Che cosa accadrebbe se i produttori di hardware per PC abbracciassero le tecnologie di smart upscaling che stanno prendendo ormai il largo su console? È un argomento che abbiamo trattato in passato, ma con il nuovo avanzato super-sampling di Nvidia, il DLSS, abbiamo adesso una tecnologia di ricostruzione temporale hardware pienamente accelerata che fornisce ottimi risultati. Infatti, basandoci sulla demo di Final Fantasy 15 a cui abbiamo avuto accesso, il DLSS permette un aumento delle prestazioni fino al 40 per cento, e per certi versi incrementa la qualità dell'immagine.

E quindi, come funziona? Durante il reveal della tecnologia RTX alla Gamescom, il boss di Nvidia, Jen-Hsun Huang, ha parlato di come la tecnolgia deep learning progettata per i nuovi core dentro le GPU Turing, sia in grado di 'iniettare' più dettagli in ogni immagine attraverso l'esperienza maturata con immagini simili. Tradotto in DLSS, il super computer interno di Nvidia, soprannominato Saturn 5, analizza immagini in-game ad altissimo dettaglio, producendo un algoritmo di soli pochi megabyte di peso scaricabile tramite un aggiornamento driver su una scheda Nvidia RTX.

Il gioco è renderizzato a una risoluzione minore e proprio come quelle tecniche di miglioramento dell'immagine che funzionano così bene tramite le tecnologie di deep lerarning, il DLSS produce immagini a risoluzione maggiore. Siamo abbastanza certi che in atto ci sia più di quanto Nvidia ci voglia dire. Per cominciare, il DLSS fa perno su titoli che utilizzano il temporal anti-aliasing (che per dirla tutta è utilizzato in tutti i titoli moderni). Ciò suggerisce che il DLSS estrapoli le informazioni dai fotogrammi precedenti per ricostruire e iniettare quei dati tramite il suo algoritmo.

Sappiamo che è così poiché con una simile tecnica d'iniezione temporale già vista in Spider-Man su PS4, ad ogni taglio di scena non ci sono dati del frame precedente che l'algoritmo possa elaborare. Questo ci lascia con un fotogramma di un'immagine non trattata. Sì, il DLSS può essere sottoposto alla conta dei pixel. Abbiamo solo demo 4K da analizzare ma la minore risoluzione a cui Nvidia si riferisce è confermata a 1440p. Ciò riduce drasticamente la potenza degli shader richiesta per produrre il fotogramma di base, dopodiché entra in gioco il DLSS per ricostruire l'immagine. Funziona alla grande se consideriamo che ha a disposizione solo all'incirca il 44% di un'immagine 4K nativa. Abbiamo un set d'immagini comparative così che possiate trarre le vostre conclusioni a riguardo.

Dopo aver dato uno sguardo ad alcune interessanti demo, Rich, John ed Alex discutono a lungo del DLSS.

Dunque, ritorniamo a quell'audace affermazione che Final Fantasy 15 gira più fluido con DLSS ed in alcuni casi offre anche un incremento della qualità dell'immagine. Prima di tutto, le misurazioni prestazionali sono confermate, come vedrete dal widget benchmark in questa pagina, ma la qualità dell'immagine? Il DLSS basa la sua 'conoscenza' del gioco su una serie di immagini super-campionate a 64x di qualità estrema fornite dal super computer Saturn-5, ma il fatto è che il gioco che ci viene messo a disposizione utilizza una delle tecniche di anti-aliasing temporale più sfocate che abbiamo mai visto. Tiene bene a risoluzioni più alte, ma il DLSS non fa completamente uso di questa tecnica TAA, ricostruendo le immagini con una tecnica nettamente diversa. La qualità del DLSS contrapposta al TAA nativo del titolo restituisce alcune differenze marcate in molti casi: a volte il DLSS fornisce immagini più dettagliate, ma altre volte fa ottenere risultati peggiori.

Il DLSS offre anche netti vantaggi rispetto al checkerboarding (la più diffusa tecnica di ricostruzione su console) in merito agli artefatti. Il DLSS ripulisce infatti l'immagine da uno dei più gravi inconvenienti del TAA. Analizzando Final Fantasy 15, è evidente che la soluzione AA di default fatichi a mascherare l'effetto reticolato sui capelli. Il DLSS lo gestisce meglio, le trasparenze sono processate in maniera più efficace, e gestisce anche le texture di superficie in maniera più brillante.

La demo Epic Infiltrator gira su un percorso predefinito a ogni iterazione, quindi in teoria si potrebbe sospettare che l'algoritmo dell'IA sia capace di 'apprendere' più velocemente e presentare risultati impeccabili. Anche la demo di Final Fantasy restituisce risultati simili a ogni reiterazione. Ma mentre la maggior parte del del benchmark gira su un percorso predefinito, c'è un'area di combattimento che è invece dinamica e varia notevolmente ogni volta, e la buona notizia è che il DLSS tiene botta bene anche qui. Inoltre, bisogna specificare che la versione del DLSS che abbiamo visto si concentra sulle performance, mentre un'altra versione della tecnologia verte sulla qualità. Inutile dire che non stiamo nella pelle per vederla in azione.

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Confrontando DLSS con un'immagine 4K nativa con temporal anti-aliasing, i risultati sembrano discordanti inizialmente. Il ghosting è eliminato, l'aliasing in superficie è ridotto e le trasparenze migliorate leggermente, ma è lampante la riduzione di risoluzione.
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Quando si guarda uno scatto a distanza, comunque, le due versioni sembrano più alla pari. La vegetazione sembra più nitida con il TAA, ma l'immagine sembra complessivamente simile quando si utilizza il DLSS .
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In questo esempio, il DLSS offre un'immagine complessivamente più pulita e nitida, ma alcuni dettagli, come il testo Regalia sul retro dell'auto, appaiono più curati usando il TAA a 4K.
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Il DLSS tiene bene anche nei primi piani. Gli spigoli sono un pelo più morbidi, ma rimangono puliti e chiari.
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Il rendering dei capelli è più pulito con il DLSS attivato ma gli alberi sono in pari con il TAA standard. L'asialing speculare rimane un problema con entrambe le soluzioni.
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Questo scatto finale è stato catturato fotogramma dopo fotogramma dopo un cambio d'inquadratura e rivela l'immagine grezza. Nel caso del TAA, questa immagine è nitida ma mostra un evidente aliasing. Con il DLSS è un po' più morbida, ma il numero di pixel conferma che siamo a risoluzione 1440p. Comunque, tenete a mente che si tratta di un'immagine non ancora processata e quindi non rappresentativa di quelle di gioco.

Anche se in questa sede il focus è su Final Fanasy 15, Nvidia ha anche rilasciato la demo Epic Infiltrator alla Gamescom 2018. È arrivata poco prima della scadenza dell'embargo, quindi abbiamo avuto poco tempo per analizzarla, ma abbiamo riscontrato la stessa risoluzione di base 1440p e simili vantaggi prestazionali. La sfida nell'ottenere risultati migliori rispetto al TAA è più ardua qui, visto che la soluzione di temporal anti-alisaing dell'Unreal Engine è molto migliorata rispetto alla versione implementata in Final Fantasy 15. A complicare il tutto, c'è anche il fatto che la demo di Epic applica pesanti effetti di post-processing che rendono difficile il confronto delle immagini. Il DLLS comunque si difende bene, elimina bene il ghosting ed gli artefatti tipici del TAA. .

La demo Infiltrator è utile anche per illustrare che il boost di performance offerto dal DLSS non è sempre costante, non offre un incremento del 35-40% in ogni occasione. La demo è densa di primi piani che stressano pesantemente la GPU con un pesante effetto di depth of field che quausi sicuramente causa un sovraccarico della banda passante. Ma visto che la risoluzione di base è molto più bassa, il 'crash' del bandwidth con DLSS è molto meno evidente. In uno di questi primi piani in particolare, il DLSS restituisce prestazioni tre volte superiori rispetto alla soluzione TAA a risoluzione nativa.

Ma Nvidia è davvero riuscita a eguagliare la qualità nativa? Nella maggior parte dei casi funziona, e le sbavature ed i problemi di dettaglio sono evidenti solamente quando si fanno confronti fianco a fianco; tuttavia, abbiamo notato che nelle sequenze di zoom-out del paesaggio cittadino ad alto dettaglio, la risoluzione minore ha un impatto sulla qualità finale dell'immagine. Ma è qualcosa che può distrarre un utente dal gioco? Assolutamente no.

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Questa scena iniziale è vicina alla nostra prima analisi ma la patina di texture bluastra al centro della stanza mostra un effetto a trama di tessuto usando il DLSS. In movimento le due immagini risultano molto simili, ma DLSS ha il vantaggio di offrire prestazioni maggiori del 35-40 percento.
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Gli screenshot dei primi piani mostrano un incremento nel dettaglio sub-pixel quando si usa il TAA di default, ma all'atto pratico le due immagini sono praticamente identiche. Queste immagini pesanti sono perfette per il DLSS.
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Questo fotogramma è stato catturato immediatamente dopo un cambio d'inquadratura e rivela la differenza tra le due tecniche. Ancora una volta, l'immagine renderizzata dal DLSS è a 1440p mentre quella TAA a 4K Nativo. Ma il DLSS non è pienamente attivo qui, guardate il prossimo scatto per vedere la reale differenza.
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Entrambe le immagini beneficiano delle rispettive tecniche utilizzate. Le estremità appaiono più pulite in entrambe ed il DLSS si avvicina di più ai risultati del TAA. Entrambe le tecniche utilizzano le informazioni dei fotogrammi precedenti per produrre la migliore immagine possibile.

Il DLSS sta interessando un sacco di sviluppatori e non difficile capire il perché. Già l'incremento prestazionale da solo permette alla vostra RTX 2080 di andare più veloce di una RTX 2080 Ti che non usa il DLSS. Da generazione a generazione, poi, le prestazioni addirittura raddoppiano, rendendo questa tecnica interessante soprattutto il gaming 4K. Se prendiamo ad esempio Shadow of the Tomb Raider, per ottenere il 4K60 bloccato è necessaria una RTX 2080 Ti, ma con il DLSS attivo in teoria potrebbe bastare una 2080 liscia, che potrebbe addirittura andare meglio. Il DLSS offre anche agli sviluppatori una tecnologia semplice per portare il Ray Tracing nei loro titoli anche ad altissime risoluzioni.

Ma non vogliamo farci grosse aspettative. Tanto per cominciare, anche se le demo sono promettenti, non abbiamo avuto possibilità di giocare un gioco con l'effetto attivato. E questo è fondamentale! Seconda cosa, abbiamo visto il DLSS a 1440p applicato alla demo Star Wars Reflections ray tracing ma non siamo certi della risoluzione base. Per esempio, come viene gestito il 1440p dall'algoritmo? Abbiamo visto un incremento costante del 40% nelle prestazioni delle demo fornite, ma come si applicherà all'imminente RTX 2070? La nuova scheda sarà così in grado di gestire il 4K DLSS con prestazioni in linea con la GTX 1080 Ti e la RTX 2080? E sulla stessa scia, l'arrivo di una RTX 1060 è quanto mai interessante.

Ovviamente, il successo del DLSS, così come delle altre interessanti feature dell'architettura Turing, dipende interamente dal supporto degli sviluppatori. Quello che abbiamo visto dal punto di visa qualitativo è davvero promettente, e le prime impressioni sono positive. Ma la missione di Nvidia è ardua in questo caso, dovendo prima di tutto convincere gli sviluppatori a fornire supporto a caratteristiche che saranno accessibili inizialmente solo a una piccola percentuale del mercato.

E per mettere al lavoro l'hardware RTX e convincere gli utenti a investire in hardware così costosi, è necessario che le feature uniche di Turing siano inserite in quanti più giochi AAA possibili. Stando a quanto visto finora, i benefici del DLSS per il gaming sono incredibili e studieremo meglio questa tecnologia provandola su strada nei mesi a venire.

Riguardo l'autore

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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