Аннотация:
Недавно Sony официально внедрила технологию сверхвысокого разрешения AI в обычную версию PlayStation 5. Вслед за PS5 Pro, оснащенной PSSR, обычная PS5 теперь также может использовать технологию машинного обучения для улучшения игровой графики. Sony назвала эту новую технологию Quick Spectral Super Разрешение, или QSSR. Первыми играми, поддерживающими QSSR, являются «Marvel’s Wolverine» и «Ghost of Mount Yotei», и игроки могут получить эту новую графическую опцию через бесплатные обновления.
QSSR — это не прямая трансплантация PSSR с PS5 Pro на обычную PS5 без изменений, а облегченная версия, разработанная Sony для обычного оборудования PS5. Sony называет это «новым уровнем сверхпроизводительности искусственного интеллекта», и эта технология разработана в рамках проекта Project Amethyst в партнерстве с AMD.
По сравнению с PS5 Pro, самым большим аппаратным ограничением обычной PS5 является отсутствие оборудования, предназначенного для вычислений машинного обучения. PS5 Pro обладает специализированными вычислительными возможностями искусственного интеллекта, которые могут более эффективно выполнять операции нейронной сети, необходимые PSSR, в то время как обычная PS5 может использовать только общие вычислительные ресурсы исходного графического процессора для выполнения аналогичных задач.
Поэтому QSSR использует более оптимизированную архитектуру нейронной сети, а также проводит множество ручных оптимизаций для графического процессора PS5. Sony заявила, что эти два улучшения позволяют изначально интенсивным вычислениям AI Super Score работать на обычной PS5 и достичь нового баланса между качеством изображения и производительностью.
Digital Foundry провела раннее тестирование QSSR, и результаты показали, что эта технология действительно может значительно улучшить качество изображения обычной PS5. QSSR способен реконструировать более четкие и стабильные изображения при более низком внутреннем разрешении рендеринга, чем традиционные решения, особенно в «Росомахе Marvel».
В качестве примера возьмем «Марвел Росомаху». Обычная PS5 раньше могла использовать внутреннее разрешение рендеринга примерно 1080p, а затем повышать его до более высокого выходного разрешения с помощью традиционных алгоритмов. После внедрения QSSR внутреннее разрешение рендеринга в тесте можно дополнительно снизить примерно до 936p, а затем восстановить до 1440p с помощью AI. Хотя количество внутренних пикселей рендеринга уменьшается, конечное изображение может быть более четким, чем исходное традиционное решение для масштабирования.
В этом заключается самая большая ценность QSSR. Он не позволяет обычной PS5 внезапно получить производительность графического процессора уровня PS5 Pro, но использует технологию реконструкции машинного обучения для перераспределения некоторых вычислительных ресурсов, которые изначально были потрачены впустую на собственный рендеринг с высоким разрешением, на саму игру.
Если при том же выходном разрешении можно использовать более низкое внутреннее разрешение рендеринга для получения аналогичного или даже лучшего качества изображения, то разработчики могут использовать сэкономленные ресурсы графического процессора для улучшения качества теней, эффектов освещения, физических расчетов, количества частиц или других графических эффектов.
Однако вычислительные затраты QSSR не низкие. Тестирование Digital Foundry показало, что в «Marvel Wolverine» при обновлении с более низкого разрешения до 1440p QSSR увеличивает время кадра на определенную величину по сравнению с исходным решением масштабирования игры. В режиме производительности с разблокированной частотой кадров это соответствует теоретической потере производительности примерно на 9 кадров.
Проблема в том, что QSSR работает с более низким внутренним разрешением рендеринга. Таким образом, если разработчики используют QSSR для снижения базового разрешения рендеринга, общая потеря производительности может быть компенсирована, и они могут даже получить значительно лучшую графику при той же частоте кадров.
По сравнению с PSSR на PS5 Pro, самая большая разница между QSSR по-прежнему заключается в целевом разрешении и эффективности вычислений. PS5 Pro оснащена специализированным оборудованием машинного обучения, поэтому она может выполнять реконструкцию с помощью искусственного интеллекта с большей эффективностью. В таких играх, как «Marvel’s Wolverine», PS5 Pro может масштабировать внутреннюю графику примерно с 1200p до 4K, тогда как QSSR на обычной PS5 лучше справляется с апскейлингом с 936p до 1440p.
Поэтому QSSR не может позволить обычной PS5 действительно достичь уровня изображения PS5 Pro. Sony также дала понять, что PSSR по-прежнему является флагманским решением для PS5 Pro, а QSSR — еще одна технология, разработанная для обычных аппаратных условий PS5.
Однако наиболее важным значением QSSR является не однозначное сравнение с PSSR, а то, что обычная PS5 наконец-то получила истинные возможности реконструкции изображений с помощью искусственного интеллекта.
Раньше обычная PS5 в основном полагалась на TAA, FSR и технологию временного масштабирования, разработанную самими разработчиками игр. Хотя эти решения могут обеспечить хорошее изображение после оптимизации, они подвержены таким проблемам, как мерцание, размытие, потеря деталей и нестабильность изображения при низком внутреннем разрешении рендеринга.
QSSR может использовать нейронные сети для анализа информации о пикселях в непрерывных изображениях и восстановления более подробной информации во временных и пространственных измерениях, тем самым уменьшая распространенные визуальные дефекты этих традиционных алгоритмов повышающего преобразования.
Компания Digital Foundry особо отметила улучшения в QSSR растительности, удаленных объектов, мелких текстур и сложной геометрии. В «Марвеловском Росомахе» некоторые детали, которые изначально были склонны к мерцанию и двоению изображения, после обработки QSSR стали более стабильными, и общая картинка стала более четкой.
В «Призраке горы Йотей» также добавлен QSSR, но фактическое улучшение не так очевидно, как в «Marvel Wolverine». Это происходит главным образом потому, что исходное качество изображения в игре на обычной PS5 уже достаточно хорошее, поэтому традиционное решение по масштабированию оставляет относительно ограниченные возможности для улучшения.
Sony теперь предоставила QSSR в качестве инструмента разработки разработчикам PlayStation, а не ограничивалась только собственными студиями. Это означает, что сторонние игры также смогут использовать QSSR в будущем.
Дэниел Крейг, главный инженер отдела графических исследований и разработок Sony, сказал, что QSSR можно использовать как «прямую замену» решения для игр, которые уже поддерживают PSSR. Команде разработчиков не нужно перепроектировать всю систему рендеринга, а нужно внести лишь относительно ограниченные изменения, чтобы позволить одному и тому же набору игр одновременно использовать разные решения для супер-оценки для PS5 и PS5 Pro.
Однако это не означает, что все игры, уже поддерживающие PSSR, автоматически получат QSSR. Игру все еще необходимо обновить, чтобы добавить поддержку. Выбор Sony «Marvel Wolverine» и «Ghost of Mount Yotei» в качестве первой партии продуктов на этот раз также показывает, что QSSR требует от разработчиков адаптировать их для конкретных игр.
Этот дизайн на самом деле очень важен, поскольку разница в производительности между обычной PS5 и PS5 Pro означает, что две платформы не могут просто использовать одни и те же параметры рендеринга. PS5 Pro может выбрать более высокое внутреннее разрешение рендеринга, а затем использовать PSSR для обновления до 4K; Обычной PS5 необходимо более тщательно контролировать внутреннее разрешение рендеринга и конечный целевой результат.
Для разработчиков это означает, что в будущем одна и та же игра может иметь более гибкие графические режимы. Обычная PS5 может использовать более низкое внутреннее разрешение рендеринга с QSSR, а PS5 Pro использует более высокое внутреннее разрешение рендеринга с PSSR. Оба могут получить относительно стабильное изображение высокого качества.
С точки зрения развития технологий QSSR также имеет еще одно примечательное значение: он доказывает, что специальное оборудование ИИ — не единственный способ запуска высококачественных алгоритмов сверхвысокого разрешения. Обычная PS5 не имеет специального вычислительного блока машинного обучения, как PS5 Pro, но благодаря более легкой нейронной сети, расчетам FP16 и оптимизации графического процессора она все равно может достичь практической реконструкции изображений с помощью искусственного интеллекта.
Конечно, этот подход требует большего компромисса между качеством изображения, разрешением и вычислительными затратами. PS5 Pro обладает более мощной выделенной вычислительной мощностью искусственного интеллекта и, следовательно, способна использовать более сложные нейронные сети и более высокое разрешение вывода, в то время как QSSR обычной PS5 должен быть более «экономным».
Это также делает QSSR определенной связью с FSR 4, продвигаемым AMD в последние годы. FSR 4 также использует методы машинного обучения для реконструкции со сверхвысоким разрешением и использует вычисления INT8 для снижения эксплуатационных расходов. QSSR исходит из проекта Amethyst, совместно разработанного Sony и AMD, и между ними существует очевидная техническая связь.
В настоящее время AMD планирует распространить некоторые из своих технологий сверхвысокого разрешения искусственного интеллекта на более старые графические процессоры Radeon, и QSSR доказывает, что аналогичные идеи могут быть дополнительно оптимизированы на фиксированных аппаратных платформах, таких как игровые консоли.
Для игроков, у которых уже есть обычная PS5, это означает, что им не нужно приобретать PS5 Pro, а также они могут получить часть возможностей, которые изначально принадлежали технологии реконструкции изображений нового поколения, посредством обновлений программного обеспечения. Хотя изображение не достигнет полного уровня PS5 Pro, в играх с поддержкой QSSR игроки смогут получить более стабильную детализацию, меньшее мерцание и более четкий обзор.
Что еще более важно, обычная PS5 уже вступила во вторую половину своего жизненного цикла, и Sony по-прежнему готова обновить эту консоль, которая уже много лет присутствует на рынке, с помощью новых графических технологий. Такой подход позволяет разработчикам продолжать использовать больший потенциал производительности существующего оборудования без замены аппаратного обеспечения хоста.
Конечно, окончательный эффект, который может оказать QSSR, по-прежнему зависит от поддержки сторонних разработчиков. Если его будет использовать лишь небольшое количество сторонних игр, его значение для всей экосистемы PS5 будет ограничено; если все больше и больше разработчиков захотят интегрировать QSSR в игры, особенно те, которые в настоящее время все еще полагаются на старые решения масштабирования FSR или TAA, то качество изображения обычной PS5 может продолжать улучшаться в ближайшие несколько лет.
В настоящее время подтверждено, что Sony открыла QSSR для всех разработчиков PlayStation, а «Marvel Wolverine» и «The Soul of Mount Yotei» стали первыми играми, которые действительно продемонстрировали эту технологию. PS5 Pro по-прежнему сохраняет свое преимущество в производительности благодаря более мощному графическому процессору и выделенному аппаратному обеспечению искусственного интеллекта, но обычная PS5 наконец-то пересекла важный порог: она может официально использовать технологию реконструкции изображений AI нового поколения от Sony без обновления аппаратного обеспечения хоста.
Комментарии