Анализ технологий DLSS 3 и FSR 3: создание искусственных кадров в играх

В последнее десятилетие технологии рендеринга и улучшения графики в играх значительно продвинулись вперед, что привело к существенному росту качества визуализации. Одними из самых заметных и обсуждаемых решений являются технологии DLSS (Deep Learning Super Sampling) и FSR (FidelityFX Super Resolution), разработанные компаниями NVIDIA и AMD соответственно. Последние версии этих технологий — DLSS 3 и FSR 3 — представляют собой прорыв в создании искусственных кадров, что оказывает огромное влияние на производительность игр. Но как именно эти технологии работают, в чем заключаются их различия, и какая из них лучше подходит для современного игрового процесса?

Что такое DLSS 3 и FSR 3?

DLSS 3 (Deep Learning Super Sampling 3) — это технология, разработанная NVIDIA, основанная на применении алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта для улучшения визуального качества игры и увеличения производительности. Суть DLSS заключается в том, что технология рендерит изображение в более низком разрешении, а затем использует нейронные сети для создания изображения более высокого качества.

FSR 3 (FidelityFX Super Resolution 3) — это конкурентное решение от AMD, нацеленное на улучшение графики и повышение частоты кадров в играх. В отличие от DLSS, FSR использует более традиционные алгоритмы масштабирования, без необходимости в специализированном оборудовании, таком как тензорные ядра у NVIDIA.

Обе технологии стремятся достичь одного результата — улучшение графического качества при сохранении или увеличении производительности. Однако методы, которые они используют, различаются, что приводит к заметным различиям в результатах.

Принципы работы DLSS 3

DLSS 3 использует алгоритмы глубокого обучения, которые обучены на огромных наборах данных изображений с высоким разрешением. При рендеринге кадра в игре, система использует эти алгоритмы для анализа визуальной сцены и создания кадра с высоким разрешением на основе низкокачественного изображения. Главная особенность DLSS 3 — это возможность создания искусственных кадров (frame generation), которые увеличивают частоту кадров без дополнительной нагрузки на графический процессор (GPU).

Ключевые особенности DLSS 3:

1. Использование нейронных сетей. Нейронные сети позволяют предсказывать более детализированные изображения, чем это возможно при традиционном методе масштабирования.
2. Тензорные ядра. DLSS 3 требует специализированное аппаратное обеспечение — тензорные ядра, которые имеются только в графических процессорах NVIDIA серий RTX.
3. Создание искусственных кадров. Новейшая версия DLSS создает промежуточные кадры, что существенно увеличивает количество отображаемых кадров в секунду (FPS).

Принципы работы FSR 3

FSR 3 от AMD использует подходы пространственного и временного масштабирования для создания кадров высокого качества из изображений с низким разрешением. В отличие от DLSS, FSR не требует специализированного оборудования и может работать на более широком спектре видеокарт, включая те, что не производит AMD.

Ключевые особенности FSR 3:

1. Гибкость в использовании. FSR 3 работает на всех современных видеокартах, включая продукцию NVIDIA, что делает эту технологию более универсальной.
2. Технология временного масштабирования. FSR 3 улучшает качество изображения, анализируя информацию из предыдущих и будущих кадров для создания искусственных кадров.
3. Отсутствие аппаратной зависимости. В отличие от DLSS, FSR не требует тензорных ядер или других специализированных блоков на уровне аппаратуры.

Сравнение технологий DLSS 3 и FSR 3

Для более наглядного понимания отличий между DLSS 3 и FSR 3, приведем их сравнительные характеристики в таблице:

Характеристика	DLSS 3	FSR 3
Аппаратные требования	Требуются тензорные ядра (NVIDIA RTX)	Не требует специализированного оборудования
Создание искусственных кадров	Да, с использованием нейронных сетей	Да, с использованием временного масштабирования
Поддерживаемые видеокарты	Только NVIDIA RTX	Любые современные видеокарты AMD, NVIDIA
Качество изображения	Очень высокое	Высокое, но зависит от игры
Увеличение частоты кадров	Зависит от сцены, до 2-3 раз	Зависит от сцены, до 2 раз
Аппаратная поддержка AI	Да	Нет

Производительность в играх

Одним из ключевых аспектов, на который обращают внимание игроки, является повышение производительности. Создание искусственных кадров позволяет значительно увеличить FPS, что особенно важно в требовательных играх с высокой детализацией. Как DLSS 3, так и FSR 3 достигают этого, но разными способами.

DLSS 3:

• При использовании тензорных ядер и нейронных сетей, DLSS 3 может создавать промежуточные кадры, увеличивая частоту кадров до 3 раз по сравнению с исходным значением.
• DLSS 3 особенно эффективен в играх с динамичной сценой, где важна быстрая смена кадров.
• Однако технология требует видеокарт серии RTX 4000 и выше, что ограничивает ее использование среди владельцев старых или бюджетных видеокарт.

FSR 3:

• В FSR 3 применяется временное масштабирование и алгоритмы пространственного улучшения изображения, что дает значительное увеличение FPS даже на видеокартах без поддержки специализированных ядер.
• Технология универсальна и может быть запущена на старых GPU, включая видеокарты от конкурентов AMD, таких как NVIDIA.
• В реальных тестах FSR 3 показывает меньшее увеличение частоты кадров по сравнению с DLSS 3, но при этом поддерживает более широкую аудиторию пользователей.

Качество изображения

Качество визуализации также играет ключевую роль для большинства игроков. Сравнение DLSS 3 и FSR 3 показывает, что, несмотря на схожие цели, качество изображения может отличаться в зависимости от технологии.

DLSS 3:

• Благодаря использованию ИИ и нейронных сетей, DLSS 3 часто дает более четкое и детализированное изображение, чем FSR 3, особенно на высоких разрешениях.
• Искусственные кадры, создаваемые DLSS 3, могут иногда приводить к появлению артефактов, особенно при быстрых перемещениях в сцене, однако этот эффект минимален благодаря обучению нейросети на большом количестве данных.

FSR 3:

• FSR 3 использует временное масштабирование, которое также улучшает качество изображения, но в некоторых ситуациях (например, при резких сменах кадра) могут появляться артефакты.
• Качество изображения, получаемого с FSR 3, иногда может уступать DLSS 3 на высоких разрешениях, но на низких и средних настройках разница не всегда заметна.

Поддержка игр и совместимость

Одним из факторов, влияющих на выбор технологии, является поддержка игр и видеокарт. Разработчики игр активно сотрудничают с NVIDIA и AMD для интеграции DLSS и FSR в свои проекты.

• DLSS 3: поддерживается в ограниченном количестве игр, однако NVIDIA активно расширяет список поддерживаемых проектов, включая такие крупные релизы, как Cyberpunk 2077, Watch Dogs Legion и другие. Поддержка возможна только на видеокартах серий RTX 4000 и выше.
• FSR 3: благодаря отсутствию аппаратной зависимости, FSR 3 поддерживается в большем количестве игр, и его можно использовать на различных видеокартах, включая как AMD, так и NVIDIA. Это делает FSR 3 более гибким выбором для пользователей с разными конфигурациями ПК.

Преимущества и недостатки

Преимущества DLSS 3:

• Использование нейронных сетей позволяет достичь более высокого качества изображения.
• Значительное увеличение частоты кадров, особенно в динамичных играх.
• Высокая эффективность в высокоразрешенных сценах.

Недостатки DLSS 3:

• Требует специализированного оборудования (тензорные ядра), что ограничивает его использование.
• Меньший список совместимых игр по сравнению с FSR.

Преимущества FSR 3:

• Работает на любых видеокартах, включая старые модели.
• Простота интеграции в игры, что способствует широкой поддержке.
• Улучшение производительности даже на системах без мощных GPU.

Недостатки FSR 3:

• Иногда уступает DLSS 3 по качеству изображения, особенно на высоких разрешениях.
• Не такое значительное увеличение FPS по сравнению с DLSS.