Le concept de résolution native devient de moins en moins pertinent à l’ère moderne des jeux et à la place, les techniques de reconstruction d’image font leur apparition. L’idée ici est remarquablement simple: à l’ère de l’écran 4K, pourquoi dépenser autant de puissance GPU pour peindre 8,3 millions de pixels par image alors qu’au lieu de cela, la puissance de traitement peut être dirigée vers des pixels de meilleure qualité, interpolés jusqu’à une sortie ultra HD? De nombreuses techniques ont été testées, mais Death Stranding de Kojima Productions en est un exemple intéressant. Sur PS4 Pro, il présente l’une des meilleures implémentations de damier que nous ayons vues. Pendant ce temps, sur PC, nous voyons une technique de reconstruction d’image de «  nouvelle génération  » – le DLSS de Nvidia – qui offre une qualité d’image mieux que le rendu de résolution native.

Le rendu en damier que l’on trouve dans Death Stranding n’est pas standard et c’est le résultat de mois de travail intensif de Guerrilla Games pendant la production d’Horizon Zero Dawn. Curieusement, il n’utilise pas le matériel de damier sur mesure de PS4 Pro. La résolution de base est de 1920×2160 dans une configuration en damier, avec des «pixels manquants» interpolés à partir de l’image précédente. Surtout, Decima n’échantillonne pas un pixel à partir de son centre, mais à partir de ses coins sur deux images. En combinant ces résultats au fil du temps d’une manière spécialisée similaire au TAA du jeu et à une passe très unique de FXAA, une grille de pixels 4K est résolue et la perception d’une résolution beaucoup plus élevée est obtenue. Selon les présentations de Guerrilla, sur le budget de rendu de 33,3 ms par image du moteur, 1,8 ms est consacré à la résolution du damier.

Bien qu’il effectue un suréchantillonnage à partir d’une résolution beaucoup plus basse, DLSS fonctionne différemment. Ce n’est pas un damier, pas de trous de la taille d’un pixel à remplir. Cela fonctionne plutôt comme l’anti-aliasing temporel d’accumulation, où plusieurs images du passé sont mises en file d’attente et les informations de ces images sont utilisées pour lisser les lignes et ajouter des détails dans une image – mais au lieu d’ajouter des détails à une image de la même résolution. comme le fait TAA, il génère une résolution de sortie beaucoup plus élevée à la place. Dans le cadre de ces images du passé, les vecteurs de mouvement de ces images pour chaque objet et pixel à l’écran font partie intégrante du fonctionnement correct du DLSS. Comment toutes ces informations sont utilisées pour créer l’image mise à l’échelle est décidée par un programme AI fonctionnant sur le GPU, accéléré par les cœurs de tenseur dans un GPU RTX. Ainsi, alors que DLSS a moins de pixels de base à partir desquels travailler, il a accès à une grande quantité de puissance de calcul pour aider le processus de reconstruction.

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Sur un RTX 2080 Ti à 4K, DLSS se termine en environ 1,5 ms, ce qui signifie qu’il est plus rapide que le damier sur PS4 Pro. Cependant, la comparaison matérielle est évidemment inégale. Le GPU le plus faible est le RTX 2060 (encore nettement plus puissant que le Pro) et DLSS a une surcharge de plus de 2,5 ms sur cette carte. C’est lourd, surtout si vous ciblez 60 ips où le budget de rendu d’image total n’est que de 16,7 ms. Cependant, le principal avantage est que la résolution de base est beaucoup plus faible. DLSS dans Death Stranding est disponible en deux versions: le mode performance atteint une qualité 4K à partir d’une résolution interne de 1080p seulement. Pendant ce temps, le mode qualité offre des résultats meilleurs que natifs à partir d’une image de base 1440p. Dans les deux cas, c’est bien inférieur à la résolution de base de 1920×2160 de la PS4 Pro. En exécutant tout le reste dans le pipeline GPU à des résolutions beaucoup plus faibles, le coût de traitement du DLSS est plus que compensé – au point où un léger overclocking du RTX 2060 permet à Death Stranding de fournir des jeux 4K à 60 ips.

Dans la vidéo de cette page, vous verrez des comparaisons détaillées de la façon dont le damier de Death Stranding sur PS4 Pro se dresse contre DLSS sur PC et il est fascinant de voir ce qui est effectivement une technique de reconstruction de la génération actuelle de pointe et comment elle se compare à un équivalent de nouvelle génération. Bien qu’il fonctionne avec un nombre de pixels beaucoup plus faible, DLSS est sans aucun doute plus net et offre plus de détails et de clarté que le rendu en damier. Les éléments transparents comme les cheveux voient des artefacts en damier sur PS4 Pro qui ont totalement disparu avec DLSS. En mouvement, cela se traduit par plus de stabilité temporelle avec DLSS, le scintillement subtil vu sur la version PS4 Pro ayant complètement disparu. En général, l’exploration et le popping des pixels sont également beaucoup réduits. DLSS a cependant une faiblesse: certains objets à distance présentent des traînées de particules qui ne sont pas visibles sur PS4 Pro, ni en rendu natif. C’est un petit défaut et le seul point négatif de la présentation.

Les comparaisons entre les deux techniques sont fascinantes, mais le gros avantage est que la reconstruction d’image DLSS à partir de 1440p semble globalement plus propre que le rendu de résolution native. Nous avons atteint le point où la mise à l’échelle est quantifiable plus propre et plus détaillée – ce qui semble absurde, mais il y a une explication. DLSS remplace l’anti-aliasing temporel, où toutes les saveurs de TAA présentent des artefacts adoucissants ou fantômes que la mise à l’échelle de l’IA de Nvidia a réussi à éliminer en grande partie. Et cela pose une question intéressante: pourquoi rendre à la résolution native du tout, si la reconstruction d’image est meilleure et moins chère? Et quelles sont les applications pour les consoles de nouvelle génération?

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Il existe cependant un point de différenciation important entre le matériel de Nvidia et celui d’AMD. L’équipe verte est profondément investie dans l’accélération de l’IA dans l’ensemble de son entreprise et investit considérablement dans l’espace de découpe du processeur pour les tâches d’IA dédiées. AMD n’a pas partagé ses plans de prise en charge de l’apprentissage automatique avec RDNA 2, et il existe une certaine confusion quant à son implémentation dans les consoles de nouvelle génération. Microsoft a confirmé la prise en charge du traitement INT4 / INT8 accéléré pour la Xbox Series X (pour mémoire, DLSS utilise INT8) mais Sony n’a pas confirmé la prise en charge de ML pour PlayStation 5 ni un embrayage d’autres fonctionnalités RDNA 2 présentes pour la prochaine génération de Xbox et sur PC via le support DirectX 12 Ultimate sur les produits AMD à venir.

Globalement, le GPU Xbox Series X possède environ 50% de la puissance de traitement d’apprentissage automatique du RTX 2060. Un port DLSS fictif verrait la mise à l’échelle de l’IA prendre 5 ms pour se terminer, plutôt que 2,5 ms environ pour les années 2060. C’est lourd, mais encore loin d’être aussi cher que de générer une image 4K complète – et cela suppose que Microsoft ne travaille pas sur sa propre solution de mise à l’échelle de l’apprentissage automatique mieux adaptée au développement de la console (spoilers: c’est – ou du moins il y a quelques années). En attendant, cependant, DLSS est la technologie la plus excitante de son type – nous sommes sûrs de voir la technologie évoluer et pour Nvidia de tirer parti d’un avantage matériel / logiciel clé. Le seul obstacle que je peux voir est son statut de technologie propriétaire nécessitant une intégration sur mesure. DLSS ne fonctionne que tant que les développeurs l’ajoutent à leurs jeux, après tout.

Aussi excitantes que soient les perspectives de mise à l’échelle de l’apprentissage automatique, je m’attends également à voir le développement continu des techniques de reconstruction non-ML existantes pour les machines de nouvelle génération – la technique d’injection temporelle d’Insomniac (comme on le voit dans Ratchet and Clank et Marvel’s Spider-Man) est formidable et je suis fasciné de voir comment cela pourrait évoluer avec l’accès à la puissance supplémentaire de la PS5. Peut-être que le développeur se penche sur cela pour atteindre son mode 60fps pour Marvel’s Spider-Man: Miles Morales? Même avec l’arrivée de la Xbox One X et de son marketing «  vrai 4K  » – et même l’accent mis sur le 4K natif dans les jeux PS5 le révèle – la vérité est que les concepts de mise à l’échelle de résolution dynamique, de suréchantillonnage temporel et peut-être même de damier pourraient bien persister. la prochaine génération. Malgré le passage au matériel de nouvelle génération, les ressources GPU seront toujours limitées – et il est probable que l’ultra HD sera toujours plus une «  destination  » et la route empruntée pour y arriver variera beaucoup jeu par jeu.