Тестирование методов апскейлинга с 1080p до 4K в динамичных экшен-играх: качество и производительность

Введение в апскейлинг и его значение в современных играх

Современные видеоигры все чаще стремятся использовать разрешение 4K, обеспечивая абсолютную детализацию и реалистичное изображение. Однако не всегда производительность систем позволяет запускать игры именно в родном 4K, особенно в динамичных экшен-играх, где важна высокая кадровая частота. В таких случаях на помощь приходит технология апскейлинга – увеличение разрешения изображения с более низкого, например с 1080p, до 4K с помощью программных или аппаратных методов.

Апскейлинг помогает повысить визуальное качество без значительного ущерба для производительности, но качество такого увеличения сильно зависит от выбранного метода. В этой статье будут рассмотрены основные способы апскейлинга, проведено сравнение их качества в динамичных экшен-играх, а также будут даны рекомендации по их использованию.

Основные методы апскейлинга с 1080p до 4K

Существует несколько популярных методов апскейлинга, которые широко используются в игровых движках и видеокартах:

• Билинейный и Бикубический фильтры — классические программные методы интерполяции с базовой обработкой.
• NVIDIA DLSS (Deep Learning Super Sampling) — аппаратно основанный метод с использованием нейронных сетей.
• AMD FSR (FidelityFX Super Resolution) — алгоритмический апскейлинг с открытым исходным кодом.
• XESS (Xe Super Sampling) от Intel — перспективный метод с применением машинного обучения.
• Native 4K — рендеринг игры изначально в разрешении 4K без апскейлинга.

Билинейный и бикубический апскейлинг

Данные методы применяют простые математические алгоритмы для увеличения картинки. Они достаточно быстры, но часто дают размытие и потерю четкости деталей.

NVIDIA DLSS

DLSS использует искусственный интеллект для восстановления деталей изображения после рендеринга в более низком разрешении. Метод позволяет добиться близкого к родному 4K качеству и существенно повышает FPS в сложных сценах. Особенно эффективен в динамичных боевых играх с многочисленными эффектами.

AMD FSR

FSR является более универсальным и аппаратно независимым алгоритмом. Он предлагает несколько режимов качества, от максимальной производительности до максимального качества, и подходит для разных систем. Однако по сравнению с DLSS, качество иногда уступает, особенно в передаче мелких текстур и четкости на движущихся объектах.

Intel XeSS

Новейшая технология Intel XeSS также использует ИИ и предлагает конкуренцию DLSS и FSR. Пока поддержка ограничена, но первые тесты показывают весьма конкурентоспособное качество и производительность.

Методика тестирования

Для оценки качества апскейлинга от 1080p до 4K в динамичных экшен-играх была выбрана серия популярных игр с высокими скоростями движения камеры и множеством визуальных эффектов:

• DOOM Eternal
• Call of Duty: Modern Warfare
• Devil May Cry 5
• Metro Exodus

Тестирование проводилось на системе с видеокартой NVIDIA RTX 3080, процессором Intel Core i7-11700K и 32 ГБ оперативной памяти. Каждая игра была настроена на 1080p, после чего применялись различные методы апскейлинга с измерением:

1. Визуального качества — оценка четкости, артефактов и детализации.
2. Производительности — измерение средней и минимальной частоты кадров (FPS).
3. Чувствительности к динамике сцены — оценка качества изображения в быстро меняющихся кадрах.

Критерии оценки изображения

Результаты тестирования

Визуальное качество

NVIDIA DLSS показала лучшее сохранение деталей на быстро движущихся объектах и практически не уступала нативному 4K по четкости. Артефактов почти не наблюдалось. Это особенно заметно в таких играх, как Devil May Cry 5, где много быстрых атак и эффектов.

AMD FSR имела более заметное размытие и легкий «шлейф» в динамических сценах, особенно в режиме максимальной производительности. При переключении в режим качества эффект улучшался, но все равно уступал DLSS.

Билинейный и бикубический апскейлинг вызывал сильное размытие и потерю мелких деталей, особенно на дальних объектах. В динамичных сценах изображение часто казалось размытым и нечетким.

Intel XeSS показал обнадеживающие результаты, сравнимые с DLSS в некоторых тестах, но в целом метод все еще требует доработки и широкой поддержки игр.

Производительность (FPS)

Как видно, методы на основе ИИ позволяют существенно повысить частоту кадров в сравнении с нативным рендерингом 4K, при этом сохраняя приемлемое качество изображения.

Особенности апскейлинга в динамичных экшен-играх

Динамичные экшен-игры предъявляют повышенные требования к качеству апскейлинга из-за большого количества быстрых движений, спецэффектов, смены планов камеры и высокой детализации важных визуальных элементов, таких как оружие, враги, окружение.

• Чистота и четкость — игрок должен распознавать мельчайшие детали для быстрого реагирования.
• Минимум артефактов — любые искажения могут отвлечь или ввести в заблуждение.
• Низкая задержка — апскейлинг не должен увеличивать задержку вывода изображения.
• Стабильность FPS — для плавного игрового процесса даже в сложных сценах.

В связи с этим, наиболее удачными считаются решения, основанные на нейросетевых подходах, так как они лучше адаптируются к быстро сменяющимся сценам.

Советы и рекомендации по выбору метода апскейлинга

1. Если у вас видеокарта NVIDIA RTX: рекомендуются технологии DLSS, особенно в играх с поддержкой этих методов. Они обеспечивают оптимальный баланс качества и производительности.
2. Для видеокарт AMD: стоит обратить внимание на FSR 2.0 или выше, которые предлагают достойное качество и не завязаны на конкретный аппаратный бренд.
3. Если используется старая видеокарта или отсутствует поддержка ИИ: стоит рассмотреть базовые методы, но лучше понизить разрешение и играть на более низких настройках, чтобы избежать размытия.
4. Intel XeSS на текущий момент рекомендуется для экспериментов и игр с поддержкой, но к массовому использованию подходит позже.
5. Важно проверить качество изображения именно в динамике: стационарные скриншоты не всегда отражают реальное восприятие при быстром движении.

Мнение автора

«Для игроков, стремящихся к высокому FPS и качественной картинке в динамичных экшен-играх, выбор апскейлинга на базе искусственного интеллекта сегодня является оптимальным решением. Несмотря на небольшой компромисс с точностью, взамен пользователь получает плавность и детализацию, которые ранее были доступны только с нативным 4K и мощными системами.»

Заключение

Тестирование методов апскейлинга с 1080p до 4K в динамичных экшен-играх показывает, что современные технологии на базе искусственного интеллекта, такие как NVIDIA DLSS и Intel XeSS, обеспечивают лучшее качество изображения и значительный прирост производительности по сравнению с традиционными алгоритмами.

AMD FSR, будучи более универсальным и аппаратно независимым решением, предлагает интересный компромисс, но иногда уступает в динамичных сценах по детализации и отсутствию артефактов. Классический билинейный и бикубический апскейлинг сегодня скорее уступает роли из-за низкого качества результата и размытости изображения.

Таким образом, выбор метода апскейлинга напрямую зависит от аппаратной платформы и предпочтений пользователя. Важно учитывать характер игры и требуемую производительность, а также тестировать решения в реальном игровом процессе, чтобы оценить ощущения от картинки в движении.

В будущем можно ожидать дальнейшего улучшения технологий апскейлинга, что позволит всё шире применять низкоразрешенный рендеринг с последующим качественным увеличением для поддержки 4K и выше.