فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟ یادگیری ماشینی، در بهترین حالت خود!
فناوری DLSS شرکت انویدیا در چند وقت اخیر، آنچنان امیدوارکننده و خوب ظاهر شده که نظر همه را نسبت به خود جلب کرده است. اما DLSS چیست و چرا باید برای گیمرها مهم باشد؟ امروز با قسمتی دیگر از سری مطالب گیمینگ همراه شما هستیم تا به صورت کامل و مفصل به پرسش‌هایتان پاسخ دهیم.
زمانی که شرکت انویدیا (Nvidia) سری کارت‌های گرافیک خود را با معماری Turing وارد بازار کرد، ویژگی‌ها و مفاهیم جدیدی را به دنیای بازی‌های ویدیویی معرفی نمود. دو ویژگی شاخص کارت‌های گرافیک سری RTX 20، فناوری‌های Ray Tracing و DLSS بودند. در قسمت قبلی تک پدیا، به صورت کامل درباره پایه و اساس Ray Tracing، انواع آن و باورهای درست و غلطی که درباره‌اش وجود دارد، صحبت کردیم و حالا نوبت به توضیح درباره فناوری DLSS یا به شکل کامل، Deep Learning Super Sampling می‌رسد.
در زمانی که این دو فناوری جدید توسط شرکت انویدیا معرفی شدند، شاید پتانسیل‌ها و ظرفیت‌های بی‌نظیر آن‌ها، آنچنان به چشم گیمرها و اهالی رسانه بازی‌های ویدیویی و سخت افزار نیامد اما هر چه از آن زمان می‌گذرد، این فناوری‌ها را با پشتیبانی و تأکید انویدیا، به بلوغ می‌رسند و روز به روز خود را کارآمد‌تر و تأثیرگذارتر از گذشته نشان می‌دهند.
این موضوع دیده نشدن، حتی درباره DLSS بیشتر از Ray Tracing بود؛ چرا که نمونۀ متقاعد کننده‌ای از آن در بازار و روی بازی‌های ویدیویی وجود نداشت. اما DLSS آنقدر مهم و فوق‌العاده است که حتی در مواقعی می‌توان آن را تاثیرگذارتر از Ray Tracing دانست. اما فناوری DLSS دقیقاً چیست؟ به چه طریقی به کمک ما می‌آید؟ چرا باید برای گیمرها بسیار مهم باشد؟
فناوری DLSS دقیقاً چیست؟
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
فناوری Deep Learning Super Sampling از هوش مصنوعی یا روش یادگیری ماشین (Machine Learning) برای تولید تصویری استفاده می‌کند که رزولوشن و وضوح بالاتری نسبت به رزولوشن و وضوح تصویر واقعی دارد اما این تصویر شبیه‌سازی شده، بار پردازشی بیشتری برای سخت افزار ایجاد نمی‌کند. الگوریتم انویدیا، از ده‌ها هزار سکانس تصویر رندر شده توسط رایانه‌های پیشرفته، یاد می‌گیرد. این کار باعث می‌شود تا کاربر یا گیمر، تصاویری با کیفیت را بدون بار یا تقاضای بالای آن مشاهده نماید.
با استفاده از DLSS، یک سری تکنیک‌های زیباسازی و بهبود تصویر، مانند Anti Aliasing نیز پیاده‌سازی می‌شود و در نتیجه تصویر نهایی، حتی زیباتر و بهتر از تصویر اصلی یا Native به نظر می‌رسد! در یک کلام، نه تنها تقاضای سخت افزاری شما پایین‌تر می‌آید، بلکه تصویر شبیه سازی شده، زیباتر به مخاطب نمایش داده می‌شود. اما این فناوری فوق‌العاده، به چه طریقی ممکن شده است؟
کلید فناوری DLSS چیست؟
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
فناوری شگفت‌انگیز DLSS به لطف هسته‌های تنسور (Tensor) کارت‌های گرافیک مدرن شرکت انویدیا میسر شده است. روش‌های هوش مصنوعی و بازسازی تصویر، پیش از کارت‌های سری RTX، با ابررایانه‌هایی حاوی Nvidia A100 انجام می‌شدند اما زمانی که کارت‌های RTX 20 برای اولین بار، هسته‌های تنسور را درون خود جای دادند، همه چیز تغییر کرد و این فناوری مبتنی بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی را درون خانه‌هایمان آورد. حال، کارت‌های سری RTX 30 انویدیا، هسته‌های تنسور نسل دوم را در خود جای داده‌اند که نتایج عملکرد آن‌ها در یک کلام، شگفت‌آور است.
البته فناوری DLSS از همان ابتدا با رقابت سختی به دنیا معرفی شد. به عنوان مثال، شرکت AMD نیز سعی دارد با روش‌های یادگیری ماشینی منحصربه‌فرد خود که به تکنیک‌های Sharpning معروف‌اند، روشی به مانند DLSS شرکت انویدیا ارائه دهد که تاکنون به اندازه رقیب در پیاده سازی آن در کارت‌های گرافیک و بازی‌های ویدیویی، موفق عمل نکرده است. در نهایت، هر دو شرکت پیشگام انویدیا و AMD با هدف پیاده سازی شبیه سازی تصویر با استفاده از هوش مصنوعی، به پیشرفت این فناوری کمک کرده‌اند؛ حتی اگر به صورت مستقیم برای اجرایی کردن آن با یکدیگر همکاری نکنند.
فناوری DLSS دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
فناوری DLSS در واقع نتیجه نهایی یک پروسه طولانی از یاددهی الگوریتم هوش مصنوعی انویدیا است تا به کمک آن، بازی‌ها به صورت کلی بهتر و زیباتر به نظر برسند. پس از رندر کردن بازی با رزولوشن پایین‌تر، DLSS اطلاعات را از دانش پایه خود که آن را از آموزش تصویر سوپر رزولوشن به دست می‌آورد، به کار گرفته و تصویری را تولید می‌کند که گویی رزولوشن بالاتری نسبت به تصویر اولیه دارد.
به شکل ساده، ایده DLSS به گونه‌ای است که تصویری با رزولوشن 1440p را به مانند تصویری با رزولوشن 4K به نمایش می‌گذارد یا تصویر 1080p را به مانند یک تصویر 1440p شبیه‌سازی می‌کند. با نسخه جدید و بالغ شده فناوری DLSS که DLSS 2.0 نامیده می‌شود، رزولوشن تا مقیاس ۴ برابری پیشرفت می‌کند و به شما اجازه می‌دهد با رزولوشن ورودی 1080p، یک یک تصویر با رزولوشن 4K دریافت نمایید.
تکنیک‌ها و روش‌های قدیمی Super Resolution، ممکن است باگ‌ها و خطاهایی را وارد تصویر کرده و آن را مصنوعی کنند اما DLSS به گونه‌ای طراحی شده تا با آن خطاها کار کند و حتی از آن‌ها برای تولید و ساخت یک تصویر با کیفیت‌تر، کمک بگیرد. این فناوری همچنان در حال بهینه سازی است و انویدیا ادعا می‌کند که DLSS در ماه‌ها و سال‌های آینده، با پیشرفت و بهبود مواجه خواهد شد.
به مسیر طی شده DLSS در دو-سه سال اخیر که نگاه می‌کنیم و پیشرفت فوق‌العاده این فناوری را زیر نظر می‌گیریم،ادعای انویدیا برای آینده بحث یادگیری ماشینی، رنگ واقعیت به خود می‌گیرد. DLSS امروزه و در بازی‌های جدیدتر، تاثیر شگفت انگیزی از خود به جای می‌گذارد و نه تنها با شبیه سازی خود حس و حال بازی را خراب نمی‌کند، بلکه کیفیت تصویر بهتر و تقاضای کمتری را نیز برای گیمرها و سخت افزار آن‌ها به همراه دارد.
DLSS رو به پیشرفت
در روزهای ابتدایی DLSS، بازی Final Fantasy 15 با استفاده از این فناوری به زحمت می‌توانست حدود ۱۵ فریم بر ثانیه عملکرد بازی را بهبود ببخشد اما در بازی‌های جدید‌تری مانند Deliver us the Moon ،Wolfenstein: Youngblood Control و حتی Cyberpunk 2077، نتایج به دست آمده به معنی واقعی کلمه، خیره کننده‌اند. در برخی از بازی‌ها، شما می‌توانید تنها با رزولوشن خروجی 1080p، نه تنها رزولوشن شبیه سازی شده 4K دریافت کنید، بلکه عملکرد را نیز تا حدود ۵۰ درصد افزایش دهید!
البته سازندگان و توسعه دهندگان در بازی‌های خود سعی می‌کنند DLSS را به شکل منعطفی به کاربر و گیمر معرفی نمایند. به عنوان مثال، در بسیاری از بازی‌ها می‌توان در بخش تنظیمات DLSS، میان حالت‌ها یا مودهای Performance ،Quality و Balance، یکی را انتخاب کنند که هر کدام از آن‌ها بر اساس قدرت و توانایی هسته تنسور هر پردازنده گرافیکی، عملکرد متفاوتی دارند و روی جنبه‌های متفاوتی از DLSS تاکید و تمرکز می‌کنند.
فناوری DLSS چگونه کار می‌کند؟
تاکنون گفتیم که DLSS با دریافت خروجی رزولوشن کمتر، تصویری با رزولوشن بالاتر را به نمایش می‌گذارد و در نتیجه، تقاضای سخت افزاری کاهش می‌یابد اما این فناوری چگونه تصویر را به رزولوشن بالاتر از حد ورودی، شبیه سازی می‌کند؟ در ابتدا باید بگوییم که راهکار اصلی انویدیا برای این شبیه سازی، بهره بردن از یک نوع Anti Aliasing (احتمالا همان TAA مخصوص انویدیا) و Sharpning خودکار است.
وب‌سایت یوروگیمر در گذشته توضیح داده بود که الگوریتم هوش مصنوعی فناوری DLSS آموزش داده شده تا به بازی‌هایی با رزولوشن بسیار بالا نگاه کند (64x supersampling)، آن را به کوچکی فایلی در حد چند مگابایت درآورد، درون آخرین درایور کارت گرافیک انویدیا بگنجاند و برای بازی‌های مختلفی در سراسر دنیا دردسترس قرار بگیرد. در ابتدا، انویدیا مجبور بود برای شبیه سازی دقیق، بازی به بازی و مورد به مورد بررسی خاصی را انجام دهد اما حالا با DLSS 2.0 و نسخه جدید تر آن، یعنی DLSS 2.1، انویدیا از یک راه حل کلی استفاده می‌کند و مدل هوش مصنوعی نیازی به آموزش برای هر بازی و هر مورد ندارد.
شبیه‌سازی… شبیه‌سازی
فناوری ارتقا و بهبود اسکرین شات Ansel را یادتان می‌آید؟ DLSS به نوعی شبیه به حالت Real Time فناوری Ansel تلقی می‌شود که آن فناوری قدیمی‌تر نیز متعلق به انویدیا است. Ansel تصویر را با رزولوشن پایین‌تری رندر می‌کند تا میزان عملکرد کاهش یابد، سپس افکت‌های مختلفی را روی تصویر پیاده سازی می‌کند و با ترکیب آن‌ها به صورت کلی، در انتها تصویری با رزولوشن و کیفیت بهتری را به مخاطب تحویل می‌دهد.
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
نتیجه نهایی این نوع شبیه‌سازی‌ها، می‌تواند متوسط و ناقص باشد اما قطعاً در نهایت به نرخ فریم و عملکرد بیشتر و بهتری منجر می‌شود؛ عملکرد بهتری که جلوه‌های بصری و کیفیت تصویر را خراب نمی‌کند. انویدیا در یکی از ادعاهای خود می‌گوید که ترکیب DLSS و Ray Tracing در بازی Control، عملکرد کلی بازی را تا ۷۵ درصد بهبود می‌دهد. عددی که انویدیا اعلام کرده، در عمل کاملاً درست نیست اما تاثیری که با DLSS 2.0 و حتی DLSS 1.9 در این بازی مشاهده کرده‌ایم، به شدت متقاعد کننده و شگفت انگیز تلقی می‌شود.
بیایید حالت‌های مختلف DLSS را در بازی Death Stranding بررسی کنیم.
در این بازی، بهبود عملکرد با رزولوشن 1440p بسیار چشمگیر است. در حالت Performance mode که بهترین عمکلرد یا نرخ فریم را برای شما به همراه دارد، تصویر کمی کیفیت و جزئیات خود را از دست می‌دهد. در Quality mode کیفیت و جزئیات تصویر به شکل عمده حفظ می‌شود اما لبه‌ها کمی نسبت به حالت Native و اصلی، نرم‌تر نمایش داده می‌شوند.
در حالت DLSS Off نیز هیچگونه Anti Aliasing خاصی وجود ندارد و تصویر پر از Jaggy می‌شود. در Death Stranding برخلاف بازی Control، هیچگونه Sharpning و تمیزی تصویر اضافه‌ای دیده نمی‌شود؛ این بدان معنی است که DLSS حتی در بهترین حالت خود نیز تصویری بهتر و با کیفیت‌تر از حالت Native ارائه نمی‌دهد و خود را همتراز با حالت اصلی می‌کند.
بهتر شدن در گذر زمان
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
فناوری Deep Learning Super Sampling پتانسیل این را دارد تا به گیمرهایی که سخت افزاری با توان پردازش بازی‌های روز با رزولوشن‌های بالا ندارند، فرصت جدیدی بدهد. همانطور که پیش از این گفته شد، DLSS با ظرفیت‌های شگفت انگیز خود می‌تواند به تاثیرگذارترین ویژگی پردازنده‌های گرافیکی نوین انویدیا تبدیل شود.
با تقاضای دیوانه کننده بازی‌های بزرگ روز و البته پردازش Real Time فناوری Ray Tracing که عملکرد را هر چه بیشتر تحت فشار قرار می‌دهد، وجود یک فناوری ذخیره عملکرد مانند DLSS می‌تواند حکم یک نجات دهنده برای همه ما داشته باشد. جلوه‌های بصری بهتر همراه با تقاضای کمتر؟ چه کسی این امکان و گزینه را رد می‌کند؟
ارزش واقعی DLSS
شاید بهترین و به‌جا‌ترین مورد استفاده برای فناوری DLSS، کارت‌های گرافیک ارزان قیمت‌تر انویدیا باشد؛ جایی که گیمرهای نه چندان پولدار، کارتی مدرن اما اقتصادی می‌خرند و می‌خواهند تا جایی که امکان دارد، عملکرد و جلوه‌های بصری خوبی را با آن دریافت کنند.
پیش از این گفتیم که کارت‌های گرافیک پایین رده و احتمالی RTX 3050 و RTX 3050 Ti می‌توانند با هسته‌های تنسور به بلوغ رسیدۀ خود و البته قیمت پایین، بهترین مکان برای وجود فناوری DLSS باشند. اما هم‌اکنون، کارت گرافیک RTX 2060 ارزان‌ترین راه دسترسی به فناوری‌های Ray Tracing و DLSS محسوب می‌شود؛ جایی که با رزولوشن ورودی پایین‌تر از 4K یا حتی پایین‌تر از 1440p، تصویری با رزولوشن بالا مشاهده می‌کنید و از آن طرف، فضای پردازش کافی برای بهره بردن از فناوری Ray Tracing نیز به وجود می‌آید.
اما DLSS برای گیمرها و کاربرانی که قطعات گران قیمت بالا رده و جلوه‌های بصری و سطح عملکرد ممتاز را طلب می‌کنند نیز کاربردهای بسیاری دارد. به عنوان مثال، کارت گرافیک قدرتمند شرکت انویدیا، RTX 3090 را مشاهده کنید. این کارت قدرت و سرعت پردازشی بسیار بالایی دارد و ۲۴ گیگابایت حافظه GDDR6X، گویای توانایی‌های بی‌نظیر آن است.
این کارت با این که در اجرای بازی‌ها به شکل 4K Native و حداکثر جزئیات گرافیکی مشکلی ندارد، اما اجرای بازی‌ها با رزولوشن 8K، می‌تواند عملکرد را در مواقع بسیاری تحت تاثیر قرار دهد. با استفاده از فناوری DLSS، می‌توان با استفاده از این کارت، به راحتی رزولوشن 8K را هدف قرار گرفت و حتی روی فعال کردن فناوری Ray Tracing نیز حساب باز کرد.
فراگیر شدن در گذر زمان
فناوری DLSS چیست و چه اهمیتی برای گیمرها دارد؟
این که فناوری DLSS در گذر زمان پیشرفت خواهد کرد و انویدیا در هر قدم آن را کارآمد‌تر و مفید‌تر از قبل می‌سازد، موضوعی واضح است اما شاید بزرگترین چالشی که این فناوری در دوره و زمانه کنونی با آن دست و پنجه نرم می‌کند، فراگیری و عمومی شدن است. DLSS 2.0 هم‌اکنون تنها توسط چند بازی (کمتر از ۲۰ عنوان) پشتیبانی می‌شود و برای موفقیت عمده، این تعداد بازی باید به سرعت افزایش یابد.
با تمام این تفاسیر، روند رو به پیشرفت فناوری DLSS، حتی در شرایطی که دیده شدن آن به شدت سخت‌تر از دیده شدن یک فناوری بصری مانند Ray Tracing است، به شدت ما را امیدوار می‌کند. کار و فعالیت هوشمندانۀ انویدیا روی فناوری‌های خود و البته ساختن بستری هر چه بهتر برای آن‌ها با پردازنده‌های گرافیکی مدرن، موضوعی است که بوی پیشرفت و تحول می‌دهد. با پیشرفت شرکت AMD در زمینه هوش مصنوعی و شبیه سازی کردن تصویر و همتزار شدن با رقیب، بدون شک سرعت رشد این فناوری شگفت انگیز و تاثیرگذار، شتاب گرفته و بیش از پیش می‌شود.
