A atual geração de consoles trouxe um salto exponencial na resolução das TVs e monitores, desde 1080p, o famoso Full HD, ao 4K ou UHD. Só que esse aumento nos pixels dos jogos colocou um peso enorme na capacidade do nosso hardware atual. Para os jogos acompanharem essas novas resoluções, foi preciso utilizar saídas criativas para diminuir o custo computacional de cada quadro exibido nas telas da TV.
Várias abordagens estão sendo testadas no mercado neste momento, como o Checkerboarding do PS4 Pro, mas quem parece ter encontrado o melhor caminho é a Nvidia, com o chamado DLSS, ou Deep Learning Super Sampling. É sobre ele e como essa tecnologia pode ser importante para o futuro dos jogos que vamos falar aqui.
RECONSTRUINDO PIXELS
A tecnologia por trás da DLSS é chamada de Reconstrução de Imagem. Ela funciona assim: a ideia é renderizar o quadro com menos pixels, em uma resolução menor, e então completar de forma inteligente os que faltam para chegar na resolução desejada. Parece estranho, mas tudo isso gera um custo bem menor de processamento.
O desafio é fazer com que essa reconstrução não resulte em perda visível de qualidade de imagem, chegando o mais próximo possível do que seria o resultado nativo.
O DLSS chegou em um nível de reconstrução de imagem que parece até mágico. Como veremos a seguir, é possível ganhar muito mais quadros por segundo (FPS) e em alguns casos até melhorar a qualidade de imagem apenas habilitando essa opção no jogo.
Com resultados práticos e impressionantes em títulos recentes feitos nas mais diferentes engines (os motores gráficos dos jogos), acreditamos que o DLSS é a tecnologia mais empolgante para a próxima geração. Como ela funciona? Quais os pontos positivos e negativos? É possível fazer algo parecido nos consoles? Fomos atrás dessas informações e te contamos tudo agora.
INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL É A CHAVE
Como vimos, a ideia da reconstrução de imagem é renderizar os quadros em uma resolução menor e então completar os pixels que faltam para a resolução pretendida.
O outro método que usamos de exemplo, o Checkerboarding do PS4 Pro, utiliza uma solução de software, que vai intercalando quadros de diferentes resoluções de uma maneira bem inteligente, gerando a imagem final com menos custo computacional, mas algumas perdas na qualidade do que você vê na tela.
O DLSS, mais preciso, utiliza uma solução de hardware que usa inteligência artificial treinada para reconstruir a imagem de forma mais rápida e com mais qualidade.
Confuso? Bem, explicando de forma bem simples: imagine que a sua placa de vídeo envia vários quadros para o seu monitor por segundo e isso tem um custo. Com o DLSS, a placa de vídeo vai renderizar esses quadros com uma resolução menor, que custa bem menos tempo, e a inteligência artificial treinada vai completar todos os pixels que faltam para a resolução maior.
Em um passado não muito distante, seria impossível cogitar rodar modelos de IA quadro a quadro de forma eficiente como está sendo feito agora. O próprio DLSS levou muito tempo sendo treinado para reconstruir fotografias antes de partir para os jogos, que renderizam dezenas de quadros por segundo.
A versão 1.0, que saiu junto com as placas RTX, não atingiu os resultados esperados em jogos como Final Fantasy XV. Já a versão 2.0, como você vai ver a seguir, parece ser a revolução que precisávamos.
RESULTADOS IMPRESSIONAM
Na versão 1.0 do DLSS, o ganho de quadros acontecia, mas a qualidade de imagem ficava muito longe da renderização nativa. A imagem ficava meio embaçada por conta da reconstrução não tão perfeita da inteligência artificial. Em jogos como Final Fantasy XV e o Control, que implementaram a tecnologia, o resultado não agradou tanto o público e críticos.
Durante um ano a Nvidia deu uma repaginada total na forma como trabalhava com o DLSS e lançou a versão 2.0. O resultado foi um desempenho ainda maior e finalmente uma qualidade de imagem que compete com a nativa e que em vários momentos até a supera.
A implementação nas Engines dos estúdios também ficou mais fácil, o que aumentou o número de jogos que dão suporte para a tecnologia.
O primeiro caso de sucesso foi no próprio Control. Em um update recente, o jogo implementou o DLSS 2.0 e permitiu que os jogadores pudessem ligar todos os efeitos de Ray Tracing do jogo e ainda assim ficar com uma quantidade satisfatória de quadros por segundo.
Na imagem abaixo, da própria Nvidia, olhe a diferença de quadros por segundo somente ligando o DLSS. Além disso, se você reparar no fundo da imagem, no brasão do departamento e nas plantas, a qualidade da imagem melhorou com o DLSS, ficou mais nítida e superior à nativa.
Outro jogo recente que usou o DLSS 2.0 e entregou resultados impressionantes foi a versão para PC do Death Stranding. Testamos nós mesmos os resultados e é realmente um divisor de águas.
Detalhes dos cabelos, pedras e vegetação no ambiente, até mesmo detalhes em sombras, que nesse caso não utilizam Ray Tracing, foram melhorados com o DLSS 2.0, que não comete os erros do Temporal Anti Aliasing. O ganho de quadros por segundo quase dobra em alguns cenários, o que é algo praticamente inacreditável se falando de tecnologia: uma qualidade superior de imagem que custa menos computacionalmente.
Como você pode ver no vídeo da Nvidia abaixo, uma RTX 2060, a placa de entrada da linha, pode rodar o Death Stranding, um dos jogos mais bonitos da geração, em 4K de resolução e com 60 quadros por segundo ao utilizar o DLSS. Detalhe: com todos os efeitos do jogo ligados no máximo.
Quanto menor a diferença de resolução entre a imagem original e a final, reconstruída, melhor os resultados. Uma imagem em 1440p reconstruída em 4K, por exemplo, gera resultados que podem até superar uma imagem renderizada de forma nativa em 4K.
Já uma imagem em 1080p reconstruída para 4K têm mais artefatos visíveis de Aliasing, que é o que chamamos popularmente de "serrilhado" nas bordas, mas garante um ganho ainda maior de quadros por segundo.
Na última versão do DLSS, você pode escolher entre vários modos de reconstrução de acordo com o jogo, a potência da sua placa e suas preferências entre FPS, efeitos e resolução.
"O segredo do DLSS é ser democrático ao oferecer em placas de vídeo originalmente pensadas para 1080p um visual e desempenho esperado somente em produtos topo de linha." André Forte, gerente de relações publicas da NVIDIA para a America Latina.
Pelo que já possibilita, o DLSS é hoje a tecnologia mais empolgante do mercado de games, já que vai dar base para que muito mais processamento seja gasto em outras áreas do jogo. Além disso, mesmo quem tem um hardware menos poderoso, vai poder aproveitar os jogos em altas resoluções e com muitos quadros por segundo, sem perder qualidade de imagem no processo.
O FUTURO É PROMISSOR
Um dos medos em relação ao DLSS era o de que os estúdios não comprariam a ideia, já que ele precisa ser incorporado nas Engines. Além disso, a quantidade de pessoas que possuem uma placa da linha RTX ainda não era muito significativo, o que dificultaria ainda mais a adoção. Mas isso parece estar mudando.
A Unreal Engine 4 já está com suporte ao DLSS 2.0. Essa é uma das Engines mais utilizadas na indústria, e com os resultados recentes da tecnologia da Nvidia, fica difícil duvidar que os próximos jogos que serão desenvolvidos nela para PC não utilizem também.
Várias Engines proprietárias de outros estúdios também já estão adotando o DLSS. A Remedy do Control já adotou, o Cyberpunk 2077 da CD Projekt Red vai vir com suporte já no lançamento, os próximos jogos da Ubisoft, como o Watch Dogs Legion, também.
A quantidade de pessoas com hardware da linha RTX também está aumentado e com a chegada das novas placas da arquitetura Ampere, que está prevista para o segundo semestre de 2020, esse número deve ser ainda maior.
Com mais jogos adotando o DLSS, as placas de entrada ficam ainda mais convidativas. Se foi possível jogar Death Stranding em 4k com 60 quadros em uma 2060, imagina o que fará a 3060 da linha Ampere na próxima geração. O custo benefício de um PC em relação aos consoles, que prometem vir bem caros, pode ficar mais convidativo do que nunca.
E OS CONSOLES DA NOVA GERAÇÃO?
Como os consoles da nova geração vão trabalhar com reconstrução de imagem ainda é um mistério, mas é difícil imaginar que não veremos algo do tipo nessa geração.
O DLSS só roda nos Tensor Cores da Nvidia e é uma tecnologia exclusiva, mas é possível que vejamos algo que tente o mesmo resultado em outras plataformas e placas. A AMD, que faz a GPU dos consoles e concorrente da Nvidia, também vai lançar a sua nova linha para os PCs em breve.
O Xbox Series X não possui algo como os Tensor Cores, exclusivos para IA, mas na teoria pode utilizar, atenção, shaders de precisão reduzida em múltiplos de taxa base para conseguir algo na mesma linha.
Ficou confuso? O que você precisa saber é que o resultado seria mais lento que o das RTX, o dobro de milisegundos por quadro. Isso dificultaria um pouco o uso da tecnologia mas ainda assim seria mais rápido que renderizar a imagem em 4K nativo, o que garantiria uma performance melhor para os jogos do console.
A Sony ainda não especificou o funcionamento da sua GPU e ainda é um mistério quais as tecnologias ela vai adotar para a próxima geração. O que se sabe é que há uma patente de reconstrução de imagem registrada pela empresa que lembra muito os princípios que foram adotados no DLSS. Talvez tenhamos mais novidades nos próximos eventos do PS5.
Embora pareça lógico que os consoles, que possuem hardware mais limitado e fechado, deveriam fazer uso dessa tecnologia para aumentar a sua capacidade de processamento em outras áreas, é difícil apostar nisso no momento.
O marketing dos jogos de ambos vem sendo bem incisivo no uso de 4K nativo. Embora seja uma jogada de marketing que atraia o público, na prática, se torna um desperdício quase imperdoável de processamento.
Por fim, o Nintendo Switch utiliza uma GPU Tegra da Nvidia, mas não conta com uma tecnologia de reconstrução de imagem nos moldes do DLSS. Muitos especulam um novo modelo do Switch no futuro e nada impede que ele tenha suporte para algum tipo de reconstrução.
Até o momento não dá para cravar nada, mas seria uma adição muito bem-vinda ao console, que tem ainda menos poder de renderização que os outros dois concorrentes.
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