Na nedávnej konferencii GPU Technology Conference (GTC) spoločnosť NVIDIA predstavila piatu generáciu svojej technológie Deep Learning Super Sampling, označovanú ako DLSS 5.
Zatiaľ čo predchádzajúce iterácie tohto softvérového balíka sa zameriavali primárne na zvyšovanie rozlíšenia obrazu (upscaling) a generovanie nových snímok (frame generation) pre dosiahnutie vyššej plynulosti, najnovšia verzia prináša koncept neurálneho renderovania v reálnom čase.
Ide o systém, ktorý pomocou umelej inteligencie analyzuje hernú scénu a dopĺňa vyrenderované pixely o fotorealistické osvetlenie a textúry materiálov, pričom hrubá 3D geometria a základné textúry vytvorené vývojármi zostávajú nezmenené.
Namiesto toho, aby sa grafické karty spoliehali výlučne na hrubý výpočtový výkon potrebný na klasické renderovanie tieňov a odleskov, DLSS 5 využíva dedikované modely umelej inteligencie na vizuálne obohatenie vygenerovanej scény. Technológia by mala byť oficiálne dostupná už na jeseň tohto roku.
Na rozdiel od bežných generatívnych modelov umelej inteligencie pre tvorbu videa, ktoré bežia offline, fungujú na základe textových výziev a produkujú nepredvídateľné výsledky, je DLSS 5 deterministický systém. Tento model je priamo napojený na herný engine a ako vstupné dáta prijíma farebné zložky snímky (color buffer), vektory pohybu (motion vectors) pre každý jednotlivý rámec a samotnú vyrenderovanú 2D snímku.
Tieto dáta následne prechádzajú cez neurálnu sieť, ktorá scénu analyzuje, obohatí ju o korektné fyzikálne vlastnosti a odošle hotový obraz na monitor používateľa. Celý tento proces prebieha v reálnom čase pri rozlíšení až 4K, čo zabezpečuje interaktívny a plynulý zážitok z hrania.
Tento úkon nie je len štandardným post-processingom alebo plošným filtrom. Generálny riaditeľ spoločnosti NVIDIA, Jensen Huang, túto skutočnosť technicky popísal s tým, že ide o generatívne riadenie podmienené 3D priestorom na úrovni geometrie. Umelá inteligencia je komplexne trénovaná (end-to-end) tak, aby dokázala rozoznať sémantiku zložitej scény.
Model rozlišuje objekty ako sú postavy, rôzne typy látok, vlasy, alebo miera priesvitnosti ľudskej pokožky. Na základe analýzy jedinej snímky dokáže systém identifikovať podmienky prostredia, napríklad či ide o predné alebo zadné osvetlenie, prípadne o zamračenú oblohu. DLSS 5 vďaka tomu generuje vizuálne presné správanie materiálov, akým je podpovrchový rozptyl svetla na pokožke (subsurface scattering), odlesky na jemných tkaninách a realistické prechody svetla cez vlasy.
Nástroje pre vývojárov a implementácia do hier
Pre zachovanie kontroly nad vizuálnym štýlom hry ponúka DLSS 5 vývojárom rozhranie s podrobnými nastaveniami. Samotná integrácia do softvéru prebieha prostredníctvom programovacieho rámca NVIDIA Streamline, ktorý štúdiá využívajú aj pri implementácii starších verzií DLSS a technológie NVIDIA Reflex.
Systém poskytuje nástroje na presné nastavenie intenzity vygenerovaných efektov, možnosti maskovania špecifických oblastí a aplikáciu úpravy farebnosti (color grading). Podľa vyjadrení riaditeľa spoločnosti NVIDIA je model dostatočne otvorený na to, aby si ho umelci a vývojári mohli natrénovať pre svoj špecifický umelecký zámer.
Ak si to napríklad dizajn hry vyžaduje, model dokáže generovať vizuál, ktorý nie je fotorealistický, a vývojári ho môžu inštruovať textovou výzvou na vytvorenie komiksového „toon“ tieňovania. Technológia zostáva plne voliteľná a hráči si ju môžu v nastaveniach kedykoľvek vypnúť, pokiaľ preferujú pôvodný vzhľad.
Podporu tejto technológie už oznámili viacerí významní vydavatelia a štúdiá, medzi ktorými figurujú spoločnosti Bethesda, Capcom, NetEase, NCSOFT, Tencent, Ubisoft a Warner Bros. Games. Medzi prvé potvrdené tituly s podporou DLSS 5 patria Assassin’s Creed Shadows, Starfield, Resident Evil Requiem, Hogwarts Legacy, AION 2 či vylepšená verzia The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered.+4
Hardvérová náročnosť a aktuálny stav optimalizácie
Napriek vysokému prísľubu kvality je súčasná podoba DLSS 5 mimoriadne náročná na výpočtový výkon. Počas technologických demonštrácií na konferencii GTC vyžadoval chod tohto systému počítačovú zostavu osadenú dvoma grafickými kartami architektúry GeForce RTX 5090, pričom cena jednej takejto karty začína na hranici 1 999 dolárov a jej trhová hodnota ďalej stúpa pre pretrvávajúci nedostatok pamätí.
Architektúra dema bola nastavená tak, že jedna karta RTX 5090 zabezpečovala hrubé renderovanie samotnej hry a druhá dedikovaná karta slúžila výlučne na akceleráciu modelu umelej inteligencie a chod DLSS 5.
Zástupcovia spoločnosti uviedli, že tento demonštračný model zatiaľ neprešiel procesom výkonnostnej optimalizácie. Konečným cieľom hardvérových inžinierov je upraviť DLSS 5 tak, aby dokázalo plnohodnotne bežať na jedinej grafickej karte.
Vzhľadom na extrémne hardvérové nároky súčasného riešenia sa v odborných kruhoch objavujú úvahy o možnom návrate technológie viacnásobného prepojenia kariet (SLI), prípadne o uvedení samostatnej akceleračnej karty vyhradenej špeciálne pre výpočty umelej inteligencie, ktorá by dopĺňala hlavný grafický čip pri rasterizácii. NVIDIA zatiaľ nepotvrdila, ktoré generácie architektúr RTX budú s technológiou DLSS 5 po jej jesennom vydaní kompatibilné.
Vizuálny prínos a reakcia hernej komunity
Z analytického hľadiska prináša zapnutie DLSS 5 v kompatibilných hrách hlboké zásahy do scény, najmä prostredníctvom zreteľnejších tieňov, prepracovaných textúr a lepšej priestorovej definície. V titule Hogwarts Legacy sa napríklad pri aktivácii funkcie objavuje realistické okrajové osvetlenie na vlasoch postáv, ktoré stoja pred oknami so slnečným svetlom, pričom presnejšia ambientná oklúzia prirodzene stmavuje záhyby študentských habitov a rohy miestností.
V staršom titule Oblivion Remastered systém korektne vykresľuje odrazy na vodnej hladine a pridáva tieniace prvky pod architektonickými štruktúrami a drevenými dokmi, čo dodáva hernému svetu novú úroveň uveriteľnosti. V modernom engine hry Assassin’s Creed Shadows DLSS 5 automaticky koriguje drobné chyby v tradičnom renderovaní (napríklad chýbajúce tienenie pri prikrčených postavách) a maximalizuje presnosť svetelných lúčov v zalesnených prostrediach.
Technológia však narazila na výrazný odpor časti hernej komunity, predovšetkým v otázke úprav ľudských tvárí a zabehnutých postáv. Po zverejnení prvých videí internetová komunita označila tieto úpravy termínom „AI slop“ (nekvalitný obsah generovaný umelou inteligenciou) s argumentom, že ide len o lacný plošný filter degradujúci prácu umelcov.
Najzreteľnejšie sa tento problém prejavil pri hre Resident Evil Requiem, kde hráči kritizovali, že postavy po aplikácii fotorealistických prvkov na pleť a vlasy pôsobia ako odlišní ľudia a strácajú svoju vizuálnu identitu budovanú naprieč viacerými hrami. Rovnako v staršej hre Oblivion vytvorilo pridanie špičkovej realistickej štruktúry pleti na pôvodné, komicky prehnané a disproporčné 3D modely tvárí silný efekt „uncanny valley“, čím sa výsledok stal pre mnohých skôr rušivým než pohlcujúcim.
Existujú tiež obavy, že široká aplikácia podobných modelov by mohla vyústiť do estetickej homogenizácie trhu, kedy by všetky videohry pod vplyvom zdieľaných neurálnych sietí získali identický fotorealistický ráz a stratili by svoju štylistickú jedinečnosť. Tieto aspekty v kombinácii so súčasnou potrebou dvoch najdrahších grafických kariet na trhu ukazujú, že optimalizácia výkonu a komunikácia so štúdiami ohľadom zachovania autorskej vízie budú v nasledujúcich mesiacoch najdôležitejšími úlohami pre inžinierov z Nvidie.
Tento článok napísala umelá inteligencia Gemini od Google. Článok bol skontrolovaný redakciou TECHBOX.
TECHBOX.sk môže za predaj produktu v článku získať províziu formou affiliate programov.