Temporales Upscaling: Das kann AMDs FidelityFX Super Resolution 2.0

Höhere Bildqualität als natives Rendering: Mit FSR 2.0 will AMD mehr als nur Upscaling anbieten, zudem wurde für die RDNA-Radeons optimiert.

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Funktionsweise von FidelityFX Super Resolution 2.0
Funktionsweise von FidelityFX Super Resolution 2.0 (Bild: AMD)

Ein Hinweis gleich vorneweg: FidelityFX Super Resolution 1.0 und FidelityFX Super Resolution 2.0 klingen, als seien sie sich ziemlich ähnlich - ein Trugschluss. Das neue FSR 2.0, das AMD auf der GDC 22 ausführlich vorgestellt hat, macht vieles anders und vor allem besser als die erste Version der für Spiele gedachten Upscaling-Technik.

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Während FSR 1.0 einen räumlich (spatial) arbeitenden Algorithmus verwendet, setzt FSR 2.0 auf ein zeitliches (temporales) Verfahren - es ähnelt damit zumindest in diesem Aspekt dem DLSS von Nvidia. Statt jedoch ein vorab trainiertes neuronales Netz per ML-Hardware wie die Tensor-Cores auszuführen, läuft AMDs FSR 2.0 über die Shader-ALUs und damit auf Grafikkarten ab den Geforce GTX 1000 (Pascal) und Radeon RX 400 (Polaris).

FidelityFX Super Resolution wird wie DLSS primär für Upscaling eingesetzt, also das Hochskalieren einer niedrigeren Render-Auflösung auf die native des Displays. Für FSR 2.0 nutzt AMD das bekannte Konzept von TAA (Temporal Anti Aliasing), welches (Tiefen-)Informationen über mehrere Frames akkumuliert und dabei auch die Bewegungsvektoren erfasst. Das Upscaling übernimmt ein Lanczos-Filter, welcher dahingegen optimiert wurde, mehr Schärfe ins Bild zu bringen und dennoch die typischen Ringing-Artefakte zu unterdrücken.

FSR 2.0 mit nativer Auflösung soll folgen

Um Ghosting zu vermeiden, wird eine historienbasierte Reprojektion verwendet und zusätzlich die Tiefeninformationen des aktuellen Frames mit vorherigen abgeglichen. Um besonders feine Elemente zu rekonstruieren, die bei niedriger Auflösung aus dem Raster fallen, werden entsprechende Pixel quasi festgetackert. Durch den Locking-Mechanismus werden sie stabilisiert und verschwinden beim temporalen Upscaling durch FSR 2.0 nicht aus dem Bild, sondern bleiben erhalten - FSR 1.0 kann das nicht leisten. Ein per Robust Contrast Adaptive Sharpening (RCAS) applizierter Schärfefilter ist optional.

  • Präsentation zu FidelityFX Super Resolution 2.0 (Bild: AMD)
  • Präsentation zu FidelityFX Super Resolution 2.0 (Bild: AMD)
  • Präsentation zu FidelityFX Super Resolution 2.0 (Bild: AMD)
  • Präsentation zu FidelityFX Super Resolution 2.0 (Bild: AMD)
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AMD sieht derzeit vier Modi für FidelityFX Super Resolution 2.0 vor, welche ein unterschiedliche Menge an Pixeln als Input verwenden - Quality (67%), Balanced (59%), Performance (50%) und optional Ulta Performance (33%). Dabei gilt, dass FSR 2.0 auch eine dynamische Auflösung (DRS) unterstützt, etwa um ein 60-Fps-Ziel zu halten. Eine reine TAA-Variante ohne Upscaling, sprich FSR 2.0 bei nativer Display-Auflösung, befindet sich in Arbeit. Sie wäre damit das Pendant zu DLAA von Nvidia, welches einige Spiele wie Jurassic World Evolution 2 und The Elder Scrolls Online bereits implementiert haben.

Zu den ersten Titeln mit FidelityFX Super Resolution 2.0 gehört Arkanes bereits erhältliches Deathloop, zudem soll das im im Oktober 2022 erscheinende Forspoken eine Integration erhalten. AMD sagt, wenn ein Spiel bereits DLSS 2.x unterstützt, lässt sich FSR 2.0 in weniger als drei Tagen einbauen und per UE4.26/UE4.27- sowie künftig UE5-Plugin in unter einer Woche. Vorerst wird einzig Direct3D 12 unterstützt, Vulkan soll folgen. FidelityFX Super Resolution 2.0 soll in Bälde via GPU Open verfügbar sein.

  • Deathloop, 4K @ nativ (Bild: AMD)
  • Deathloop, 4K @ Quality-FSR 2.0 (Bild: AMD)
  • Deathloop, 4K @ Balanced-FSR 2.0 (Bild: AMD)
  • Deathloop, 4K @ Performance-FSR 2.0 (Bild: AMD)
Deathloop, 4K @ nativ (Bild: AMD)

Hinweis: Im Download-Bereich finden sich die Screenshots in voller 4K-Auflösung als PNGs.

Auf aktuellen Grafikkarten wie einer Radeon RX 6800 XT benötigt selbst Q-FSR 2.0 weniger als eine Millisekunde Rechenzeit, wobei für die RDNA1/2-Technik eine Optimierung für den sonst eher selten gewählten Wave64-Modus dieser Architektur vorgenommen wurde. Davon dürften auch die aktuellen Xbox-Konsolen profitieren, denn FidelityFX Super Resolution 2.0 wird dort künftig via GDKX ebenfalls angeboten.

Download: FSR 2.0 vs nativ (Deathloop-Screenshots)

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