NVIDIA DLSS 4, así es la tecnología que multiplica por 8 la tasa de fotogramas por segundo

NVIDIA DLSS 4 fue una de las grandes estrellas de la keynote que el gigante verde celebró en el CES de este año, y representa una de las mayores evoluciones que ha experimentado esta tecnología desde su presentación a finales de 2018, cuando se produjo el lanzamiento de las tarjetas gráficas GeForce RTX 20.

En sus inicios, NVIDIA DLSS fue calificado como una rareza sin sentido que estaba destinada a fracasar. Los que hicieron ese pronóstico se sorprenderán al ver que, a día de hoy, esta tecnología tiene presencia en más de 540 juegos y aplicaciones, que tiene una tasa de utilización de más del 80% entre los usuarios de tarjetas gráficas GeForce RTX, y que estos acumulan más de 3.000 millones de horas jugadas con DLSS activado.

Estos números indican algo muy claro, y es que NVIDIA DLSS ha sido todo un triunfo, y no solo eso, además se ha convertido en una de las señas de identidad de la compañía que dirige Jensen Huang, y en uno de sus mayores valores si hablamos de IA y gaming. Esta tecnología acumula ya seis años de evolución, y como he dicho al principio DLSS 4 se ha convertido en uno de los mayores avances de la historia de esta tecnología. Vamos a descubrir por qué.

NVIDIA DLSS 4 da el salto a los transformadores

La tecnología DLSS siempre ha utilizado IA acelerada por hardware. Esto le ha permitido mejorar tanto la calidad de imagen como el rendimiento frente a los reescaladores y generadores de fotogramas convencionales, y se había basado en modelos CNN, siglas de Convolutional Neural Networks.

Tras seis años de evolución NVIDIA ha alcanzado los límites de los modelos CNN, es decir, ya no era posible seguir mejorando DLSS con este tipo de modelos, y por ello la compañía ha dado el salto a un modelo transformador. Este nuevo modelo utiliza un transformador de visión que es capaz de realizar funciones de atención automática para evaluar, de forma individual, la importancia que tiene cada píxel en cada fotograma, y también en varios fotogramas.

Este tipo de modelos utilizan el doble de parámetros que un modelo CNN, lo que se traduce en un nivel de comprensión y asimilación de las escenas mucho mayor. Al entender mejor la realidad de cada escena es posible crear píxeles de mayor calidad, manteniendo además una mayor estabilidad, reduciendo los problemas de gosthing y mejorando el suavizado de bordes. El resultado es una imagen más nítida y con mayor nivel de detalle.

Cómo afecta esto a DLSS Super Resolution y Ray Reconstruction

El impacto que tiene en ambas tecnologías es enorme, y en este caso una imagen vale más que mil palabras. Fijaros en la primera imagen, extraída del juego Alan Wake 2. Como podemos apreciar, al aplicar Ray Reconstruction con el modelo CNN tenemos una falta de nitidez considerable en los detalles más pequeños de la verja, y todos los elementos de la escena se ven demasiado difuminados.

Al utilizar Ray Reconstruction con el modelo basado en el transformador de visión la mejora de calidad es espectacular. La verja presenta un nivel de nitidez impresionante, y todos los demás elementos de la escena se ven mucho más nítidos y mejor definidos. La diferencia es tan grande que me recuerda a los saltos que se producen en juegos al pasar de calidad baja a calidad máxima.

Con Super Resolution la diferencia que marca el modelo con transformador de visión también impresiona. Este nuevo modelo es capaz de identificar mejor la realidad de la escena, y gracias a ello mejora el nivel de detalle y la consistencia incluso de los elementos más pequeños, como el cabello, el pelaje y los cables.

Fijaos, por ejemplo, en la comparativa de los cables de la luz en Alan Wake 2, con el modelo CNN estos presentan pequeños dientes de sierra, y los más pequeños quedan tan difuminados que casi parecen desaparecer. Con el modelo basado en el transformador de visión la mejora es muy grande, desaparecen los dientes de sierra y todos los cables tienen una buena consistencia, incluso los más pequeños.

En la segunda imagen podemos ver otra comparativa centrada en la calidad de las texturas y la resolución de las mismas. Con el modelo basado en transformador de visión mejora enormemente la nitidez y la calidad de las texturas, desparece por completo ese efecto borroso que tenemos con el modelo CNN, y la mejora es tan grande que podemos apreciar incluso los detalles más pequeños, como el desgaste del cuero.

Multi generación de fotogramas: DLSS 4 nos permite superar los 300 FPS con trazado de trayectorias

La generación de fotogramas fue el avance estrella de DLSS 3, y la gran exclusiva de las GeForce RTX 40. Con esta tecnología es posible mejorar muchísimo la fluidez en juegos, y sin tener ningún tipo de dependencia de la CPU. Gracias al uso de IA acelerada por hardware NVIDIA consiguió superar los problemas y limitaciones de la clásica interpolación de fotogramas, y logró un salto generacional que todavía no han sido capaces de alcanzar sus principales rivales.

Con las GeForce RTX 50 la compañía ha su hecho que esta tecnología suba de nivel, y la ha bautizado como multi generación de fotogramas. Para entender mejor por qué esta nueva tecnología supone un avance tan grande debemos entender cómo funciona DLSS 3, también conocida como generación de fotogramas. Esta utiliza la información contenida en dos fotogramas renderizados de forma tradicional para generar un nuevo fotograma, recurriendo tanto a datos del motor del juego como a vectores de movimiento.

NVIDIA DLSS 4 parte de la misma idea, pero en vez de generar un fotograma genera tres, lo que aumenta enormemente la tasa total de fotogramas por segundo, mejorando la fluidez y manteniendo una alta calidad en cada fotograma generado gracias a:

• La gran cantidad de información que obtiene del motor gráfico del juego y los vectores de movimiento.
• La mayor calidad de imagen que ofrece el modelo con transformador de visión aplicado a Super Resolution y Ray Reconstruction. Cada fotograma generado se obtiene a través de fotogramas que ya tienen aplicadas ambas tecnologías.
• El mayor rendimiento y la mayor potencia de los nuevos núcleos tensor presentes en las GeForce RTX 50. Esta tecnología ya no utiliza el acelerador de flujo óptico.

Con DLSS 4 15 de cada 16 píxeles se generan con IA, un dato que resulta impresionante y que no hace más que confirmar la importancia que tiene esta tecnología aplicada a videojuegos. Para entender su impacto solo tenemos que ver los datos de rendimiento que ofrece, por ejemplo, en Cyberpunk 2077.

Para que no se produzca ningún problema con el ritmo de generación de fotogramas Blackwell utiliza lo que se conoce como «medición por volteo del hardware», que traslada toda la lógica relacionada con el ritmo de los fotogramas al motor de visualización. Esto quiere decir que la GPU puede gestionar con mayor precisión los tiempos de presentación de fotogramas, y marca una diferencia enorme, como podemos ver en la imagen.

El motor de visualización de Blackwell también ha recibido mejoras importantes frente al que utiliza Ada Lovelace. Este es capaz de procesar el doble de píxeles, y admite resoluciones y tasas de refresco más altas.

Con el juego configurado en 4K, calidad máxima y trazado de trayectorias tenemos 27 FPS. Al activar DLSS 2 la tasa de fotogramas por segundo sube a 71, y con DLSS 3.5 pasamos a 142 FPS. Esas mejoras ya son fantásticas, pero lo mejor está por venir, y es que con DLSS 4 llegamos a 246 FPS, y la latencia del PC pasa de 65 ms en nativo a 35 ms con dicha tecnología activada.

NVIDIA ha confirmado que la multi generación de fotogramas de DLSS 4 tendrá soporte nativo en 75 juegos y aplicaciones desde el momento de su lanzamiento, y que los nuevos Super Resolution y Ray Reconstruction basados en el modelo con transformación de visión tendrán soporte nativo en 50 juegos y aplicaciones.

Para aquellos juegos que todavía no hayan dado el salto a la última versión de NVIDIA DLSS tendremos la posibilidad de forzar su aplicación a través de la aplicación de NVIDIA.

La multi generación de fotogramas solo funciona en las GeForce RTX 50. Las GeForce RTX 40 seguirán utilizando la generación de fotogramas, y las GeForce RTX 30 y GeForce RTX 20 serán compatibles con los nuevos Super Resolution y Ray Reconstruction potenciados por el modelo con transformador de visión.