عصرونه

تکنولوژی Ray tracing و DLSS چیست و چرا کارت گرافیک های جدید انویدیا RTX نام دارند؟

سلام امیدوارم حالتون از همیشه بهتر بوده باشه!
توی این مطلب میخوایم به سری کارت گرافیک جدید انویدیا یعنی سری Geforce RTX بپردازیم. 

 

 

شرکت بزرگ انویدیا که به کارت گرافیک های قدرتمندش معروف است، در سال ۲۰۱۸ به معرفی سری جدید کارت گرافیک هایش پرداخت اما با این تفاوت که این سری RTX نام داشت در حالی که تا به حال کارت گرافیک های قدرتمند انویدیا مدتی بود که GTX نامیده میشد. چه اتفاقی افتاده که باعث شده انویدیا سری جدید رو RTX نام گذاری کرده است؟
در دو سال گذشته، شاهد رخدادهای متعدد و حتی متفاوتی پیرامون فناوری RTX بوده‌ایم. قطعا برخی از بازی‌ها با پیشرفت قابل‌توجهی همراه بوده‌اند، اما بسیاری از انتظارهای جامعه‌ی گیمر هم برطرف نشد چرا که بازی های کمی بودند که از تکنولوژی های به قول انویدیا “انقلابی” بهره‏ مند بودند. اما انودیا که تا این حد ادعای خفن بودن تکنولوژی های جدیدش را دارد و آن را انقلابی نام گذاری کرده، سوال اینجاست که به چه علت انویدیا اینقدر تلاش میکند تا این تکنولوژی رو بزرگ نمایش بدهد؟
انویدیا در سری ۲۰ خود هسته های جدیدی به نام Tensor قرار داده که این هسته‌ها، هوش مصنوعی را وارد دنیای پردازنده های کامپیوتری کردند که به طور مثال این هوش های مصنوعی در بازی نرخ فریم (Frame rate) را افزایش میدهند. این فناوری همان DLSS است… یکی از دو برگ برنده انویدیا برای معرفی سری RTX و یکی علل ها برای اینکه انویدیا این سری را “سری انقلابی” نام گذاری کند که در ادامه به تکنولوژی DLSS نیز خواهیم پرداخت.
 

رهگیری پرتو نور (Ray tracing)

 

 
این هسته های Tensor و هوش مصنوعی از طرفی دیگر قابلیت پردازش سایه و نور را به صورت حرفه ای داشتند. این همان تکنولوژی ای است که به آن Ray tracing گفته میشود که کارت گرافیک های RTX عمدتا به تکنولوژی ری تریسینگشان معروف هستند.
تکنولوژی Ray tracing یا رهگیری پرتو که در حقیقت نور را رهیابی میکند. عملکرد این تکنولوژی طوری است که دنیای فیزیکی ای که وجود دارد را به صورت کامپیوتری در بازی پردازش می کند که یعنی برای کارت گرافیک دنیای فیزیکی ای از بیرون تعریف شده و هسته های تنسور در کارت گرافیک مسئولیت پردازش این دنیای فیزیکی را دارند.
همینطور که میدانیم ما هر چه میبینیم از نور و باز تاب نوری است که آنها به چشم ما میدهند اگر یک سطح فلزی را در کنار یک سطح چوبی بگذاریم، حتی اگر همرنگ باشند، تفاوت تصویری بینشان احساس می شود. علت این تفاوت این است که سطح آنها با هم فرق میکند و در نتیجه نوری که از آنها باز تاب میشود نیز متفاوت است و باعث میشود تصویر آنها از یکدیگر متفاوت شوند وگرنه در غیر اینصورت هر دو جسمی که همرنگ بودند با هر جنسی، یک شکل بودند.
شاید برای شما سوال شده باشد که “آیا پردازش نور و سایه قبل از ری تریسینگ وجود نداشته؟” جواب هم آره میتواند باشد هم نه!!!
تا الان سایه و نورپردازی فضای اطراف در بازی ها برای کامپیوتر و برنامه اش تعریف میشدند و به صورت یه دستور تعریف شده نیز اجرا میشدند. اما با آمدن تکنولوژی رهگیری پرتو نور (Ray tracing) باعث شده این ماموریت پردازش نور و بازتاب آنها بر عهده هوش مصنوعی باشد و به صورت همزمان (Real time) این دستورات اجرا شود.
اینها همان دلایلی هستند که باعث شده با استفاده از تکنولوژی رهگیری پرتو، نور ها، بازتاب ها و سایه ها خیلی دقیق تر به نظر برسند.
 

تکنولوژی DLSS

تفاوت فریم ریت و کیفیت رندرینگ تصویر با DLSS

تفاوت فریم ریت و کیفیت رندرینگ تصویر با DLSS

 

تکنولوژی DLSS که مخفف عبارت Deep Learning Super Sampling است، این تکنولوژی برای گیمر ها نسبت به Ray tracing محبوب تر است چرا که DLSS باعث افزایش نرخ بروزرسانی تصویر یا فریم ریت میشود و این چیزیست که هر گیمری در بازی های مختلف به دنبالش میگردد.
از چندین سال پیش وارد بعضی از بازی های بازار شده ولی نه با نام DLSS! خیلی از گیمر ها این تکنولوژی رو با نام Antialiasing میشناسند. کارایی Antialiasing این است که به کمک نمونه برداری و افزایش دقت برخی نقاط تصویر در صحنه‌ی پردازش شده، می‌تواند به هموار سازی و پرهیز از پیکسل، پیکسل شدن یا همان شطرنجی شدن لبه‌های اشیا کمک کند. اما برای اجرای این تکنولوژی نیاز به هسته های اصلی پردازنده گرافیکی بود و به همین علت باعث افت فریم میشد که در هر صورت برای اجرای یک بازی با کیفیت پیکسلی بالا تر باید مجبور به خرید کارت گرافیک گران قیمت و بالا رده میشدید.
انویدیا بعد از مدل ها با ایده هسته های تنسور به میدان آمد. حالا برای برای این پردازش که تا قبل از این ها به آن Antialiasing گفته میشد ما هسته های مخصوصی داریم که انویدیا این تکنولوژی را DLSS نامید. این عملکرد توسط هسته های تنسور که مختص این کار ساخته شدند اجرا میشود و دیگر باعث افت فریم ریت نمیشود و به هسته های اصلی کارت گرافیک عملا فشاری نمی آورد. حالا ما میتوانیم با استفاده از این تکنولوژی عملا بدون افت فریم ریت، کیفیت بالاتری بگیریم. به طور مثال میتوانیم یک تصویری که باید ۱۰۸۰p می بود رو بدون افت فریم ریت با کیفیتن ۱۴۴۰p ببینیم یا تصویری که ۷۲۰p یا HD بوده رو بدون افت فریم ریت، ۱۰۸۰p یا Full HD ببینیم!
 
تصویر مربوط به تفاوت ایجاد شده بین تصویر رندر گرفته شده در نمایش با DLSS

تصویر مربوط به تفاوت ایجاد شده بین تصویر رندر گرفته شده در نمایش با DLSS

 

این دقیقا همان چیزی است که در کنار افزایش کیفیت باعث افزایش نرخ به روزرسانی یا فریم ریت هم میشود چون اگر تا الان ما بدون DLSS تصویری با رزولوشن ۱۰۸۰p را رندر میگرفتیم، به همان مقدار نیز به کارت گرافیکمان نیز فشار می آید ولی DLSS باعث شده تصویری که با رزولوشن ۵۷۶p رندر گرفته میشود اما با رزولوشن ۱۰۸۰p نمایش داده شود چرا که همانطور که گفتیم کار DLSS افزایش کیفیت و رزولوشن است و این یعنی با DLSS ما تصویر را با کیفیت ۱۰۸۰p می بینیم در حالی که فشاری که به سیستم می آید به اندازه کیفیت رندرش یعنی رزولوشن ۵۷۶p است! که یعنی این امر باعث افزایش نرخ بروزرسانی یا فریم ریت میشود.

 

 

همانطور که واضح است DLSS در کنار افزایش فریم ریت، باعث افزایش کیفیت نیز میشود که در تصویر بالا نیر میتوانید همین قضیه رو به صورت تصویری ببینید. در بازی ها عموما DLSS سه حالت مختلف “عمکرد”،”معتدل”و “کیفیت” (Performance-Balance-Quality) که حالت عملکرد یا Performance همان حالتی هست که مثال زده شد. مثلا تصویر ۱۰۸۰p نمایش داده می شود درحالی که ۵۷۶p رندر گرفته شده و هدف فقط افزایش عملکرد و فریم ریت است. در مقابل حالت کیفیت یا Quality به طور مثال به طوری است که تصویر با کیفیت بالا تری رندر گرفته میشود. مثلا همان تصویری که ۱۰۸۰p رندر گرفته شده، ۴k نمایش داده میشود که عملا این عملکرد مشابه عملکرد Antialiasing میباشد. تصویر بالا را نیز میتوان در این زمینه مثال زد چرا که DLSS بر روی حالت کیفیت (quality) است. از طرفی میرسیم به حالت Balance یا معتدل و همانطور که از اسمش پیداست، معتدل است. به طور مثال طوری تصویر رندر گرفته میشود که هم کیفیت بالا بیاید و هم فریم ریت افزایش پیدا کند. یعنی مثلا بجای رزولوشن ۵۷۶p، تصویر در رزولوشن ۷۲۰p رندر گرفته میشود که خروجی احتمالا با DLSS در رزولوشن ۱۴۴۰p در بیاید که این یعنی کیفیتش از ۱۰۸۰ بالاتر و در عین حال چون فشاری که به سیستم می آید، فشار رندر ۷۲۰p است، همزمان باعث افزایش فریم ریت نیز میشود.
فعال کردن گزینه Ray tracing در بازی ها، فشار بالایی به کارت گرافیک می آورد به دلایلی که بالا توضیح داده شده. اینجا DLSS از نظر انویدیا بهانه ای نیز برای جبران افت فریم Ray tracing میتواند باشد ولی نه کامل! این هم که چقدر با فعال کردن Ray tracing افت فریم بگیرید بسته به نوع و مدل کارت گرافیک شما دارد و موثر ترین عامل در این میان، تعداد هسته های تنسور هست.

فیلم بالا مربوط به دموی فنی رهگیری پرتو در بازی Justice است تا هر آنچه که باید در رابطه با پردازش پرتو نور و پردازش انعکاس نور با Ray tracing بدونید رو با مثال تصویری و واضح ببینید.
این نکته را همیشه باید در نظر داشت که فناوری رهگیری پرتو نور (Ray tracing) برای گیمر ها خوشایند نبوده چرا که اونطور که انویدیا گفته بود اما فناوری گسترده ای نبوده و تعداد بازی هایی که تحت حمایت انویدیا از این فناوری بهره مند هستند، خیلی کم تر از حد انتظار گیمر ها بوده. جالبه بدونید با کمال تعجب همین قضیه عینا برای فناوری DLSS نیز صدق میکند که یا شرکت های زیادی این فناوری رو پوشش ندادند یا درست این فناوری رو توی بازی هایشان عملی نکردند برای مثال بازی ای که درست فناوری در آن عملی نشده میشه به بازی کال آف دیوتی وارزون (Call of duty : Warzone) اشاره کرد چرا که روشن یا خاموش بودن Ray tracing عملا در این بازی تاثیر آنچنانی ای نداشته و صرفا نمادین بوده. همچنین DLSS نیز که اخیرا در آپدیت سیزن سوم این بازی اضافه شده، اونطور که باید فریم ریت رو افزایش نمیده.
چیزی که گیمر ها به آن امید دارند این است که در بازی ای مثل وارزون، به مرور با آپدیت های متفاوت عملکرد Ray tracing و DLSS بهبود بخشیده شه و از طرفی برای اینکه شرکتی یا بازی سازی بتونه این فناوری رو به محصول یا بازیش اضافه کنه باید قرار دادی بزرگ با انویدیا داشته باشه و از شرکتایی باشه که با انویدیا همکاری میکنه که این کار کار راحتی نیست! ولی گیمر ها امید دارند روز به روز به تعداد بازی هایی که با انویدیا همکاری میکننده بیشتر شه و تو بازی های گرافیکی، Ray tracing و توی بازی های FPS، فناوری DLSS اضافه شه.
برای دیدن بازی هایی که تا به حال از فناوری های جدید انویدیا بهره مند شدن میتوانید به دو لینک زیر مراجعه کنید:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_games_with_ray_tracing_support
https://www.digitaltrends.com/computing/games-support-nvidia-ray-tracing/
درباره این دو فناوری نیز فیلم های خواهیم گذاشت. حتما وب سایت عصرونه رو دنبال کنید….

دیدگاه‌ها (0)

  • دیدگاه های فینگلیش تایید نخواهند شد.
  • دیدگاه های نامرتبط به مطلب تایید نخواهد شد.
  • از درج دیدگاه های تکراری پرهیز نمایید.
  • امتیاز دادن به دوره فقط مخصوص خریداران محصول می باشد.

*
*