Game hiện đại ngày nay đang trở nên sống động đến không tin được với đồ họa phức tạp và chi tiết cả về nhân vật lẫn môi trường. Sự tiến bộ này đến từ các công nghệ như ray tracing, ánh sáng tự nhiên, và đổ bóng thực tế, đôi khi khiến chúng ta nhầm lẫn giữa việc chơi game và xem phim. Tuy nhiên, sự phát triển về chất lượng đồ họa đặt ra thách thức về sức mạnh xử lý, và có những giới hạn mà phần cứng hiện tại vẫn chưa thể vượt qua. Đó là lúc công nghệ trí tuệ nhân tạo - AI (Artificial Intelligence) được đưa vào sử dụng.Để giải quyết vấn đề chất lượng đồ họa ở độ phân giải cao trong các tựa game mới, NVIDIA mang đến công nghệ DLSS (Deep Learning Super Sampling). Hợp nhất với phần cứng tương thích, DLSS không chỉ thay thế hiệu quả các kỹ thuật khử răng cưa truyền thống như TAA (Temporal Anti-Aliasing) hay MSAA (Multisample Anti-Aliasing), mà còn giúp tăng hiệu suất khung hình trong game.Công nghệ Deep Learning Super Sampling
Theo NVIDIA, DLSS 2.0 hiện nay có khả năng cải thiện tốc độ khung hình trong game từ 200% đến 300%, tăng cường hơn so với DLSS đời đầu chỉ thêm khoảng 70%. DLSS 1.0 được giới thiệu vào năm 2018, nhưng như nhiều công nghệ khác, phiên bản đầu tiên không được đón nhận nồng nhiệt do không ổn định và có nhiều hạn chế trong các tựa game nổi tiếng (giới hạn độ phân giải có thể bật DLSS). Sau 2 năm, vào tháng 3/2020, DLSS 2.0 ra đời, mang lại hiệu suất tốt hơn và ổn định hơn nhiều, cung cấp chất lượng hình ảnh đẹp và khung hình cao. Cải tiến đáng chú ý là sự xuất hiện của các tùy chọn chất lượng DLSS như Performance, Quality và Balanced. Đến tháng 9/2020, NVIDIA thêm mức Ultra Performance vào DLSS 2.1, sẵn sàng cho việc chơi game ở độ phân giải rất cao (ví dụ, 8K) và thực tế ảo (VR - Virtual Reality).
Cách hoạt động của Deep Learning Super Sampling
DLSS 1.0 của NVIDIA sử dụng mạng AI với NGX (Neural Graphics Framework), áp dụng thuật toán trí thông minh nhân tạo để cải thiện chất lượng hình ảnh với tập lệnh đồ họa có sẵn. Mạng neural DLSS AI (hay còn gọi là convolutional autoencoder) nhận các hình ảnh trước và sau khi áp dụng khử răng cưa siêu mẫu 64x, sau đó học cách render hình ảnh gần nhất với chất lượng 64x supersample anti-aliasing chỉ từ hình ảnh gốc chất lượng thấp hơn. Mục tiêu là đạt chất lượng cao mà vẫn giữ tốc độ khung hình ổn định.
Mạng AI lặp lại quá trình này, điều chỉnh thuật toán để tạo ra chất lượng tiệm cận 64x với ảnh gốc thấp. Kết quả là chất lượng tiệm cận với 64x supersample anti-aliasing mà tránh được các vấn đề của TAA như mờ toàn màn hình, nhòe do chuyển động, ghosting, artifact, hay transparency. DLSS kết hợp với Temporal Feedback để duy trì độ sắc nét qua từng khung hình, sử dụng motion vector để dự đoán hướng di chuyển của vật thể và đảm bảo hình ảnh ổn định.
Với DLSS 2.0, NVIDIA nâng cấp mạng AI neural, tận dụng Tensor Core tối ưu hơn, tăng tốc khung hình, loại bỏ giới hạn liên quan đến GPU, Settings hay độ phân giải. DLSS 2.0 chỉ cần render hình ảnh ở độ phân giải 25% - 50% so với độ phân giải gốc (thậm chí ở 11% với Ultra Performance), kết hợp Temporal Feedback để tăng độ nét và ổn định hình ảnh hơn DLSS 1.0.
DLSS 2.0 của NVIDIA NGX vẫn được đào tạo bởi trí tuệ nhân tạo, nhưng phương pháp 'dạy' đã có những sửa đổi đáng chú ý. Thay vì sử dụng ảnh trước và sau khi loại bỏ răng cưa như DLSS 1.0, NGX giờ đây mang đến một chuỗi hình ảnh độ phân giải thấp, đã áp dụng kỹ thuật khử răng cưa và vector chuyển động để hỗ trợ cho phản hồi thời gian. Trí tuệ nhân tạo sẽ so sánh những hình ảnh này với những hình ảnh độ phân giải cao (có thể lên đến 15,360 x 8640) đã được render trước đó, nhận diện sự khác biệt và học cách render tối ưu nhất. Quá trình này được lặp đi lặp lại bởi NGX trên hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu hình ảnh tham chiếu theo thời gian, tạo ra một mạng trí tuệ nhân tạo có thể nâng cấp hình ảnh với chất lượng và độ phân giải tối ưu.Cách sử dụng DLSS như thế nào?
Để sử dụng công nghệ DLSS của NVIDIA, trước hết cần đảm bảo rằng phần cứng đang sử dụng là các mẫu card đồ họa từ GeForce RTX 20 Series trở đi. Ngoài ra, tựa game mà bạn muốn kích hoạt DLSS cũng phải được hỗ trợ, vì đây là một lớp xử lý đồ họa được tích hợp trong quá trình phát triển game. Giải pháp chơi game ở độ phân giải cao mà không cần nhiều sức mạnh đồ họa này không phải là 'vô ích', do đó, hệ thống của bạn cần đáp ứng các yêu cầu để có trải nghiệm tốt nhất. Nếu đã đáp ứng, bạn chỉ cần mở game, chuyển đến cài đặt đồ họa, kích hoạt DLSS, chọn mức độ ưu đãi và thưởng thức.
Với những người không sử dụng card đồ họa từ nhóm màu xanh lá cây, có lẽ bạn đang tự đặt câu hỏi: liệu có giải pháp nào dành cho chúng tôi không? Rất may, AMD đã giới thiệu một giải pháp tương tự, mang tên là Fidelity Super Resolution 2.0, tương thích với mọi phần cứng nhờ sử dụng kỹ thuật Temporal upscaling mà không cần sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo. Hơn nữa, Radeon Super Resolution cũng là một giải pháp tương tự nhưng 'đóng', hoạt động ở mức độ driver, yêu cầu card đồ họa Radeon RX 5000 Series trở lên và áp dụng cho mọi tựa game mà không cần sự chuẩn bị từ quá trình phát triển.Kiểm tra thực nghiệm
Chúng tôi đã thực hiện bài kiểm tra hiệu suất game khi bật và tắt DLSS trên chiếc laptop chơi game Lenovo Legion 5 Pro. Cấu hình bao gồm vi xử lý Intel Core i7-12700H, 16 GB RAM, card đồ họa rời NVIDIA GeForce RTX 3070 Ti 8 GB, chạy hệ điều hành Windows 11 Home. Để có kết quả chính xác nhất, chúng tôi đã chuyển hệ thống sang sử dụng dGPU thông qua MUX switch và tắt hoàn toàn iGPU.
Các thử nghiệm đã bao gồm: