Naujasis NVIDIA statymas dėl dirbtinio intelekto taikymo grafikai turi savo pavadinimą: Neuroninės tekstūros glaudinimas (NTC)Ši technologija, išsamiai pristatyta naujausiose bendrovės techninėse konferencijose, tiesiogiai sprendžia vieną didžiausių dabartinių žaidimų kliūčių: vaizdo atminties arba VRAM naudojimą.
Remiantis įmonės pateiktais duomenimis, NTC gali sumažinti atminties sunaudojimą nuo maždaug nuo 6,5 GB iki maždaug 970 MB toje pačioje bandymo scenoje, išlaikant praktiškai nepakitusią tekstūros kokybę. Kalbame apie beveik 85 % sumažėjusį VRAM naudojimą, o tai ypač aktualu kompiuterinių žaidimų žaidėjams, naudojantiems vidutinės klasės vaizdo plokštes arba senesnes sistemas, kurios yra labai įprastos Ispanijoje ir likusioje Europoje.
Kas tiksliai yra neuroninės tekstūros glaudinimas?
Neuroninės tekstūros glaudinimas iš esmės yra sistema, tekstūrų glaudinimas ir dekompresija, pagrįsta neuroniniais tinklaisUžuot saugojęs galutinę tekstūrą tiesiai GPU atmintyje, kaip klasikinių blokų formatų (BC5, BC6, BC7 ir panašių) atveju, grafikos variklis išsaugo suspaustą vaizdą, kurį mažas neuroninis tinklas vėliau rekonstruoja realiuoju laiku.
Šis tinklas išmoksta daug kompaktiškiau nei tradiciniai metodai pavaizduoti tekselius – mažiausią tekstūros vienetą. Dėl šio ankstesnio mokymo GPU gali atkurti medžiagų, paviršių ir objektų detales kai reikia atvaizduoti kiekvieną kadrą, nereikalaujant, kad visa originali informacija nuolat užimtų VRAM.
Kūrėjo požiūriu, idėja yra pakeisti neapdorotas tekstūras arba BCN formatu saugomas tekstūras šiomis neuroninio tinklo versijomis. Pakeitimas paveikia vidinį grafikos srautą, tačiau pagrindinis tikslas yra, kad žaidėjas pastebėtų tik skirtumą. Du dalykai: mažesnis atminties sunaudojimas ir bent jau tame pačiame lygyje esanti grafika., kai ne geriau už tą patį VRAM biudžetą.
Pati NVIDIA savo techniniuose pokalbiuose GDC ir GTC konferencijose įrėmino NTC kaip aiškią tendenciją: dirbtinio intelekto integravimas ne tik į matomas užduotis, tokias kaip vaizdo didinimas (kaip DLSS atveju), bet ir į pagrindiniai vaizdavimo etapai, kurie iki šiol priklausė tik nuo fiksuotų algoritmų.
VRAM sumažinimas: nuo 6,5 GB iki 970 MB
Daugiausiai antraščių sulaukė demonstracija su sudėtinga scena, naudojama kaip nuoroda įvairiuose pristatymuose. Tame bandyme Toskanos stiliaus vila su gausybe detalios medžiagos, tanki geometrija ir didelės raiškos tekstūros Naudodamas standartinį BCn suspaudimą, jis sunaudojo apie 6,5 GB vaizdo atminties.
Įjungus neuroninių tekstūrų glaudinimą tiems patiems ištekliams, atminties suvartojimas sumažėjo iki maždaug 970 MB vaizdo atminties, išlaikant praktiškai identišką vaizdo tikslumąBendrovė taip pat pabrėžė, kad tai ne tik atminties taupymas, bet ir šių sutaupymų panaudojimas detalumo lygiui padidinti, jei žaidimas to reikalauja.
Lygindami duomenis, NVIDIA parodė, kad naudojant tą patį VRAM biudžetą, tradicinės suspaustos tekstūros gali generuoti matomi artefaktai, ryškumo praradimas ir medžiagų degradacijaNTC išlaiko daugiau smulkių detalių. Praktiškai tai reiškia švaresnius paviršius su mažiau triukšmo ir juostelių, geresnius atspindžius ir spalvų perėjimus.
Vartotojui galimas poveikis yra dvejopas: viena vertus, žaidimai, kurie geriau veikia vaizdo plokštės su 8 GB arba mažiau vaizdo atmintiesTai labai aktualu Europos rinkoje, kita vertus, pavadinimams, kurie gali padidinti tekstūros skiriamąją gebą nedidindami minimalių atminties reikalavimų.
Paradigmos pokytis nuo tradicinio tekstūrų glaudinimo
Dauguma šiuolaikinių žaidimų naudoja BCN formatus tekstūroms saugoti tiesiai GPU atmintyje. Šie formatai padalija vaizdą į blokus ir taiko fiksuoto tipo suspaudimo metodaiJie yra greiti, labai optimizuoti aparatinės įrangos ir jau daugelį metų yra standartinis asmeninių kompiuterių ir konsolių žaidimas.
Tačiau jie turi aiškią ribą: norint išlaikyti tam tikrą vaizdo kokybę, jiems reikia Minimalus plotas vienam tekseliuiAplinkose su 4K tekstūromis arba daugybe medžiagų tai lengvai užpildo vaizdo atminties atmintį. Tai dar labiau pablogėja atvirojo pasaulio žaidimuose, tankiai apgyvendintoje miesto aplinkoje arba žaidimuose su daugybe kosmetinių efektų, kurie labai dažni dabartinėse versijose.
Neuroninių tekstūrų glaudinimas siūlo kitokį požiūrį. Užuot naudojęs fiksuotą glaudinimo schemą, jis remiasi mašininio mokymosi modeliais, kurie buvo iš anksto apmokyti su dideliais tekstūrų ir medžiagų rinkiniais. Šie neuroniniai tinklai mokosi efektyviau koduoti ir rekonstruoti vizualinius modelius nei įprastas algoritmas, ypač dirbant su labai įvairiu turiniu.
Tokiu būdu saugoma nebe galutinė tekstūra, o suspaustas vaizdas, kuris vėliau išplečiamas pagal poreikį. Intensyvus „GeForce RTX“ grafikos procesoriuose esančių „Tensor Cores“ branduolių naudojimas leidžia šias išvadų operacijas atlikti lygiagrečiai su kitomis grafikos užduotimis, neperkraunant pagrindinių išteklių, skirtų rasterizavimui ir šešėliavimui.
Poveikis vaizdo žaidimams: mažesni reikalavimai ir aukštesnė kokybė
Tiesioginė viso to pasekmė yra galima žymiai sumažinti minimalius vaizdo atminties reikalavimus Žaidimams, kuriuose naudojama NTC. Jei tekstūros, kurios daugelyje žaidimų paprastai užima nuo 50 % iki 70 % visos VRAM atminties, reikalauja žymiai mažiau vietos, likusiems variklio elementams atsiras daugiau vietos.
Tai atveria keletą įdomių durų Europos ir Ispanijos studijoms, kurios kuria žaidimus kompiuteriams ir konsolėms, tokioms kaip "PlayStation 6Tarp galimų privalumų NVIDIA ir įvairūs analitikai nurodo galimybę Kompiuteriuose su mažiau atminties naudokite didesnės raiškos tekstūrastaip subalansuojant patirtį tarp žaidėjų, turinčių pažangiausią įrangą, ir tų, kurie turi kuklesnes korteles.
Įdiegimų ir pataisų dydis taip pat turi įtakos. Efektyviau suspaudžiant išteklius, galima pasiekti, kad žaidimai užima mažiau vietos diske ir kad atnaujinimai sveria mažiau, o tai jau dabar neramina tiek kompiuterių naudotojus, turinčius ribotą SSD diskų talpą, tiek tuos, kurie žaidžia konsolėse su ribota saugykla.
Išteklių srautinio perdavimo srityje, kuri yra tokia svarbi atviruose pasauliuose ir žaidimuose, kurie įkelia duomenis pagal poreikį, mažesnis tekstūros pėdsakas gali padėti sumažinti pralaidumo kliūtisDėl to sumažėtų strigimų, krovimo laikas būtų sklandesnis, o patirtis būtų stabilesnė net ir tada, kai žaidimas veikia iš nelabai greitų diskų.
Vidutinės klasės GPU ir nešiojamųjų kompiuterių sistemų privalumai
Vienas iš labiausiai bendruomenėje susidomėjusių punktų yra neuroninių tekstūrų glaudinimo poveikis vaizdo plokštės su 8 GB arba mažiau vaizdo atminties, labai plačiai paplitusi Ispanijos ir Europos rinkoje, įskaitant kai kurias konsoles, pvz. „Xbox“ serija XDaugelyje naujausių leidimų šio tipo GPU jau susiduria su aiškiais apribojimais derinant didelę skiriamąją gebą ir itin kokybiškas tekstūras.
Jei dėl NTC bus atlaisvinta didelė atminties dalis, tie patys žaidimai galėtų būti aktyvuoti agresyvesni tekstūros koregavimai neapkraunant vaizdo atmintiesPraktiškai tai gali reikšti mažiau staigių našumo kritimų įkeliant naujas sritis, mažiau strigimų, susijusių su atminties naudojimo šuoliais, ir patogesnę patirtį 1440p ar net 4K ekranuose su subalansuotais nustatymais.
Nešiojamos sistemos, tiek žaidimų, tiek lengvos darbo stotys, taip pat būtų naudingos. Nors daugelyje šiuolaikinių nešiojamųjų kompiuterių yra RTX GPU, jų Vaizdo atminties kiekis paprastai yra ribotas nei jo staliniai analogai. Šio tipo įrangoje ypač įdomu turėti technologiją, kuri sumažina tekstūrų dydį nepablogindama vaizdo kokybės.
Mažoms arba nepriklausomoms studijoms, kurios yra įprastos Europos scenoje, VRAM reikalavimų sumažinimas galėtų padėti. išplėsti potencialių vartotojų bazę neaukojant nušlifuoto vizualinio apdailos. Tai savo ruožtu atitinka bendrą pramonės tendenciją ieškoti išmanių optimizavimų, neapsiribojančių vien techninės įrangos grubia jėga.
Neuroninės medžiagos ir kitos dirbtiniu intelektu pagrįstos optimizacijos
Neuroninės tekstūros glaudinimas nėra vienintelis dalykas. NVIDIA taip pat pristatė koncepciją Neuroninės medžiagosTai papildoma technika, kuria siekiama supaprastinti medžiagų apdorojimą grafikos vamzdyne. Užuot apdorojus daug atskirų kanalų kiekvienai sudėtingai medžiagai, informacija sutankinama į kompaktiškesnį vaizdą, kurį mažas neuroninis tinklas dekoduoja realiuoju laiku.
Vienoje iš techninių demonstracijų buvo parodyta, kaip iš pradžių reikalingų medžiagų rinkinys 19 skirtingų kanalų būtų galima sumažinti iki aštuonių naudojant šį neuroninį metodą. Remiantis pateiktais duomenimis, šis supaprastinimas pagerino našumą nuo 1,4 iki 7,7 karto esant 1080p raiškai, priklausomai nuo scenos ir modelio nustatymų.
Svarbiausia, kad šie tinklai yra pakankamai lengvi, kad juos būtų galima tiesiogiai integruoti į GPU veikiančius šešėliavimo įrankius. Dėl „Tensor Cores“, naudojamų nuo „GeForce RTX 20“ serijos, šių operacijų kaina yra kontroliuojama, todėl... Taikykite šiuos optimizavimus milijonus kartų per kadrą netrukdydamas likusiam vaizdavimo procesui.
NTC ir „Neural Materials“ kartu siekia sukurti hibridinį konvejerio modelį, kuriame tradicinis rasterizavimas ir spindulių sekimas egzistuotų kartu su specifiniai neuroninių išvadų blokaiŠiuo atveju dirbtinis intelektas ne tik pagerina galutinio vaizdo ryškumą, bet ir atlieka struktūrines užduotis, tokias kaip glaudinimas, šešėliavimas ir atminties valdymas.
Grafikos ateitis, kurią formuoja dirbtinis intelektas
Nors „NVIDIA“ dar nenustatė konkrečios datos, kada neuroninių tekstūrų glaudinimas bus plačiai įdiegtas komerciniuose žaidimuose, demonstracijos tokiuose renginiuose kaip „GDC“ ir „GTC“ aiškiai rodo, kad bendrovė nori, jog ši technologija būtų plačiai pritaikyta. Būkite naujos kartos šuolio grafikos srityje dalimi.
Kompiuterių ekosistemoje API ir plėtinių, tokių kaip Kooperatyviniai vektoriai „DirectX 12“ Tai atveria kelią tokio tipo neuroniniams branduoliams veikti ir kitų gamintojų aparatinėje įrangoje. AMD jau paskelbė apie palaikymą būsimose RDNA4 architektūrose, o „Intel“ dirba su panašiomis iniciatyvomis savo grafikos sprendimams, o tokios įmonės kaip „Sony“ stiprina vizualinę kompiuteriją.
Jei ši kryžminė parama bus sustiprinta, gali tapti neuroninės tekstūros suspaudimas faktinis standartas pramonėjeTai naudinga įvairaus dydžio studijoms. Europos žaidėjams tai galėtų reikšti ilgesnį dabartinių vaizdo plokščių tarnavimo laiką, nes jų vaizdo atminties apribojimai taptų mažiau lemiamu veiksniu žaidimuose, kuriuose įdiegtos šios technologijos.
Tuo pačiu metu konsolių gamintojai galėtų panaudoti šiuos sprendimus, kad dar labiau padidintų savo sistemų integruotos atminties efektyvumą, o tai ypač įdomu ilgo gyvavimo ciklo metu, kai svarbus kiekvienas optimizavimas. Viskas rodo, kad kitas didelis grafikos mūšis vyks ne tik dėl galios, bet ir dėl... kaip tvarkomi ir suspaudžiami kiekvienos scenos duomenys.
„NVIDIA“ pasiūlymas dėl neuroninių tekstūrų glaudinimo ir su juo susijusių technologijų atitinka jau akivaizdų dėmesio centro pokytį pramonėje: užuot be galo didinę atmintį ir skaičiavimo galią, siekiama, kad dirbtinis intelektas su mažiau išteklių naudotų daugiau. Jei demonstracinėse versijose matomi skaičiai – apie 85 % sumažinta vaizdo atminties atmintis ir pagerintas neuroninių medžiagų našumas – bus pritaikyti komerciniams žaidimams, žaidėjai Ispanijoje ir visoje Europoje gali žaisti vizualiai ambicingesnius, geriau optimizuotus ir mažiau atminties reikalaujančius žaidimus, o tai iki šiol atrodė sunku pasiekti neaukojant kokybės.
