Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/nvidia-dlss-v2-im-test-kuenstliche-intelligenz-kreiert-klasse-kanten-2003-147100.html    Veröffentlicht: 09.03.2020 09:05    Kurz-URL: https://glm.io/147100

Nvidia DLSS 2.0 im Test

Künstliche Intelligenz kreiert klasse Kanten

Deep Learning Super Sampling, Nvidias KI-gestützte Kantenglättung, ist deutlich besser geworden: Die Bildrate fällt hoch aus und gerade die Rekonstruktion feiner Details hat uns teils ziemlich überrascht.

Bei der Ankündigung der Geforce RTX im August 2018 hob Nvidia zwei Neuerungen besonders hervor: die RT-Kerne für hardwarebeschleunigtes Raytracing und die Tensor-Cores für die KI-gestützte Kantenglättung namens DLSS (Deep Learning Super Sampling). In den vergangenen anderthalb Jahren gab es Lob, vor allem aber Kritik an dem Verfahren. Mittlerweile hat Nvidia bei der RTX-exklusiven Kantenglättung kräftig nachgebessert, wie wir anhand von DLSS 2.0 in Wolfenstein Youngblood bestätigen können.

Die Idee hinter Deep Learning Super Sampling ist genau die, welche der Name impliziert: Das Bild soll mit Hilfe künstlicher Intelligenz geglättet oder besser gesagt rekonstruiert werden. Eigentlich sah Nvidia zwei Modi vor: DLSS sollte die Leistung steigern, ohne sichtbar die Qualität zu reduzieren und DLSS 2x sollte bei geringem Performance-Rückgang für eine schönere Optik sorgen. Bis heute gibt es leider kein Spiel mit integriertem DLSS 2x, sondern einzig Titel mit regulärem DLSS.

Aus Sicht von Nvidia ist das sinnvoll, denn nahezu alle Spiele mit Raytracing-Effekten wie Reflexionen, Schatten oder globale Beleuchtung weisen zugleich auch eine DLSS-Unterstützung auf. Die so drastisch reduzierte Framerate wird durch eingeschaltetes DLSS einigermaßen wieder ausgeglichen. Titel mit DLSS und Raytracing sind Battlefield 5, Control, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider und Wolfenstein Youngblood - künftig sollen auch Cyberpunk 2077 und Vampire Bloodlines 2 dazugehören.

Ursprünglich beruhte DLSS darauf, dass ein neuronales Netz mit extrem hochauflösenden Spiele-Screenshot-Sequenzen (Ground Truth) darauf trainiert wurde, deren Qualität ausgehend von geringeren Pixelmengen zu rekonstruieren. Das hatte zwar den theoretischen Vorteil, dass der Algorithmus sehr gut abgestimmt sein kann - aber die Nachteile, dass Nvidia für jeden Titel ein eigenes Trainingsmodell laufen lassen musste und DLSS nur per Spiele-Patch integriert werden konnte.

Überdies war die Kantenglättung teils nur in bestimmten Auflösungen, auf ausgewählten Grafikkarten - wie in Metro Exodus (Test) - oder unter D3D12 verfügbar, was sie wenig flexibel oder für manche Käufer gar nutzlos machte.

Das hat auch Nvidia erkannt und vor einigen Monaten begonnen, DLSS umzudenken: Nun wird ein generalisierter Ansatz für alle Spiele verfolgt und die Kantenglättung ist in allen Auflösungen in drei unterschiedlichen Qualitäts- respektive Geschwindigkeitsmodi verfügbar. Eine frühe Version in Control (Test) wurde in Form zweier Stufen implementiert, allerdings gibt es hier eine fehlerhafte Darstellung bei etwa dem Haar-Rendering der Spielfigur bei kontrastreichen Hintergründen.

Hinzu kommt, dass DLSS von den Shader-ALUs und nicht von den Tensor-Cores berechnet wird. Letztere eignen sich für Inferencing, also das Ausführen eines bereits trainierten neuronalen Netzes, besser, da ihre Performance drastisch höher ist. Unsere Messwerte folgen auf der nächsten Seite.

Benchmarks von DLSS v2

Zu den ersten Spielen mit DLSS 2.0 gehören Deliver Us The Moon und Wolfenstein Youngblood (Test); es werden die Tensor-Cores zugunsten von mehr Geschwindigkeit verwendet.

Wolfenstein Youngblood nutzt mit TSSAA 8Tx eine sehr gute temporale Kantenglättung, die dank Sharpening-Option auch unterhalb von 4K kaum weichzeichnet. Eine zu starke Nachschärfung sorgt für Artefakte, wenn Informationen vorheriger Frames miteingerechnet werden. Im direkten Vergleich sieht DLSS knackiger aus, vor allem aber werden entfernte Details sauber rekonstruiert - gerade feine Geometrie wie Dachantennen, Fensterrahmen, Gitter, Kabel oder Zäune. Zudem wird manche schräge Kante oder Schrift in Texturen besser geglättet, an Stacheldrahtrollen und Feuer scheitert DLSS.

TSSAA 8Tx und DLSS haben wiederum beide Probleme mit horizontal verlaufenden Laserstrahlen und das Moiree-Muster auf den Bodengittern im Lab X sieht immer mies aus, außerdem haben wir bei beiden Ansätzen mehrmals flackernde Zäune gesehen. Schlussendlich finden wir daher, dass TSSAA 8Tx und DLSS als Kantenglättung beide überzeugen, jedoch ansatzbedingt leicht andere Resultate erzeugen. Allerdings sieht DLSS praktisch immer besser aus als eine reduzierte Auflösung bei gleicher Framerate.

Denn was ganz klar für DLSS spricht, ist die Geschwindigkeit: Schon Deep Learning Super Sampling in der Qualitätseinstellung steigert die Bildrate um fast 50 Prozent, weshalb die schlechter rekonstruierenden Ausgewogen- und Performance-Modi unseres Erachtens nur im Notfall herangezogen werden sollten. Ausgehend von TSSAA 8Tx erhöhen die fps allerdings um satte 80 bis 90 Prozent! Besonders toll finden wir die Option, etwa auf einem 1440p-Display per Treiber-Downsampling in 4K samt DLSS spielen zu können.

Mit Blick auf kommende Titel wie Cyberpunk 2077 ist das von Nvidia verbesserte Deep Learning Super Sampling ein wichtiger Faktor: Wer bisher Raytracing auf einer Geforce RTX 2060 (Super) ignoriert hat oder der Ansicht war, es nicht nutzen zu können, dürfte bei kaum sichtbaren optischen Einbußen doch in den Genuss kommen. Klar: Auch DLSS 2.0 ist nicht perfekt, aber mittlerweile definitiv eine Alternative zu TAA-Methoden.

Künftig sollte Nvidia jedoch weniger forsch neue Render-Techniken bewerben: Wir warten immer noch auf DLSS 2x für bessere Optik als native Auflösung und allerhand Spiele, die DLSS erhalten sollten - darunter Ark Survival Evolved oder PUBG -, stehen weiterhin ohne die Kantenglättung mit Hilfe künstlicher Intelligenz da. Angesichts dessen, was DLSS 2.0 leistet, würden wir weitere Titel begrüßen.  (ms)


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