Как апскейлинг изменил игровую индустрию и почти вытеснил нативную графику

За последние годы технологии апскейлинга (масштабирования) на основе искусственного интеллекта совершили настоящую революцию в игровой индустрии. Раньше разработчики стремились к достижению максимального качества изображения за счет рендеринга в нативном разрешении, что требовало огромных вычислительных ресурсов. Сегодня же передовые методы апскейлинга с использованием искусственного интеллекта, такие как DLSS от Nvidia, FSR от AMD, XeSS от Intel и PSSR от Sony, позволяют добиться достаточно высокого уровня детализации при значительно меньшей нагрузке на систему. Следует отметить, что первые версии этих технологий не особо впечатлили требовательных геймеров, но последние версии сильно шагнули вперед и теперь даже пессимистически настроенные пользователи осознали, что без апскейлинга сейчас не обойтись. В любом случае, нравится вам это или нет, но ведущие производители графических процессоров, во главе с Nvidia и ее DLSS, сделали ставку на интеллектуальное масштабирование, и остальные игроки рынка активно подтягиваются, предлагая собственные решения. Теперь с уверенностью можно сказать: эпоха отрисовки графики в нативном разрешении постепенно уходит в прошлое, уступая место умным алгоритмам. Давайте разберемся, что же такое апскейлинг (масштабирование), почему он стал таким популярным и как это повлияет на будущие игровые проекты.

Суть интеллектуального масштабирования заключается в следующем: игра отрисовывает кадр в разрешении, которое ниже, чем родное разрешение вашего монитора. Затем, с помощью сложных алгоритмов машинного обучения, изображение "растягивается" до нужного размера. Современные нейронные сети способны делать это настолько искусно, что разница с оригинальным изображением становится практически незаметной для невооруженного глаза. Разумеется, качество работы этих алгоритмов различается. Технология DLSS от Nvidia, использующая возможности тензорных ядер видеокарт RTX, считается на данный момент лидером. FSR от AMD и XeSS от Intel стремятся обеспечить более широкую совместимость, что иногда достигается за счет некоторого снижения качества картинки. В определенных ситуациях разница между ними может быть весьма ощутимой.

Особенно впечатляет технология DLSS 3 от Nvidia, которая в сочетании с генерацией кадров открывает новые горизонты производительности. Генерация кадров, работающая на тензорных ядрах, анализирует два соседних кадра и создает промежуточный, что позволяет значительно увеличить частоту кадров, особенно в играх, где производительность упирается в возможности центрального процессора. Для минимизации задержек ввода, которые могут возникать при таком подходе, Nvidia использует технологию Reflex. Давай возьмем для примера достаточно требовательную игру Cyberpunk 2077, которую попробуем запустить с трассировкой пути в разрешении 4K на максимальных настройках. Даже флагманская GeForce RTX 4090 не всегда сможет обеспечить комфортную частоту кадров. Однако, благодаря DLSS 3.5 с генерацией кадров, производительность взлетает, при этом визуальное качество практически не страдает. Это настоящий прорыв. AMD, в свою очередь, планирует активнее внедрять искусственный интеллект в свою технологию FSR 3 и предлагает собственный вариант генерации кадров под названием Fluid Motion Frames. Intel также не отстает, предлагая апскейлинг в рамках технологии XeSS 2, которую обозреватели недавно протестировали на новой видеокарте Intel Arc B580. Если говорить вкратце, то результат впечатляющий, в некоторых играх удалось повысить частоту кадров на 20-30%. В арсенале Intel также есть технология Xe Low Latency (XeLL), аналогичная Nvidia Reflex.

Всем геймерам нужно следует учитывать один важный момент, независимо от того, насколько мощной является видеокарта, ее ресурсы не безграничны. Дальнейшее наращивание "сырой" вычислительной мощности ведет к значительному увеличению стоимости оборудования и энергопотребления. Именно поэтому нам на помощь пришел апскейлинг, предлагая альтернативный путь к высокой производительности. В свое время Nvidia пыталась продвигать технологию SLI, позволяющую объединять несколько видеокарт для параллельных вычислений. Однако, этот подход оказался дорогим, громоздким и не всегда эффективным, что привело к его отказу. С другой стороны, возможности одиночных мощных видеокарт, таких как RTX 4090, также имеют свои пределы. Интеллектуальное масштабирование позволяет выйти за эти рамки. При грамотной реализации, оно способно обеспечить значительный прирост производительности даже на относительно скромном "железе". Вспомним ту же Intel Arc B580 – видеокарту начального уровня, которая благодаря апскейлингу способна демонстрировать впечатляющие результаты.

Но истинная революционность апскейлинга заключается не только в возможности "разогнать" слабую видеокарту или сделать мощную еще мощнее. Самое важное – это возможность создавать энергоэффективные устройства, способные выполнять задачи, которые ранее были им не под силу. Возьмем, к примеру, портативную консоль Steam Deck от Valve. Это элегантное устройство ограничено в размерах и, следовательно, в возможностях установки мощного "железа". Разработчикам приходится решать множество проблем, связанных с охлаждением и компоновкой. В таких устройствах просто невозможно установить полноценную дискретную видеокарту топового уровня, поэтому приходится искать другие пути повышения производительности. Именно здесь на помощь приходит масштабирование (в Steam Deck используется FSR от AMD). Аналогичный подход применяется и в игровых консолях. Конструкция консолей обычно оптимизируется с учетом стоимости, тепловыделения и габаритов. Появление в PlayStation 5 Pro технологии PSSR (PlayStation Spectral Super Resolution), основанной на машинном обучении, позволяет этой консоли демонстрировать уровень производительности, значительно превышающий ее "паспортные данные". Способность PSSR к самообучению и адаптации – это действительно прорыв. Это означает, что устройство не только обеспечивает высокую производительность "из коробки", но и потенциально может улучшать свои показатели со временем. Сотрудничество Sony и AMD в разработке будущих решений на основе апскейлинга может кардинально изменить будущее консольного гейминга.

Однако масштабирование не всегда идет на пользу игровой индустрии. Некоторые разработчики начинают использовать эту технологию как панацею от плохой оптимизации. По мере того, как апскейлинг становится все более распространенным, и все больше разработчиков начинают интегрировать его в свои игры, мы, вероятно, будем наблюдать ситуацию, когда игры без включенного масштабирования будут работать заметно хуже. Более того, производители игрового "железа", такие как Nvidia и AMD, будут продолжать совершенствовать свои проприетарные технологии ИИ-масштабирования, стремясь сделать их наиболее привлекательными для разработчиков. В результате, игроки, предпочитающие "честную" нативную графику, оказываются в невыгодном положении: они не только теряют в производительности, но и этот разрыв со временем будет только увеличиваться. Кто-то скажет, что это естественный ход развития технологий.

Сравнение частоты кадров Stalker 2 с включенным и выключенным Nvidia DLSS 3.

Важно отметить, что несмотря на впечатляющие успехи Nvidia в этой области, AMD остается ключевым игроком на игровом рынке, прежде всего благодаря своему доминированию на рынке консолей. Именно AMD поставляет "сердца" для PlayStation, Xbox и Steam Deck. Успехи AMD в области масштабирования будут способствовать дальнейшему отказу от нативной графики на этих платформах. Конечно, апскейлинг не идеален. Иногда могут возникать артефакты и странности в работе, а качество реализации может варьироваться от игры к игре. Однако, по мере того, как эта технология будет становиться все более распространенной, а все больше пользователей будут полагаться на нее, дни нативной графики, похоже, сочтены.

Как же начать пользоваться технологиями масштабирования уже сейчас? Самый лучший способ оценить преимущества этой технологии – это использовать современную видеокарту, например, из линейки Nvidia GeForce RTX 40. Для более бюджетных решений можно обратить внимание на недавно выпущенную Intel Arc B580, которая также поддерживает апскейлинг. Список игр, поддерживающих интеллектуальное масштабирование, постоянно растет. В настройках графики таких игр вы найдете опции Nvidia DLSS, AMD FSR или Intel XeSS. Вы сможете выбрать желаемый уровень качества, который будет влиять на производительность. В большинстве случаев апскейлинг позволит вам запускать игру с более высокой частотой кадров, чем это было бы возможно в нативном разрешении на вашем "железе". Например, в Microsoft Flight Simulator в разрешении 4K можно получить около 65 кадров в секунду в нативном режиме, но с DLSS 3 и генерацией кадров этот показатель вырастает до 122 кадров в секунду – значительное увеличение с минимальными визуальными потерями. Ожидается, что в видеокартах следующего поколения ИИ-масштабирование станет еще более совершенным. По слухам, грядущие Nvidia GeForce RTX 5090 получат улучшенные AI-возможности, включая более продвинутую версию DLSS. Технологии трассировки лучей и трассировки пути, продемонстрированные в таких играх, как Cyberpunk 2077 и Alan Wake 2, выглядят потрясающе, но без апскейлинга они ставят на колени даже самые мощные видеокарты. Nvidia, вероятно, продолжит развивать трассировку лучей и пути в следующем поколении своих видеокарт GeForce RTX 50-й серии, что сделает ИИ-масштабирование еще более востребованным как среди разработчиков, так и среди геймеров, открывая возможности для создания графики, недоступной на сегодняшний день. По всем этим причинам я уверен, что следующее поколение графических процессоров от Nvidia, AMD и Intel ознаменует собой полное признание и повсеместное внедрение интеллектуального апскейлинга, окончательно отправив нативную графику на заслуженный отдых.