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DLSS 3.5

Weg mit dem Entrauscher, her mit der KI-Unterstützung

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Weg mit dem Entrauscher, her mit der KI-Unterstützung
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DLSS oder NVIDIA DLSS: Deep Learning Super Sampling, so der volle Name, geht auf die nächste Entwicklungsstufe. Nach der ursprünglichen Veröffentlichung mit der ersten RTX-Generation konnte die Upscaling-Technik mit KI-Unterstützung lange nicht überzeugen und erst mit dem 2.2-Update führte NVIDIA eine temporale Komponente in der Bildbetrachtung hinzu, welche die Bildqualität endlich auf das vom Start geplante Qualitätsniveau hievte. Mit DLSS 3 kam dann noch die Frame Generation, also die künstliche Erzeugung von Frames hinzu.

Nun geht NVIDIA einen weiteren Schritt und löst die aufwändigen und oftmals fehlerhaften Denoiser oder Entrauscher ab. DLSS 3.5 soll auch hier per KI die Lücken an Informationen, bzw. Pixel füllen. Diese sind notwendig, da die Leistung auch der schnellsten GeForce-RTX-Karte (RTX 4090) noch nicht ausreicht, um jeden dargestellten Pixel auch per Raytracing berechnen zu lassen. DLSS selbst führt mit seiner niedrigeren Rendering-Auflösung zudem dazu, dass weniger Pixel zur Verfügung stehen, die dann per Denoiser berechnet werden.

Die Denosier verwenden verschiedene Verfahren, um die fehlenden Informationen zu ergänzen. Es gibt eine temporale Zusammenführung von Informationen aus früheren Frames oder aber spatiale Interpolation, welche Informationen der benachbarten Pixel mit einbezieht. Aber all diese Verfahren müssen aufwändig manuell optimiert werden, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen und selbst dann gelingt dies bei Weitem noch nicht immer. 

An einigen Beispielen erläutert NVIDIA dies anhand temporaler Artefakte, fehlerhafter Beleuchtungsberechnung und niedriger Bildqualität durch die fehlenden Informationen.

Mit DLSS 3.5 wird die Ray Reconstruction, die Rekonstruktion von Raytracing-Strahlen angewendet. Für eine 4K-Ausgabe werden gesampelte Rays in hoher Frequenz berechnet, die dazu verwendet werden, dass ein in 1080p berechneter Frame über ausreichend Informationen verfügt. Hinzu kommen Vektor-Informationen des Spiels selbst. Per Rekonstruktion der Raytracing-Strahlen sowie ein Upscaling auf die gewünschte Ausgabe-Auflösung und die Verwendung temporaler Daten des vorherigen Frames wird daraus ein höher aufgelöster Frame erzeugt – wie dies bei DLSS immer der Fall ist. Nur sind eben auch die Raytracing-Effekte teilweise per KI-Unterstützung höher aufgelöst, bzw. konnten auf vollständigere Daten zurückgreifen.

Das von NVIDIA verwendete neuronale Netzwerk für die Rekonstruktion von Raytracing-Strahlen ist auf verschiedene Effekte trainiert. Entwickler müssen keinen Denoiser besser optimieren – dies übernimmt DLSS 3.5 automatisch.

In einem Beispiel zeigt NVIDIA die verbesserte Darstellung auf (siehe Screenshot oben). Anstatt dass die Schattenkante verschwindet, wird sie mit DLSS 3.5 korrekt dargestellt.

Anders als Frame Generation wird die Rekonstruktion von Raytracing-Strahlen nicht nur von Grafikkarten der GeForce-RTX-40-Serie unterstützt, sondern von allen Karten der drei bisherigen RTX-Generationen. Frame Generation bleibt daher weiterhin der Ada-Lovelace-Generation vorbehalten.

Ab diesem Herbst sollen die ersten Spiele auf die Unterstützung von DLSS 3.5 setzen können. Darunter sind Cyberpunk 2077 Phantom Liberty, Portal RTX, Alan Wake 2 sowie die Produktionswerkzeuge Omniverse, Chaos Vantage und der D5 Renderer.

Hinsichtlich der Leistung sind durch die Rekonstruktion der Raytracing-Berechnungen in DLSS 3.5 keine große Sprünge zu erwarten. Es geht vielmehr um die Verbesserung der Bildqualität. Etwa 10 % mehr an FPS sind zu erwarten – so zumindest war es in den Vorab-Folien von NVIDIA vorzufinden. Mit dem Start der oder des ersten Spiels werden wir uns DLSS 3.5 in der Darstellungsqualität sicherlich genauer anschauen.