を可能にしただけでなく、文字通りすべてのメーカーに人工知能に基づくスーパー サンプリング テクノロジーの道を主張するよう促しました。この転換点は、多かれ少なかれ異なるアプローチから始まって DLSS と同じ目的を持つテクノロジである FSR (AMD の FideltyFX Super Resolution) と Intel の XeSS につながりました。
Microsoft自身が最近明らかにしたDirectSR、DirectX 12 Ultimate に統合された機能で、前述のテクノロジの実装プロセスのさらなる簡素化が約束され、GDC 2024 中に正式に発表される予定です。
この分野の進化はまだ終わっていないようで、NVIDIA が示す人工知能の最新アプリケーションは明るい未来を約束します。グラフィックの枠を超えて。私たち個人としては、業界が私たちに何を用意しているのかを見るのが待ちきれません。
