Annuncio di NVIDIA DLSS 3.5: rivoluzionaria tecnologia di ricostruzione dei raggi per tutte le schede GeForce RTX

Nell’ambito della Gamescom 2023 di quest’anno, NVIDIA ha rivelato una serie di imminenti aggiornamenti rivolti alla comunità di gioco GeForce. Il principale tra questi annunci è l’introduzione di DLSS 3.5 Ray Reconstruction, una funzionalità che sarà disponibile per tutte le GPU della serie GeForce RTX a partire da questa stagione autunnale, a partire dalla serie RTX 20. DLSS 3.5 introduce un nuovo elemento chiamato Ray Reconstruction Technology progettato per migliorare la visualizzazione di qualità dei componenti basati su ray-tracing negli scenari di gioco.

Mentre la rasterizzazione tradizionale calcola accuratamente ogni pixel in ogni fotogramma, la tecnologia di ray tracing in tempo reale deve affrontare limiti di prestazioni che le impediscono di adottare questo approccio. Al contrario, durante il rendering solo un numero limitato di raggi viene proiettato attraverso una griglia grossolana, con conseguenti interruzioni “nere” intermittenti nell’output del raggio. Per contrastare questo, viene utilizzato il meccanismo Denoiser, che esegue vari algoritmi per colmare efficacemente queste lacune.

Con l’introduzione di DLSS 3.5, NVIDIA introduce un meccanismo avanzato di riduzione del rumore che funziona perfettamente con la tecnologia di upscaling DLSS 2. Questa collaborazione si traduce in una migliore qualità dell’immagine e risultati più accurati allo stesso tempo. Questa caratteristica specifica utilizza Tensor Core (al contrario di RT Core) ed è quindi compatibile con tutte le schede grafiche GeForce RTX dall’architettura Turing in poi.

L’immagine seguente mostra l’approccio tradizionale alla visualizzazione degli effetti in tempo reale (RT). È importante notare che in questo scenario è abilitata la funzione di upscaling DLSS 2. Innanzitutto, l’immagine viene sovrapposta a una risoluzione inferiore e quindi ridimensionata alle sue dimensioni originali.

Nella prima fase, il motore crea geometrie e proprietà dei materiali senza applicare effetti di ombreggiatura. Queste informazioni servono come base per costruire un’architettura di accelerazione BVH (Bounding Volume Hierarchy), che viene utilizzata nel contesto del ray tracing per aiutare a determinare le interazioni dei raggi di raggi con la geometria dell’ambiente virtuale. Viene quindi proiettata una serie di raggi e le loro traiettorie tracciate con cura per calcolare possibili intersezioni, riflessioni e possibilmente interazioni multiple.

Questi risultati vengono quindi elaborati da Denoiser, un componente che converte i dati dei singoli pixel in un’immagine coerente e simula l’aspetto di fenomeni di ray tracing come riflessi, ombre, illuminazione o occlusione ambientale. Quando l’upscaling è abilitato, Denoiser emette una risoluzione del display ridotta, non la risoluzione di output originale finale. Denowezer non è a conoscenza della decisione finale. La complessità è aumentata dall’ulteriore sfida che il processo di aggiornamento non ha conoscenza delle radiazioni; Ottiene solo l’output basato sui pixel dal dispositivo di rimozione del rumore senza preservare i dati di ray tracing originali in quel punto.

Il problema principale con i soppressori di rumore è che si basano su sequenze di immagini precedenti per raccogliere dati di pixel sufficienti per l’immagine finale. Il risultato è l’output di contenuti basati su ray tracing (RT) da una serie di sequenze di immagini precedenti. La rappresentazione visiva fornita sopra illustra le situazioni in cui queste sfide diventano evidenti. Per spiegarlo in modo più dettagliato, si può immaginare lo scenario di uno specchietto retrovisore in movimento, che aggrega informazioni da più sequenze di immagini e quindi crea artefatti visivi indesiderati come le ombre. Ci sono anche preoccupazioni per gli effetti di luce e i riflessi sottili che potrebbero apparire distorti o diffusi in questo modo.

L’innovazione di NVIDIA in DLSS 3.5 si concentra sull’integrazione delle fasi di riduzione del rumore e di upscaling in un processo unificato. Questo processo standardizzato utilizza un set di dati più ampio per migliorare la qualità dell’immagine risultante. I risultati dell’elaborazione vengono combinati a una risoluzione inferiore con rasterizzazione, ray tracing e risultati del vettore di movimento. Questi componenti combinati vengono quindi combinati direttamente in un’immagine a risoluzione più elevata, come un’immagine 4K. Simile a DLSS 2, anche l’algoritmo DLSS 3.5 attinge alla conoscenza delle sequenze di immagini precedenti attraverso il feedback temporale. Al termine del processo di upscaling, viene eseguito un ciclo aggiuntivo della funzione di generazione di frame DLSS 3, se applicabile.

Gli approfondimenti condivisi da NVIDIA mostrano come la tecnologia DLSS 3.5 Ray Reconstruction aumenti la precisione RT rispetto alle tradizionali tecnologie di riduzione del rumore.

La ricostruzione del raggio ha un impatto minimo sulle prestazioni. Nei confronti del frame rate effettuati per la GPU della serie NVIDIA RTX 40, DLSS 3.5 RR offre frame rate leggermente superiori rispetto a DLSS 3 FG. NVIDIA ha chiarito che DLSS 3.5 non è una funzionalità che migliora le prestazioni, ma piuttosto un’enfasi sulla qualità dell’immagine. A seconda della scena, la performance sarà quasi identica, leggermente migliore o leggermente peggiore. È teoricamente possibile per gli sviluppatori di giochi ridurre il numero di pacchetti quando DLSS 3.5 è abilitato. Ciò può ridurre l’impatto sulle prestazioni RT e migliorare i frame rate, migliorando al contempo la qualità dell’immagine. Tuttavia, non vi è alcun supporto esplicito per questo. Questa è una funzionalità riservata agli sviluppatori di giochi e non rientra nell’ambito dell’implementazione DLSS 3.5 di NVIDIA.

DLSS 3.5 non sarà disponibile solo nei giochi, ma anche nel renderer professionale D5 di NVIDIA. Fornirà la possibilità di generare anteprime in tempo reale con incredibili livelli di dettaglio.

In autunno, DLSS 3.5 sarà disponibile su tutte le GPU GeForce RTX tramite un aggiornamento del driver. DLSS 3.5 offre ora tre distinte sottocategorie: Super Resolution (SR), la principale tecnologia di ingrandimento dell’immagine; Frame generation (FG), introdotto con DLSS 3, che utilizza l’intelligenza artificiale per raddoppiare i frame rate creando frame alternativi; E ora la nuova funzione di ricostruzione dei raggi (RR). DLSS 3.5 RR funzionerà su tutte le GPU RTX poiché tutte le generazioni includono Tensor Core. Per le vecchie schede RTX 20 “Turing” e RTX 30 “Ampere”, DLSS 3.5 funzionerà allo stesso modo sulle nuove schede RTX 40 “Ada”, tuttavia FG non sarà disponibile. I giochi che supportano Ray Reconstruction forniranno un’opzione aggiuntiva “Enable Ray Reconstruction”, simile all’opzione esistente “Enable Frame Generation”. Abbiamo ricevuto conferma da NVIDIA che DLAA è supportato congiuntamente con Ray Reconstruction. Quindi non è necessario usare sempre l’ascensore.

Sebbene i nomi possano creare confusione, è incoraggiante vedere che NVIDIA sviluppa costantemente le sue tecnologie. Finora nessuna grande novità per quanto riguarda FSR 3 di AMD; Gli annunci possono essere fatti alla Gamescom. Da un punto di vista tecnico, Ray Reconstruction potrebbe essere ulteriormente classificato come “DLSS 2.5” poiché non ha nulla a che fare con la build del framework DLSS 3 ed è fortemente associato all’aggiornamento DLSS 2. Sembra che NVIDIA stia ora rilasciando tutte le tecnologie simili sotto il “DLSS” e continuare a marchiarli in base alle caratteristiche. Ad esempio, la generazione di frame DLSS 3 è supportata solo su GeForce 40 e questo annuncio non lo cambia. Tuttavia, il nuovo “DLSS 3 Ray Reconstruction” funziona su GeForce 20 e versioni successive, in modo simile a come “DLSS 2 Upscaling” funziona anche su GeForce 20.

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