La llegada del trazado de rayos (ray tracing) y la resolución 4K UHD (3840 x 2160 puntos) ha puesto en serios aprietos al hardware gráfico. Los recursos con los que debe contar para afrontar el renderizado de las imágenes a una resolución tan alta son muy importantes, especialmente si, además, debe dotarlas de un acabado fotorrealista renderizando algunas partes de cada fotograma, o, incluso, todo él, mediante la técnica de trazado de rayos (RT).
NVIDIA fue la primera compañía que nos propuso instalar en nuestro PC una solución gráfica capaz de llevar a cabo el renderizado utilizando esta innovación, y las tarjetas GeForce RTX originales enseguida nos mostraron el enorme estrés que el trazado de rayos impone al hardware gráfico. Para alcanzar una cadencia de fotogramas por segundo sostenida razonablemente alta utilizando el ray tracing era imprescindible afrontar el renderizado empleando alguna técnica que permitiese liberar a la GPU de una parte de ese enorme esfuerzo.
Y llegó la tecnología DLSS (Deep Learning Super Sampling). Unos meses después del lanzamiento de las primeras tarjetas gráficas GeForce RTX 20, NVIDIA anunció que sus ingenieros habían puesto a punto una innovación que recurría al aprendizaje profundo para escalar las imágenes de nuestros juegos a una resolución superior tomando como punto de partida una más baja y sin que la calidad de imagen se resintiese demasiado. La primera generación de la tecnología DLSS tenía un claro margen de mejora, pero su revisión, la iteración 2.0, lleva ya más de dos años demostrándonos su enorme potencial.
No obstante, esta tecnología de NVIDIA no es en absoluto la única técnica de reconstrucción de la imagen con la que contamos actualmente. Sony introdujo el checkboarding en PS4 Pro en 2016 para aliviar al hardware gráfico de esta consola de una parte del coste computacional que representaba el renderizado de los gráficos a 2160p.
Microsoft es otra pieza importante en este puzle porque se encargó de introducir el trazado de rayos como una extensión de la librería DirectX 12 primero, y de desarrollar sus propias técnicas de reconstrucción de la imagen después. Y, cómo no, AMD también cuenta desde principios de este verano con FidelityFX Super Resolution, una técnica de escalado abierta que se erige como una alternativa muy interesante al DLSS de NVIDIA.
Durante los últimos meses hemos tenido la ocasión de analizar a fondo la mayor parte de las tarjetas gráficas de última generación que han lanzado AMD y NVIDIA, y hemos confirmado que ni siquiera el hardware gráfico más potente es capaz de entregarnos una cadencia de imágenes sostenida superior a los 60 FPS en todos los juegos cuando combinamos la resolución 2160p y el trazado de rayos. En algunos títulos sí lo consiguen, pero en otros ni siquiera dos monstruos como la GeForce RTX 3080 Ti o la Radeon RX 6900 XT salen airosos. El coste computacional que impone el renderizado en estas condiciones y sin recurrir a la reconstrucción de la imagen es excesivo incluso para ellas.
'Control' es uno de esos juegos duros de pelar. En la siguiente gráfica podemos ver el esfuerzo al que somete el motor gráfico de este juego al hardware cuando los usuarios pisamos el acelerador y elevamos el listón. A 2160p, con trazado de rayos y sin reconstrucción de la imagen la GeForce RTX 3080 Ti nos entrega una cadencia media de 37 FPS, y en estas condiciones el modelo insignia de AMD deja esta cifra en 26 FPS. Sin embargo, al introducir la reconstrucción de la imagen en la ecuación (DLSS en el caso de NVIDIA y la técnica de escalado implementada por el motor de este juego para AMD) estas cifras se incrementan hasta alcanzar 69 FPS la GeForce RTX 3080 y 52 FPS la Radeon RX 6900 XT.
Afortunadamente no solo las tarjetas gráficas de gama alta se benefician de la reconstrucción de la imagen. Todas las soluciones gráficas pueden sacar partido a esta innovación. En la siguiente gráfica podemos ver el impacto beneficioso que tiene la tecnología FidelityFX Super Resolution (FSR) en el rendimiento de una Radeon RX 6600 cuando activamos en 'Godfall' el trazado de rayos a 1080p y 1440p. En cualquier caso, el impacto que tiene la reconstrucción de la imagen en muchos otros juegos es similar, por lo que es evidente que es una aliada muy valiosa cuando aspiramos a jugar con una cadencia de imágenes por segundo sostenida superior a los 60 FPS en condiciones exigentes.
Las pruebas de rendimiento que acabamos de revisar avalan el impacto positivo que tiene la reconstrucción de la imagen en la cadencia de imágenes por segundo. Sin embargo, nos queda un apartado por analizar: el impacto que tiene en la calidad de imagen.
A principios del pasado mes de enero publicamos un análisis profundo de la tecnología DLSS 2.0 en el que indagamos en todo lo que nos propone. Si tenéis curiosidad o si no estáis familiarizados con esta innovación quizá os resulte interesante leerlo. En cualquier caso, aquí tenéis un pequeño extracto de las conclusiones a las que llegamos en el ámbito de su impacto en la calidad de imagen (aún no hemos analizado a fondo el impacto que tiene la tecnología FSR de AMD en la calidad de imagen, pero lo haremos en el futuro).
Todas las capturas que vamos a analizar a continuación han sido tomadas a resolución 4K (3840 x 2160 puntos) y con el trazado de rayos activado en aquellos juegos que lo implementan. Además, las secciones de cada captura que hemos escogido proceden de un recorte al 300% que persigue ayudarnos a apreciar mejor los detalles y las diferencias que existen entre ellas.
Empezamos con 'Control'. Este juego implementa tanto trazado de rayos como DLSS. Además, nos propone varias modalidades de escalado tomando como referencia tres resoluciones de renderización: 2560 x 1440 puntos, 2227 x 1253 puntos y 1920 x 1080 puntos. Si observamos con detenimiento las capturas veremos que el nivel de detalle de la imagen sin DLSS y el de la captura con DLSS 2.0 escalada a 2160p desde 1440p es esencialmente idéntico. Esta última no contiene más ruido. Ni menos detalle.
Pero hay algo más. La calidad de imagen que nos entrega esta tecnología en este juego cuando la resolución de renderización es aún más baja (1253p y 1080p) sigue siendo muy alta. Si ampliamos al 300% la captura original utilizando un editor de imágenes y la comparamos con la imagen sin DLSS podemos apreciar una ligerísima pérdida de detalle en algunas zonas, como, por ejemplo, en el texto que observa la protagonista del videojuego. Pero es algo muy difícil de detectar en tiempo real mientras jugamos. El primer punto se lo lleva la tecnología DLSS 2.0.
Las capturas que hemos tomado en 'Death Stranding' nos deparan más sorpresas. Este juego no implementa trazado de rayos, pero nos propone tres modalidades diferentes de DLSS. Y, sorprendentemente, el modo que prioriza la calidad es indistinguible de la captura sin DLSS. Tienen el mismo nivel de detalle y el ruido es imperceptible en ambas imágenes. Además, al igual que en 'Control', la pérdida de detalle que se produce si elegimos el modo que prioriza el máximo rendimiento es lo suficientemente baja para pasar inadvertida mientras estamos jugando.
'Battlefield V' fue el primer juego que implementó la reconstrucción de imagen mediante DLSS. Desde que recibió la primera versión de esta innovación su rendimiento ha mejorado sensiblemente gracias a varias actualizaciones, y, aunque no utiliza DLSS 2.0, nos depara una sorpresa inesperada: algunas zonas de la captura reconstruida a 2160p mediante DLSS tienen más detalle que la imagen capturada de forma nativa a esta resolución. Es algo inesperado, pero refleja lo bien que puede funcionar esta tecnología cuando se implementa correctamente. Podemos observar este ligero incremento del nivel de detalle en las juntas de los ladrillos y en el cartel que corona el edificio.
Concluimos el análisis de la calidad de imagen con 'Bright Memory Infinite', y, una vez más, DLSS 2.0 sale airosa. Al igual que en 'Battlefield V', el modo que prioriza la calidad consigue recuperar más detalle en algunas zonas que la captura sin DLSS (podemos observarlo en el tejido del pantalón y en el pavimento en primer plano), y la pérdida de detalle que se produce en los modos Balance y Performance es tan baja que es esencialmente imperceptible mientras estamos jugando.
DLSS 2.0, FidelityFX Super Resolution y las demás tecnologías de reconstrucción de la imagen nos proponen, como acabamos de comprobar, disfrutar de gráficos 1080p, 1440p y 2160p con el trazado de rayos activado y una cadencia de imágenes por segundo sostenida superior a los 60 FPS en una variedad amplia de hardware gráfico. Es evidente que esta innovación ha llegado para quedarse, pero esto no significa que no tenga margen para mejorar.
Sí, lo tiene. Todas las tecnologías de reconstrucción de la imagen que hemos probado hasta ahora adolecen de algunos artefactos gráficos que pueden llegar a molestar en algunos momentos. Además, en determinados fotogramas no consiguen igualar la calidad de imagen global del renderizado a la resolución nativa, aunque si nos ceñimos a DLSS 2.0 lo cierto es que su calidad de imagen global es casi siempre fabulosa. Y, sobre todo, es crucial que muchos más juegos implementen estas técnicas, aunque parece que poco a poco el catálogo de títulos compatibles con DLSS y FSR va creciendo. Crucemos los dedos para que pronto lleguen muchos más.
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Fecha: 07-11-21
Categoría: Tecnología
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