W jaki sposób NVIDIA planuje generować klatki za pomocą definicji?

Kluczowe punkty

• NVIDIA i AMD ulepszają wrażenia z gry dzięki technologii generowania klatek, która generuje dodatkowe klatki dla płynniejszej rozgrywki. NVIDIA wykorzystuje złożone metody specyficzne dla sprzętu, podczas gdy prostsza technologia AFMF firmy AMD działa na poziomie sterownika, nie wymagając interwencji twórców gier.
• Nie jest jasne, czy NVIDIA wdroży technologię generowania klatek opartą na parametrach operacyjnych, takich jak AFMF firmy AMD. Jej obecna technologia w dużej mierze opiera się na nowszych procesorach graficznych i łączy kilka metod w celu uzyskania lepszej jakości, co sugeruje potencjalną niechęć do zmiany strategii.
• Obie metody poprawiają liczbę klatek na sekundę, ale mogą powodować błędy wizualne lub opóźnienia. Technologia AFMF firmy AMD jest bardziej elastyczna, ale może być mniej precyzyjna, podczas gdy podejście firmy NVIDIA stawia na jakość i może ewoluować wraz z nowymi wersjami procesorów graficznych.

Pewnie wszyscy słyszeliśmy już nowe hasło w świecie gier, wymyślone przez firmy NVIDIA i AMD:generacja ramek„(Generowanie klatek). Ta technologia, którą krytycy i zwolennicy określają mianem przyszłości gier, wymaga pewnych ulepszeń, zanim stanie się rozwiązaniem”.ideał„Aby zwiększyć Twoją wydajność”.

Technologia AFMF firmy AMD wyznacza nowy standard dla prostego narzędzia do generowania klatek opartego na „Ciśnienie i działanieCzy NVIDIA pójdzie w ślady AMD i wdroży uniwersalne rozwiązanie generowania klatek oparte na definicjach operacyjnych? Przekonajmy się.

Czy NVIDIA stworzy rozwiązanie do generowania klatek w oparciu o definicje operacyjne?

Zanim przejdziemy do głównego tematu, przypomnijmy sobie, jak działają techniki skalowania i generowania klatek, a także kilka ważnych pojęć, które należy zrozumieć.

Technika DLSS To jest skrót od Super sampling głębokiego uczenia Został wprowadzony przez firmę NVIDIA w 2017 roku 2018 Jako część serii jednostek przetwarzania grafiki (GPU) RTXMówiąc prościej, DLSS skanuje i zbiera dane z poprzednich klatek, a następnie wykorzystuje je do uzupełnienia brakujących pikseli w nowej klatce. Z odrobiną AIOtrzymujesz ulepszony (przeskalowany) obraz Zwiększona wydajność.

W przeciwieństwie do tego technologia może FSR Od AMD lub Fidelity FX Super Rozdzielczość Działa na praktycznie każdym procesorze graficznym. Wykorzystuje opatentowany algorytm skalowania przestrzennego. otwarte źródło Zmiana rozdzielczości gry z niższej na wyższą jest dużo bardziej praktyczna niż DLSS, ponieważ nie jest zależna od sprzętu.

Kilka ważnych terminów i wprowadzenie do generowania ramek

Wraz z serią RTX 40 pojawiła się technologia DLSS 3.0 وGenerowanie klatek NVIDIACo dokładnie oznacza „generowanie ramek”? Generowanie ramek w najprostszej formie polega na wstawieniu ramki pomiędzy dwie inne ramki. Ten proces nazywa się InterpolacjaByła to powszechnie stosowana w telewizorach technika, która pozwalała na zwiększenie liczby klatek na sekundę wyświetlanego obrazu tak, aby odpowiadała częstotliwości odświeżania telewizora.

Skalowanie w górę po prostu poprawia jakość obrazu i zwiększa wydajność. Natomiast generowanie klatek (FG) tworzy zupełnie nową klatkę pomiędzy dwiema istniejącymi klatkami, renderuje je i odgaduje następną, zachowując jednocześnie akceptowalny czas reakcji.

Ta zaawansowana technologia wymaga zrozumienia Dwie koncepcje Kluczowi gracze na tym polu: Analiza przepływu optycznego وWektory ruchuPrzyjrzyjmy się im po kolei:

1) Analiza przepływu optycznego

Ta technika polega na wykonaniu serii zdjęć i oszacowaniu, jak będzie wyglądała kolejna wersja obrazu. Oszacowanie to odbywa się poprzez analizę. Prędkość, kolor, jasność Obiekty na obrazie. Zamiast uzyskać jasny i konkretny wynik, otrzymujesz jedynie przybliżony obraz.

Wyobraźmy sobie piłkę toczącą się po ziemi w prawo. Piłka dociera do celu w 5 Oddzielne kroki. Zakładając, że ruch jest quasi-liniowy i po linii prostej, można przewidzieć jego ostateczny cel. Jeśli studiowałeś… Geometria analitycznaNa pewno spotkałeś się z formatem dwukropka:

y - y1 = (x-x1)(y2-y1) / (x2-x1)

Na podstawie zaledwie dwóch punktów możemy wyznaczyć równanie danej linii. Ponieważ nachylenie jest stałe, przewidywanie następnej pozycji obrazu/punktu nie jest skomplikowane. Należy zauważyć, że sama technika jest znacznie bardziej złożona.

Co najważniejsze, analiza przepływu optycznego Nie wymaga Dostęp do danych silnika gry. Można to zastosować do Poziom kierowcyOprogramowanie sterownika interpoluje (wstawia) klatki, przewidując ruch na ekranie. Mówiąc prościej, analiza przepływu obrazu nie oddziałuje na silnik gry.

Wadą jest to, że kierowca nie jest w stanie odróżnić Interfejs użytkownika (UI) i środowisko 3D Używane są rzeczywiste dane, więc mogą pojawić się nieoczekiwane zniekształcenia. Co więcej, dane wyjściowe nigdy nie zostaną dopracowane, ponieważ korzystają z surowych danych klatek.

2) Wektory ruchu w silniku gry

Wektory ruchu to wektory kierunkowe wskazujące przemieszczenie Obiekty przemieszczają się z klatki do klatki. Stanowią fundamentalny element silnika gry i reprezentują transformację i ruch obiektów. To skuteczniejszy sposób przedstawienia ruchu niż proste „zgadywanie” położenia obiektu.

Jeśli się zastanawiasz, wektory ruchu są kluczowym elementem generowania klatek. Jednak te dane wymagają kompatybilności między sterownikiem a silnikiem gry. Osiągnięcie tej kompatybilności wymaga implementacji przez twórców gry.

Dlatego, choć wektory ruchu są lepsze od optycznej analizy przepływu, ich zakres i skalowalność są bardzo ograniczone, a funkcja ta nie będzie dostępna w każdej grze. Jeśli grasz w starszą grę od… Lata 2010-teJest bardzo prawdopodobne, że rozwiązania nie będą Generacja opon (FG) Obsługiwane są wektory ruchu (takie jak DLSS FG i FSR 3 FG).

Porównanie generowania ramek DLSS i FSR

Przyjrzyjmy się teraz, jak wypadają w porównaniu obecne technologie generacji ramek obu drużyn: Zielonej i Czerwonej.

↪ NVIDIA:

Wersja generowania klatek firmy NVIDIA wykorzystuje kombinację wektorów ruchu i analizy przepływu optycznego. Akcelerator przepływu optycznego W kartach graficznych RTX 40 analizowane są dwie klatki. Proces ten identyfikuje następnie informacje nieuwzględnione w wektorach ruchu gry, takie jak cząsteczki, odbicia, cienie itd. W poniższym przykładzie analiza przepływu optycznego umożliwia precyzyjne śledzenie cieni.

W przeciwieństwie do tego, część utworów wektor ruchu Trójwymiarowe środowisko i geometria sceny. W przykładzie roweru wektory ruchu mogą matematycznie określić dokładną przyszłą pozycję rowerzysty lub drogi. Nie mogą jednak określić cienia, co jest celem analizy przepływu optycznego. Dlatego te dwa elementy muszą współdziałać, aby uzyskać dokładny obraz.

• Wymaga Wsparcie dla programistów gry
• م Mieszanka من Analiza przepływu optycznego وWektory ruchu
• ograniczony ze sprzętem Na jednostkach przetwarzania grafiki RTX 40
• Niemożliwe Wdrażanie tego na Poziom programu kierowcy

↪ AMD:

Technologia FSR 3 Generacja opon Jest bardzo podobna do technologii generowania klatek DLSS firmy NVIDIA. Poza kilkoma zmianami nazw, technologia ta obejmuje również kombinację Analiza przepływu optycznego وWektory ruchuZ oczywistych względów obie technologie wymagają wsparcia ze strony twórców gier.

• Wymaga Wsparcie dla programistów gry
• م Mieszanka من Analiza przepływu optycznego وWektory ruchu
• Można go włączyć w jednostkach przetwarzania grafiki z serii RX 5000/6000 وRTX 20/30/40
• Niemożliwe Wdrażanie tego na Poziom programu kierowcy

Anomalia: AMD Fluid Motion Frames (AFMF)

Najbliżej generatora ramek zdefiniowanych przez operatora mamy Ramki AMD Fluid MotionAFMF nie wchodzi w żaden związek z grą. Jest od niej zależny. czysto على Analiza przepływu optycznegoAlbo przewidywanie następnej klatki.

Dzięki temu może działać ze wszystkimi adresami. DirectX 11/12 Praktycznie nie wymaga żadnego wsparcia programowego. AFMF nie zwiększa liczby klatek na sekundę, ale sprawia, że ​​gra wydaje się płynniejsza, ponieważ na ekranie widać „plus” klatek.

A więc, jakie są wady? Cóż, AFMF nawet nie zbliża się do DLSS FG ani FSR FG. Co więcej, użytkownicy będą musieli radzić sobie z usterkami interfejsu. Ponieważ jednak działa na poziomie sprzętowym, jest to bardzo dobra opcja, jeśli jesteś przygotowany na radzenie sobie z ewentualnymi błędami.

• Nie wymaga Wspieranie twórców gier
• م Tylko analiza przepływu optycznego
• Obsługuje wyłącznie jednostki przetwarzania grafiki. RDNA2 lub najnowsze
• Pracuje czysto على Poziom definicji operatora

Czy NVIDIA odpowie na AFMF?

Oczywista odpowiedź brzmi:Nie wiemy„Ponieważ NVIDIA nie wydała jeszcze żadnego oświadczenia na temat takiej opcji”. Aaron Steinman AMD uważa, że ​​ich działania zmuszą firmę NVIDIA do opracowania wkrótce czegoś podobnego do AFMF.

„Ciekawi mnie, czy NVIDIA uważa teraz, że powinna pójść w ślady nas, tworząc rozwiązania oparte na sterownikach”.

Aaron SteinmanDo PC Gamer

Co ciekawe, nie widzieliśmy wersji AFMF firmy NVIDIA, zwłaszcza po tym, jak dumnie ogłoszono, że seria RTX 40 będzie zawierać Akcelerator przepływu optycznego Lepiej w porównaniu do Amper (RTX 30). To był główny powód, dla którego NVIDIA FG (wykorzystująca przepływ optyczny + wektory ruchu) mogła być włączona tylko na Ada Lovelace.

Z drugiej strony, NVIDIA może być zmuszona do wyszkolenia zupełnie nowego modelu na potrzeby tego projektu, co wiązałoby się ze znacznymi dodatkowymi kosztami.

↪ Czy to naprawdę warte zachodu?

Generowanie klatek przy wykorzystaniu zarówno analizy przepływu optycznego, jak i wektorów ruchu, nie jest pozbawione wad. Opóźnienie wejściowe Efekty tych funkcji sprawiają, że są one wyjątkowo nieatrakcyjne dla graczy. Z drugiej strony, AFMF oparty na sterownikach nie jest lepszy, ponieważ zużywa liczbę klatek na sekundę (FPS) z powodu interpolacji, a jednocześnie jest niespójny i podatny na problemy wizualne i błędy.

Lepsze pytanie brzmi:Czy NVIDIA nie powinna najpierw udoskonalić generowania klatek DLSS?Biorąc pod uwagę, że sztuczna inteligencja z czasem ulega poprawie, problem opóźnień powinien zostać w dużej mierze rozwiązany. O ile NVIDIA nie jest ściśle związana swoimi modelami danych, stworzenie rozwiązania do generowania klatek na poziomie sterownika (FG) nie powinno być trudne, ale czy warto podejmować ten wysiłek?

↪ Czy to będzie bezcelowe?

Gdzie NVIDIA domyślnie będzie używać swojej wersji AFMF? NVIDIA prawdopodobnie ograniczy tę funkcję do procesorów graficznych z serii 500. RTX 40 Albo wyższa, która sama w sobie jest wystarczająco wydajna, aby uruchamiać starsze gry z doskonałą liczbą klatek na sekundę. Często Najnowsze gry obejmują Obsługa DLSS 3 FG / FSR 3 FG.

تعد Mobilne jednostki przetwarzania grafiki (GPU) Inny przypadek, ale podejście na poziomie sterownika byłoby bardzo przydatne w przypadku starszych architektur, takich jak Pascal و Maxwell و Kepler و FermiNiestety, ze względów technicznych rozszerzenie tej funkcji na te jednostki będzie praktycznie niemożliwe. Brakuje im Rdzenie tensoraTymczasem CUDA niewiele potrafi. Nawet AFMF działa tylko z kompilacjami RDNA2 i nowszymi.

Nadzieje na RTX 50 „Blackwell”

Według plotek ma powstać serial RTX 50 Po raz pierwszy w Czwarty kwartał 2024 r.Spodziewaj się wielu zapowiedzi, które mogą, ale nie muszą, obejmować uniwersalne rozwiązanie do generowania klatek. Pomimo spodziewanego utknięcia w martwym punkcie w sprzęcie serii RTX 40/50, NVIDIA nie jest znana z pozostawania w tyle w żadnej dziedzinie. To jednak czyste spekulacje i…Nie ma żadnych plotek Mowa tu o planach firmy NVIDIA.

Wniosek

Chociaż sztuczna inteligencja (AI) odnotowała bezprecedensowy rozwój, potrzeba wystarczającej ilości sprzętu, aby wnioskować i przyspieszać AI. Jeśli rdzenie GPU nie są wystarczająco szybkie, interpolacja klatek w czasie rzeczywistym jest po prostu niemożliwa. Można przenieść to przetwarzanie na serwer, ale wymagałoby to subskrypcji i skutkowałoby bardzo niskimi opóźnieniami. Dla producentów GPU ważne jest znalezienie równowagi. Co o tym sądzisz? Daj nam znać w komentarzach.

często zadawane pytania

Czym w skrócie jest generowanie ramek oparte na sterownikach?

Mówiąc najprościej, generowanie klatek na poziomie definicji to uniwersalne rozwiązanie umożliwiające generowanie klatek w klatkach bez konieczności korzystania ze wsparcia twórców gier.

Czy jeśli kiedykolwiek zostanie wydane, NVIDIA ograniczy swoje rozwiązanie generowania ramek na poziomie sterownika (FG) do procesorów graficznych z serii RTX 40 i wyższych?

Najprawdopodobniej tak. Ponieważ DLSS 3 FG wymaga układów GPU serii RTX 40 ze względu na nowy „Optical Flow Accelerator”, można się spodziewać, że oficjalne rozwiązania oparte na sterownikach będą miały podobne wymagania.

Czy seria RTX 50 zrewolucjonizuje technologię generowania klatek, jaką znamy?

Nie ma potwierdzonych plotek na ten temat. Czas pokaże, zwłaszcza że większość z nas nie znała technologii generowania klatek, zanim NVIDIA ogłosiła ją dwa lata temu.