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Deep Learning Super Sampling

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Deep Learning Super Sampling (DLSS), auch AI super resolution,[1] ist eine von Nvidia entwickelte Echtzeit-Upscaling-Technologie für Computerspiele. Dabei wird das Bild in einer geringeren Auflösung berechnet und anschließend mithilfe von KI-Algorithmen auf die eingestellte Auflösung hochskaliert.[2] Mit dieser Technologie sollen deutlich mehr Bilder pro Sekunde (fps) bei nahezu gleichbleibender Bildqualität erreicht werden.[3]

Stand März 2023 steht diese Funktion ausschließlich Grafikkarten der Nvidia-GeForce-20-, -30- und -40-Serie zur Verfügung.

Geschichte

DLSS wird seit 2018 von Spielen unterstützt.[1] Eine neue, verbesserte Version namens DLSS 2.0 wurde erstmals 2020 bei einigen Spielen eingeführt.[4] Diese Weiterentwicklung soll für höhere Bildraten sorgen und besser aussehen.[1] Laut Nvidia sei die Bildqualität bei DLSS 2.0 mit der von nativ gerenderten Auflösungen vergleichbar.[4] Ein Deep Neural Network wird dabei mithilfe eines neuronalen Grafik-Frameworks von Nvidia namens NGX mit Spielszenen trainiert, die von einem Supercomputer offline gerendert werden.[4] Die KI greift dann auf diese Daten zurück, um Bilder hochzuskalieren.[4]

Nvidias Konkurrent AMD verkündete, dass ab dem 22. Juni 2021 eine ähnliche KI-basierte Upscaling-Technologie namens FidelityFX Super Resolution (FSR) als GPUOpen-Technologie für Grafikkarten der RX-6000-, RX-5000-, RX-500- und Vega-Serie verfügbar sein soll.[5] Zu Beginn sollen 10 Spiele und Spiel-Engines diese Funktion unterstützen.[5]

Da die Technologie von AMD im Gegensatz zu Nvidias DLSS auf Open Source basiert, ist sie auch mit GeForce-Grafikkarten von Nvidia kompatibel.[6]

Auf dem Architecture Day 2021 kündigte Intel eine ähnliche Anti-Aliasing-Technologie namens Xe Super Sampling, kurz XeSS, an, die ebenso Open-Source-basiert ist, um ihre Verbreitung zu fördern.[7]

2022 stellte Nvidia auf ihrer GPU Technology Conference die nächste Iteration namens DLSS 3 vor, die erstmals KI-gestützte Bildinterpolation unterstützt, welche die fps bis zu vervierfachen soll.[8] Dabei wird mittels eines Algorithmus zwischen zwei nativ gerenderten Bildern jeweils ein KI-generiertes Bild erzeugt.[9] Diese als Frame Generation bezeichnete Funktion in DLSS 3 ist optional und nur auf Grafikkarten der Nvidia-GeForce-40-Serie verfügbar.[9]

Auf der Gamescom 2023 stellte Nvidia schließlich DLSS 3.5 vor, welches die Funktion Ray Reconstruction unterstützt, die Beleuchtungseffekte mit Raytracing detaillierter aussehen lassen und dabei eine höhere Performance bieten soll.[10] Dabei werden für jeden Frame zunächst Materialien und Geometrie gerendert, danach die Beleuchtung mittels Raytracing berechnet und das daraus entstandene Bild anschließend hochskaliert.[10] Das Feature ist im Gegensatz zu Frame Generation, das nur auf GeForce-40er-Grafikkarten verfügbar ist, auf allen RTX-Grafikkarten von Nvidia verfügbar.[10]

Spiele

Die folgenden Spiele unterstützen DLSS:[11][12]

Kritik

Bei frühen Versionen von DLSS wurde kritisiert, dass die Hochskalierung zu unscharfen Darstellungen führen kann.[13] Dies sei insbesondere bei ohnehin bereits relativ niedrigen Ausgangsauflösungen wie Full HD stark auffällig, da die nativ gerenderte Auflösung dabei je nach ausgewählter Qualitätsstufe weit unter Full HD liegt. Andrew Edelsten, Angestellter bei Nvidias Deep-Learning-Abteilung, nahm deshalb 2019 in einem Blogpost Stellung zur Problematik, versprach, dass man an der Verbesserung der Technologie arbeite, und sprach damals die Empfehlung aus, DLSS ausschließlich bei hohen Auflösungen wie etwa Ultra HD zu verwenden und nur bei weniger als 60 fps, da sonst die Hochskalierung eines Bildes länger dauern kann als dessen eigentliche Berechnung.[13] Dass die Verwendung von DLSS bei niedrigeren Auflösungen zu besonders unscharfen Bildern führt, läge daran, dass dem Algorithmus dabei im Vergleich zu höheren Auflösungen weit weniger Bildinformationen zur Verfügung stehen, um ein angemessenes Bild zu berechnen.[13]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c Wunderwaffe DLSS 2.0: Nvidia will mit überarbeitetem Algorithmus alles besser machen. 23. März 2020, abgerufen am 25. März 2021.
  2. ↑ DLSS: Was ist das überhaupt – und macht die Nvidia-Technologie Sinn? 17. Februar 2020, abgerufen am 25. März 2021.
  3. ↑ DLSS: Was ist das überhaupt – und macht die Nvidia-Technologie Sinn? 17. Februar 2020, abgerufen am 25. März 2021.
  4. ↑ a b c d NVIDIA DLSS 2.0: Ein großer Fortschritt im KI-Rendering. Abgerufen am 25. März 2021 (deutsch).
  5. ↑ a b Maximilian Schreiner: AMD Super Resolution: Alternative zu Nvidia DLSS erscheint bald. 1. Juni 2021, abgerufen am 2. Juni 2021 (deutsch).
  6. ↑ Manuel Christa: Fidelity FX Super Resolution: AMDs "DLSS" funktioniert auch mit Geforce-GPUs. In: www.pcgameshardware.de. PC Games Hardware, 1. Juni 2021, abgerufen am 25. Juni 2021.
  7. ↑ Open-Source-DLSS von Intel: XeSS in Aktion, alle Informationen. In: www.pcgameshardware.de. PC Games Hardware, 19. August 2021, abgerufen am 20. August 2021.
  8. ↑ Alan Dexter: Nvidia unveils DLSS 3 promising 4x frame rate increases for RTX 40-series GPUs. In: PC Gamer. 20. September 2022 (pcgamer.com [abgerufen am 9. Dezember 2023]).
  9. ↑ a b Andreas Schilling: DLSS 3 und Frame Generation: Die KI-Revolution ist losgebrochen. 26. April 2023, abgerufen am 9. Dezember 2023.
  10. ↑ a b c Martin Böckmann: Nvidia stellt DLSS 3.5 mit Ray Reconstruction vor. Abgerufen am 9. Dezember 2023.
  11. ↑ DLSS kommt in Fahrt: immer mehr Spiele mit Unterstützung angekündigt. In: www.nvidia.com. Nvidia, abgerufen am 25. März 2021.
  12. ↑ Dominik Zwingmann: Red Dead Redemption 2: DLSS-Support von Nvidia bestätigt. In: www.pcgames.de. PC Games, 1. Juni 2021, abgerufen am 28. April 2022.
  13. ↑ a b c Fabian Vecellio del Monego: Kritik an DLSS: Nvidia verspricht schärfere Bilder und Updates für Spiele. 17. Februar 2019, abgerufen am 6. Februar 2024.
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