Kada smo se pred nešto više od dvije i pol godine prvi put pozabavili fenomenom upscaling tehnologija, one su bile svojevrsna novost u svijetu modernih 3D igara i grafičkih kartica, te su u neku ruku bile na samom početku svojeg razvoja. U tom trenutku su upscaling tehnologije poput Nvidijine DLSS (Deep Learning Super Sampling) i AMD-ove FSR (FidelityFX Super Resolution) bile poprilično aktualne i zanimljive prije svega zbog nedostupnosti i astronomski visokih cijena najnovijih grafičkih kartica. S obzirom da su upscaling tehnologije potencijalno donosile osjetno ubrzanje i porast performansi, mnogi su ih gameri dočekali kao svojevrsnu slamku spasa u trenutku kada su im druge opcije po pitanju nadogradnje novijim hardverom bile teško dostupne ili pak posve nedostupne.
Sljedećih nekoliko godina su se upscaling tehnologije intenzivno dalje razvijale i danas je praktički nemoguće zamisliti neku najnoviju grafički zahtjevnu igru bez odgovarajuće podrške za upscaling. U svakom slučaju, danas je - kao i uostalom na samom početku njihovog razvoja u svijetu PC igara - ključna zadaća upscaling tehnologija poboljšati performanse uz ne pretjerano vidljiv gubitak u kvaliteti slike.
Upscaling tehnologije ubrzano su se razvijale tijekom zadnjih godina. Nvidia je krajem prošle godine objavila da je njihova DLSS tehnologija prisutna u više od 500 igara i aplikacija
Manje piksela za više frameova
Podsjetimo se, pod tzv. upscaling tehnologijama podrazumijevamo tehnologije koje omogućuju procesiranje, odnosno renderiranje, 3D prikaza na nižoj rezoluciji uz manji broj ukupnih piksela, te potom odgovarajuće skaliranje na prirodnu (native) rezoluciju vašeg monitora ili televizora. Sve, dakako, sa ciljem poboljšanja performansi, odnosno povećanja famoznog broja sličica u sekundi.
S obzirom da danas moderne grafičke kartice u najnovijim igrama pri popularnim rezolucijama moraju renderirati milijune piksela, posve je jasno da potencijalno osjetno manji broj renderiranih piksela znači i osjetno bolje performanse. Rezolucija prikaza pojedine igre na odgovarajućem monitoru je još uvijek glavni ograničavajući faktor brzine koju pojedina grafička kartica može ostvariti u pojedinoj igri.
Ključna prednost upscaling tehnologija u odnosu na jednostavno korištenje niže rezolucije od prirodne (native) ogleda se u vrlo važnoj činjenici kako ove tehnologije koriste napredne algoritme i druge trikove (AI) kojima se osjetno smanjuje gubitak u kvaliteti i oštrini slike, koji obično možemo vidjeti ukoliko na bilo kojem modernom monitoru ili televizoru odaberemo bilo koju drugu rezolucije osim native rezolucije.
Nadalje, upscaling tehnologije omogućuju prikaz izbornika i svih elemenata korisničkog sučelja u pojedinoj aplikaciji ili igri u prirodnoj (native) rezoluciji monitora, što znači da će tekst i drugi elementi biti uvijek prikazani u najboljoj mogućoj kvaliteti, čitko i jasno. Već sam ovaj detalj upscaling tehnologije čini daleko boljim rješenjem od korištenja niže rezolucije prikaza. Upscaling tehnologije i nisu neka osobita novost, no u svijetu PC igara se dugo nisu koristile, za razliku od igara na konzolama gdje je upscaling godinama prisutan u određenom obliku.
Ključan razlog ovome svakako je manja hardverska moć grafičkih procesora koji se obično koriste kod igraćih konzola, a kod konzola se dosta često koristi i tehnologija DRS (Dynamic Resolution Scaling) koja zapravo dinamički smanjuje ciljanu rezoluciju prikaza kako bi se postigao određeni cilj po pitanju performansi, odnosno određeni broj sličica u sekundi (obično 30 ili 60 fps-a).
Treba reći kako su upscaling tehnologije koje su ranije korištene kod konzola bile osjetno jednostavnije i manje sofisticirane od ovih današnjih. Ovo je jedan od razloga zašto se nisu dugo koristile u svijetu PC igara, s obzirom da bi gubitak u kvaliteti prikaza bio daleko vidljiviji na monitoru s većom gustoćom piksela koji gledamo iz neposredne blizine, nego što je to slučaj kod TV-a koji gledamo s veće udaljenosti.
Povratak „izgubljenih“ fps-ova
Još jedan od vrlo značajnih razloga brzog i naglog razvoja i porasta popularnosti upscaling tehnologija u PC svijetu svakako je pojava osjetno zahtjevnijih i znatno naprednijih tehnologija prikaza u modernim 3D igrama, kao što je Ray Tracing. Tehnologije poput Ray Tracinga znatno poboljšavaju kvalitetu prikaza, posebno kada govorimo o osvjetljenju ili sjenama, no zahtijevaju iznimno brze grafičke procesore i u pravilu uzrokuju osjetan pad performansi. U tom slučaju, upscaling tehnologije mogu nam pomoći da relativno jednostavno i brzo vratimo „izgubljene“ sličice u sekundi.
S obzirom da se od našeg prethodnog susreta s upscaling tehnologijama kod PC igara dosta toga promijenilo i novosti su brojne, odlučili smo kroz jednu ovakvu temu detaljno vidjeti što ima novog i na koji način danas, početkom 2024. godine, funkcioniraju upscaling tehnologije.
Možemo reći kako se ključni princip funkcioniranja ovih tehnologija nije previše mijenjao, no tehnologije su dosta unaprijeđene, a tu su i neke dosta značajne novosti povezane na ovaj ili onaj način s ovim tehnologijama.
Ovdje moramo napomenuti kako ćemo se kroz ovu temu prvenstveno baviti Nvidijinim i AMD-ovim upscaling tehnologijama. U međuvremenu se na tržištu modernih mainstream grafičkih procesora pojavio i treći igrač - Intel. Dakako, Intel je također razvio svoju upscaling tehnologiju XeSS (Xe Super Sampling), no ovom se tehnologijom ovdje nećemo detaljnije baviti. Prvenstveno zbog činjenice kako Intelove grafičke kartice trenutno koristi relativno mali broj korisnika, te zbog toga što je Intelova XeSS tehnologija u ovom trenutku podržana u relativno malom broju igara.
Ovdje dolazimo do još jedne od glavnih značajki modernih upscaling tehnologija. Ove tehnologije, naime, moraju biti implementirane direktno od strane kompanija koje razvijaju igru u sam „engine“ pojedine igre, u pravilu na zadnjem koraku prije prikaza slike na ekranu. Istina, postoje neka rješenja za upscaling - prije svega od strane AMD-a (tehnologija RSR) - koja se mogu omogućiti za svaku igru putem odgovarajuće opcije u kontrolnom centru upravljačkih programa. Međutim, kvaliteta ovakvih rješenja je znatno lošija od kvalitete upscaling tehnologija implementiranih direktno u pojedinoj igri.
Najnovija verzija AMD-ove upscaling tehnologije FSR3 uz napredne upscaling mogućnosti uključuje između ostalog i opciju samostalnog generiranja frameova
Dva računala i hrpa (super zahtjevnih) igara
Kako bismo dobili što bolji uvid u to kako funkcioniraju moderne upscaling tehnologije, za potrebe ove teme koristili smo dva gaming računala prilično različitih mogućnosti. U prvom je slučaju bila riječ o gaming računalu visoke klase temeljenom na AMD-ovom procesoru Ryzen 7 7800X3D i Nvidijinoj grafičkoj kartici najnovije generacije RTX 4080. Navedena kartica podržava sve najnovije opcije po pitanju upscaling tehnologija, stoga nam je dobro poslužila za ovu svrhu.
S druge strane, koristili smo i nekoliko godina star, sada već, možemo reći, vremešan gaming stroj temeljen na AMD-ovom procesoru Ryzen 5 3600 i grafičkoj kartici Radeon RX 6800. Ovakvo računalo odgovara nešto starijem gaming računalu kakvo danas posjeduju mnogi korisnici. Zato je bilo vrlo zanimljivo pogledati na koji nam način upscaling tehnologije mogu omogućiti da se ovakvo starije računalo nosi s novijim, grafički iznimno zahtjevnim igrama.
Upravo smo takve igre koristili za potrebe ove teme, a izbor naslova je doista raznolik, uključujući Starfield, Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, pa i najnoviji Avatar: Frontiers of Pandora. Osim testiranja performansi uslijed korištenja upscaling tehnologija, itekako smo obratili pažnju i na samu kvalitetu slike. Premda moramo reći kako je danas vrlo teško procjenjivati kvalitetu slike prilikom korištenja upscaling tehnologija, posebno zbog toga što statične slike često ne oslikavaju pojedine probleme do kojih dolazi prilikom prikaza brzih scena i slika u pokretu.
Konačno, ovdje još jednom moramo napomenuti kako nam je u ovom slučaju glavni fokus bio na modernim upscaling tehnologijama, prvenstveno njihovoj implementaciji u najnovijim igrama. Dakako da postoje i neki drugi načini potencijalnog poboljšanja performansi u igrama, no oni su dio jedne dosta šire priče o performansama modernih grafičkih kartica.
Aktualna verzija Nvidijine upscaling tehnologije DLSS3 donijela je prije svega mogućnost samostalnog generiranja frameova uz pomoć AI-ja
Mala abeceda upscalinga
Premda smo već opširno pisali o tehnološkoj pozadini i načinu rada upscaling tehnologija, smatramo da je u kontekstu boljeg razumijevanja ove teme poželjno da ponovimo neke stvari uz nešto širi osvrt na moderne mogućnosti. Ponajprije ovdje valja naglasiti kako ćete često uz ime pojedine upscaling tehnologije pronaći neku brojčanu oznaku koja označava njenu verziju, primjerice, DLSS3. U pravilu je ovdje riječ o oznaci pojedine generacije ove tehnologije, pri čemu veći broj označava i tehnološki napredniju tehnologiju. Ovdje treba ipak biti oprezan, jer se ove oznake znaju često koristiti i u marketinške svrhe.
U ovom trenutku imamo zapravo tri ključne upscaling tehnologije prisutne u svijetu PC igara. Najstarija je Nvidijina tehnologija DLSS (Deep Learning Super Sampling), slijedi AMD-ova tehnologija FSR (FidelityFX Super Resolution), te konačno Intelova XeSS (Xe Super Sampling). Važno je odmah napomenuti kako Nvidijinu DLSS tehnologiju podržavaju isključivo Nvidijine serije RTX kartica (RTX 2000, 3000 i 4000), s tim da DLSS3 podržavaju isključivo najnovije RTX 4000 kartice.
AMD-ovu FSR3 tehnologiju podržavaju sve novije AMD-ove kartice, no ovu tehnologiju možete koristiti i sa svim modernijim Nvidijinim karticama. FSR tehnologija je u pravilu razvijena kao open source i po tome je jedinstvena. Međutim, neke od najnovijih mogućnosti FSR tehnologije koje poznajemo pod nazivom FSR3 dostupne su isključivo vlasnicima novijih AMD-ovih kartica (Radeoni RX 6000 i RX 7000).
Intelova XeSS tehnologija dostupna je ukoliko koristite modernu Intelovu, Nvidijinu ili AMD-ovu karticu. Premda treba reći kako se performanse prilikom korištenja ove Intelove tehnologije mogu dosta razlikovati s obzirom na korištenu grafičku karticu.
Naime, Intel, kao i Nvidia, kod svoje upscaling tehnologije koristi mogućnosti zasebnih AI sklopova koji su dio pojedinih grafičkih procesora za postizanje ponajboljih rezultata po pitanju performansi i kvalitete slike. AMD kod svoje FSR tehnologije zasad ne koristi AI, već je sve bazirano na unaprijed definiranim algoritmima, a izvedba prepuštena uobičajenim shaderskim procesorima.
Dakle, da pojednostavimo: ukoliko posjedujete Nvidijinu RTX karticu, možete koristiti DLSS (za najnovije opcije treba vam RTX 4000 kartica), AMD-ov FSR ili Intelov XeSS. Za korisnike starijih Nvidijinih kartica dostupan je FSR ili u rijetkim slučajevima XeSS. Ukoliko imate noviju AMD-ovu grafičku karticu, možete koristiti FSR (samo novije kartice podržavaju FSR3) ili ponegdje XeSS. Konačno, imate li Intelovu karticu možete koristiti XeSS ili FSR. Posve je jasno kako Nvidia na DLSS gleda kao na svoju tehnologiju (ne možete koristiti DLSS s AMD-ovom ili Intelovom karticom) koju pritom obilato koristi kao svojevrsni prodajni adut prilikom predstavljanja nove generacije kartica. AMD i Intel su puno otvoreniji, pa FSR i XeSS možete koristiti i s Nvidijinim karticama.
Najnovije Nvidijine kartice zadnje generacije poput RTX 4080 podržavaju aktualnu verziju DLSS-a, uključujući samostalno generiranje frameova uz pomoć AI-ja
TAA je temelj modernog upscalinga
Sada ćemo se nešto detaljnije pozabaviti tehnološkim značajkama i novostima koje donose Nvidijina DLSS i AMD-ova FSR tehnologija. Nvidijina upscaling tehnologija DLSS se danas smatra najnaprednijom. Međutim, prva verzija DLSS tehnologije nije ostavila osobito dobar dojam kada se prvi put pojavila početkom 2019. godine. Bila je osmišljena kao svojevrstan prodajni adut za RTX 2000 generaciju kartica, no mali broj podržanih igara i, najblaže rečeno, slaba kvaliteta prikaza bili su glavni kamen spoticanja na početku.
Velik napredak postignut je u proljeće 2020. godine s DLSS-om 2.0 koji je u potpunosti promijenio način funkcioniranja ove tehnologije, donio velika poboljšanja po pitanju kvalitete slike i od tada se ona ubrzano razvija i podržana je u velikom broju igara.
Ovdje treba reći kako sve moderne upscaling tehnologije u svojoj osnovi nisu ništa drugo nego TAA (Temporal Anti Aliasing) upscaleri. TAA je danas dominantna verzija anti-aliasinga (otklanjanja nazubljenosti prikaza, te efekata treperenja i svjetlucanja računalnog prikaza 3D grafike) u modernim igrama. TAA se u dobroj mjeri oslanja na informacije iz prethodnih frameova (slika) koje onda kombinira s informacijama o pojedinim pikselima iz trenutnog framea kako bi se efektivno postigao „izglađeniji“ 3D prikaz. U tom smislu i sve verzije modernih upscaling tehnologija sadrže anti-aliasing komponentu. U stvarnosti, korištenje TAA anti-aliasinga bez upscalinga Nvidia naziva DLAA (Deep Learning Anti Aliasing) i ova je opcija dostupna u brojnim igrama koje podržavaju DLSS 2.0 ili noviji.
Najnovije AMD-ove grafičke kartice temeljene na RDNA3 tehnologiji u potpunosti podržavaju sve napredne mogućnosti AMD-ove tehnologije FSR3
Kako bi mogućnost samostalnog generiranja frameova mogla pravilno funkcionirati, u Windowsima je potrebno omogućiti opciju Hardware Accelerated Scheduling
DLSS – upscaling na AI pogon
DLSS upscaling od verzije 2.0, pojednostavljeno rečeno, također funkcionira na sličnom principu kao TAA. Dakle, koriste se informacije iz prethodnih frameova (neobrađena slika niske rezolucije, depth buffers, drugi podaci poput svjetline i sl.). Također se koriste vektori kretanja koji daju informaciju o tome u kojem se smjeru objekti na sceni kreću od framea do framea. Ovi se vektori mogu primijeniti na slike visoke rezolucije kako bi se predvidjelo kako će izgledati sljedeći frame.
Posebnost DLSS tehnologije je svakako korištenje AI mogućnosti u sljedećem koraku. Naime, algoritam koristi AI neuronsku mrežu koja koristi sve ranije navedene podatke i uspoređuje trenutni frame niže rezolucije s prethodnim frameom više rezolucije piksel po piksel kako bi se odredilo na koji način rekonstruirati novi izlazni frame veće kvalitete. Ovaj se postupak ponavlja više tisuća puta kako bi se postigli što bolji rezultati. Ovdje do izražaja dolaze i zasebni AI sklopovi kod modernih Nvidijinih grafičkih procesora. To su tzv. Tensor jezgre koje se koriste prilikom ovog dijela upscalinga slike. Ovdje valja naglasiti kako je DLSS 2.0 donio velik napredak u odnosu na prethodnu verziju ove tehnologije s obzirom da više nije potrebno „treniranje“ AI mreže za svaku pojedinu igru, već se koristi univerzalna općenita AI mreža koja radi sa svim igrama, a omogućuje bržu integraciju.
DLSS u novijim igrama općenito možete koristiti u četiri opcije kvalitete prikaza: Quality, Balanced, Performance i Ultra Performance. Svaka od ovih opcija zapravo označava određeni postotak native rezolucije koju algoritam koristi za renderiranje osnovne slike prilikom upscalinga.
Krajem 2022. godine, Nvidia je predstavila DLSS u verziji 3.0 koji donosi daljnja unaprjeđenja i poboljšanja po pitanju kvalitete slike, ali i uvodi važnu novost - mogućnost samostalnog generiranja novih frameova. Ovu mogućnost trenutno podržavaju isključivo najnovije RTX 4000 kartice.
DLSS 3.0 donosi Optical Frame Generation tehnologiju zaduženu za generiranje novih frameova, te integrira Nvidijinu Reflex tehnologiju za smanjenje latencije. Poseban sklop Optical Flow Accelerator analizira dva uzastopna framea i izračunava polje optičkog toka.
Prikaz performansi DLSS tehnologije u tri popularne i grafički zahtjevne igre
Usporedba kvalitete slike pojedinih opcija upscalinga prilikom korištenja DLSS tehnologije u igri Starfield
Cyberpunk 2077 u svojoj najnovijoj verziji omogućuje korištenje Path Tracinga, najnaprednije Ray Tracing tehnike koja omogućuje impresivnu kvalitetu slike, ali je i iznimno zahtjevna za grafičke procesore
AI za samostalno generiranje novih slika
Potom AI mreža odlučuje kako koristiti informacije iz vektora kretanja, polja optičkog toka i sekvencijalnih frameova za stvaranje zasebnih frameova. Ovakvi se generirani frameovi umeću između „stvarnih“ frameova, renderiranih na klasičan način, kako bi se poboljšao osjećaj nesmetane, glatke animacije. Treba reći kako korištenje opcije samostalnog generiranja pojedinih frameova ima i negativnu stranu u obliku povećanja latencije. Zbog toga se ova opcija kombinira s tehnologijom Reflex za smanjenje latencije.
Nedavno je također predstavljen DLSS 3.5 koji uključuje jednu manju reviziju, odnosno unaprjeđenje ove tehnologije koje se bavi rekonstrukcijom Ray Tracing efekata. Ponajprije se ovdje radi o naprednom AI modelu koji zamjenjuje tradicionalne denoisere koji su nužni kako bi se otklonili artefakti koji nastaju prilikom renderiranja Ray Tracing efekata. Nvidia s DLSS-om 3.5 koristi pet puta više podataka i AI algoritme koji prepoznaju različite Ray Tracing efekte, te mogu pametnije primijeniti vremenske i prostorne podatke kako bi omogućili bolju kvalitetu slike prilikom upscalinga.
U svakom slučaju, DLSS se posljednjih godina ubrzano razvijao i danas je dostupan u velikom broju igara. Prema Nvidijinim tvrdnjama krajem 2023. godine, oko 500 aplikacija i igara podržava DLSS. Ovdje nije baš jasno koju verziju DLSS-a podržavaju navedene igre i aplikacije, ali ovo je doista značajan broj. Primjerice, prije dvije i pol godine govorili smo o svega podržanih 50-ak igara. Jedno je sigurno - DLSS je trenutno najpopularnija i najrasprostranjenija upscaling tehnologija u svijetu PC igara.
Usporedba kvalitete slike pri pojedinim opcijama upscalinga prilikom korištenja DLSS i FSR tehnologija u igri Forspoken
FSR - open source ubrzanje dostupno svima
Popularnost DLSS-a nas ne čudi previše, jer Nvidia već duži niz godina dominira tržištem zasebnih grafičkih kartica. Glavni Nvidijin konkurent AMD je, dakako, kao odgovor na DLSS razvio vlastitu upscaling tehnologiju pod nazivom FSR (FidelityFX Super Resolution). Posebnost AMD-ove FSR tehnologije je to što je u potpunosti temeljena na open source pristupu i dio je AMD-ove GPU Open inicijative. To znači da je ova tehnologija šire dostupna, jednostavna za implementaciju i moguće ju je koristiti i na grafičkim karticama drugih proizvođača.
Prva verzija AMD-ove FSR upscaling tehnologije predstavljena je u lipnju 2021. godine. Prva inačica FSR tehnologije koristi napredni prostorni algoritam koji se oslanja na shaderske procesore grafičkog čipa. Ovaj algoritam uključuje analizu izvornog prikaza kako bi se detektirali rubovi objekata, koji se potom rekonstruiraju u visokoj razlučivosti na ciljanu rezoluciju.
Nakon toga slijedi postupak izoštravanja prikaza (sharpening). Velika prednost FSR1 tehnologije svakako je kompatibilnost s gotovo svim Direct X 11 grafičkim procesorima, uključujući integrirane grafičke čipove. S druge strane, kvaliteta skalirane slike često kod FSR-a 1 nije bila na zadovoljavajućoj razini, posebno ako ste već u startu koristili relativno nisku native rezoluciju (primjerice, 1.080p). Također, FSR1 nije uključivao anti-aliasing, već se u potpunosti po tom pitanju oslanjao na anti-aliasing implementaciju u svakoj pojedinoj igri. U samom početku, FSR je bio podržan u relativno malom broju igara, no taj broj se vrlo brzo povećao. Danas je FSR1 još uvijek prisutan u određenom broju igara, a ovakav upscaling je također temelj RSR (Radeon Super Resolution) tehnologije koju je moguće koristiti praktično u svakoj novijoj igri putem opcije u kontrolnom centru AMD-ovih upravljačkih programa.
Godinu dana nakon predstavljanja prve verzije FSR-a, pojavio se FSR2 koji svakako donosi prekretnicu u razvoju ove tehnologije. Naime, FSR2 je - po uzoru na DLSS - TAA upscaling tehnologija, što znači da se oslanja na podatke iz prethodnih frameova i vektore kretanja za rekonstrukciju slike s niže na višu rezoluciju. Također, FSR2 donosi vlastitu implementaciju anti-aliasinga. Zapravo, u odnosu na DLSS2, i FSR2 koristi vrlo sličan princip rada i slične algoritme. Jedina je razlika u činjenici da Nvidia prilikom završne faze upscalinga koristi AI, dok se AMD i dalje u potpunosti oslanja na izvršavanje ovih operacija putem klasičnih shaderskih procesora.
Prikaz performansi u tri testne igre prilikom korištenja AMD-ove FSR upscaling tehnologije
AMD-ov odgovor na DLSS3
Konačno, u jesen 2023. godine, AMD je predstavio FSR3 koji donosi dvije važne novosti. Prije svega, podršku za samostalno generiranje novih frameova, odnosno interpolaciju frameova, te po prvi put i opciju korištenja anti-aliasinga, koji je dio FSR3 tehnologije, bez upscalinga, tzv. native AA.
FSR3 je i dalje dostupan kao open source i samim time je posebno zanimljiv, s obzirom da mogućnost „stvaranja“ novih frameova donosi potencijalno velikom broju korisnika, bilo da je riječ o korisnicima AMD-ovih ili Nvidijinih grafičkih procesora. Ovdje valja naglasiti da mogućnost generiranja novih frameova zahtijeva korištenje Direct X-a 12, što znači da je dostupna isključivo u novijim igrama. Upscaling tehnologije općenito se mogu implementirati u bilo koju igru koja primarno kao API koristi DX11, DX12 ili Vulkan.
Što se tiče AMD-ove verzije generiranja frameova, odnosno FSR3 tehnologije, ona je u trenutku nastajanja ovog teksta dostupna u tri igre: Immortals of Aveum, Forspoken i Avatar: Frontiers of Pandora.
Kada je u pitanju FSR, AMD se ovdje oslanja na dvije nove tehnologije - Frame Interpolation i Optical Flow, a nova komponenta je i Anti-Lag+ za smanjenje latencije. Pritom treba reći kako, za razliku od DLSS-a, mogućnost generiranja novih frameova zahtijeva da ponajprije bude prvo omogućen odgovarajući upscaling. Također, AMD ne preporučuje da se opcija generiranja novih frameova koristi ukoliko inicijalno ne ostvarujete barem 60 fps-a u pojedinoj igri. Razlog tome su daleko izraženiji artefakti kod interpolacije frameova pri manjem broju sličica u sekundi.Ovdje moramo spomenuti kako FSR3 za mogućnost korištenja samostalnog generiranja frameova, poput DLSS-a 3, zahtijeva da opcija Hardware Accelerated GPU Scheduling unutar Windowsa bude omogućena. Ova opcija zapravo smanjuje opterećenje procesora i ukupnu latenciju u igrama tako da većinu zadataka vezanih uz izvođenje pojedinih funkcija u engineu igre prebacuje u potpunosti na grafički procesor.
U svakom slučaju, FSR3 po pitanju generiranja frameova funkcionira na sličan način kao i DLSS3 (interpolacija frameova, pa potom umetanje samostalno generiranih frameova između pojedinih klasično renderiranih frameova), s tim da ponovo AMD za sve ove operacije koristi isključivo shaderske procesore, a ne, primjerice, zasebne AI sklopove.
Konačno, valja napomenuti kako je AMD znatiželjnim korisnicima i entuzijastima omogućio tehnologiju Fluid Motion Frames koja je dostupna kao dio posebnog beta upravljačkog programa.
Ovdje je riječ o mogućnosti korištenja samostalnog generiranja frameova u bilo kojoj DX11 i DX12 igri ukoliko posjedujete AMD-ovu grafičku karticu serije RX 6000 ili RX 7000. Ova je funkcija još uvijek u eksperimentalnoj fazi i nije bez nedostataka, ali predstavlja zanimljivu opciju za vlasnike AMD-ovih kartica.
Najnovija Ubisoftova hit igra Avatar: Frontiers of Pandora ističe se iznimno vizualno atraktivnim 3D prikazom, a pritom podržava DLSS i FSR3 upscaling tehnologije
Immortals of Aveum zanimljiva je novija igra temeljena na Unreal Engineu 5 koja u potpunosti podržava FSR3, uključujući opciju samostalnog generiranja frameova
XeSS - Intelova upscaling tehnologija
Ukupno gledano, AMD je s FSR tehnologijom doista razvio vrlo moćnog konkurenta Nvidijinoj DLSS tehnologiji. Prema AMD-ovim tvrdnjama, krajem 2023. godine je FSR tehnologija na ovaj ili onaj način prisutna u preko 300 igara, što je respektabilna brojka. Drugi konkurent DLSS-u je i Intelova XeSS tehnologija, koju ćemo ukratko spomenuti na kraju ovog detaljnog tehnološkog pregleda.
Ova tehnologija radi na istovjetnom principu TAA upscalinga kao što je to slučaj kod najnovijih verzija DLSS-a i FSR-a. Intelov XeSS, poput FSR-a, podržava grafičke procesore drugih proizvođača. S druge strane, Intel za ponajbolje performanse prilikom korištenja XeSS-a u kombinaciji s Intelovim grafičkim procesorima koristi određene zasebne hardverske sklopove koje možemo usporediti s Nvidijinim Tensor jezgrama. Najveći problem XeSS je činjenica što je prisutan u relativno malom broju dostupnih igara i aplikacija.
Jeftini fps boost?
Efikasnost i u konačnici porast performansi uslijed korištenja pojedine upscaling tehnologije ovisi o više raznih faktora: ponajprije o samoj igri, odabranoj native rezoluciji, odabranoj opciji, odnosno kvaliteti upscalinga, i konačno korištenoj grafičkoj kartici. Vidljivo je da prilikom korištenja upscaling tehnologije s moćnom karticom poput RTX 4080, porast performansi posebno pri nižim rezolucijama i nije osobito značajan. Kartica poput RTX 4080 već je u startu dovoljno brza, pa ste pri nižim rezolucijama u pravilu ograničeni brzinom procesora. U nekim slučajevima, resursi potrebni za upscaling mogu dovesti i do pada performansi, kao što možemo vidjeti u Cyberpunku 2077 na 1.080p rezoluciji s agresivnijim opcijama DLSS-a. Porast performansi u Cyberpunku 2077 je općenito prilično skroman na nižim rezolucijama. Svejedno, nekakvih 10-15 fps-a više svakako su dobrodošli i u tim situacijama.
Cijela priča se dosta mijenja u trenutku kada počnemo koristiti daleko zahtjevnije rezolucije poput 4K ili napredne Ray Tracing efekte. Prilikom korištenja 4K rezolucije porast performansi uslijed upscalinga je osjetno veći. Još veću korist od upscalinga vidjet ćete ukoliko koristite napredne Ray Tracing efekte. Ovdje smo zabilježili čak dvostruko bolje performanse u nekim slučajevima. Posljedica je to zahtjevnosti Ray Tracing efekata, pri čemu je grafički procesor isključivi i jedini ograničavajući faktor.
U pravilu, dakle, što je viša native rezolucija prikaza i što su zahtjevnije postavke 3D prikaza (ponajprije prilikom korištenja Ray Tracinga), to će i porast performansi prilikom korištenja upscalinga biti daleko veći. Pritom je opcija Quality kod svih upscaling tehnologija najisplativija, jer u pravilu donosi najveći porast performansi uz ponajbolju kvalitetu slike. Opcije Balanced i Performance mogu još nešto poboljšati performanse, ali će i kvaliteta prikaza biti osjetno lošija.
Prikaz performansi prilikom korištenja DLSS tehnologije u iznimno zahtjevnoj igri Cyberpunk 2077: Phantom Liberty
Nvidijina Reflex tehnologija koja omogućuje dodatno smanjenje latencije prisutna je u sve većem broju novijih igara
Upscaling nije svemoguć
Kada je u pitanju nešto starije računalo s Ryzenom 3600 i Radeonom RX 6800, skaliranje je prilično slično, s time da ovdje u startu imamo dosta niži broj sličica u sekundi. Zbog toga i opcije kao što su Balance i Performance mogu donijeti daljnji, dobrodošli porast performansi. Premda, pokazalo se u nekim igrama da će sporiji procesor dosta ograničiti porast performansi u nekim slučajevima.
S druge strane, pri višim rezolucijama i maksimalnim postavkama 3D prikaza, primjerice, u zahtjevnoj igri kao što je Avatar: Frontiers of Pandora, porast performansi iznosi više od 30% već prilikom korištenja Quality FSR3 opcije. Ukoliko želite ponajbolje moguće performanse, upscaling tehnologije ne donose takav porast kao jednostavno korištenje niže rezolucije, međutim, kvaliteta slike je prilikom korištenja FSR-a osjetno bolja. Valja napomenuti kako svaka upscaling tehnologija zahtijeva određene resurse za svoj rad samim time što posjeduje i anti-aliasing komponentu.
Vidljivo je da FSR može nešto starijoj kartici omogućiti osjetno bolje performanse bez osjetnog smanjenja kvalitete 3D prikaza, što u nekim slučajevima može značiti razliku između 30 i recimo 50 fps-a. Štoviše, u Avataru s FSR3 i opcijom Performance na rezoluciji 3.440 x 1.440 zabilježili smo dvostruko bolje performanse. Zapravo, upscaling vam s nešto starijim računalom daje dodatnu mogućnost jednostavnog povećanja performansi kao alternativu korištenju nešto lošijih detalja 3D prikaza.
Nvidijin softverski alat ICAT koristili smo za usporedbu kvalitete slike između pojedinih upscaling tehnologija i raznih opcija upscalinga poput Quality, Balanced i sl.
„Umjetni frameovi“ - kad 120 fps-a djeluje kao 60
Dakako, ono što nas je ponajviše zanimalo kod najmodernijih upscaling tehnologija je mogućnost generiranja novih frameova. Ovdje odmah moramo jasno naznačiti kako, premda se broj sličica u sekundi efektivno povećava, ovakvi „umjetno“ generirani frameovi zapravo ne donose porast performansi u klasičnom smislu. Naime, na ovaj način generirani frameovi ne donose bolju odzivnost i nižu latenciju kao što je to slučaj kod klasično renderiranih frameova. Štoviše, ovakav način umetanja frameova donosi za posljedicu veću latenciju. Zbog toga se ovakve tehnologije uvijek kombiniraju s odgovarajućim tehnologijama za smanjenje latencije (Nvidia Reflex ili AMD Anti-Lag). Također, valja spomenuti kako smo prilikom korištenja generiranja frameova zabilježili i veću potrošnju videomemorije.
Pojednostavljeno rečeno, 120 fps dobivenih generiranjem, odnosno interpolacijom frameova, u pojedinoj igri će vam djelovati poput „pravih“ 60 fps-a. Glavna prednost je u poboljšanoj fluidnosti, odnosno glatkoći animacije koju vidite na ekranu. Zbog svega navedenog, brojke fps-a koje prezentiramo u odgovarajućoj tablici vezano za samostalno generiranje frameova su više ilustrativne prirode i nisu usporedive s brojem fps-a dobivenih na klasičan način.
Mogućnost samostalnog generiranja frameova više vidimo kao zgodan dodatak upscaling tehnologijama. U kombinaciji s upscalingom može donijeti još malo vizualno bolji prikaz u pojedinoj igri. Međutim, ovakve tehnologije imaju i svoju lošu stranu. Umetnuti frameovi često nisu dobro sinkronizirani s klasično renderiranim frameovima što dovodi do pojave raznih artefakata, zaostataka iz prethodnih frameova, tzv. ghostinga, i problema s prikazom korisničkog sučelja u igri. Također je preporuka da ne uključujete generiranje frameova ukoliko su performanse ispod 60 fps-a - upravo zbog znatno izraženijih i vidljivijih anomalija u prikazu.
DLSS3 je trenutno osjetno fleksibilnija tehnologija u odnosu na FSR3 po pitanju samostalnog generiranja frameova. Naime, DLSS3 nudi mogućnost samostalnog generiranja frameova bez korištenja upscalinga. U slučaju FSR-a 3 takvo što nije moguće. Nadalje, Nvidijina tehnologija daleko bolje funkcionira u kombinaciji s VRR tehnologijama i bez korištenja V-Sync-a. Što se tiče FSR-a 3, AMD preporučuje korištenje V-Synca u slučaju da koristite opciju samostalnog generiranja frameova. U suprotnom, cijeli prikaz djeluje dosta neujednačeno, „istrzano“ i bez glatke animacije, što je nepoželjno. Mi smo testirali opciju generiranja frameova, odnosno FSR-a 3 u tri igre: Forspoken, Immortals of Aveum i Avatar: Frontiers of Pandora. Sve skupa radi sasvim dobro bez jako vidljivih anomalija u prikazu ako vam je nazivno fps dovoljno visok. Valja napomenuti da ovu mogućnost FSR-a 3 možete iskoristiti i ako imate Nvidijinu ili Intelovu karticu novije generacije.
Nvidijina tehnologija za samostalno generiranje frameova pomoću AI-ja dio je najnovije inačice DLSS-a, a za korištenje ove tehnologije potrebna vam je RTX 4000 kartica
AMD-ova FSR3 tehnologija donosi mogućnost samostalnog generiranja frameova, a trenutno je dostupna u tri igre od kojih valja svakako izdvojiti implementaciju u igri Avatar: Frontiers of Pandora
Kvaliteta slike - mitovi, laži i... kompromisi
upscaling tehnologije mogu omogućiti osjetan porast performansi u igrama. Međutim, ono što je danas vrlo teško zapravo objektivno procijeniti jest koliko je pritom izražen gubitak u kvaliteti slike. Moderne igre, naime, koriste veliku količinu post-processing efekata kao što su motion blur, film grain, depth of field i sl. koji utječu na završni prikaz koji vidimo na monitoru. Nadalje, ranije spomenuta TAA tehnologija (koja je temelj svih upscaling tehnologija) već sama po sebi uvjetuje, općenito gledano, „mekši“ i nešto manje jasan prikaz. Zbog ovoga ćete u većini modernih igara pronaći posebnu opciju za dodatno „izoštravanje“ slike prema vlastitoj želji ukoliko koristite upscaling.
Konačno, statična slika nam ne otkriva sve probleme do kojih dolazi prilikom bržih scena uslijed korištenja upscalinga. Prije svega mislimo na treperenje i svjetlucanje određenih objekata i pojavu tzv. „ghostinga“.
Zlatno pravilo kod upscalinga svakako glasi: što viša rezolucija izlazne slike, to bolji rezultat. Monitori i televizori više rezolucije s većom gustoćom piksela su dakle osjetno pogodniji za upscaling. Primjerice, odabir 4K rezolucije omogućuje upscaling tehnologiji već u početku 3D prikaz s osjetno većim brojem piksela koji je onda lakše rekonstruirati na izlaznu rezoluciju bez većeg gubitka detalja.
Prilikom korištenja nižih rezolucija (Full HD), a i agresivnih opcija upscalinga (Balanced, Performance), prikaz vidljivo gubi na detaljima, rubovi objekata su slabije definirani, slika je manje oštra i pojedini artefakti su više izraženi. Ovdje treba naglasiti kako se kvaliteta implementacije upscaling tehnologija može jako razlikovati od igre do igre, što može značajno utjecati na percepciju kvalitete slike.
Slično možemo reći i kada govorimo o usporedbi najnovijih inačica DLSS-a i FSR-a. Teško je za bilo koju od ovih tehnologija reći da omogućuje bolju kvalitetu slike, jer se to razlikuje od igre do igre, a i može biti vrlo subjektivno.
Ono što možemo reći jest to da se DLSS nešto bolje nosi sa skaliranjem slike na nižim rezolucijama i prilikom korištenja agresivnijih opcija poput Balanced ili Performance.
Općenito, ukoliko želite najbolju moguću kvalitetu slike prilikom korištenja upscalinga s 1.080p izlaznom rezolucijom, koristite isključivo Quality opciju, za 1.440p osim ove opcije u obzir dolazi i Balanced, a kod 4K Quality daje odličan rezultat, Balanced vrlo dobar, a možete probati i Performance opciju za potencijalno najveći porast performansi.
Ilustracija performansi prilikom korištenja tehnologija za samostalno generiranje frameova. Generiranje frameova donijet će značajan skok u fps-u
Upscaling - nužno zlo ili zamjena za novu karticu?
Neupitno je kako su se moderne upscaling tehnologije munjevito brzo razvijale zadnjih nekoliko godina u svijetu PC igara. Danas ogroman broj igara podržava ponajprije DLSS i FSR, a nove igre su nezamislive bez podrške za upscaling tehnologije. Same tehnologije svakako su danas naprednije i omogućuju više opcija i bolju kvalitetu slike.
Međutim, ne treba na upscaling tehnologije gledati kao na zamjenu za novu, bržu i tehnološki napredniju karticu. Bilo da govorimo o gamerima koji ovime žele odgoditi nadogradnju starije kartice ili kompanijama koje razvijaju moderne igre kao izgovor za izostanak odgovarajuće optimizacije performansi. Brža kartica će uvijek biti brža kartica. Upscaling je samo dodatna opcija.
Također valja imati na umu kako upscaling nije „besplatan“ način povećanja performansi. Ove tehnologije troše određene resurse, a uvijek je prisutan i odgovarajući kompromis po pitanju kvalitete slike. Nadalje, za one koji prvenstveno igraju natjecateljske online igre (Fortnite, Call of Duty i sl.) upscaling nije osobito preporučljiv, jer u pravilu povećava latenciju i smanjuje brzinu odziva, što je veliki minus kod igara koje se temelje na brzim reakcijama.
Svakako da upscaling tehnologije mogu biti itekako korisne. Posebno za vraćanje „izgubljenih“ frameova prilikom korištenja naprednih vizualnih postavki 3D prikaza poput Ray Tracinga ili Path Tracinga. U ovom slučaju upscaling donosi ogroman porast performansi.
Najnoviji trend u svijetu upscaling tehnologija svakako su opcije za samostalno generiranje, odnosno interpolaciju frameova. Premda potencijalno donose nešto fluidniji prikaz, slike po nama nisu osobito korisne, jer sa sobom nose višu latenciju i potencijalne probleme u prikazu.
Što se tiče samih tehnologija, Nvidijina tehnologija DLSS je trenutno najfleksibilnija, najviše zastupljena u svijetu PC igara i potencijalno donosi ponajbolju kvalitetu slike. Međutim, za korištenje najnovije verzije DLSS tehnologije trebat će vam najnovija Nvidijina kartica. AMD-ova FSR tehnologija je dobra open source alternativa DLSS-u i podržava velik broj novijih kartica.
U budućnosti bit će posebno zanimljivo vidjeti kako će napredne AI mogućnosti (trenutno prisutne dijelom kod DLSS-a) utjecati na razvoj upscaling tehnologija i može li nam umjetna inteligencija u jednom trenutku omogućiti 3D prikaz niže rezolucije koji više nećemo moći razlikovati od prikaza više rezolucije, te, primjerice, u potpunosti samostalno AI generirane frameove koji se neće bitno razlikovati od klasično renderiranih frameova od strane grafičkog procesora.
Mogućnost da prema vlastitoj želji podesite oštrinu slike prilikom korištenja upscalinga vrlo je korisna i šteta što nije prisutna u većem broju igara
Ovisno o samoj igri, možemo pronaći implementacije različitih verzija upscaling tehnologija, a ovdje vidimo da Cyberpunk 2077 koristi FSR u verziji 2.1
Kako smo testirali - Upscaling pod povećalom
Najnovije upscaling tehnologije testirali smo primarno pomoću moćnog gaming računala sastavljenog od procesora Ryzen 7 7800X3D, 32 GB radne memorije i Nvidijine grafičke kartice RTX 4080. Na računalu su bili instalirani Windowsi 11 Pro, Resizable BAR je bio uključen, kao i opcija Hardware Accelerated Scheduling koja je nužna za testiranje mogućnosti samostalnog generiranja frameova. Koristili smo najnoviji upravljački program u trenutku testiranja za Nvidijine kartice 546.17.
Upscaling tehnologije testirali smo u najnovijim i iznimno grafički zahtjevnim igrama Starfield, Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, Forspoken i A Plague Tale: Requiem s visokim postavkama 3D detalja i posebnim naglaskom na Ray Tracing. Važno je napomenuti kako su sve igre bile nadograđene na najnoviju verziju koja omogućuju podršku za novije upscaling tehnologije.
Koristili smo tri najpopularnije rezolucije (Full HD, 1.440p i 4k) i nekoliko opcija kvalitete upscalinga (Quality, Balanced, Performance). Na ovaj način smo testirali DLSS i FSR upscaling tehnologije, kao i mogućnost samostalnog generiranja frameova. Osim ovog high end računala, za potrebe testiranja koristili smo i nešto starije gaming računalo pogonjeno Ryzenom 5 3600 i Radeonom RX 6800. Ovo nam je računalo prije svega poslužilo za testiranja FSR performansi, odnosno FSR-a 3, posebno opcije generiranja frameova u igrama Avatar: Frontiers of Pandora i Immortals of Aveum.
Konačno, za usporedbu kvalitete slike kod upscaling tehnologija koristili smo Nvidijin softverski alat ICAT (Image Comparison Analysis Tool) koji omogućuje jednostavnu direktnu usporedbu slika i videa.
Starfield vam prilikom korištenja upscaling tehnologije omogućuje da sami detaljno podesite postotak izlazne rezolucije koji će algoritam koristiti prilikom upscalinga
