Nota do editor: Esta postagem faz parte da série IA Decodificada, que desmistifica a IA ao tornar a tecnologia mais acessível e que apresenta novos hardware, software, ferramentas e acelerações para usuários de PC RTX.
A IA continua a elevar o nível dos jogos para PC.
O DLSS 3.5 com Ray Reconstruction cria imagens com Ray Tracing de maior qualidade para jogos e aplicativos intensivos com Ray Tracing. Este renderizador neural avançado com tecnologia de IA é um recurso inovador que eleva a qualidade da imagem com ray tracing para todas as GPUs GeForce RTX, superando os denoisers tradicionais ajustados manualmente usando uma rede de IA treinada por um supercomputador NVIDIA. O resultado melhora os efeitos de iluminação como reflexos, iluminação global e sombras para criar uma experiência de jogo mais envolvente e realista.
Um Raio de Luz
O ray tracing é uma técnica de renderização que pode simular de forma realista a iluminação de uma cena e seus objetos, renderizando reflexos, refrações, sombras e iluminação indireta fisicamente precisos. O Ray Tracing gera imagens de computação gráfica traçando o caminho da luz da câmera de visualização – que determina a visão da cena – através do plano de visualização 2D, saindo para a cena 3D e de volta às fontes de luz. Por exemplo, se os raios atingem um espelho, são gerados reflexos.
É o equivalente digital aos objetos do mundo real iluminados por feixes de luz e ao caminho da luz que é seguido desde o olho do observador até os objetos com os quais a luz interage. Isso é ray tracing.
Simular a luz dessa maneira – disparando raios para cada pixel da tela – é computacionalmente intensivo, mesmo para renderizadores offline que calculam cenas ao longo de vários minutos ou horas. Em vez disso, as amostras de raios disparam um punhado de raios em vários pontos da cena para obter uma amostra representativa da iluminação, refletividade e sombreamento da cena.
No entanto, existem limitações. A saída é uma imagem barulhenta e manchada com lacunas, boa o suficiente para determinar como a cena deve ficar com ray tracing. Para preencher os pixels ausentes que não são utilizados por ray tracing, os denoisers ajustados manualmente usam dois métodos diferentes, acumulando temporariamente pixels em vários quadros e interpolando-os espacialmente para misturar pixels vizinhos. Através deste processo, a saída bruta com ruído é convertida em uma imagem com ray tracing.
Isso adiciona complexidade e custo ao processo de desenvolvimento e reduz a taxa de quadros em jogos com ray tracing no alto, onde vários denoisers operam simultaneamente para diferentes efeitos de iluminação.
DLSS 3.5 Ray Reconstruction apresenta uma rede neural NVIDIA treinada por supercomputador e alimentada por IA que gera pixels de alta qualidade entre os raios. Ele reconhece diferentes efeitos por ray tracing para tomar decisões mais inteligentes sobre o uso de dados temporais e espaciais e retém informações de alta frequência para aumento de escala de qualidade superior. E reconhece padrões de iluminação a partir de seus dados de treinamento, como iluminação global ou oclusão ambiental, e os recria no jogo.
Portal com RTX é um ótimo exemplo de Ray Reconstruction em ação. Com o DLSS DESLIGADO, o denoiser se esforça para reconstruir o sombreamento dinâmico ao lado do ventilador em movimento.
Com DLSS 3.5 e Ray Reconstruction habilitados, o denoiser é treinado em IA e reconhece certos padrões associados a sombras e mantém a imagem estável, acumulando pixels precisos enquanto combina pixels vizinhos para gerar reflexos de alta qualidade.
Deep Learning, Deep Gaming
Ray Reconstruction é apenas um dos avanços gráficos de IA que multiplicam o desempenho em DLSS. O Super Resolution, a base do DLSS, faz amostras de várias imagens de resolução mais baixa e usa dados de movimento e feedback de quadros anteriores para reconstruir imagens de qualidade nativa. O resultado é alta qualidade de imagem sem sacrificar o desempenho do jogo.
O DLSS 3 introduziu o Frame Generation, que aumenta o desempenho usando IA para analisar dados de quadros circundantes para prever como deve ser o próximo quadro gerado. Esses quadros gerados são então inseridos entre os quadros renderizados. A combinação dos quadros gerados por DLSS com o DLSS Super Resolution permite que o DLSS 3 reconstrua sete oitavos dos pixels exibidos com IA, aumentando as taxas de quadros em até 4x em comparação com sem DLSS.
Como o DLSS Frame Generation é pós-processada (aplicada após a renderização principal) na GPU, ela pode aumentar as taxas de quadros mesmo quando o jogo sofre gargalos da CPU.
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