Nvidiaのより高速で優れたDLSS 2.0はゲームチェンジャーとなる可能性がある

Nvidia は月曜日に DLSS 2.0 を発表し、革新的なディープラーニングスーパーサンプリング (DLSS) テクノロジーを次のレベルに引き上げました。

レイトレーシング（そしてDirectX 12 Ultimateとの統合）は注目を集めるかもしれませんが、GeForce RTX 20シリーズグラフィックスカードの魅力はそれだけではありません。DLSSは、最先端のGPUに搭載された専用のTensorコアを活用し、その機械学習能力を活用してフレームレートを向上させ、ゲームプレイ時の解像度を向上させます。これは、レイトレーシングを補完する重要な技術です。なぜなら、ライティング技術はレイトレーシングを有効とするとパフォーマンスに大きな負担をかけるからです。

Nvidia のまったく新しい DLSS 2.0 実装は、最初のバージョンに関するほぼすべての不満を払拭します。Nvidia によれば、DLSS 2.0 ははるかに高速で、見た目もはるかに優れ、制限もはるかに少なく、開発者がゲームに組み込むのがはるかに簡単になります。

注目すべきは、Nvidia は、DLSS 2.0 では、いくつかのシナリオにおいてネイティブレンダリングよりも高速なフレームレートで、ネイティブ品質よりも優れた画像を配信できると主張している点です。

時間の経過とともにさらに向上するパフォーマンスこそが、DLSSの真の魅力の一つです。DLSSはスーパーコンピューターからの出力情報を利用し、ドライバーアップデートを通じてゲーミングPCのグラフィックカードに送信されるため、ゲームの発売後も長期間にわたって学習し、改善することができます。『Battlefield V』と『Metro: Exodus』では、当初は期待外れだったDLSS 1.0実装が、リリース後に大幅に改善されたことを実際に確認しました。

DLSS 2.0は、まもなく『Control』と『MechWarrior 5』に導入されますが、はるかに優れた形でリリースされるはずです。この技術のアップグレードは、すでに独立系テストによって確認されています。Hardware Unboxedが以下の動画で明らかにしたように、 Nvidiaは『Wolfenstein: Youngblood』と『Deliver Us to the Moon』にひっそりとDLSS 2.0を導入し、大きな効果を上げています。

DLSS 1.0 は理論的には素晴らしいように思えましたが、実際にはうまくいかないことがよくありました。

確かに、この技術によってフレームレートは向上しましたが、Nvidiaはゲーマーに対し、パフォーマンスの向上によって画質が損なわれることはないと説明しました。しかし、必ずしもそうではありませんでした。例えば、 BFVとMetro: Exodusは、初期のDLSS実装時には画面全体にワセリンを塗ったような見た目でした。さらに悪いことに、DLSS 1.0は、特定のグラフィックカードの性能に紐づいた、プリセットされた解像度でしか動作しませんでした。ゲームが低解像度をサポートしていたとしても、グラフィックカードのテンソルコアに過大な負荷がかかり、フレームのレンダリングに必要な処理能力が低下しました。そのため、1080p解像度でのパフォーマンスのトレードオフは「おそらく最善ではなかった」と、Nvidiaのトニー・タマシ氏は記者会見で認めました。

DLSS 1.0 は素晴らしい機能を備えていましたが、現実世界では、GeForce RTX 2080 Ti の発表時に約束された革新的なテクノロジとは程遠いものでした。

パブゲー — *PlayerUnknown's Battlegrounds は、*約束された DLSS サポートを受けられなかった多くのゲームの 1 つにすぎません。

DLSS 1.0はゲームごとにしかトレーニングできなかったため、NvidiaはDLSS 1.0を搭載したゲームそれぞれにスーパーコンピューターの能力を投入する必要がありました。さらに悪いことに、ほとんどのゲームは完全に決定論的ではないとタマシ氏は言います。ゲームの解像度設定を変更しただけでも、一部のシステム（パーティクルなど）は実行ごとに正確に再現されないことがあります。その結果、Nvidiaがスーパーコンピューターのトレーニングに使用した低解像度画像は、同社の超高解像度の「グラウンドトゥルース」画像と必ずしも完全に一致するとは限らず、データが無効になってしまうのです。

DLSS 1.0 を機能させるには、Nvidia 側で多大な労力が必要でした。そのため、Nvidia が DLSS に対応すると主張していた多くのゲームが、結局その計画を断念したのかもしれません。

DLSS 2.0は「根本的に異なる」AIモデルを採用しており、NVIDIAは従来の2倍の速度を実現していると主張しています。複数のフレームからデータを時間とともに蓄積し、高品質な出力フレームを生成し、そのフレームをモデルにフィードバックして次のフレームの学習に役立てます。これによりAIモデルに入力されるデータ量が増加し、NVIDIAはより高品質な画像を生成できるようになります。さらに、DLSS 2.0ではゲームごとのトレーニングを必要とせず、ユニバーサルネットワークを使用できるという利点もあります。

最終結果はどうでしょうか？「DLSS 2.0 は、半分のピクセルを使用してネイティブ解像度の画質を提供します」と Nvidia は主張しています。つまり、同じ画質ではるかに高速に実行できるか、以下の比較に示すように、画質とゲーム速度の両方を向上させることができます。

また、新しいAIモデルはグラフィックカードのテンソルコアをより効率的に使用するため、DLSS 2.0は従来の2倍の速度を実現しているとNVIDIAは述べています。フレームレートが向上するだけでなく、DLSS 1.0ゲームでよく見られた煩わしい解像度制限も不要になります。GeForce RTXグラフィックカードをお持ちであれば、DLSS 2.0ゲームを思い通りにプレイできます。これは、ゲーム体験の質を大きく向上させるものです。

DLSS 2.0は、画像のアップスケーリングのレベルに応じて3つの品質モードを提供します。パフォーマンスモードでは、フレームをさらに高速に出力するために4倍の画像アップスケーリングを使用し、品質モードでは最適なビジュアルを実現するために2倍のアップスケーリングに抑えます。バランスモードはその中間のモードです。参考までに、DLSS 1.0では最大2倍のアップスケーリングでしたが、Tensorコアのパフォーマンス最適化により、現在はこれが最低限のアップスケーリングとなっています。しかも、これは画像を強化する品質モードの場合です。さあ、始めましょう！

この技術は、アップスケーリングの仕組みにより、ネイティブレンダリングよりも細部まで鮮明に表示できます（下の「Quality」モード参照）。DLSS 2.0は、動いているオブジェクトのレンダリング性能も大幅に向上しています。例として、Tamasi氏は「Control」でメッシュゲートの背後で回転するファンを披露しました。ご覧の通り、DLSS 1.0はDLSS 2.0よりも粒状感がはるかに粗くなっています。

DLSS 2.0では、ゲームごとのトレーニングではなく、汎用的なAIモデルが使用されるようになりましたが、NVIDIAは、開発者は依然としてこの技術を積極的に導入する必要があると述べています。タマシ氏によると、ゲームが既にテンポラル・アンチエイリアシング（TAA）をサポートしている場合は簡単に導入できるはずですが、サポートしていない場合は、DLSS 2.0の有効化はTAAの実装とほぼ同様です。EpicのUnreal Engineは、まもなくDLSSを標準ブランチとして追加する予定です。

前述の通り、『Wolfenstein: Youngbloods』と『Deliver Us to the Moon』はすでにDLSS 2.0に対応しています。NVIDIAによると、『MechWarrior 5』と『Control』（既にリアルタイム・レイトレーシングのフラッグシップゲームとなっている）も、まもなくDLSS 2.0対応版にアップデートされる予定です。今週後半に『 Control』の新DLC 「The Foundation」がリリースされると、ベースゲームのDLSS実装が1.0から2.0にアップグレードされます。早く試してみたいですね。