Giải thích về Siêu lấy mẫu Deep Learning (DLSS 2.0)

DLSS hoặc Deep Learning Super Sampling là kỹ thuật của Nvidia để nâng cấp thông minh, có thể đưa hình ảnh hiển thị ở độ phân giải thấp hơn và nâng cấp hình ảnh lên màn hình có độ phân giải cao hơn, do đó mang lại hiệu suất cao hơn so với kết xuất gốc. Nvidia đã giới thiệu kỹ thuật này với thế hệ đầu tiên của dòng card đồ họa RTX. DLSS không chỉ là một kỹ thuật để nâng cấp hoặc siêu lấy mẫu thông thường, mà nó sử dụng AI để tăng chất lượng của hình ảnh được hiển thị ở độ phân giải thấp hơn một cách thông minh nhằm duy trì chất lượng hình ảnh. Về lý thuyết, điều này có thể cung cấp những điều tốt nhất của cả hai thế giới vì hình ảnh hiển thị vẫn có chất lượng cao trong khi hiệu suất cũng sẽ được cải thiện so với kết xuất nguyên bản.

DLSS thậm chí có thể cải thiện chất lượng hình ảnh trong Wolfenstein: Youngblood - Ảnh: Nvidia

Cần cho DLSS

Vậy tại sao chúng ta cần những kỹ thuật nâng cấp lạ mắt như vậy để tăng hiệu suất? Thực tế là công nghệ của màn hình mới hơn đang phát triển với tốc độ nhanh hơn nhiều so với công nghệ của các thành phần PC của chúng ta. Các màn hình mới nhất có thể cung cấp độ phân giải 4K sắc nét với tốc độ làm tươi lên đến 144 hoặc thậm chí 165Hz. Hầu hết các game thủ ngày nay coi 1440p 144Hz là điểm tuyệt vời để chơi game cao cấp. Việc điều khiển các loại độ phân giải này ở các tốc độ làm mới này cần rất nhiều mã lực đồ họa. Trong các trò chơi hiện đại, chỉ những GPU tốt nhất trong số các GPU tốt nhất mới có thể xử lý trò chơi 4K 60 FPS với mọi thứ được đặt thành Ultra. Điều này có nghĩa là nếu bạn muốn cải thiện hiệu suất nhưng không muốn ảnh hưởng nhiều đến chất lượng hình ảnh, kỹ thuật nâng cấp hoặc siêu lấy mẫu DLSS có thể hữu ích.



DLSS cũng có thể quan trọng đối với những game thủ muốn nhắm đến độ phân giải 4K nhưng không có đủ sức mạnh đồ họa để làm như vậy. Những game thủ này có thể chuyển sang DLSS cho tác vụ này, vì nó sẽ hiển thị trò chơi ở độ phân giải thấp hơn (ví dụ 1440p) và sau đó nâng cấp thông minh lên 4K để có hình ảnh sắc nét nhưng vẫn đạt hiệu suất cao hơn. DLSS có thể có nhiều card đồ họa RTX tầm trung và tầm trung khá tiện dụng và cho phép người dùng chơi ở độ phân giải cao hơn với tốc độ khung hình thoải mái mà không ảnh hưởng quá nhiều đến chất lượng.



Có hi vọng

Một tính năng lớn khác đang được đẩy lên hàng đầu trong trò chơi PC là tính năng Raytracing thời gian thực. Nvidia đã công bố hỗ trợ raytracing với loạt card đồ họa RTX mới của họ. Raytracing là một kỹ thuật kết xuất cung cấp kết xuất đường ánh sáng chính xác trong trò chơi và các ứng dụng đồ họa khác, dẫn đến độ trung thực đồ họa cao hơn nhiều, đặc biệt là trong bóng tối, phản xạ và chiếu sáng toàn cầu. Mặc dù nó cung cấp một số hình ảnh tuyệt đẹp, nhưng Raytracing có tác động lớn đến hiệu suất. Trong nhiều trò chơi, nó thực sự có thể cắt giảm một nửa tốc độ khung hình so với kết xuất truyền thống. Nhập DLSS.



Raytracing đi kèm với một cú đánh hiệu suất lớn - Ảnh: Techspot

Sử dụng sức mạnh của DLSS (và bây giờ là DLSS 2.0 đã được cải tiến nhiều) các game thủ với dòng card đồ họa RTX có thể giảm bớt phần lớn sự mất hiệu suất đi kèm với Raytracing và có thể tận hưởng hình ảnh raytraced có độ trung thực cao hơn trong khi vẫn giữ được tốc độ khung hình cao hơn. Kỹ thuật này được đánh giá là cực kỳ ấn tượng bởi những người đánh giá và công chúng do thực tế là nó có thể làm cho raytracing thực sự có thể chơi được ở độ phân giải cao và nó giữ lại chất lượng hình ảnh gần như chính xác như hình ảnh được kết xuất truyền thống. DLSS là thứ hoàn toàn cần thiết với Raytracing và Nvidia đã làm rất tốt việc phát triển và phát hành đồng thời hai kỹ thuật này.

Nâng cấp truyền thống

Các kỹ thuật nâng cấp và siêu lấy mẫu cũng đã tồn tại trong quá khứ. Trên thực tế, chúng được tích hợp sẵn trong hầu hết mọi trò chơi hiện đại và thậm chí cả bảng điều khiển của cả Nvidia và AMD. Các kỹ thuật này cũng thực hiện phương pháp nâng cấp cơ bản giống như DLSS; họ lấy hình ảnh có độ phân giải thấp hơn và nâng cấp lên để phù hợp với màn hình có độ phân giải cao hơn. Vậy điều gì làm cho chúng khác biệt? Câu trả lời về cơ bản có hai điều.



  • Chất lượng đầu ra: Chất lượng hình ảnh đầu ra của các trò chơi được nâng cấp truyền thống thường thấp hơn với DLSS. Điều này là do DLSS sử dụng AI để tính toán và điều chỉnh chất lượng hình ảnh để có thể giảm thiểu sự khác biệt giữa hình ảnh gốc và hình ảnh nâng cấp. Không có quá trình xử lý như vậy trong các kỹ thuật nâng cấp truyền thống, vì vậy chất lượng hình ảnh đầu ra thấp hơn cả kết xuất truyền thống và DLSS.
  • Lượt truy cập hiệu suất: Một nhược điểm lớn khác của siêu lấy mẫu truyền thống là hiệu suất vượt trội so với DLSS. Việc nâng cấp này có thể hiển thị hình ảnh ở độ phân giải thấp hơn, nhưng nó không cung cấp sự cải thiện hiệu suất gần như đủ để biện minh cho việc giảm chất lượng hình ảnh. DLSS giảm thiểu vấn đề này bằng cách tăng hiệu suất lớn, trong khi vẫn giữ chất lượng hình ảnh cực kỳ gần với chất lượng gốc. Đây là lý do tại sao DLSS được nhiều chuyên gia công nghệ và nhà phê bình đánh giá là “Điều quan trọng tiếp theo”.

Điều gì làm cho DLSS trở nên độc đáo

DLSS là công nghệ được phát triển bởi Nvidia, công ty hàng đầu thế giới về các công việc đột phá như Học sâu và Trí tuệ nhân tạo. Có thể hiểu rằng DLSS có một số thủ thuật để loại bỏ các kỹ thuật nâng cấp truyền thống.

Nâng cấp AI

DLSS khai thác sức mạnh của AI để tính toán một cách thông minh cách hiển thị hình ảnh ở độ phân giải thấp hơn trong khi vẫn giữ nguyên chất lượng tối đa. Nó sử dụng sức mạnh của thẻ RTX mới để thực hiện các phép tính phức tạp và sau đó sử dụng dữ liệu đó để điều chỉnh hình ảnh cuối cùng để làm cho hình ảnh giống với kết xuất nguyên bản nhất có thể. Đây là một công nghệ cực kỳ ấn tượng mà chúng tôi hy vọng sẽ tiếp tục phát triển hơn nữa vì nhiều người thậm chí đã mệnh danh DLSS là “tương lai của trò chơi”.

Màu sắc căng

Nvidia đã đưa các lõi xử lý chuyên dụng lên dòng card đồ họa RTX được gọi là Tensor Cores. Các lõi này hoạt động như các trang web tính toán để học sâu và tính toán AI. Các lõi nhanh và cao cấp này cũng được sử dụng để tính toán DLSS. Công nghệ DLSS sử dụng các tính năng học sâu của các lõi này để duy trì chất lượng và cung cấp hiệu suất tối đa khi chơi game. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là DLSS chỉ giới hạn trong bộ card đồ họa RTX với lõi Tensor và không thể được sử dụng trên các dòng card GTX cũ hơn hoặc card của AMD cho vấn đề đó.

Các lõi Tensor của Nvidia xử lý quá trình xử lý cần thiết cho DLSS - Ảnh: Nvidia

Không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh

Đặc điểm nổi bật của DLSS là sự bảo tồn chất lượng cực kỳ ấn tượng. Sử dụng nâng cấp truyền thống bằng cách sử dụng menu trò chơi, người chơi chắc chắn có thể nhận thấy sự thiếu sắc nét và rõ ràng của trò chơi sau khi nó được hiển thị ở độ phân giải thấp hơn. Đây không phải là vấn đề khi sử dụng DLSS. Mặc dù nó hiển thị hình ảnh ở độ phân giải thấp hơn (thường bằng 66% độ phân giải gốc), kết quả hình ảnh được nâng cấp tốt hơn nhiều so với những gì bạn sẽ nhận được từ việc nâng cấp truyền thống. Nó ấn tượng đến mức hầu hết người chơi không thể phân biệt được sự khác biệt giữa hình ảnh được hiển thị nguyên bản ở độ phân giải cao hơn và hình ảnh được nâng cấp bởi DLSS. Đây là một kỳ tích đột phá trong lĩnh vực chơi game vì các game thủ luôn tìm kiếm sự cân bằng giữa chất lượng và hiệu suất. Với DLSS, họ có cơ hội nhận được cả hai.

DLSS không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. - Hình ảnh: Nvidia

Tăng hiệu suất đáng kể

Ưu điểm đáng chú ý nhất của DLSS và được cho là toàn bộ động lực đằng sau sự phát triển của nó là sự gia tăng đáng kể về hiệu suất trong khi DLSS được bật. Hiệu suất này xuất phát từ thực tế đơn giản là DLSS đang hiển thị trò chơi ở độ phân giải thấp hơn, sau đó nâng cấp nó bằng cách sử dụng AI để phù hợp với độ phân giải đầu ra của màn hình. Sử dụng các tính năng học sâu của dòng card đồ họa RTX, DLSS có thể xuất ra hình ảnh với chất lượng phù hợp với hình ảnh được hiển thị nguyên bản.

Kiểm soát bằng chế độ Chất lượng DLSS mang lại hiệu suất và chất lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với kết xuất nguyên bản - Ảnh: Nvidia

Làm cho Raytracing có thể chơi được

Raytracing nổi lên đột ngột vào năm 2018 và bất ngờ trở thành người đi đầu trong lĩnh vực PC Gaming với việc Nvidia đẩy mạnh tính năng này và thậm chí đặt tên cho card đồ họa mới của họ là “RTX” thay vì cách đặt tên GTX thông thường. Mặc dù Raytracing là một tính năng thú vị và độc đáo giúp tăng chất lượng hình ảnh của trò chơi, nhưng ngành công nghiệp game vẫn chưa sẵn sàng chuyển hoàn toàn sang kết xuất raytraced thay vì kết xuất rastezed truyền thống.

Một lý do lớn cho điều này là hit hiệu suất đi kèm với Raytracing. Chỉ cần bật Raytracing, một số trò chơi có thể bị mất hiệu suất lên đến HALF của tốc độ khung hình ban đầu. Điều này có nghĩa là bạn đang ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất ngay cả trên các cạc đồ họa cao cấp nhất.

Đây là lúc DLSS xuất hiện. DLSS thực sự có thể làm cho tính năng mới này có thể chơi được trong cả những trò chơi khắt khe nhất. Bằng cách hiển thị hình ảnh ở độ phân giải thấp hơn và sau đó nâng cấp nó lên mà không làm giảm chất lượng hình ảnh, DLSS có thể bù đắp cho hiệu suất mà Raytracing thường mang lại cho các trò chơi. Đây là lý do tại sao hầu hết các trò chơi hỗ trợ Raytracing cũng hỗ trợ DLSS để chúng có thể được sử dụng cùng nhau để có trải nghiệm gần như hoàn hảo.

Tăng hiệu suất đáng kể trong kiểm soát khi DLSS được BẬT với RayTracing - Ảnh: Nvidia

Các cài đặt trước có thể tùy chỉnh

DLSS 2.0 cải thiện hơn nữa dựa trên khung do DLSS đặt ra và giới thiệu nhiều cài đặt trước có thể tùy chỉnh hơn. Giờ đây, người dùng có thể chọn từ 3 cài đặt trước được gọi là Chất lượng, Cân bằng và Hiệu suất. Cả 3 cài đặt trước đều cải thiện hiệu suất theo một số cách, trong khi cài đặt trước Chất lượng thậm chí có thể cải thiện chất lượng hình ảnh so với kết xuất gốc! DLSS 2.0 hiện cũng đã giới thiệu cài đặt trước Ultra Performance cho chơi game 8K với GeForce RTX 3090 thực sự giúp chơi game 8K.

DLSS 2.0 mới cải tiến hàng loạt so với thế hệ đầu tiên - Ảnh: Nvidia

Dưới mui xe

Nvidia đã giải thích cơ chế đằng sau công nghệ DLSS 2.0 trên trang web chính thức của mình. Chúng tôi biết rằng Nvidia đang sử dụng một hệ thống được gọi là Neural Graphics Framework hoặc NGX, sử dụng khả năng của một siêu máy tính chạy bằng NGX để học hỏi và cải thiện các tính toán AI tốt hơn. DLSS 2.0 có hai đầu vào chính vào mạng AI:

  • Độ phân giải thấp, hình ảnh bí danh được hiển thị bởi công cụ trò chơi
  • Độ phân giải thấp, vectơ chuyển động từ các hình ảnh giống nhau - cũng được tạo bởi công cụ trò chơi

Sau đó, Nvidia sử dụng một quy trình được gọi là phản hồi tạm thời để “ước tính” khung hình sẽ như thế nào. Sau đó, một loại tự động mã hóa AI đặc biệt sẽ lấy khung hình hiện tại có độ phân giải thấp và khung hình trước đó có độ phân giải cao để xác định trên cơ sở từng pixel cách tạo khung hình hiện tại chất lượng cao hơn. Nvidia cũng đang đồng thời thực hiện các bước để nâng cao hiểu biết của siêu máy tính về quy trình:

Trong quá trình đào tạo, hình ảnh đầu ra được so sánh với hình ảnh tham chiếu 16K chất lượng cực cao được kết xuất ngoại tuyến và sự khác biệt được thông báo lại vào mạng để nó có thể tiếp tục học hỏi và cải thiện kết quả của mình. Quá trình này được lặp lại hàng chục nghìn lần trên siêu máy tính cho đến khi mạng cho ra hình ảnh chất lượng cao, độ phân giải cao một cách đáng tin cậy.

Sau khi mạng được đào tạo, NGX cung cấp mô hình AI cho PC hoặc máy tính xách tay GeForce RTX của bạn thông qua Trình điều khiển sẵn sàng cho trò chơi và cập nhật OTA. Với Turing’s Tensor Cores cung cấp tới 110 teraflop mã lực AI chuyên dụng, mạng DLSS có thể được chạy đồng thời trong thời gian thực với một trò chơi 3D chuyên sâu. Điều này đơn giản là không thể xảy ra trước Turing và Tensor Core.

Ủng hộ

DLSS là một công nghệ tương đối mới và vẫn còn sơ khai. Trong khi ngày càng có nhiều trò chơi bắt đầu hỗ trợ tính năng này, thì vẫn còn một danh mục khổng lồ các trò chơi cũ có lẽ sẽ không bao giờ hỗ trợ tính năng này. Tuy nhiên, chúng ta có thể mong đợi đầu tư lớn vào DLSS và Raytracing trong tương lai vì cả Nvidia và AMD hiện đều hỗ trợ các tính năng này (AMD được cho là sẽ sớm công bố đối thủ cạnh tranh DLSS), cũng như các bảng điều khiển thế hệ tiếp theo, PlayStation 5 và Xbox Dòng X.

Gần đây với việc phát hành dòng RTX 3000, Nvidia đã mở rộng danh mục trò chơi hỗ trợ tính năng này. DLSS 2.0 hiện sẽ có mặt trên Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary và Bright Memory: Infinite. Các tiêu đề đáng chú ý khác đã hỗ trợ DLSS 2.0 bao gồm Death Stranding , Quốc ca , F1 2020, Điều khiển, Giao cho chúng ta mặt trăng, MechWarrior 5 và Wolfenstein: Youngblood.

Danh sách các trò chơi hỗ trợ DLSS 2.0 tiếp tục tăng lên - Ảnh: Nvidia

Mặc dù thư viện này không khổng lồ bằng bất kỳ phương tiện nào, nhưng người ta nên nhớ tiềm năng tương lai của một công nghệ ấn tượng như DLSS. Với cải tiến hiệu suất lớn và bộ tính năng đa dạng, DLSS có thể trở thành tâm điểm của trò chơi trong tương lai gần, đặc biệt là với các công nghệ đột phá như Raytracing đang được đẩy lên hàng đầu. Nvidia cũng tuyên bố rằng công nghệ DLSS của họ tiếp tục học hỏi và cải thiện thông qua AI, đây là một điều tốt cho tất cả các game thủ PC mong muốn tận hưởng hình ảnh tuyệt đẹp ở tốc độ khung hình cao.

Phần kết luận

DLSS hay Deep Learning Super Sampling là một công nghệ cực kỳ ấn tượng được phát triển bởi Nvidia. Nó mang lại một cải tiến hiệu suất lớn so với kết xuất gốc truyền thống, đồng thời không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Điều này có thể thực hiện được thông qua hoạt động mở rộng trong lĩnh vực AI và học sâu của Nvidia.

Khai thác sức mạnh của dòng card đồ họa RTX, DLSS có thể cung cấp chất lượng hình ảnh gần như không thể phân biệt được với độ phân giải gốc, đồng thời cung cấp mức tăng tốc độ khung hình lớn có thể làm cho Raytracing và các độ phân giải cao hơn như 4K có thể phát được. DLSS tiếp tục mở rộng thư viện các trò chơi được hỗ trợ và chúng tôi hy vọng rằng nó sẽ tiếp tục tốt hơn để game thủ có thể tận hưởng hình ảnh mà họ yêu thích ở tốc độ khung hình mà họ mong muốn.

Ngày 29 tháng 11 năm 2020 8 phút đọc