NVIDIA-ina nova opklada na umjetnu inteligenciju primijenjenu na grafiku ima svoje ime: Kompresija neuronske teksture (NTC)Ova tehnologija, detaljno predstavljena tokom posljednjih tehničkih konferencija kompanije, direktno se bavi jednim od najvećih uskih grla u trenutnim igrama: korištenjem video memorije ili VRAM-a.
Prema podacima koje je firma pružila, NTC je u stanju smanjiti potrošnju memorije sa otprilike 6,5 GB do oko 970 MB u istoj testnoj sceni, uz zadržavanje praktično netaknute kvalitete tekstura. Govorimo o smanjenju korištenja VRAM-a za gotovo 85%, što je posebno relevantno za PC igrače sa grafičkim karticama srednje klase ili starijim sistemima, koji su vrlo česti u Španiji i ostatku Evrope.
Šta je tačno kompresija neuronske teksture?
Kompresija neuronske teksture je, u suštini, sistem kompresija i dekompresija tekstura zasnovana na neuronskim mrežamaUmjesto direktnog pohranjivanja konačne teksture u memoriju GPU-a, kao kod klasičnih blok formata (BC5, BC6, BC7 i slični), grafički engine pohranjuje komprimirani prikaz koji mala neuronska mreža zatim rekonstruira u stvarnom vremenu.
Ova mreža uči da predstavlja teksele - najmanju jedinicu teksture - mnogo kompaktnije nego tradicionalnim metodama. Zahvaljujući ovom prethodnom obuci, GPU je u stanju da oporaviti detalje materijala, površina i predmeta kada je potrebno renderirati svaki kadar, bez potrebe da sve originalne informacije trajno zauzimaju VRAM.
Iz perspektive programera, ideja je zamijeniti sirove teksture ili one pohranjene u BCN formatu ovim verzijama neuronskih mreža. Promjena utiče na interni grafički proces, ali krajnji cilj je da igrač samo primijeti razliku. Dvije stvari: manja potrošnja memorije i grafika barem na istom nivou., kada ne i bolje za isti VRAM budžet.
Sama NVIDIA je, u svojim tehničkim razgovorima na GDC-u i GTC-u, uokvirila NTC u jasan trend: integriranje umjetne inteligencije ne samo u vidljive zadatke poput povećanja rezolucije slike (kao u slučaju DLSS-a), već i u ključne faze renderiranja koje su do sada isključivo zavisile od fiksnih algoritama.
Smanjenje VRAM-a: sa 6,5 GB na 970 MB
Slika koja je izazvala najviše medijskih naslova je demonstracija sa složenom scenom, korištena kao referenca u raznim prezentacijama. U tom testu, vila u toskanskom stilu s obiljem detaljni materijali, gusta geometrija i teksture visoke rezolucije Potrošio je oko 6,5 GB VRAM-a koristeći standardnu BCn kompresiju.
Aktiviranjem neuronske kompresije tekstura na istim resursima, potrošnja memorije pala je na otprilike 970 MB VRAM-a, uz održavanje gotovo identične vizualne vjernostiKompanija je također naglasila da se ne radi samo o uštedi memorije, već o korištenju te uštede za povećanje nivoa detalja ako igra to zahtijeva.
U uporednim poređenjima, NVIDIA je pokazala da, sa istim VRAM budžetom, tradicionalne komprimovane teksture mogu generisati vidljivi artefakti, gubitak oštrine i degradacija materijalaNTC, dok zadržava više finih detalja. U praksi, ovo se prevodi u čistije površine, sa manje šuma i traka, te boljim refleksijama i prelazima boja.
Za korisnika, potencijalni uticaj je dvostruk: s jedne strane, igre koje bolje rade na grafičke kartice sa 8 GB VRAM-a ili manjeOvo je veoma relevantno na evropskom tržištu, a s druge strane, naslovi koji mogu povećati rezoluciju tekstura bez povećanja minimalnih memorijskih zahtjeva.
Promjena paradigme od tradicionalne kompresije tekstura
Većina modernih igara koristi BCN formate za direktno pohranjivanje tekstura u memoriju grafičkog procesora. Ovi formati dijele sliku na blokove i primjenjuju... tehnike kompresije fiksnog tipaBrzi su, visoko optimizovani hardverom i godinama su standard na računarima i konzolama.
Međutim, oni imaju jasno ograničenje: da bi održali određeni vizualni kvalitet, potrebno im je minimalni prostor po tekseluOvo, u okruženjima sa 4K teksturama ili ogromnim brojem materijala, lako popunjava VRAM. Ovo se pogoršava u igrama otvorenog svijeta, gustim urbanim okruženjima ili produkcijama sa mnogo kozmetičkih efekata, koji su vrlo česti u trenutnim izdanjima.
Kompresija neuronskih tekstura predlaže drugačiji pristup. Umjesto oslanjanja na fiksnu shemu kompresije, oslanja se na modele mašinskog učenja koji su prethodno obučeni s velikim skupovima tekstura i materijala. Ove neuronske mreže uče da efikasnije kodirajte i rekonstruirajte vizualne obrasce nego konvencionalni algoritam, posebno kada se radi o vrlo raznolikom sadržaju.
Na ovaj način, ono što se pohranjuje više nije konačna tekstura, već komprimirani prikaz koji se zatim proširuje po potrebi. Intenzivna upotreba Tensor jezgara prisutnih u GeForce RTX GPU-ima omogućava da se ove operacije zaključivanja izvršavaju paralelno s ostalim grafičkim zadacima, bez preopterećenja glavnih resursa namijenjenih rasterizaciji i sjenčenju.
Uticaj na videoigre: niži zahtjevi i viši kvalitet
Direktna posljedica svega ovoga je moguća značajno smanjenje minimalnih zahtjeva za video memorijom Za igre koje usvajaju NTC. Ako teksture, koje obično zauzimaju između 50% i 70% ukupnog VRAM-a u mnogim naslovima, zahtijevaju znatno manje prostora, bit će više mjesta za ostale elemente engine-a.
Ovo otvara nekoliko zanimljivih vrata za evropske i španske studije koji razvijaju za PC i konzole, kao što su PlayStation 6Među potencijalnim prednostima, NVIDIA i razni analitičari ističu mogućnost Koristite teksture veće rezolucije na računarima sa manje memoriječime se balansira iskustvo između igrača s najsavremenijim hardverom i onih sa skromnijim karticama.
Veličina instalacija i zakrpa također dolazi u obzir. Efikasnijim komprimiranjem resursa moguće je da Igre zauzimaju manje prostora na disku i da ažuriranja imaju manju težinu, nešto što već brine i korisnike PC-a sa ograničenim SSD-ovima i one koji igraju na konzolama sa ograničenom memorijom.
U području strimovanja sadržaja, što je toliko važno u otvorenim svjetovima i naslovima koji učitavaju podatke na zahtjev, manji otisak tekstura može pomoći... smanjite uska grla propusnog opsegaTo bi rezultiralo manjim brojem zastoja, glatkijim vremenom učitavanja i stabilnijim iskustvom, čak i kada se igra pokreće s diskova koji nisu posebno brzi.
Prednosti za grafičke procesore srednje klase i laptop sisteme
Jedna od tačaka koja je izazvala najveće interesovanje u zajednici je uticaj koji bi kompresija neuronskih tekstura mogla imati na grafičke kartice sa 8 GB VRAM-a ili manje, veoma raširen na španskom i evropskom tržištu, uključujući neke konzole kao što su Xbox serija XU mnogim novijim izdanjima, ova vrsta GPU-a već nailazi na jasna ograničenja pri kombinovanju visokih rezolucija i ultra-kvalitetnih tekstura.
Ako se značajan dio memorije oslobodi zahvaljujući NTC-u, te iste igre bi se mogle aktivirati agresivnije podešavanje tekstura bez zasićenja VRAM-aU praktičnom smislu, ovo se može prevesti u manje naglih padova performansi prilikom učitavanja novih područja, manje zastoja povezanih s porastom korištenja memorije i ugodnije iskustvo na 1440p ili čak 4K ekranima s uravnoteženim postavkama.
Prijenosni sistemi, kako za igranje tako i za lagane radne stanice, također bi imali koristi. Iako mnogi moderni laptopi uključuju RTX grafičke procesore, njihovi Količina video memorije je obično ograničenija nego kod desktop ekvivalenata. Posebno je zanimljivo imati tehnologiju koja smanjuje veličinu tekstura bez degradacije slike kod ove vrste opreme.
Za male ili nezavisne studije, uobičajene na evropskoj sceni, smanjenje zahtjeva za VRAM-om moglo bi pomoći proširiti potencijalnu bazu korisnika bez žrtvovanja uglađenog vizualnog izgleda. To se, zauzvrat, poklapa s općim trendom industrije prema traženju inteligentnih optimizacija izvan grube snage hardvera.
Neuralni materijali i druge optimizacije zasnovane na vještačkoj inteligenciji
Kompresija neuronskih tekstura nije jedina. NVIDIA je također uvela koncept Neuralni materijaliOvo je komplementarna tehnika koja ima za cilj pojednostavljenje načina na koji se materijali obrađuju unutar grafičkog cjevovoda. Umjesto rukovanja mnogim odvojenim kanalima za svaki složeni materijal, informacije se sažimaju u kompaktniji prikaz koji mala neuronska mreža dekodira u stvarnom vremenu.
U jednoj od tehničkih demonstracija, prikazano je kako se skup materijala koji je prvobitno zahtijevao 19 različitih kanala moglo bi se smanjiti na samo osam korištenjem ovog neuronskog pristupa. Prema dostavljenim podacima, ovo pojednostavljenje je rezultiralo poboljšanjima performansi u rasponu od 1,4 do 7,7 puta pri rezoluciji od 1080p, ovisno o postavkama scene i modela.
Ključno je to što su ove mreže dovoljno lagane da se mogu direktno integrirati u shadere koji se izvode na GPU-u. Zahvaljujući Tensor jezgrima, prisutnim od GeForce RTX 20 serije, troškovi ovih operacija se drže pod kontrolom, što omogućava... Primijenite ove optimizacije milione puta po kadru bez blokiranja ostatka procesa renderiranja.
NTC i Neural Materials zajedno teže hibridnom modelu cjevovoda, gdje tradicionalna rasterizacija i praćenje zraka koegzistiraju... specifični blokovi neuronske inferencijeU ovom scenariju, umjetna inteligencija ne samo da poboljšava oštrinu konačne slike, već i obrađuje strukturne zadatke poput kompresije, sjenčanja i upravljanja memorijom.
Grafička budućnost oblikovana umjetnom inteligencijom
Iako NVIDIA još nije odredila tačan datum za masovnu implementaciju Neural Texture Compression u komercijalnim igrama, demonstracije prikazane na događajima poput GDC-a i GTC-a jasno pokazuju da kompanija želi da ova tehnologija bude široko prihvaćena. Budite dio sljedećeg generacijskog skoka u grafici.
U PC ekosistemu, usvajanje API-ja i ekstenzija kao što su Kooperativni vektori u DirectX-u 12 Ovo otvara put za rad ovih tipova neuronskih jezgara i na hardveru drugih proizvođača. AMD je već najavio podršku u budućim RDNA4 arhitekturama, a Intel radi na sličnim inicijativama za svoja grafička rješenja, dok kompanije poput Sony poboljšava vizualno računarstvo.
Ako se ova unakrsna podrška konsoliduje, kompresija neuronske teksture mogla bi postati de facto standard u industrijiOvo koristi studijima svih veličina. Za evropske igrače, ovo bi moglo značiti duži vijek trajanja trenutnih grafičkih procesora, čija bi ograničenja VRAM-a postala manje odlučujući faktor u naslovima koji uključuju ove tehnike.
Paralelno s tim, proizvođači konzola mogli bi iskoristiti ova rješenja kako bi dodatno maksimizirali integriranu memoriju svojih sistema, što je posebno zanimljivo u dugim životnim ciklusima gdje je svaka optimizacija važna. Sve ukazuje na to da se sljedeća velika grafička bitka neće voditi isključivo na osnovu sirove snage, već i na... kako se upravlja i komprimira podatke koji se prenose u svaku scenu.
NVIDIA-in prijedlog s Neural Texture Compression i pridruženim tehnologijama usklađen je s promjenom fokusa koja je već evidentna u industriji: umjesto beskonačnog povećanja memorije i računarske snage, cilj je da vještačka inteligencija postigne više s manje. Ako se brojke viđene u demonstracijama - sa smanjenjem VRAM-a od oko 85% i poboljšanjima performansi u neuronskim materijalima - primijene na komercijalne igre, igrači u Španiji i širom Evrope mogli bi se naći u vizualno ambicioznijim, bolje optimiziranim i manje memorijski zahtjevnim naslovima, nešto što se do nedavno činilo teško postići bez žrtvovanja kvalitete.
