C впровадженням масового 4K і появою некстген консолей здавалося, що ось ось і людство вступить в світле hi-res майбутнє. Але як це зазвичай буває, на шляху до майбутнього доля розкидала технологічні граблі, Об які ми досі спотикаємося. Вузьким пляшковим горлечком в цій історії виявилися відеокарти, які не були готові до стрибка з Full HD на 4K.NVIDIA і Radeon спробували випустити доступні і в той же час потужні картки, які будуть йти в ногу з часом, але це не вирішило проблеми. У кого-то все одно немає грошей на умовну RTX 3060, у кого-то вони є, але в продажу немає самих відеокарт (спільнота геймерів передає побажання міцного здоров'я всім Майнер). У підсумку виробникам відеокарт довелося якось викручуватися і придумувати рішення на апаратному рівні. І обидві компанії прийшли до схожого рішення-штучного масштабування.

Розмови про FidelityFX, штучному масштабуванні і суперсемплінг правильніше почати з першопрохідця ― NVIDIA DLSS, який в перекладі з англійської означає «Супер-семплінг за допомогою глибокого навчання». Доступною мовою це означає, що для спрощення рендеринга у високій роздільній здатності творці відеокарт використовують самонавчальні нейромережі, які вчаться виправляти косяки зображення, викликані штучним підвищенням роздільної здатності. Наприклад, алгоритми можуть вирівнювати Піксельні "драбинки", застосовувати штучне згладжування до окремих об'єктів, накладати легкий blur до надмірно різких частин кадру і виправляти інші артефакти зображення.

За своєю суттю це схоже на так званий штучний інтелект і технології апскейлінга в сучасних телевізорах, проте під капотом заховано занадто багато відмінностей. На відміну від грубого точного масштабування або білінійного апскейлінгу алгоритми масштабування DLSS і SFR створюють більш гладкі і правильні контури, наближені до оригінального зображення.

Наприклад, перші і наступні тести DLSS показали, що вона ніяк не знижує продуктивності навіть при серйозному збільшенні роздільної здатності або графічних налаштувань. Найчастіше кількість кадрів в секунду навпаки виростає, навіть якщо ви ускладните графічні настройки і включите трасування променів. У той же Cyberpunk після другого патча активація DLSS збільшила показники FPS на 30-40%. І це після включеної трасування променів, з якої гра перетворювалася в слайд-шоу.

Звичайно, в більшості випадків результати з DLSS за якістю не дотягують до наївного роздільної здатності, а при порівнянні в лоб натурального і штучного 4k люди зазвичай вибирають перший. Найчастіше скаржаться на нерівномірність обробки, наприклад, в одній частині кадру ШІ може підкрутити різкість якомусь об'єкту, а дерева і будівлі на задньому тлі навпаки надмірно замилити, через що картинка виглядає менш природно. Однак результати все одно вражають. Неспроста під відеооглядами на Ютубі люди жартували, що це та чарівна кнопка «показати чітке фото вбивці», яку показують в детективних серіалах типу CSI.

Наприклад в цьому ролику DLSS використовують не за призначенням, намагаючись витягнути штучно занижене дозвіл з 240p і 360p до виразного Full HD, 2K і 4K.

Подробиці роботи FidelityFX і відмінності від DLSS

На відміну від DLSS у FidelityFX немає жорсткої прив'язки до специфічних функцій графічного процесора. Тобто для її роботи не потрібні виділені tensor-ядра, які оптимізовані для роботи з ШІ, нейромережами і глибоким навчанням, як у відеокартах NVIDIA Ampere і Turing.

Ще одна відмінність між DLSS і FSR полягає в тому, що DLSS акумулює дані декількох суміжних кадрів, а FSR оперує виключно даними в межах одного кадру. Це одна з причин, чому FSR діє спільно з алгоритмом повноекранного згладжування, який вибрали розробники ігор, а найбільш поширеними з них є ті чи інші різновиди TAA — тобто тимчасового згладжування.

За своєю суттю FSR швидше нагадує свого предка-технологію FidelityFX CAS, яка, скажімо прямо, не злетіла. Різниця в тому, що нинішній FidelityFX ― це цілий комплекс поліпшувачів, а FidelityFX CAS є однією з його частин. У загальному котлі обробки він знаходиться посередині між етапами тональної коригування і згладжування. Якщо не надто вдаватися в технічні деталі, весь ланцюжок обробки виглядає наступним чином.

  • Спочатку відбувається рендеринг кадру у вихідному зображенні
  • Потім починається процес штучного масштабування роздільної здатності
  • Потім FFX підсилює локальний контраст
  • В кінці все це приправляється ефектами постобробки на зразок хроматичної аберації, розмиття, зернистості і т. д.

Налаштування

Замість повзунків з необхідною роздільною здатністю софт від AMD оперує коефіцієнтами масштабування: від 1.3 х до 2x. чим менше цифра, тим краще кінцевий результат. Вийшло не дуже-то зручно, тому на офіційній презентації нам показали зрозумілу систему налаштувань з чотирма профілями, що дозволяють вибрати оптимальні параметри якості і продуктивності.

Режим Ultra Quality забезпечує найкращу якість масштабування. Щоб отримати 4k в цьому режимі, вам знадобиться вихідна роздільна здатність не менше 2954x1662. Слідом за ним йде режим Quality з коефіцієнтом масштабування 1.5. Для жаданого 4k йому потрібно згодувати сітку 2560x1440.

Третій і четвертий режими працюють швидше у зворотний бік і націлені не стільки на підвищення якості, скільки на оптимізацію FPS. Наприклад режим Perfomance - це єдиний режим з коефіцієнтом 2, який може конвертувати Full HD в 4K. в режимі Balanced ля формування 4k використовується вхідна роздільна здатність 2259x1270.


В яких іграх підтримується

На презентації AMD заявила про підтримку FSR в семи іграх: Terminator: Resistance, Evil Genius 2, 22 Racing Series, Anno 1800, Godfall, Kingshunt, і The Riftbreaker. Як ви напевно помітили, гучних проєктів в цьому списку немає, але це лише питання часу. Найближчим часом Налаштування FSR точно з'являться в Resident Evil Village, Baldur's Gate 3, DOTA 2 і Necromunda: Hired Gun ― шутері за мотивами всесвіту Warhammer 40k.

Судячи з усього за ігри можна не переживати, так як AMD вже оголосила про співпрацю з 44 геймдев компаніями, серед яких Electronic Arts, Ubisoft, Gearbox, ігровий підрозділ гіганта Warner Bros і інші імениті розробники і видавці. Вже пообіцяли, що Far Cry 6 і Vampire: The Masquerade — Bloodhunt будуть працювати з FSR прямо на релізі.


Реальні враження

Будучи любителями протестувати відеокарти ми розраховували влаштувати масштабні порівняння FSR проти DLSS, зібрати купу статистики, намалювати пачку графіків і вручити заслужений пояс переможцю. Але ні, ще рано. Справа в тому, що навіть після виходу другої версії DLSS, яка принесла безліч поліпшень, це все ще сира технологія, яка сильно залежить від поточної версії софта, драйверів відеокарти і реалізації цієї штуки з боку розробників. Тому порівнювати їх зараз-це як проводити змагання снайперів у сильний вітер.

Втім, вже на старті FSR виглядає здорованем, який дає серйозний буст до FPS в грі на високій роздільній здатності. Симулятор Політика Anno 1800 несподівано виявився дуже крутим бенчмарком для FSR. Пейзажі гри багаті на дрібні деталі і при неякісному масштабуванні з висоти пташиного польоту тут же з'являються драбинки з пікселів. При апскейлінгу до 4K режим Ultra Quality приховує деякі деталі ландшафту, але в той же час вміло прибирає зайву зернистість, драбинки і мерехтіння рухомих об'єктів. У такому режимі приріст до середньої частоти FPS виростає на 33%. Враховуючи, що ручний розгін відеокарти рідко коли дає більше 10% до вихідної потужності, це вражає. Що цікаво, в режимі Performance фреймрейт взагалі практично подвоюється, але картинка перетворюється в Мильне мило.


Ідентичну картину показали тести гри Terminator Resistance: приріст до фреймрейт становить від 28 до 92%, найкраще картинка виглядає в режимі Ultra Quality, а сама фіча однаково добре працює і на старих відкритих на зразок RX 580, і на новинках калібру Radeon RX 6700 XT.


Серед усіх протестованих ігор найбільші запити по продуктивності були у Godfall. У дозволі 4k навіть самий лайтовий апскейлінг FSR Quality додав майже 50% до середнього FPS. При зміні налаштувань FSR на наступний пункт фреймрейт зростає на 75%. Ну а масштабування в режимах Perfomance і Balanced здатне підняти лічильник кадрів в 2 – 2.5 рази.


Висновок: як і у випадку з DLSS, найбільший інтерес представляють режими Ultra Quality і Quality, які практично не відрізняються від нативного роздільної здатності і при цьому дають відчутний буст до продуктивності. Наскільки відчутний-залежить від налаштувань, моделі відеокарти і самої гри. А режими Perfomance і Balanced припадуть до двору, коли, на старенькій або вбудованій відеокарті захочеться пограти в новий ААА-проєкт з красивою графікою.

Висновок: чому вихід FidelityFX-це круто і навіщо ми все це розповідаємо?

В історії з Fidelityfx Super Resolution складно відійти від аналогії з AMD FreeSync. Це технологія для примусового усунення осідань і візуальних артефактів в динамічних сценах, яку зараз повсюдно використовують в телевізорах і моніторах. Трохи раніше NVIDIA презентувала схожу технологію під назвою G-Sync, тому на AMD мало хто ставив. Але хитруни з червоного табору зробили FreeSync безкоштовною і зняли всі обмеження на її використання, а NVIDIA вимагала гроші за ліцензію і програла війну.

І зараз Історія ніби повторюється. DLSS не перший день на ринку і вже встигла довести свою корисність, а FidelityFX Super Resolution презентували буквально позавчора. NVIDIA не планує переносити DLSS на інші платформи, а AMD знову йде по шляху відкритості. FSR стала частиною відкритої платформи AMD GPUOpen, яку при сильному спрощенні можна назвати «GitHub для розробників відеоприскорювачів». Але що важливіше, про підтримку цієї вже оголосили Sony і Microsoft. Хочеш не хочеш, а вона де факто стане галузевим стандартом.

Ще однією важливою перевагою FSR є сумісність з усіма сучасними відеокартами останніх років - а саме карти на базі архітектури AMD RDNA і RDNA 2, і навіть старі моделі на GCN, починаючи з Radeon RX 480/470/460. Обіцяють коректну роботу навіть на вбудованій графіці Radeon Vega. І що ще крутіше, технологія AMD сумісний з відеокартами NVIDIA починаючи з серії GeForce GTX 10. Пограти в умовного відьмака в 2k на Radeon RX 580 або GeForce GTX 1060 ― хто взагалі відмовиться від такого? Особливо, дивлячись на цінники нинішніх відеокарт.

Тим більше, що оновлені драйвера з FSR для карток Radeon вже можна завантажити на офіційному сайті — https://www.amd.com/en/support/kb/release-notes/rn-rad-win-21-6-1