NVIDIA GeForce RTX 50 Series: چگونه رندر عصبی Blackwell و DLSS 4 به بازی های نسل بعدی شکل می دهند

NVIDIA GeForce RTX 50 Series: چگونه رندر عصبی Blackwell و DLSS 4 به بازی های نسل بعدی شکل می دهند

در روز ویرایشگر NVIDIA در نمایشگاه CES 2025 در ، وگاس، که پس از معرفی جنسن هوانگ، مدیر عامل شرکت، از نسل بعدی سری GeForce RTX 50 برگزار شد، منتقدان فناوری و اعضای رسانه (از جمله شما واقعاً) این شانس را داشتند که درباره معماری، ویژگی ها و فناوری بلک ول اطلاعات بیشتری ،ب کنند. از افرادی که پشت توسعه و نوآوری آن هستند. نکات برجسته و ارائه های قابل توجه دیگری نیز وجود داشت، از جمله طرح جالب هوش مصنوعی انویدیا برای RTX و اینکه چگونه بلک ول می تواند استودیوی خانگی یک تولید کننده محتوا را به لطف قدرت هوش مصنوعی خود ارتقا دهد.

این موارد در روزهای آینده افزایش خواهند یافت، اما در حال حاضر من می خواهم دو ویژگی کلیدی را که معماری بلک ول سری RTX 50 را تعریف می کنند و روش هایی که نحوه رندر و تجربه بازی ها را تغییر می دهد، نه فقط در این نسل، بلکه به طور بالقوه به اشتراک بگذارم. جهت کل صنعت: رندر عصبی و DLSS 4. سابقه نوآوری انویدیا فناوری هایی مانند سایه زن های قابل برنامه ریزی و ردیابی اشعه را برای ما به ارمغان آورده است. با این حال، این ویژگی های جدید نشان می دهند که ما اکنون وارد دوره ای می شویم که یادگیری ماشینی بیش از بهینه سازی انجام می دهد – این به طور فعال خط لوله گرافیک را بازتعریف می کند.

رندر عصبی در هسته چشم انداز Blackwell شرکت سبز قرار دارد. برای سال ها، رندر گرافیکی یک مسیر قابل پیش بینی را دنبال می کرد: ایجاد دارایی های دقیق، بهینه سازی آن ها برای عملکرد، و ارائه تا حد امکان وفادار تحت محدودیت های سخت افزاری آن زمان. رندر عصبی اساساً این معا، را بازنویسی می کند. رندر عصبی به جای تکیه بر سایه زن های سنتی یا فرآیندهای ثابت برای رندر صحنه ها، یادگیری ماشین را وارد خط لوله می کند و امکان تصمیم گیری پویا و مبتنی بر هوش مصنوعی را در حین رندرینگ فراهم می کند.

در قلب این رویکرد، API جدید NVIDIA به نام است بردارهای ربع، با همکاری مایکروسافت توسعه یافته است. برای اولین بار، توسعه دهندگان می توانند مستقیماً از طریق یک سایه زن مح،اتی در یک API گرافیکی به هسته های Tensor دسترسی داشته باشند. این یک شاهکار کوچک نیست. تا پیش از این، استفاده از هسته های Tensor در درجه اول دامنه بارهای کاری CUDA بود که نحوه اعمال هوش مصنوعی را در گرافیک محدود می کرد. با باز ، دسترسی Tensor Core به خط لوله رندر، NVIDIA به طور موثر کلیدهای سطح جدیدی از کنترل و خلاقیت را به توسعه دهندگان می دهد.

کاربردهای بالقوه رندر عصبی بسیار گسترده است و NVIDIA قبلاً چندین مورد استفاده کلیدی را نشان داده است. به ،وان مثال، فشرده سازی بافت عصبی، کارایی هایی را که این فناوری برای توسعه بازی به ارمغان می آورد، برجسته می کند. فشرده سازی بافت مدت هاست که یک گلوگاه بوده و توسعه دهندگان را مجبور می کند بین وفاداری و محدودیت های ذخیره سازی و حافظه تعادل برقرار کنند. فشرده سازی بافت عصبی تا a نسبت تراکم 7:1 بیش از فرمت های سنتی فشرده شده با بلوک، به طور قابل توجهی نیاز به حافظه را بدون به خطر انداختن کیفیت بصری کاهش می دهد. در یک نمایش در اتاق، صحنه ای با مواد استاندارد به 47 مگابایت حافظه نیاز داشت، در حالی که همتای فشرده شده عصبی آن این مقدار را به 16 مگابایت کاهش داد.

مواد عصبی قدرت این فناوری را بیشتر نشان می دهند. به طور سنتی، سایه زن های متریال می توانند از چند ده خط کد برای دارایی های هم زمان ساده تا صدها هزار برای مواد درجه بندی فیلم متغیر باشند. مواد عصبی این پیچیدگی را در یک فضای عصبی متراکم می کنند و بافت ها و سایه بان ها را به ،وان ویژگی های نهفته نشان می دهند. این رویکرد نه تنها سربار مح،اتی را کاهش می دهد، بلکه رندر پیچیده تر و واقعی تر را حتی برای مواد چالش برانگیز در فیلم های CGI با بودجه کلان امکان پذیر می کند. به ،وان مثال، نقره ممکن است لایه هایی از گرد و غبار و اثر انگشت داشته باشد، در حالی که ابریشم چند رنگ است و این تغییرات به زاویه ای که از آن می بینید بستگی دارد. ساختن آن در زمان واقعی بسیار چالش برانگیز است. نمایش NVIDIA از مواد عصبی نشان داد که چگونه می توانند جزئیات ظریف و تغییر رنگ های پر جنب و جوش و وابسته به زاویه را که معمولاً در رندر زمان واقعی وجود ندارند، نشان دهند.

یکی دیگر از کاربردهای مهم رندر عصبی در نورپردازی است که در آن کش درخشندگی عصبی وارد بازی می شود. برخلاف روش های سنتی که به شدت به روشنایی از پیش مح،ه شده یا مح،ات پرهزینه زمان واقعی متکی هستند، این فناوری یک مدل را در زمان واقعی با استفاده از GPU گیمر آموزش می دهد. حافظه پنهان داده هایی را در مورد نحوه تعامل نور با صحنه ذخیره می کند و امکان جهش نامحدود را فراهم می کند و کیفیت نور جه، را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. این فقط در مورد نورهای روشن تر یا سایه های عمیق تر نیست - ظرافت های حمل و نقل نور به گونه ای ثبت می شود که عمق و واقع گرایی را به هر فریم اضافه می کند.

پیشرفت ها فراتر از مواد استاتیک و روشنایی است. به ،وان مثال، رندر ، پوست یک چالش بزرگ است. نمایش های معمولی در بازی ها، اشیاء را به ،وان غیرقابل نفوذ در برابر نور در نظر می گیرند که برای موادی مانند چوب یا ف، کار می کنند. با این حال، با مواد نیمه شفاف، نور به سطح نفوذ می کند، در زیر پراکنده می شود و از جای دیگر خارج می شود. این به ویژه در مورد پوست چالش برانگیز است. وام گرفتن فناوری از رندر فیلم، مانند پراکندگی زیرسطحی دیزنی الگوریتم NVIDIA این را به صورت بلادرنگ با RTX Skin آورده است. در نمایشی Half-Life 2 RTX روی صحنه که در آن یکی از نمایندگان NVIDIA دشمن نمادین ،چنگ سر را با RTX Skin روشن نشان داد، نقاط برجسته سفیدی که در اطراف نواحی نازک تر مانند پاها ظاهر می شدند در مقایسه با زم، که RTX Skin خاموش بود، بلافاصله قابل توجه بودند. این به ویژه در حرکت چشمگیر است.

یکی دیگر از مهره های سخت NVIDIA که ، کرده است، رندر مو است. موها مدت ها بلای جان گرافیک های بی درنگ بوده اند و به مقادیر غیرعملی هندسه یا میانبرهای بصری نیاز دارند که غوطه ور شدن را ،اب می کنند. آن کره جاروب خطی primitive در Blackwell نمایش مختصری از تارهای مو را ارائه می دهد و نیازهای ذخیره سازی را بدون به خطر انداختن جزئیات کاهش می دهد. این رویکرد در بازی هایی که تعداد چند ضلعی از هزاران تا میلیاردها در دو دهه گذشته افزایش یافته است، ارائه موی واقعی را آسان تر می کند. NVIDIA RTX مگا هندسه این امر را با اجازه دادن به توسعه دهندگان برای استفاده از مش های دقیق بدون توسل به مش های پرا،ی تقویت می کند و جزئیات غیرقابل انطباق را حتی در صحنه های پیچیده ردیابی اشعه ارائه می دهد.

در حالی که رندر عصبی نگاهی اجمالی به آینده رندر پویا و مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه می دهد. DLSS 4 نشان می دهد که وقتی یادگیری ماشین مستقیماً تجربه بازیکن را افزایش می دهد، چه چیزی ممکن است. از زمان معرفی آن در سال 2018 و با وجود دردهای اولیه، DLSS به ابزاری باورن،ی برای توسعه دهندگان و گیمرها تبدیل شده است. با این حال، DLSS 4 یک بازنگری کامل را نشان می دهد، با استفاده از NVIDIA a معماری ش،ه عصبی مبتنی بر ترانسفورماتور. برخلاف ش،ه های عصبی کانولوشنال قبلی، ترانسفورماتورها به صورت پویا منابع مح،اتی را بر روی مناطق چالش برانگیز یک تصویر متمرکز می کنند. این مقیاس پذیری به مدل های DLSS 4 اجازه می دهد تا چهار برابر نسخه های قبلی مح،اتی استفاده کنند و در نتیجه تصاویری واضح تر و پایدارتر ارائه دهند.

مزایای DLSS 4 بلافاصله در بازسازی اشعه آشکار می شود. ردیابی پرتوهای سنتی، در حالی که پیشگامانه است، محدودیت هایی دارد، به ویژه در سناریوهای نورپردازی پیچیده. مدل ترانسفورماتور DLSS 4 در حل این چالش ها عالی است. در یک نسخه نمایشی، یک حصار زنجیره ای که خانه ای را مسدود می کند، در نسخه های قبلی تحریف شده به نظر می رسید، اما مدل ترانسفورماتور آن را به وضوح حل می کند. مثال دیگری سیم هایی را در فاصله دور نشان می دهد که با مدل های DLSS قدیمی تر سوسو می زدند اما در DLSS 4 ثابت می ماندند. همین امر در مورد اجسام با حرکت سریع، مانند فن چرخان، که در آن شبح ها حذف می شوند، صادق است.

وضوح فوق العاده یکی دیگر از زمینه هایی است که DLSS 4 در آن می درخشد. با ارتقاء مقیاس تصاویر با وفاداری بیشتر از همیشه، به بازی ها اجازه می دهد تا به سطحی از جزئیات که قبلاً برای رندر بومی محفوظ بود دست یابند - بدون عملکرد مرتبط. این قابلیت با معرفی کامل می شود نسل چند فریمی، که کارایی را به ارتفاعات جدیدی می رساند. DLSS 4 اکنون می تواند به ازای هر دو فریم سنتی ارائه شده، سه فریم ایجاد شده توسط هوش مصنوعی ایجاد کند، به این م،ی که از هر 16 پی،ل در یک بازی 15 پی،ل توسط DLSS تولید می شود. نتیجه یک فرآیند رندر است که نه تنها سریع تر است، بلکه نیاز کمتری به منابع دارد و فضای سر را برای جلوه های گرافیکی اضافی یا نرخ فریم بالاتر آزاد می کند.

تاثیر افزایش کارایی DLSS 4 شاید در دمو Cyberpunk 2077 NVIDIA روی صحنه بسیار چشمگیر بود. با غیرفعال بودن DLSS، بازی با سرعت 27 فریم بر ث،ه در 4K اجرا شد. فعال ، DLSS 4 نه تنها عملکرد را تا 250 فریم در ث،ه افزایش داد، بلکه کیفیت تصویر را نیز افزایش داد. بازتاب ها، بافت ها و نورها همگی واضح تر و دقیق تر به نظر می رسیدند. گیمرها دیگر نیازی به انتخاب بین وفاداری و عملکرد ندارند.

این فناوری همچنین به طور یکپارچه با NVIDIA ادغام می شود Reflex، که با ارتقاء می یابد رفل، 2. نسخه جدید معرفی می کند چارچوب، تکنیکی که از ورودی ها درست قبل از رندر نمونه برداری می کند تا پاسخگویی تقریباً آنی را ارائه دهد. در حالی که چالش هایی مانند عدم انسداد - مناطقی که قبلاً برای دوربین قابل مشاهده نبودند - باقی می مانند، الگوریتم های نقاشی NVIDIA کمک می کنند شکاف ها به طور متقاعدکننده ای پر شوند. مزایای Reflex 2 به ویژه در شوترهای رقابتی مانند Valorant و The Finals قابل توجه است، جایی که حتی چند میلی ث،ه تاخیر می تواند تفاوت بین پیروزی و ش،ت را برای گیمرهای حرفه ای ایجاد کند.

آنچه DLSS 4 را به ویژه جذاب می کند، دسترسی آن است. در زمان راه اندازی، 75 بازی و برنامه از این فناوری پشتیب، خواهد کرد و مطمئناً بیشتر دنبال خواهد شد. اما NVIDIA آ،ین سورپرایز خود را با افشای اینکه به زودی یک محصول جدید اضافه خواهد کرد، ذخیره کرد لغو DLSS ویژگی به آنها برنامه NVIDIA. این به کاربران اجازه می دهد تا زم، که بازی در ابتدا از DLSS پشتیب، می کند، مجبور شوند از جدیدترین مدل DLSS در بازی های موجودی که به صورت بومی از آن ها استفاده نمی کنند استفاده کنند.

هم رندر عصبی و هم DLSS 4 برای بازتعریف گرافیک های بلادرنگ تنظیم شده اند و به توسعه دهندگان این امکان را می دهند تا جهان های غنی تر و غوطه ورتر ایجاد کنند و به گیمرها اجازه می دهد عملکرد و کیفیت بی سابقه ای را تجربه کنند. آنها با هم نه تنها برای آنچه سخت افزار بازی مدرن می توانند به آن دست یابند، نوار بالایی را تعیین می کنند، بلکه سری RTX 50 را از پیشینیان خود به ،وان یک جهش واقعی به جای ارتقای قدرت افزایشی متمایز می کنند. دیدن اینکه توسعه دهندگان و گیمرها با این فناوری ها به چه چیزی دست پیدا می کنند بسیار جذاب خواهد بود.