Probamos a fondo la tecnología DLSS Nvidia
¿Puede una tecnología con IA mejorar el rendimiento de los juegos hasta un 40%?
¿Qué ocurriría si los fabricantes de hardware para PC adoptasen las inteligentes tecnologías de reescalado que hoy en día son habituales en consola? Es un tema que hemos estudiado en el pasado, pero con el nuevo Deep Learning Super-Sampling (DLSS) de Nvidia ahora tenemos una tecnología de reconstrucción acelerada totalmente por hardware, produciendo unos resultados más que interesantes. De hecho, basándonos en la demo de Final Fantasy XV a la que hemos tenido acceso, DLSS incrementa el rendimiento un 40% y en cierto aspectos incluso mejora la calidad de la imagen.
¿Pero cómo funciona? En la presentación de la tecnología RTX durante la pasada Gamescom, el presidente de Nvidia explicó cómo la tecnología de deep learning - el centro de los nuevos núcleos tensores dentro de Turing - podían 'inferir' más detalle en cualquier imagen a través de la experiencia de aprendizaje previa al estudiar imágenes similares. En DLSS esto se traduce en que el supercomputador interno de Nvidia, llamado Saturn 5, analiza imágenes extremadamente detalladas de los juegos, produciendo un algoritmo con un tamaño de apenas unos megabytes que se descarga a través de una actualización de los drivers a la tarjeta RTX.
El juego se renderiza a una resolución menor y, al igual que en esas técnicas de mejora de imagen que funcionan tan bien gracias al deep learning, DLSS produce una imagen de mayor resolución. Pero estamos seguros de que aquí hay más cosas de las que dice Nvidia. Para empezar, DLSS depende de juegos que utilicen anti-aliasing temporal (lo cual, siendo justos, cubre prácticamente todos los motores actuales). Esto sugiere que DLSS extrae información de los anteriores frames para ayudar en su reconstrucción y en las mejoras que introduce con su algoritmo.
Sabemos que este es el caso porque, al igual que con la técnica de inyección temporal que hemos visto en títulos como Spider-Man para PlayStation 4, en cada corte de escena no hay datos del frame anterior para que trabaje el algoritmo. Esto nos deja con un frame con la imagen sin tratar y, por lo tanto, que DLSS también permite contear los pixeles. Solo tenemos las demos a 4K para trabajar, pero Nvidia ha confirmado que la resolución base es 1440p. Esto reduce de forma masiva la potencia necesaria para generar el frame base, y a partir de ahí entra en juego DLSS para reconstruir la imagen. La verdad es que hace un trabajo destacable teniendo en cuenta que tiene para trabajar el 44% de una imagen 4K completa. En esta página tenemos varias imágenes comparativas que os permitirán sacar vuestras propias conclusiones.
Volvamos a la atrevida afirmación de que Final Fantasy 15 funciona de forma más fluida con DLSS y, en ciertos aspectos, con una mejora en la calidad de la imagen. Las métricas se confirman sin ningún atisbo de duda, ¿pero qué pasa con la imagen? DLSS basa su 'conocimiento' del juego en una serie de imágenes con super-sampling 64x generadas por el hardware Saturn-5, pero lo cierto es que el juego resultante utiliza una de las formas de anti-aliasing temporal más borrosas que hemos visto. Aguanta el tipo a resoluciones altas, pero DSAA no utiliza este tipo de TAA para nada, en su lugar reconstruyendo mediante una técnica muy diferente. La calidad de DLSS frente a las deficiencias del TAA nativo del juego puede suponer una gran diferencia en muchas situaciones, con DLSS ofreciendo más detalle en determinados escenarios y perdiendo en otros.
DLSS también posee claras ventajas frente a la técnica de checkerboarding, el tipo de reconstrucción que se utiliza en consola, y por si fuera poco atenúa algunos de los defectos más problemáticos del TAA. En Final Fantasy XV, sin ir más lejos, resulta evidente que la solución de AA estándar tiene problemas con el efecto de maya del pelo de los personajes. Con DLSS el resultado es mucho mejor, las transparencias se procesan de forma más efectiva y, en muchos casos, DLSS resuelve un mayor detalle general de la superficie de las texturas.
La demo Infiltrator de Epic tiene un recorrido fijo cada vez que se ejecuta, con lo cual en teoría uno intuye que el algoritmo de IA debería poder 'aprender' más rápido y ofrecer un resultado perfecto. De forma parecida, buena parte del benchmark de Final Fantasy ofrece imágenes muy similares cada vez que lo cargas. Sin embargo, aunque la mayoría de benchmarks tienen una ruta prefijada, aquí hay un área de combate que es dinámica y que varía significativamente cada vez, y la buena noticia es que DLSS aguanta el tipo igual de bien en ella. Además, la versión de DLSS que hemos visto se centra en el rendimiento; hay otra iteración de la tecnología que se centra en la calidad de imagen, y tenemos un montón de ganas de verla en acción.
Aunque la atención se centró en Final Fantasy, Nvidia también publicó la demo Infiltrator de Epic mostrada en la Gamescom 2018. Llegó un día antes de que terminase el embargo, con lo cual hemos podido dedicarle poco tiempo, pero vemos en ella la misma resolución base de 1440p y unas mejoras de rendimiento similares. El reto a la hora de igualar o mejorar los resultados del TAA son aquí todavía más pronunciados, debido a que la solución temporal del Unreal Engine es muy superior a la de Final Fantasy XV. A la hora de comparar la imagen se añade la dificultad de que la demo de Epic usa muchos efectos de post-proceso. Aun así, DLSS aguanta perfectamente el tipo, eliminando el ghosting y otros artefactos que aparecen al usar TAA.
La demo Infiltrator también sirve para resaltar que la mejora de rendimiento que ofrece DLSS no siempre es uniforme, y no siempre es del 35-40 por ciento. En esta demo hay varias escenas con primeros planos que fuerzan la GPU con un exigente efecto de profundidad de campo que con total seguridad produce problemas de ancho de banda en el hardware. Sin embargo, al ser la resolución base menor, el problema con el ancho de banda al usar DLSS es menos pronunciado. En un primer plano en concreto el resultado con DLSS es tres veces más rápido que con la resolución nativa estándar con TAA en ese mismo contenido.
Pero, ¿ha conseguido Nvidia igualar la calidad nativa? La mayor parte del tiempo cumple de sobras y las imprecisiones y problemas solo resultan visibles al comparar la imagen. Sí que notamos, en cambio, que en el climático zoom-out que muestra la ciudad al final la menor resolución base afectaba a la calidad general de la imagen. ¿Es esto algo que notarán los jugadores que no estén haciendo comparativas? No.
DLSS está atrayendo mucho interés y apoyo por parte de los desarrolladores y es fácil ver por qué; solo el incremento de rendimiento ya hace que una RTX 2080 usando DLSS funcione más rápido que una RTX 2080 Ti sin DLSS. De una generación a otra el rendimiento prácticamente se duplica. Para el juego 4K en concreto resulta imposible ignorar las bondades de este sistema. Toma Shadow of the Tomb Raider como ejemplo: el juego puede funcionar a 4K60, pero solo con una RTX 2080 Ti. Usando DLSS una 2080 normal podría hacer lo mismo, incluso un poco más rápido. Aunque el rendimiento con raytracing puede ser problemático, DLSS es una tecnología muy útil para los desarrolladores a la hora de mejorar el rendimiento en las resoluciones más altas.
En cualquier caso es mejor moderar las expectativas. Para empezar, aunque los resultados con las demos son muy atractivos, todavía no hemos podido jugar a un juego usando este efecto, y eso es un detalle importantísimo. En segundo lugar, hemos podido ver DLSS a 1440p implementado en la demo con raytracing Star Wars Reflections, pero no sabemos qué resolución base se utiliza en ella. ¿Cómo rinde el algoritmo, por ejemplo, a 1080p? En las demos hemos apreciado una consistente mejora del 40% en las demos que nos han proporcionado, pero ¿esto también se traslada a la RTX 2070? Si fuese así la nueva tarjeta podría ofrecer un rendimiento a 4K con DLSS similar al de la GTX 1080 Ti o la RTX 2080 sin usar esta tecnología, y la idea de una eventual RTX 1060 es todavía más atractiva.
Pero, al igual que todas las otras características que incorpora la arquitectura Turing (y son unas cuantas), el éxito de DLSS dependerá totalmente del apoyo de los desarrolladores. Lo que hemos visto a nivel de calidad hasta ahora resulta muy prometedor, pero el reto al que se enfrenta Nvidia es considerable, especialmente a la hora de convencer a los desarrolladores para que apoyen de forma continuada una serie de funciones que solo beneficiarán a una pequeña porción del mercado. Y para que RTX funcione de verdad, para incentivar el cambio del hardware y que los usuarios tengan la sensación de estar recibiendo un valor de su cara inversión, existe cierta presión para que las funciones específicas de Turing se implementen cuanto antes en la mayor cantidad posible de títulos. Basándonos en lo que hemos visto con el trazado de rayos y con DLSS, los beneficios para los videojuegos son enormes y vigilaremos de cerca el apoyo a RTX durante los próximos meses.
Traducción por Josep Maria Sempere.