Iată cum AI-ul schimbă regulile jocului: DLSS, Multi-Frame Generation și G-Assist în acțiune

Sincer, mă așteptam ca inteligența artificială, acest AI menționat în mai toate comunicatele de presă ale marilor producători de hardware și software, să fie mult mai prezentă și în domeniul jocurilor video.

Este adevărat, încă de la apariția primelor jocuri video single player, gamerii au avut de înfruntat inamici virtuali, fie aceștia „palete” de Pong, țestoase furioase, zombie pixelați sau, pur și simplu, linii de text. Iar în spatele acestor adversari stăteau liniile de cod pe care, ca iubitori de jocuri, ani de zile le-am numit AI. Și pe bună dreptate: acestea defineau modul în care respectivele entități interacționau cu mediul înconjurător, cu alte elemente prezente în joc și, bineînțeles, cu personajul jucătorului.

Într-o epocă în care termenul de AI a depășit însă de mult aceste funcții simple, chatboții bazați pe diverse modele fiind capabil să poarte discuții mai mult decât coerente cu interlocutorii lor umani, în care imaginile pot fi analizate și alterate în doar câteva secunde pentru a genera noi elemente sau a le elimina pe cele deja existente, sau când întregi clipuri video pot prinde viață doar grație câtorva descrieri text prezentate unui asistent AI, mă așteptam să avem deja întregi experiențe ludice realizate cu ajutorul inteligenței artificiale. Probabil nu vom mai avea mult de așteptat până vom ajunge și acolo.

Asta nu înseamnă că AI-ul actual, avansat, nu se regăsește în cadrul jocurilor video moderne; momentan, însă, joacă roluri poate mai puțin evidente, fiind remarcat totuși în cadrul tehnologiilor vizuale avansate cu care se laudă din ce în ce mai multe jocuri moderne.

DLSS – de la upsampling și până la generarea de cadre întregi cu ajutorul AI-ului

Una dintre cele mai cunoscute, utilizate și practice implementări ale inteligenței artificiale în domeniul jocurilor video se regăsește în tehnologia DLSS (Deep Learning Super Sampling) de la NVIDIA.

Mai exact, odată cu introducerea efectelor bazate pe Ray Tracing în seria GeForce RTX 20, deosebit de pretențioase atunci când vine vorba de consumul de resurse hardware, NVIDIA a început să gândească un pic altfel. Astfel, deși performanța brută nu a fost neglijată, compania a introdus această tehnologie – Deep Learning Super Sampling (DLSS, pe scurt) –, capabilă să se folosească de rutine AI și machine learning avansat pentru a reconstrui, în rezoluția dorită, imagini renderizate intern la rezoluții mai scăzute.

Redenumită mai târziu drept DLSS Super Resolution, aceasta rămâne componenta fundamentală a DLSS, fiind disponibilă pe toate plăcile video GeForce RTX. Conceptul de bază este simplu: se utilizează resursele hardware brute necesare pentru renderizările de rezoluție scăzută, deci rezultă performanță suficientă (chiar și cu Ray Tracing activat), iar imaginile finale sunt reconstruite de AI în rezoluția finală vizată încă de la început, cu pierderi calitative minime. Cu alte cuvinte, echilibrul perfect dintre viteză și calitate.

De cele mai multe ori, acest DLSS Super Resolution beneficiază și de anumite preset-uri calitative – Ultra Performance, Performance, Balanced, Quality, acestea fiind bazate pe rezoluția internă de renderizare, în ordine crescătoare. Cu alte cuvinte, când este utilizat preset-ul Ultra Performance, rezoluția internă de renderizare reprezintă doar 25% din rezoluția finală dorită, urcând până la 75% în cazul preset-ului Quality. Așadar, cu cât mai apropiat de preset-ul Quality, cu atât mai ridicată este calitatea imaginii și, invers, cu cât mai apropiat de preset-ul Ultra Performance, cu atât mai mare este sporul de performanță.

Ulterior, DLSS Super Resolution a primit un upgrade suplimentar: DLAA (Deep Learning Anti Aliasing). Această funcție are un principiu de funcționare ușor diferit, însă la fel de logic: în jocurile în care performanța nu reprezintă o prioritate, imaginile sunt renderizate intern direct în rezoluția finală, rutinele AI fiind responsabile doar de aplicarea unui filtru avansat de anti-aliasing, pentru o calitate a imaginii chiar și mai bună.

Următorul pas important pentru tehnologiile cuprinse în pachetul de funcții DLSS a fost lansarea componentei DLSS Frame Generation, apărute odată cu DLSS 3.0 și debutul seriei de plăci video GeForce RTX 40. Progresul inteligenței artificiale în acest domeniu nu s-a oprit, rutinele AI fiind acum capabile să genereze în întregime cadre noi și nu doar să le reconstruiască pe cele deja existente. Astfel, în anumite instanțe, grației acestei funcționalități, framerate-ul unor jocuri putea fi chiar și dublat, accelerând astfel suplimentar performanța în titluri din ce în ce mai pretențioase, care făceau trecerea de la Ray Tracing la Path Tracing (Full Ray Tracing).

O etapă intermediară a fost reprezentată de DLSS 3.5, care introducerea un nou concept: DLSS Ray Reconstruction. Acesta promitea îmbunătățiri vizuale jocurilor care utilizau efecte grafice bazate pe Ray Tracing sau Path Tracing. Mai exact, filtrul denoiser (absolut necesar pentru a „curăța” imaginile ce folosesc RT sau PT) este înlocuit cu unul bazat pe AI, iar DLSS Super Resolution este utilizat pentru a crește nivelurile de detalii ale unor elemente redate cu RT (cum ar fi reflexiile), îmbunătățind, din nou, calitatea imaginilor rezultate.

DLSS 4 – model AI mai performant și Multi Frame Generation

Odată cu debutul familiei de plăci video GeForce RTX 50, NVIDIA a introdus DLSS 4, cea mai recentă generație a tehnologiei sale bazate pe inteligență artificială. Aceasta a adus, din nou, o serie de noutăți semnificative, cum ar fi un nou model AI (Transformer) pentru componentele DLSS Super Resolution și DLSS Ray Reconstruction, îmbunătățiri ale tehnologiei DLSS Frame Generation, precum și extinderea acesteia prin introducerea DLSS Multi Frame Generation.

Încă de la apariția conceptului de Deep Learning Super Sampling, acesta a fost bazat pe un model AI de tip CNN (Convolutional Neural Network), formatul de model predominant pentru generarea de imagini în primii ani de dezvoltare a tehnologiilor de tip deep learning. Odată cu DLSS 4.0, tehnologiile DLSS Super Resolution și DLSS Ray Reconstruction fac pasul către un nou model de AI: Transformer. Bazat pe arhitectura cu același nume, Transformer este mult mai asemănător cu modelele AI utilizate de soluții AI generative mult mai moderne, precum ChatGPT. Acest nou model Transformer, deși este accelerat de arhitectura Blackwell de pe gama RTX 50, rămâne disponibil, în mod opțional, pentru toate plăcile video NVIDIA RTX.

În cadrul jocurilor care utilizează DLSS Super Resolution, noul model Transformer este capabil să livreze imagini reconstruite mai detaliat, dar și mai stabile, eliminând o serie de efecte nedorite precum „tremuratul” anumitor obiecte afișate (shimmering), în special cele subțiri, precum liniile de înaltă tensiune sau anumite elemente de vegetație. De asemenea, în jocurile în care este folosit DLSS Ray Reconstruction, efectul de ghosting (anumite obiecte aflate în mișcare lasă „cozi” nedorite) este eliminat, alături de acel shimmering, noul Transformer îmbunătățind semnificativ filtrul de nenoising. Calitatea îmbunătățită a imaginii adusă de modelul Transformer se aplică și atunci când este utilizat DLAA.

Chiar dacă tot mai multe titluri moderne implementează suport nativ pentru modelul Transformer, chiar și jocurile mai vechi pot fi forțate să-l utilizeze, în dauna vechiului model CNN, cu ajutorul aplicației NVIDIA App.

Cea mai importantă adăugire adusă de DLSS 4 este însă noua tehnologie DLSS Multi Frame Generation, disponibilă în exclusivitate pentru noile plăci video din seria RTX 50. Pe scurt, dacă DLSS Frame Generation era capabil să genereze un cadru cu AI pentru fiecare cadru renderizat în mod tradițional, DLSS 4 Multi Frame Generation poate genera până la trei cadre suplimentare pentru fiecare frame renderizat în mod tradițional.

De altfel, jocurile cu suport pentru Multi Frame Generation oferă câteva “trepte” de funcționare pentru această tehnologie: 2X, 3X, 4X. 2X ar trebui să fie similar cu anteriorul Frame Generation, generând câte un cadru suplimentar pentru fiecare frame tradițional. 3X generează două astfel de cadre suplimentare pentru fiecare frame tradițional, iar 4X promite nu mai puțin de trei cadre suplimentare, generate cu AI, pentru fiecare frame renderizat în mod tradițional. Ca regulă de bază, DLSS (Multi) Frame Generation ar trebui folosit atunci când framerate-ul de bază este de aproximativ 60 de cadre pe secundă, pentru a evita apariția de input lag nedorit.

La fel ca în cazul comutării dintre modelele CNN și Transformer, NVIDIA App permite activarea DLSS Multi Frame Generation și pentru jocurile care nu suportă nativ decât versiunea anterioară DLSS Frame Generation.

AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080 de la GIGABYTE

Pentru a scoate în evidență cât de eficiente sunt tehnologiile DLSS în scenariile reale de utilizare, am pus la lucru o placă video AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080 de la GIGABYTE, echipată cu 16 GB de memorie video tip GDDR7, în trei jocuri moderne.

După cum ne-au obișnuit cei de la GIGABYTE, modelele AORUS reprezintă vârfurile sale de gamă. În acest caz avem de-a face cu 10752 de nuclee CUDA, ce pot atinge o frecvență maximă de 2805 MHz, față de 2617 MHz pe alte modele. Iar cei 16 GB de memorie video de tip GDDR7, pe o magistrală de 256 bit ce pot atinge 30 Gbps, sunt suficienți pentru orice joc modern, chiar și în rezoluție 4K.

Din nou avem parte de soluția de răcire Windforce cu care producătorul ne-a obișnuit, în cazul de față fiind folosite trei ventilatoare cu design Hawk și pale striate, care se rotesc în direcții diferite, gel termoconductor caracteristic serverelor, heat pipe-uri și un radiator masiv de cupru dotat cu vapor chamber, toate gândite în ideea de a disipa căldura cât mai eficient și de a asigura confortul termic al cipului GeForce RTX 5080 de la NVIDIA.

Acesta din urmă, bazat pe arhitectura Blackwell, oferă gama completă de opțiuni grafice regăsite în jocurile video moderne: Ray Tracing (efecte mult mai realiste pentru reflexii, umbre sau iluminare globală), Path Tracing (o variantă mai avansată și completă de RT, la care NVIDIA se referă drept “Full Ray Tracing”), dar și NVIDIA Reflex, G-SYNC sau DLSS 4, cu tot cu componentele bazate pe AI Super Resolution, Multi Frame Generation și Ray Reconstruction.

Evident, AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080 este o placă video voluminoasă, cu dimensiuni 360x150x75 mm, dar și cu o construcție solidă, partea din spate a plăcii fiind protejată de un panou metalic. Iar dacă elemente precum Dual BIOS sau includerea în pachet a unui suport anti-sagging au devenit dotări obișnuite pentru plăcile din această clasă, GIGABYTE a mers și mai departe și a integrat în AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080 nu doar inele RGB în jurul ventilatoarelor, ci și un ecran LCD miniaturizat, care poate afișa informații precum temperatura plăcii sau chiar imagini sau gif-uri anumite ale utilizatorului. Tabloul este întregit de cele trei ieșiri video DisplayPort 2.1b, precum și un output HDMI 2.1b. GIGABYTE recomandă folosirea unei surse de alimentare de cel puțin 850 W cu o astfel de placă video.

Sporuri de performanță aduse de DLSS Super Resolution și Multi Frame Generation

Printre jocurile selectate se regăsește Black Myth Wukong: chiar și la mai bine de un de la apariția inițială, acesta rămâne unul dintre cele mai solicitante titluri de generație actuală, oferind suport atât pentru Full Ray Tracing, cât și pentru tehnologiile DLSS Super Sampling și Multi Frame Generation. Iar cele mai noi update-uri apărute pentru joc promit inclusiv optimizări de performanță, întărindu-ne decizia de a retesta acest titlu.

Față de perioada lansării de la finele primăverii acestui an, DOOM: The Dark Ages a primit, la rândul său, actualizări importante, inclusiv suportul pentru Path Tracing, care constituie o nouă provocare chiar și pentru cele mai performante sisteme ale momentului.

În fine, proaspăt lansatul Anno 117: Pax Romana include suport pentru surprinzător de multe tehnologii moderne, având în vedere ritmul lent al jocului, de la DLSS Super Resolution cu model Transformer și până la efecte avansate bazate pe Ray Tracing.

Am folosit sistemul de mai jos pentru a testa toate cele trei titluri alături de placa video GIGABYTE AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080, obiectivul fiind evidențierea sporului de performanță adus de utilizarea DLSS în comparație cu renderizarea nativă (sau soluțiile de upscaling mai rudimentare), menținând însă setările grafice cât se poate de ridicate, în rezoluție 4K și cu toate opțiunile calitative (Ray Tracing, Path Tracing etc.) active.

• Placă de bază: GIGABYTE AORUS B850 ELITE WI-FI 7 ICE
• Procesor: AMD Ryzen 7 9800X3D
• Memorie RAM: Kingston Fury 64GB DDR5-6000
• Răcire: GIGABYTE AORUS WATERFORCE X II 360
• Stocare: Kingston FURY Reegade G5 PCIe Gen 5 2TB
• Sursă: GIGABYTE GP-UD1000GM PG5 80+ Gold 1000W
• Monitor: GIGABYTE M28U UltraHD 4K

În primele două titluri selectate, odată atins un nivel de performanță jucabil, apropiat de 60 de cadre pe secundă, am plusat activând Multi Frame Generation, în încercarea de a profita de framerate-uri cât mai ridicate, potrivite pentru ratele de refresh crescute caracteristice monitoarelor de gaming, fără rabat în ceea ce privește calitatea vizuală.

Black Myth: Wukong

3840×2160 (4K), Full Ray Tracing Very High, Cinematic Preset:

• TSR (DLSS dezactivat): 18 fps
• DLSS Quality: 30 fps
• DLSS Balanced: 48 fps
• DLSS Performance: 54 fps
• DLSS Ultra Performance: 54 fps

DLSS Performance + Multi Frame Generation:

• 2X: 95 fps
• 3X: 134 fps
• 4X: 169 fps

DOOM: The Dark Ages

3840×2160 (4K), Path Tracing + Ray Tracing, Ultra Nightmare Preset:

• TAA (DLSS dezactivat): 21,74 fps
• DLSS Quality: 39,51 fps
• DLSS Balanced: 47,98 fps
• DLSS Performance: 59,43 fps
• DLSS Ultra Performance: 92,56 fps

DLSS Performance + Multi Frame Generation:

• 2X: 100,22 fps
• 3X: 141,33 fps
• 4X: 162,84 fps

Anno 117: Pax Romana

3840×2160 (4K), Ray Tracing, Ultra High Preset:

• Upscaling Off TAA (DLSS dezactivat): 37 fps
• DLSS Quality, Transformer Model: 58,5 fps
• DLSS Balanced, Transformer Model: 66,6 fps
• DLSS Performance, Transformer Model: 75,2 fps
• DLSS Ultra Performance, Transformer Model: 93,7 fps

G-Assist

Proiectul G-Assist este, în acest moment, poate tool-ul destinat gamerilor cel mai asemănător cu un chatbot AI clasic. Este un asistent AI, ce rulează local pe sistemele echipate cu plăci video GeForce RTX și care poate interpreta, momentan, o serie limitată de întrebări și sarcini.

G-Assist se poate instala din aplicația NVIDIA App, tab-ul Home și apoi scroll în jos până la secțiunea Discover, în cadrul căreia veți găsi acest asistent AI. Odată instalat, acesta se integrează în overlay-ul clasic NVIDIA și poate fi apelat oricând cu combinația de butoane ALT+G.

Îi puteți fie scrie, fie vorbi lui G-Assist iar acesta înțelege atât limba engleză, cât și româna, deși, atunci când răspunde, are tendința de a oferi răspunsurile mai complexe doar în engleză. Momentan, G-Assist se află la versiunea 0.1.18, aria sa de funcționalitate fiind oarecum limitată: îi puteți cere informații despre tehnologiile NVIDIA precum DLSS sau Frame Generation, despre configurația PC-ului dvs. și alte aspecte legate de acesta, îl puteți ruga să vă optimizeze setările video pentru jocurile recunoscute de NVIDIA App sau chiar să genereze grafice în funcție de framerate-ul înregistrat într-un joc ce rulează în timp real.

Suntem curioși să vedem ce alte sarcini va putea îndeplini G-Assist pe măsură ce proiectul se va maturiza și va ajunge la versiuni mai avansate.

Concluzie

După cum afirmam și la începutul acestui articol, rolurile jucate de inteligența artificială în bunul mers al jocurilor video, sunt, cel puțin momentan, unele mai degrabă tehnice, aportul AI-ului fiind evident în ceea ce privește sporurile de performanță și de calitate ale imaginii oferite de tehnologii precum DLSS Super Resolution sau DLSS Multi Frame Generation.

Evident, în timp ce testele de mai sus s-au axat pe atingerea unei rezoluții 4K cu toate opțiunile grafice pornite, creșterile de framerate se fac simțite și atunci când sunt vizate alte combinații de rezoluții și/sau setări video. Iar tehnologiile DLSS 4 funcționeaza la fel de eficient și în cazurile altor plăci video din seria GeForce RTX 50, cum ar fi 5060, 5070, 5070 Ti sau chiar 5090, păstrând proporțiile. De altfel, cu ocazia sărbătorilor de iarnă, plăcile video GIGABYTE din gama GeForce RTX își vor face apariția în numeroase campanii promoționale, cu prețuri atractive din partea magazinelor partenere din România.

Placa video GIGABYTE AORUS MASTER NVIDIA GeForce RTX 5080, utilizată pentru realizarea testelor din acest articol, este disponibilă la un preț de 7349 lei, produsul dispunând de o garanție de trei ani din partea producătorului.