فناوری DLSS چیست و چگونه کار می‌کند + آموزش فعالسازی دی ال اس اس

در گذشته نیز تکنیک های موسوم به Upscaling برای افزایش وضوح تصویر ارائه شده بود اما تفاوت DLSS انویدیا با آنها، بهره گیری از هوش مصنوعی و کیفیت بالاتر است. Upscaling یا افزایش وضوح تصویر، به معنای بالا بردن وضوح یک تصویر، ویدئو یا فریم است، با این حال تکنیک‌های Upscaling متعددی وجود دارد که کیفیت خروجی آنها نیز متفاوت است.

انویدیا با فناوری DLSS خود، از شتاب دهنده هوش مصنوعی (هسته های Tensor) موجود در کارت های گرافیک سری RTX خود برای Upscaling استفاده کرده است که ترکیب با الگوریتم های متکی بر یادگیری عمیق (Deep Learning)، کیفیت و کارآمدی Upscaling را به سطح کاملاً جدیدی رسانده است.

به طور کلی DLSS یک هدف ساده دارد و آن افزایش نرخ فریم بازی‌ها با کمترین افت کیفیت تصویر است. برای اینکه کارت گرافیک انویدیا شما بتواند نرخ فریم بیشتری داشته باشد، با فعال کردن DLSS ، بازی در وضوح تصویر پایین‌تری رندر می‌شود تا کار GPU سبک‌تر شده و بتواند FPS بیشتری تولید کند. اما پس کیفیت تصویر چه می‌شود؟ طبیعتاً یک بازی رندر شده در وضوح 720P کیفیت پایین‌تری نسبت به 1080p دارد. اینجا درست جایی است که معجزه DLSS انویدیا وارد عمل می شود.

Deep Learning Super Sampling یا به اختصار DLSS، تکنیک ابداعی و فناوری اختصاصی انویدیا برای گرفتن نرخ فریم بالاتر از کارت‌های گرافیک این کمپانی است. این تکنیک با بهره گیری از هسته‌های Tensor و الگوریتم‌های متکی بر یادگیری عمیق، قادر است بازی‌ها را در وضوح تصویر پایین رندر کند اما کیفیت خروجی آنها را تا حد زیادی بالا ببرد که چندان کم کیفیت تر از رندر در وضوح Native نیست. برای درک عملکرد این فناوری به تصویر زیر و تفاوت‌های آن دقت کنید.

همانطور که مشاهده می‌کنید، DLSS باعث افزایش چشمگیر نرخ فریم بازی بدون افت قابل توجه کیفیت تصویر شده است. به این ترتیب گیمر می تواند از نرخ فریم بالاتر بدون فدا کردن جزئیات و کیفیت تصویر بهره‌مند شود. البته DLSS هرگز نمی‌تواند به خوبی اجرای بازی در وضوح تصویر Native مانیتور گیمر باشد.

حالا که با فناوری DLSS و کاربرد آن آشنا شدید، احتمالاً به کاربرد مثبت آن برای گیمینگ با Ray Tracing پی برده‌اید. در وجود DLSS می‌توان بازی‌ها را با Ray Tracing اجرا کرد و از نرخ فریم دهی معقولی برخوردار شد که بدون DLSS تنها با کارت‌های گرافیک پرقدرت و گران قیمت امکان پذیر است.

فناوری DLSS 2 چیست؟

البته نسخه اولیه تکنولوژی Nvidia DLSS اثرگذاری کمتری دارد و از بازی‌های زیادی پشتیبانی نمی‌کند، با این حال موجب افزایش نرخ فریم تا حدود 70 درصد می‌شود. بهره‌برداری از این فناوری در هنگام اجرای بازی‌ها در رزولوشن بالا و استفاده از قابلیت‌هایی مانند ری‌ترسینگ، تاثیر بسیار زیادی روی روان‌تر شدن تجربه گیمینگ کاربران می‌گذارد.

عملکرد RTX 3080 در بهبود نرخ فریم هنگام فعال بودن DLSS، ری‌ترسینگ، رزولوشن 4K و بهترین تنظیمات گرافیکی بازی

انویدیا در اوایل سال 2020 از تکنولوژی DLSS2.0 رونمایی کرد که نسخه پیشرفته‌تر این فناوری به حساب می‌آید و بر اساس یک شبکه عصبی یادگیری عمیق جدید ایجاد شده است. این شبکه تا 2 برابر از DLSS1.0 سریع‌تر بوده و می‌تواند از تمامی ظرفیت‌ پردازنده‌های هوش مصنوعی کارت گرافیک‌های RTX یا هسته‌های Tensor به شکل بهینه‌تری استفاده کند.

این موضوع به انویدیا اجازه می‌دهد تا پشتیبانی از فناوری DLSS2.0 را برای کارت گرافیک‌ها و بازی‌های بیشتری فراهم آورد.

اما فناوری DLSS2.1 علاوه بر افزایش رزولوشن بازی‌ها، نرخ فریم دهی را تا 2 الی 3 برابر افزایش می‌دهد و در مقایسه با تنها 70 درصد در DLSS1.0، تجربه روان‌تری برای کاربران فراهم می‌آورد. انویدیا ادعا می‌کند که با کمک فناوری DLSS2.0 کارت گرافیک RTX 2060 نیز می‌تواند بازی‌ها را در بهترین تنظمیات و با نرخ فریم مناسب اجرا نماید. البته بازی مورد نظر نیز باید امکان پشتیبانی از فناوری DLSS را داشته باشد.

همانطور که پیش از این اعلام شد نسخه اولیه تکنولوژی Nvidia DLSS تنها قادر بود رزولوشن را تا 2 برابر افزایش دهد که همین مقدار نیز توسط برخی بازی‌های محدود می‌شد. برای مثال بازی بتلفیلد 5 روی کارت گرافیک‌های RTX 2080 Ti یا مدل های سریع‌تر از آن، با استفاده از DLSS1.0 تنها در رزولوشن 4K قابل اجرا بود که این موضوع به محدودیت‌های DLSS1.0 مربوط می‌شود.

در همین رابطه بخوانید:

– تفاوت HDMI و Display Port چیست و کدام یک بهتر است؟

– آموزش تغییر رفرش ریت مانیتور در ویندوز + بهترین رفرش ریت کدام است؟

در رزولوشن پویا، بافر ورودی می‌تواند رزولوشن را از فریمی به فریم دیگر تغییر دهد و در آن واحد، ابعاد تصاویر خروجی را ثابت نگه دارد. اگر موتور رندر بازی از رزولوشن پویا پشتیبانی نماید، فناوری DLSS قادر خواهد بود کیفیت بازی را با مانیتور شما تنظیم کرده و وضوح را با توجه به رزولوشن نهایی نمایشگر شما افزایش دهد.

فناوری DLSS 3 چیست؟

فناوری DLSS3 عصر جدیدی در رندر تصاویر است که با کمک آن ساخت جهان‌های مجازی با خصوصیات و فیزیک نزدیک به دنیای واقعی ممکن می‌شود. فناوری DLSS3 قادر است با پیشرفت نسبت به نسل قبلی فناوری افزایش وضوح انویدیا، عملکرد کارت گرافیک را در بسیاری از بازی‌ها افزایش دهد.

نسل جدید فناوری افزایش وضوح انویدیا با یادگیری ماشین DLSS3، قابلیت جدیدی به نام Optical Multi Frame Generation را نیز معرفی کرده است. این قابلیت به جای پیکسل‌های تازه، فریم‌های جدیدی تولید می‌نماید تا عملکرد تا حد زیادی بهبود پیدا کند.

Optical Flow Accelerator که به ریزمعماری Ada Lovelace افزوده شده، با تحلیل تصاویر پشت سر هم و محاسبه داده‌های حرکتی عناصر و اشیا حاضر در تصویر بازی، سایه‌ها، بازتاب، نورپردازی و حرکت‌ها را واقعی‌تر و با کاهش مشکلات بصری سایر روش‌های افزایش وضوح تصویر به نمایش می‌گذارد.

در این تکنیک، دو تصویر با ابعاد ارتقا داده شده به همراه داده‌ها و بردارهای حرکتی ثبت شده از موتور بازی و قابلیت Optical Flow به شبکه عصبی وارد می‌شوند. این شبکه عصبی با بررسی داده‌ها، به ازای هر فریم از بازی یک فریم اضافی می‌سازد تا فناوری دی ال اس اس 3 بتواند نرخ فریم را تا 4 برابر افزایش دهد. این فناوری برای کارت‌های گرافیک سری RTX 40 انویدیا عرضه شده و پیشرفت شگرفی نسبت به نسل‌های قبلی دارد.

برای استفاده از فناوری DLSS به یک کارت گرافیک سری RTX احتیاج انویدیا دارید. در ادامه لیستی از معروف‌ترین بازی‌هایی آورده شده است که می‌توانند از کاربرد فناوری DLSS برای افزایش نرخ فریم و رزولوشن استفاده کنند:

در نظر داشته باشید که موتورهای بازی Unreal Engine و Unity Engine از تکنولوژی Nvidia DLSS پشتیبانی می‌نمایند، از این رو بازی‌هایی که از این دو موتور در ساخت آن‌ها استفاده شده، باید بتوانند فناوری دی ال اس اس را به کار گیرند. علاوه بر بازی‌ها، برخی نرم‌افزارهای طراحی همچون SheenCity Mars نیز از DLSS پشتیبانی می‌کنند.

درباره کارکرد DLSS باید گفت که فناوری‌های DLSS2.0 و DLSS3.0 برای آموزش شبکه هوش مصنوعی خود از ابر رایانه NGX انویدیا استفاده می‌کنند و کار رندر بر اساس هوش مصنوعی نیز به هسته‌های Tensor کارت گرافیک‌های RTX سپرده شده است.

انویدیا برای تعلیم شبکه عصبی هوش مصنوعی DLSS هزاران تصویر با آنتی آلیاسینگ x64 و بدون آنتی آلیاسینگ از یک بازی خاص را به آن نشان می‌دهد تا هوش مصنوعی بتواند با مقایسه این تصاویر، کیفیت تقریبی و تصویر آنتی آلیاس شده x64 را از روی تصاویر با کیفیت کمتر حدس بزند.

‌هسته‌های Tensor کارت گرافیک‌های سری RTX می‌توانند با دریافت تنها یک آپدیت، فناوری DLSS را روی تمامی بازی‌های سازگار اجرا کنند.

این امر باعث می‌شود تا با انتخاب کیفیت و رزولوشن‌های بیشتر برای تصاویر بازی، نرخ فریم دهی آسیب جدی نبیند. شبکه عصبی می‌تواند با تکرار این روند، دقت خود را افزایش داده و به تصویر ایده‌آل نزدیک شود. این تکنیک مشکلات ناشی از روش‌های پیشین رندرینگ همچون تاری نمایشگر، تاری حرکت یا شبح‌وار شدن تصاویر را از میان بردارد.

انویدیا همچنین از تکنیک فیدبک زمانی نیز در فناوری DLSS استفاده می‌نماید. این تکنیک نحوه حرکت اشیا در تصویر را با استفاده از بردارهای مختلف شبیه‌سازی کرده و جهت این حرکت در فریم‌های بعدی را پیش‌بینی می‌نماید.

به عنوان مثال تکنیک DLSS2.0 به کمک شبکه هوش مصنوعی پیشرفته‌تر و استفاده بهینه از هسته‌های Tensor، نرخ فریم دهی بهتری در اختیار کاربران می‌گذارد و محدودیت‌های مربوط به تنظیمات، کارت گرافیک و رزولوشن را از میان برمی‌دارد.

تیم سبز می‌گوید فناوری DLSS2.0 تنها 25 الی 50 درصد تصاویر را رندر می‌کند و برای حالت Ultra Performance، این میزان به 11 درصد می‌رسد. تکنیک فیدبک زمانی جدید DLSS2.0 نیز امکان برخورداری از پایداری و جزئیات بیشتر را فراهم می‌آورد.

آموزش هوش مصنوعی و شبکه فناوری DLSS2.0 نیز به وسیله ابر رایانه NGX انویدیا اتفاق می‌افتد. نسخه 2.0 تکنولوژی Nvidia DLSS، تصاویر و بردارهای حرکتی دارای رزولوشن پایین را با فریم‌های دارای رزولوشن بالای قبلی مقایسه می‌نماید و با بررسی پیکسل به پیکسل این دو تصویر، وضوح فریم فعلی را افزایش می‌دهد.

در همین رابطه بخوانید:

این قابلیت با ارسال میلیون‌ها تصویر رندر شده در رزولوشن 16K به ابر رایانه NGX به دست آمده است. این ابر رایانه بعد از تعلیم شبکه هوش مصنوعی فناوری DLSS، الگوریتم‌ها را از طریق درایورهای GeForce Game Ready به کارت گرافیک‌های RTX ارسال می‌نماید. از این پس هسته‌های Tensor کارها را بر عهده می‌گیرند و بازی‌های مختلف را با DLSS2.0 اجرا می‌کنند.

اما فناوری DLSS3.0 با میلیون‌ها تصویر غیر خاص تعلیم داده شده و نیازی برای ارائه جداگانه برای هر بازی ندارد و هر بار بروزرسانی درایورها، روی کیفیت تمام بازی‌های سازگار با DLSS3.0 تاثیر می‌گذارد. الگوریتم‌های این نسخه همچنین می‌توانند بدون دریافت آپدیت از طریق انویدیا، روز به روز بهتر و به نقطه ایده‌آل نزدیک شوند.

در صورت پشتیبانی یک بازی از دی ال اس اس، فعال کردن فناوری DLSS کار سختی نیست. در صورت بروز بودن درایورهای انویدیا، باید به تنظیمات گرافیکی بازی مورد نظر که گاهی با نام Video یا Video Setting قابل مشاهده است، مراجعه نمایید.

در اینجا کافی است به دنبال گزینه DLSS بگردید و آن را فعال کنید.

برای این که ببینید بازی مورد نظر شما از DLSS پشتیبانی می‌کند، باید به نرم‌افزار Nvidia GeForce Experience مراجعه کنید و در قسمت Games & Apps، بازی مورد نظر خود را انتخاب نمایید. با کلیک روی نام بازی تنظیمات گرافیکی مختلف آن را مشاهده خواهید کرد.

به راستی باید گفت که فناوری DLSS یکی از جذاب‌ترین فناوری‌های ارائه شده از سوی شرکت‌های سازنده گرافیک برای ارتقای تجربه کاربری حین بازی و انجام فعالیت‌های گرافیکی سنگین است. این فناوری به کاربر اجازه می‌دهد که حتی بتواند از کارت‌های گرافیک سطح متوسط نیز کارایی بسیار بالایی را مطالبه نمود.

این فناوری از هوش مصنوعی و کلیه قابلیت‌های نرم‌افزاری خود برای ارائه حداکثر نرخ فریم دهی و پرش تصویر به کار بسته و شرایطی را ایجاد می‌کند که کاربر بتواند کیفیت یک محتوا را بدون تغییر قطعه سخت‌افزار، بازدید و مجدداً به عملکرد آن پی ببرد. فراموش نکنید که این API قابلیت ارتقای ویژه تصویر خروجی را خواهد داشت و به کاربر اجازه می‌دهد از حداکثر ظرفیت بازی‌ها برای لذت بردن، استفاده کرد.

آیا DLSS باعث بهبود FPS می‌شود؟

بر اساس ادعای انویدیا تکنیک DLSS3 می‌تواند ضمن بهبود کیفیت تصویر، نرخ فریم را ۲۰۰ و یا حتی ۳۰۰ درصد (در حالت عملکردی) بهبود دهد که نسبت به کیفیت پایین‌تر تصاویر DLSS2 و نرخ فریم پایین‌تر آن، ارتقای قابل توجهی به حساب می‌آید. 

آیا DLSS فقط برای RTX است؟

برخلاف FSR که می‌توانست روی اکثر سخت افزار‌ها فعال شود، در حال حاضر فقط روی کارت‌های سری RTX انویدیا (کارت‌های سری RTX 20 و بالاتر) قابل استفاده است، همچنین نسخه سوم این فناوری به دلیل نیاز به هسته‌‌های جدید بکار رفته در سری RTX 4000 برای سری‌های قدیمی مانند RTX 3000 عرضه نمی‌شود.

آیا فعال کردن DLSS برای اجرای بازی مفید است؟

DLSS با افزایش نرخ فریم می‌تواند سرعت بازی ها را بهبود دهد و از طرفی نیز کیفیت تصاویر را بالا ببرد. به همین خاطر می‌توان گفت که دی ال اس اس می تواند یک گزینه مناسب برای بازی ها محسوب شود.