La corsa al fotorealismo ha portato l'industria videoludica a investire non solo in macchine sempre più potenti, ma anche a sviluppare nuove tecnologie in grado di collaborare con l'hardware e svolgere un lavoro sinergico per il raggiungimento di un risultato ottimale e senza compromessi. NVIDIA più di tutti ha spinto sull'acceleratore per velocizzare questo processo, grazie a una serie di intuizioni che hanno permesso a tutta l'industria di beneficiare di tecnologie altrimenti troppo precoci per la potenza di calcolo a disposizione. Il DLSS, ormai un punto cardine del PC Gaming, è senza ombra di dubbio la migliore di queste intuizioni.
Una rivoluzione dettata dalle necessità
Il più grande passo in avanti degli ultimi anni nella grafica legata al gaming è senza dubbio il Ray Tracing, strumento che ha cambiato definitivamente il concetto di illuminazione e della sua interazione con l'ambiente circostante. Le più recenti implementazioni di questa tecnologia hanno dimostrato una volta per tutte come un corretto calcolo dei riflessi, delle fonti luminose e delle loro conseguenze sulle superfici possano davvero ribaltare il concetto di grafica. Il prezzo da pagare per una resa visiva tanto appagante è ovviamente in termini di prestazioni. Se da un lato l'utilizzo del RayTracing può letteralmente mozzare il fiato, il crollo del framerate potrebbe compromettere l'esperienza complessiva al punto da volervi rinunciare. Per questo motivo, NVIDIA ha sviluppato un sistema che definire rivoluzionario sarebbe riduttivo. Stiamo parlando del DLSS, tecnologia in grado di migliorare drasticamente le prestazioni dei giochi che lo implementano, a patto di utilizzare schede video che la supportino a livello hardware.
Le schede video della gamma RTX sono state progettate da NVIDIA appositamente per riuscire a ottenere il massimo dai titoli che supportano le nuove tecnologie, grazie all'implementazione di tre tipologie di processori. All'interno delle GPU NVIDIA GeForce RTX trovano spazio gli Streaming Multiprocessor affiancati dai Tensor Core, deputati all'esecuzione dei modelli di Intelligenza Artificiale e al Deep Learning, e infine i Ray Tracing Core. L'arma segreta di NVIDIA consente di ottenere un incredibile boost del Framerate sfruttando appunto l'Intelligenza Artificiale. Non a caso, DLSS è l'acronimo di Deep Learning Super Sampling. Oggi cercheremo di comprendere un po' più a fondo come questa tecnologia si è evoluta nel tempo e scopriremo come sia possibile ottenere un incremento degli FPS senza pregiudicare particolarmente l'immagine, o talvolta addirittura migliorandola.
Un'idea geniale
Il DLSS rientra fra le metodologie di upscaling. Vale a dire, quel particolare tipo di tecnologie che, a partire da un'immagine a una data risoluzione, riescono a ottenere un risultato finale a risoluzione maggiore. Nel DLSS questo processo viene proposto e migliorato grazie all'IA e al Deep Learning. Frutto di un lavoro di ricerca pluriennale, NVIDIA rilascia il DLSS nella sua prima iterazione nel 2019. Quello che all'epoca appariva come un oggetto misterioso, oscurato dal ben più promettente Ray Tracing, ha mostrato sin da subito i muscoli sui seppur pochi giochi supportati. In realtà le ricerche sul rendering basato su IA nei laboratori NVIDIA erano già in piedi da diversi anni. Le prime ipotesi di utilizzo in ambito prettamente fotografico fecero immediatamente comprendere come l'applicazione nel PC Gaming avrebbe potuto scuotere l'industria dalle fondamenta.
Arrivato in punta di piedi, ha mostrato immediatamente tutto il suo potenziale nel migliorare le prestazioni delle GPU RTX, complice anche l'intrinseca bellezza di titoli del calibro di Battlefield V, Metro Exodus e Shadow of the Tomb Raider. Con gli evidenti limiti tecnici, dovuti anche alla giovane età della tecnologia, il DLSS permetteva di ottenere già allora risultati eccellenti in termini prestazionali riuscendo a fornire fino al 40% in più di Frame al secondo, ma chiedeva un costo in termini di qualità visiva.
Il meccanismo di funzionamento era tanto semplice quanto geniale: impostata la risoluzione di gioco, ad esempio 1440p, consente alla GPU di svolgere le normali attività di rasterizzazione e renderizzazione dell'immagine a una risoluzione inferiore per poi effettuare il cosiddetto Super Sampling. Questo ricrea un'immagine quanto più simile possibile a quella a risoluzione nativa, nonostante la mancanza di informazioni sui pixel aggiuntivi.
Il processo di generazione dell'immagine finale non è affatto casuale. Sfruttando il potenziale del machine learning, NVIDIA allenava i propri supercomputer a generare dei modelli di intelligenza artificiale. Queste librerie, poi distribuite tramite i driver Game Ready, erano il frutto del campionamento di innumerevoli frame provenienti da ogni singolo gioco supportato per poi creare, tramite metodiche di supersampling 64x, un "fotogramma perfetto". Le coppie di immagini così ottenute venivano infine utilizzate per addestrare l'IA a riempire frame a risoluzione minore dei dettagli mancanti.
Proprio questo passaggio ci aiuta a comprendere il reale valore di questa tecnica e la sua sostanziale differenza dal più tradizionale SSAA, che permette di effettuare il supersampling renderizzando localmente l'immagine a risoluzione più elevata. Nel DLSS, questo passaggio viene effettuato in remoto per poi distribuire all'utente finale solo il modello definitivo da dare in pasto ai Tensor Core.
Buona la seconda
Il ciclo vitale del primo DLSS, per via del suo ingombrante limite di consentire l'addestramento in compartimenti stagni per ogni singolo titolo supportato, durò relativamente poco, complice anche una non ottimale resa finale in termini di nitidezza, soprattutto in alcuni scenari. Dopo meno di un anno, viene letteralmente spazzato via dall'impetuosità di Control. Il lavoro magistrale di Remedy Entertainment sfrutta in prima battuta il DLSS 1.9 per poi virare verso la definitiva versione 2.0. Il DLSS 2.0 segna la consacrazione definitiva del miracolo di NVIDIA e riesce a farci comprendere una volta per tutte la sua filosofia. Da questo momento in poi diventa di fatto un componente imprescindibile per i giochi di nuova generazione, con e senza Ray Tracing.
La chiave di volta è proprio l'abbattimento dei limiti imposti nella prima generazione. La nuova rete neurale di NVIDIA consente di superare le barriere dello studio per ogni singolo gioco, consentendo all'unità di elaborazione e apprendimento di imparare regole generiche valide per tutti i titoli supportati. Le novità del DLSS 2.0 non si fermano qui, poiché le numerose ottimizzazioni implementate da NVIDIA permettono ai Tensor Core di massimizzare la loro efficienza e di effettuare calcoli a una velocità pressoché raddoppiata rispetto alla versione iniziale, senza considerare la possibilità di scegliere fra tre diversi preset, permettendo all'utente finale di decidere se impostarlo sulla massima qualità, sulle massime prestazioni oppure su una soluzione intermedia. Un salto generazionale impressionante ma soprattutto privo di controindicazioni, dato che il supporto alla seconda versione è stato garantito anche per i possessori di schede video RTX di prima generazione, vale a dire le NVIDIA di Serie 20.
Nella nostra analisi tecnica di Control, il gioiellino di Remedy, siamo rimasti affascinati dai passi in avanti compiuti da NVIDIA. Grazie al confronto fra la versione pre e la versione post aggiornamento al DLSS 2.0, siamo rimasti a bocca aperta nel notare come il DLSS 2.0 a risoluzione 1080p riuscisse a sfornare fotogrammi migliori rispetto alla versione precedente a 1440p e addirittura migliori persino della versione nativa. Nessun buon mago svela i propri trucchi ma qui siamo davanti a un'opera di sviluppo magistrale, che ha consentito l'implementazione nel DLSS di un filtro talmente performante da riuscire a ridurre se non eliminare del tutto il ghosting temporale.
Fra i titoli migliori per mettere in luce le prodezze dei vostri Tensor Core, consigliamo senza dubbio di tornare nelle lande desolate di Metro Exodus con la bellissima Enhanced Edition, gratuita per i possessori della versione originale. Un titolo brillante dal punto di vista tecnico, che permette di godere appieno del Ray Tracing in una delle sue migliori implementazioni di sempre.
Mai come in questo titolo, l'utilizzo del DLSS 2.1 risulta imprescindibile. La sua attivazione ci accompagnerà in un mondo di gioco fluido e semplicemente perfetto sotto il profilo della nitidezza, senza scendere praticamente mai a patti con il diavolo. Uno sguardo verso la nuova generazione, attraverso le lenti di un mondo devastato dalla guerra atomica.
Il DLSS oggi
Il nostro viaggio si conclude proprio con il DLSS 2.1, lo stato dell'arte di questa tecnologia. L'ultimo aggiornamento di NVIDIA alza ulteriormente l'asticella, mettendo sotto scacco il rendering a risoluzione nativa e mirando anche all'8K. Grazie all'Ultra Performance Mode è infatti possibile attingere a un'ulteriore serbatoio di Frame su titoli come Wolfenstein: Youngblood e Cyberpunk 2077. Questa modalità però è fortemente consigliata solo a risoluzioni target davvero elevate, pena una pesante compromissione della componente estetica. Con l'avvento della 2.1, il DLSS sbarca definitivamente anche nella VR, ci vorranno però alcuni mesi per gustarsi i primi titoli compatibili. Oggi perdersi nello spazio profondo di No Man's Sky alla ricerca di glifi e portali non è mai stato così appagante. Indossato il visore, l'universo procedurale di Hello Games è pronto a mozzare il fiato di vecchi e nuovi navigatori con prestazioni raddoppiate rispetto al passato e adesso davvero alla portata di tutti, consentendo di ottenere un framerate stabile di 90FPS a dettagli Ultra su una RTX 3080.
Il futuro dell'industria
Nei laboratori di NVIDIA l'impossibile è diventato possibile. Ma cosa possiamo aspettarci dal domani nel PC Gaming e, per estensione, nel panorama videoludico? Il DLSS e le altre tecniche di ottimizzazione come la Resizable BAR rappresentano senza dubbio un elemento imprescindibile per le prossime generazioni ma la vera rivoluzione è già in atto, poiché NVIDIA è riuscita a offrire per la prima volta la possibilità di accedere al Ray Tracing senza compromessi anche attraverso configurazioni mainstream ed entry level. Sarà questa dunque la più grande novità della generazione. Benefici finora riservati solo alle soluzioni high end finalmente accessibili e alla portata di tutti.
Il punto sul DLSS: storia ed evoluzione della tecnologia NVIDIA
Uno sguardo sulla rivoluzionaria tecnica di Super Sampling basata sulle prodezze della rete neurale di NVIDIA e sulla sua evoluzione.
La corsa al fotorealismo ha portato l'industria videoludica a investire non solo in macchine sempre più potenti, ma anche a sviluppare nuove tecnologie in grado di collaborare con l'hardware e svolgere un lavoro sinergico per il raggiungimento di un risultato ottimale e senza compromessi.
NVIDIA più di tutti ha spinto sull'acceleratore per velocizzare questo processo, grazie a una serie di intuizioni che hanno permesso a tutta l'industria di beneficiare di tecnologie altrimenti troppo precoci per la potenza di calcolo a disposizione. Il DLSS, ormai un punto cardine del PC Gaming, è senza ombra di dubbio la migliore di queste intuizioni.
Una rivoluzione dettata dalle necessità
Il più grande passo in avanti degli ultimi anni nella grafica legata al gaming è senza dubbio il Ray Tracing, strumento che ha cambiato definitivamente il concetto di illuminazione e della sua interazione con l'ambiente circostante. Le più recenti implementazioni di questa tecnologia hanno dimostrato una volta per tutte come un corretto calcolo dei riflessi, delle fonti luminose e delle loro conseguenze sulle superfici possano davvero ribaltare il concetto di grafica. Il prezzo da pagare per una resa visiva tanto appagante è ovviamente in termini di prestazioni. Se da un lato l'utilizzo del RayTracing può letteralmente mozzare il fiato, il crollo del framerate potrebbe compromettere l'esperienza complessiva al punto da volervi rinunciare. Per questo motivo, NVIDIA ha sviluppato un sistema che definire rivoluzionario sarebbe riduttivo. Stiamo parlando del DLSS, tecnologia in grado di migliorare drasticamente le prestazioni dei giochi che lo implementano, a patto di utilizzare schede video che la supportino a livello hardware.
Le schede video della gamma RTX sono state progettate da NVIDIA appositamente per riuscire a ottenere il massimo dai titoli che supportano le nuove tecnologie, grazie all'implementazione di tre tipologie di processori. All'interno delle GPU NVIDIA GeForce RTX trovano spazio gli Streaming Multiprocessor affiancati dai Tensor Core, deputati all'esecuzione dei modelli di Intelligenza Artificiale e al Deep Learning, e infine i Ray Tracing Core.
L'arma segreta di NVIDIA consente di ottenere un incredibile boost del Framerate sfruttando appunto l'Intelligenza Artificiale. Non a caso, DLSS è l'acronimo di Deep Learning Super Sampling. Oggi cercheremo di comprendere un po' più a fondo come questa tecnologia si è evoluta nel tempo e scopriremo come sia possibile ottenere un incremento degli FPS senza pregiudicare particolarmente l'immagine, o talvolta addirittura migliorandola.
Un'idea geniale
Il DLSS rientra fra le metodologie di upscaling. Vale a dire, quel particolare tipo di tecnologie che, a partire da un'immagine a una data risoluzione, riescono a ottenere un risultato finale a risoluzione maggiore. Nel DLSS questo processo viene proposto e migliorato grazie all'IA e al Deep Learning. Frutto di un lavoro di ricerca pluriennale, NVIDIA rilascia il DLSS nella sua prima iterazione nel 2019. Quello che all'epoca appariva come un oggetto misterioso, oscurato dal ben più promettente Ray Tracing, ha mostrato sin da subito i muscoli sui seppur pochi giochi supportati. In realtà le ricerche sul rendering basato su IA nei laboratori NVIDIA erano già in piedi da diversi anni. Le prime ipotesi di utilizzo in ambito prettamente fotografico fecero immediatamente comprendere come l'applicazione nel PC Gaming avrebbe potuto scuotere l'industria dalle fondamenta.
Arrivato in punta di piedi, ha mostrato immediatamente tutto il suo potenziale nel migliorare le prestazioni delle GPU RTX, complice anche l'intrinseca bellezza di titoli del calibro di Battlefield V, Metro Exodus e Shadow of the Tomb Raider. Con gli evidenti limiti tecnici, dovuti anche alla giovane età della tecnologia, il DLSS permetteva di ottenere già allora risultati eccellenti in termini prestazionali riuscendo a fornire fino al 40% in più di Frame al secondo, ma chiedeva un costo in termini di qualità visiva.
Il meccanismo di funzionamento era tanto semplice quanto geniale: impostata la risoluzione di gioco, ad esempio 1440p, consente alla GPU di svolgere le normali attività di rasterizzazione e renderizzazione dell'immagine a una risoluzione inferiore per poi effettuare il cosiddetto Super Sampling. Questo ricrea un'immagine quanto più simile possibile a quella a risoluzione nativa, nonostante la mancanza di informazioni sui pixel aggiuntivi.
Il processo di generazione dell'immagine finale non è affatto casuale. Sfruttando il potenziale del machine learning, NVIDIA allenava i propri supercomputer a generare dei modelli di intelligenza artificiale. Queste librerie, poi distribuite tramite i driver Game Ready, erano il frutto del campionamento di innumerevoli frame provenienti da ogni singolo gioco supportato per poi creare, tramite metodiche di supersampling 64x, un "fotogramma perfetto". Le coppie di immagini così ottenute venivano infine utilizzate per addestrare l'IA a riempire frame a risoluzione minore dei dettagli mancanti.
Proprio questo passaggio ci aiuta a comprendere il reale valore di questa tecnica e la sua sostanziale differenza dal più tradizionale SSAA, che permette di effettuare il supersampling renderizzando localmente l'immagine a risoluzione più elevata. Nel DLSS, questo passaggio viene effettuato in remoto per poi distribuire all'utente finale solo il modello definitivo da dare in pasto ai Tensor Core.
Buona la seconda
Il ciclo vitale del primo DLSS, per via del suo ingombrante limite di consentire l'addestramento in compartimenti stagni per ogni singolo titolo supportato, durò relativamente poco, complice anche una non ottimale resa finale in termini di nitidezza, soprattutto in alcuni scenari. Dopo meno di un anno, viene letteralmente spazzato via dall'impetuosità di Control. Il lavoro magistrale di Remedy Entertainment sfrutta in prima battuta il DLSS 1.9 per poi virare verso la definitiva versione 2.0.
Il DLSS 2.0 segna la consacrazione definitiva del miracolo di NVIDIA e riesce a farci comprendere una volta per tutte la sua filosofia. Da questo momento in poi diventa di fatto un componente imprescindibile per i giochi di nuova generazione, con e senza Ray Tracing.
La chiave di volta è proprio l'abbattimento dei limiti imposti nella prima generazione. La nuova rete neurale di NVIDIA consente di superare le barriere dello studio per ogni singolo gioco, consentendo all'unità di elaborazione e apprendimento di imparare regole generiche valide per tutti i titoli supportati.
Le novità del DLSS 2.0 non si fermano qui, poiché le numerose ottimizzazioni implementate da NVIDIA permettono ai Tensor Core di massimizzare la loro efficienza e di effettuare calcoli a una velocità pressoché raddoppiata rispetto alla versione iniziale, senza considerare la possibilità di scegliere fra tre diversi preset, permettendo all'utente finale di decidere se impostarlo sulla massima qualità, sulle massime prestazioni oppure su una soluzione intermedia.
Un salto generazionale impressionante ma soprattutto privo di controindicazioni, dato che il supporto alla seconda versione è stato garantito anche per i possessori di schede video RTX di prima generazione, vale a dire le NVIDIA di Serie 20.
Nella nostra analisi tecnica di Control, il gioiellino di Remedy, siamo rimasti affascinati dai passi in avanti compiuti da NVIDIA. Grazie al confronto fra la versione pre e la versione post aggiornamento al DLSS 2.0, siamo rimasti a bocca aperta nel notare come il DLSS 2.0 a risoluzione 1080p riuscisse a sfornare fotogrammi migliori rispetto alla versione precedente a 1440p e addirittura migliori persino della versione nativa. Nessun buon mago svela i propri trucchi ma qui siamo davanti a un'opera di sviluppo magistrale, che ha consentito l'implementazione nel DLSS di un filtro talmente performante da riuscire a ridurre se non eliminare del tutto il ghosting temporale.
Fra i titoli migliori per mettere in luce le prodezze dei vostri Tensor Core, consigliamo senza dubbio di tornare nelle lande desolate di Metro Exodus con la bellissima Enhanced Edition, gratuita per i possessori della versione originale. Un titolo brillante dal punto di vista tecnico, che permette di godere appieno del Ray Tracing in una delle sue migliori implementazioni di sempre.
Mai come in questo titolo, l'utilizzo del DLSS 2.1 risulta imprescindibile. La sua attivazione ci accompagnerà in un mondo di gioco fluido e semplicemente perfetto sotto il profilo della nitidezza, senza scendere praticamente mai a patti con il diavolo. Uno sguardo verso la nuova generazione, attraverso le lenti di un mondo devastato dalla guerra atomica.
Il DLSS oggi
Il nostro viaggio si conclude proprio con il DLSS 2.1, lo stato dell'arte di questa tecnologia. L'ultimo aggiornamento di NVIDIA alza ulteriormente l'asticella, mettendo sotto scacco il rendering a risoluzione nativa e mirando anche all'8K. Grazie all'Ultra Performance Mode è infatti possibile attingere a un'ulteriore serbatoio di Frame su titoli come Wolfenstein: Youngblood e Cyberpunk 2077. Questa modalità però è fortemente consigliata solo a risoluzioni target davvero elevate, pena una pesante compromissione della componente estetica.
Con l'avvento della 2.1, il DLSS sbarca definitivamente anche nella VR, ci vorranno però alcuni mesi per gustarsi i primi titoli compatibili. Oggi perdersi nello spazio profondo di No Man's Sky alla ricerca di glifi e portali non è mai stato così appagante.
Indossato il visore, l'universo procedurale di Hello Games è pronto a mozzare il fiato di vecchi e nuovi navigatori con prestazioni raddoppiate rispetto al passato e adesso davvero alla portata di tutti, consentendo di ottenere un framerate stabile di 90FPS a dettagli Ultra su una RTX 3080.
Il futuro dell'industria
Nei laboratori di NVIDIA l'impossibile è diventato possibile. Ma cosa possiamo aspettarci dal domani nel PC Gaming e, per estensione, nel panorama videoludico?
Il DLSS e le altre tecniche di ottimizzazione come la Resizable BAR rappresentano senza dubbio un elemento imprescindibile per le prossime generazioni ma la vera rivoluzione è già in atto, poiché NVIDIA è riuscita a offrire per la prima volta la possibilità di accedere al Ray Tracing senza compromessi anche attraverso configurazioni mainstream ed entry level. Sarà questa dunque la più grande novità della generazione. Benefici finora riservati solo alle soluzioni high end finalmente accessibili e alla portata di tutti.
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