DLSS : voici tout ce que vous devez savoir sur la technologie de Nvidia

Avec l’évolution constante des graphismes de nos jeux vidéo et des framerates toujours plus hauts, la puissance brute des GPU a un peu de mal à suivre. Le Ray Tracing apparu en 2018 a considérablement augmenté les ressources graphiques nécessaires pour jouer convenablement à 60 images par seconde.

La marque au caméléon est à l’origine de nombreuses évolutions majeures dans le monde du gaming afin d’améliorer la qualité d’image sur les titres phares. L’usage de l’IA par Nvidia surclasse de loin les technologies basiques de mises à l’échelle puisque le réseau neuronal des cartes graphiques est capable d’apprendre et d’analyser plus en profondeur. En 2019, l’apprentissage profond de super échantillonnage est lancé. Voici toutes les infos utiles sur le DLSS.

🤔 Qu’est-ce que le DLSS ?

Le DLSS (deep learning super sampling) est une famille de technologies de super échantillonnage d’apprentissage profond lancée par Nvidia. Elle est utilisée pour la première fois avec la série des GeForce RTX 20XX. Celle-ci regroupe plusieurs technologies que nous allons développer plus bas dans cet article. Aujourd’hui, il s’agit plutôt d’un ensemble car le DLSS regroupe de nombreuses technologies qui n’ont pourtant rien à voir entre elles. Cependant, toutes ont un point commun : l’utilisation de l’IA. Le DLSS peut reconstruire une image, en générer de nouvelles pour augmenter les FPS, ou améliorer le rendu graphique.

Mais initialement, elle permet de booster les performances de votre jeu vidéo en prenant votre image dans une résolution inférieure. L’image est ensuite mise à l’échelle en fonction du nombre de pixels de votre écran. Imaginons que vous jouiez sur un écran 4K. L’activation du DLSS permet de prendre comme source une résolution 1440p pour “l’étirer” jusqu’en 4K. Contrairement à de l’upscaling basique, l’IA va analyser le rendu et combler les trous et pixels manquants. De ce fait, les images par seconde sont considérablement augmentées tout en ayant une qualité d’image excellente.

🎮 Quelles sont les différentes versions du DLSS ?

C’est là que ça se corse. Comme dit plus haut, le DLSS regroupe plusieurs fonctionnalités différentes. En premier lieu, nous avons la technologie d’upscaling qui permet de mettre à l’échelle un rendu tout en boostant le nombre d’images par seconde. Le DLSS 2.0 apparu en 2020 a considérablement amélioré ce procédé grâce à une nette amélioration de la qualité d’affichage. Les artefacts graphiques et effets de flous au loin sont grandement atténués.

Vient ensuite le DLSS 3.0, qui n’a rien à voir avec une technologie d’upscaling. Appelée plus communément Frame Generation (générateur d’image), elle s’occupe d’introduire fictivement de nouvelles images afin d’améliorer la fluidité des jeux. En d’autres termes, imaginons que vous tourniez à 60 images par seconde, l’activation du Frame Generation peut vous permettre d’augmenter de 70 à 100 % ce nombre !

Vient enfin le DLSS 3.5, aussi appelé Ray Reconstruction. Pour l’instant disponible uniquement sur Cyberpunk 2077, il permet de gommer les imperfections de la diffusion de la lumière émise par le Ray Tracing par la reconstruction de pixels. En revanche, pour l’avoir testé, nous vous le déconseillons pour le moment. Son activation entraîne des artefacts graphiques, des traînées et des textures chargées tardivement.

👾 Quel DLSS choisir ?

La technologie d’upscaling DLSS comporte plusieurs niveaux influant sur la qualité d’image et le nombre de FPS.

Qualité

C’est celui qui se rapproche le plus du DLSS OFF en terme de qualité d’affichage. Le rendu interne du jeu est le plus proche de la résolution ciblée. L’intelligence artificielle va privilégier la qualité d’image au détriment du nombre d’images par seconde. En revanche, ce mode qualité va déjà booster les performances et vous pouvez espérer un nombre supplémentaires d’images non négligeable.

Équilibré

L’IA trouve un compromis entre résolution et FPS. Le rendu interne sera moins élevé que le mode qualité, mais le nombre de FPS sera plus élevé. C’est surement le meilleur mode pour les utilisateurs d’un écran 4K. La différence restera assez légère entre la résolution prise par la technologie et celle native.

Performance

Le DLSS Performance accentue considérablement le nombre d’images par seconde au détriment de la qualité d’image. En d’autres termes, l’affichage commencera à manquer de détails mais le boost du framerate sera considérable. La qualité d’image restera acceptable et équivaut au mode performances sur consoles de dernière génération.

Ultra Performance

La priorité est entièrement mise sur les performances. La qualité d’image sera grandement affectée car la résolution interne sera très faible. Pour un écran 4K, la résolution prise comme base sera aux alentours de 720p. Même avec la puissance de calcul des dernières cartes graphiques, la différence est trop grande pour obtenir un résultat convaincant. En revanche, le nombre d’images par seconde atteindra des sommets, dans la limite permise par votre écran, le jeu et votre carte graphique.

🕵️ Quelles cartes graphiques peuvent bénéficier du DLSS ?

Là aussi, c’est assez compliqué. Le DLSS est apparu avec l’arrivée des GeForce RTX 20XX mais ne sont compatibles qu’avec la version 1.0. Les RTX 3000 ne peuvent supporter que le DLSS 2.0 et sont aussi privées de la 3.0… Mais peuvent supporter le DLSS 3.5 soit le Ray Reconstruction. Oui, quand on vous disait que ce n’était pas facile… Voici une liste pour vous aider à y voir plus claire :

GPU supportants le DLSS 1.0 :

• RTX 2060
• RTX 2060 SUPER
• RTX 2070
• RTX 2070 SUPER
• RTX 2080
• RTX 2080 SUPER
• RTX 2080 Ti

Cartes graphiques supportants le DLSS 2.0 :

• RTX 3050 6 Go / 8 Go
• RTX 3060
• RTX 3060 Ti
• RTX 3070
• RTX 3070 Ti
• RTX 3080 10 Go / 12 Go
• RTX 3080 Ti
• RTX 3090
• RTX 3090 Ti

DLSS 3.0 :

• RTX 4060
• RTX 4060 Ti 8 Go / 16 go
• RTX 4070
• RTX 4070 SUPER
• RTX 4070 Ti
• RTX 4080
• RTX 4080 SUPER
• RTX 4090

DLSS 3.5 :

• RTX 20XX Series
• RTX 30XX Series
• RTX 40XX Series

Nvidia explique que le DLSS 3.0 nécessite du matériel dédié uniquement inclus dans la dernière architecture Ada Lovelace que l’on retrouve uniquement sur la dernière génération. En d’autres termes, il n’est techniquement pas possible de le faire fonctionner sur les anciens composants de la marque.

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💻 Comment fonctionne le Frame Generation ?

Le Frame Generation (ou DLSS 3.0), permet de quasiment doubler votre nombre d’images par seconde. L’IA va être de nouveau sollicitée afin d’analyser le titre vidéoludique auquel vous jouez. Ici, elle va générer entièrement une image grâce aux algorithmes et ainsi l’intercaler entre deux autres images réelles fournies par le moteur du jeu. La fluidité est considérablement améliorée et permet d’avoir un nombre bien plus importants de fps.

Même si elles sont en quelque sorte fictives, les nouvelles images permettent une meilleure fluidité. Le tout ne nécessite aucune puissance brute supplémentaire de la part de votre GPU. Toutefois, l’input lag est plus important, mais encore trop faible pour s’en rendre compte lorsque vous jouez à un jeu solo.

🖥️ Comment fonctionne le Ray Reconstruction ?

Le Ray Reconstruction (ou DLSS 3.5, vous suivez ?) améliore le rendu du Ray Tracing en atténuant les effets désagréables provoqués par le traçage de rayons. Le réseau neural de la carte graphique est à nouveau sollicitée pour atténuer le ghosting et les effets d’image granuleuse. De même, les reflets sont bien plus jolis et nets. Toutefois, la technologie est encore très jeune et provoque même du ghosting supplémentaire au lieu de l’enlever.

A part pour un léger gain de performance qu’il procure, nous nous interrogeons pour l’instant sur la pertinence du Ray Reconstruction. Le Deep Learning Super Sampling 3.5 est disponible sur tous les GPU Nvidia RTX. Au moins, vous pourrez l’utiliser afin de vous faire votre propre avis.

🔍 Le DLSS est-il disponible sur les cartes graphiques AMD ?

Non. Les détenteurs d’un GPU du concurrent ne peuvent pas avoir accès à la technologie Nvidia. La raison mentionnée est la même que celle juste au-dessus : matériel requis absent. En revanche, AMD a développé sa propre technologie appelée FSR (AMD FidelityFX Super Resolution). Celle-ci ne s’appuie pas sur le travail de l’IA mais est une technologie d’upscaling classique améliorée. Globalement, les résultats sont en deçà de l’équivalent de son concurrent vert.

Toutefois, l’entreprise est bien plus conciliante avec les anciens GPU et mêmes ceux de ses concurrents. En effet, les possesseurs d’une Nvidia GeForce RTX d’ancienne génération peuvent avoir accès au FSR 3 ! Il en est de même pour ceux qui ont franchi le pas des toutes premières cartes graphiques Intel Arc.

Si la technologie d’AMD est disponible sur les cartes graphiques Nvidia, c’est parce que leur technologie est open source. Cependant, pour que cela fonctionne correctement, il a fallu que la marque au caméléon veuille bien optimiser elle même son fonctionnement.

💡 Pourquoi le DLSS a été créé ?

Lorsque le Ray Tracing a été présenté en 2018, les ressources graphiques nécessaires étaient colossales. Les GPU entrée de gamme de la série RTX 20XX étaient à la ramasse. Seules les 2080 et 2080 Ti s’en sortaient bien. Pour que le jeu puisse tourner dans un framerate correct, il a fallu baisser d’autres paramètres graphiques, ou alors activer la mise à l’échelle Deep Learning Super Sampling présentée l’année suivante, en 2019. Les deux technologies ont été créées pour fonctionner ensemble, tant le ray Tracing est gourmand.

Même aujourd’hui, les jeux récents peuvent mettre à mal les GPU les plus haut de gamme. A titre d’exemple, la RTX 4090, la plus puissante carte graphique à ce jour pour les particuliers, est incapable de faire tourner Cyberpunk 2077 en Path Tracing en 4K sans DLSS dans des conditions correctes. Avec une carte graphique haut de gamme, vous pouvez tout de même profiter des graphismes au maximum avec Ray Tracing. Toutefois, le jeu nécessitera surement le DLSS Qualité au minimum pour avoir niveau de FPS correct.

❓ Comment activer le DLSS sur PC ?

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, l’activation du DLSS est un jeu d’enfant. Il n’est pas nécessaire d’aller dans une interface sombre superposée ou bien de faire plusieurs manipulations. La fonction est disponible directement dans les paramètres graphiques des titres compatibles. Puisqu’il s’agit d’une fonctionnalité relativement récente, certains jeux qui commencent à être datés ne l’intègrent pas. Bien souvent, il faut vérifier dans les paramètres vidéo.

Vous l’aurez le choix entre les modes qualité, équilibré, performance et ultra performance. S’il n’apparaît pas, c’est que le jeu ne le supporte pas. En effet, Nvidia ne fait que développer et proposer la technologie. C’est aux studios de jeux vidéo de le rendre compatible. Le générateur d’images n’est pour l’instant disponible que dans une poignée de titres vidéoludique. Le Ray Reconstruction, quant à lui, n’est pour l’heure utilisé que pour Cyberpunk 2077.

D’autres précisions concernent les mentions faites dans les paramètres graphiques. En effet, dans les jeux vidéo, le DLSS 3.0 sera bien souvent mentionné comme “Générateur d’images DLSS”. Quant au 3.5, il est écrit comme “Ray Reconstruction”, ou plus tard “Reconstruction de rayons”.

🌆 Le DLSS a-t-il un meilleur rendu que le natif ?

Aussi étonnant que cela puisse paraître, le DLSS d’upscaling s’accompagne aussi d’améliorations de la qualité de l’image. Le rendu natif est assuré par le moteur du jeu vidéo, avec ses forces mais aussi possiblement ses faiblesses. Un traitement anti-aliasing médiocre, du ghosting ou des paysages lointains flous peuvent ternir l’affichage. Puisque la technologie de Nvidia s’appuie sur un échantillon pour reconstruire une scène, les algorithmes peuvent faire disparaître les imperfections. Mieux encore, le résultat peut même accentuer des détails.

C’est le cas sur Red Dead Redemption 2. Si le rendu natif reste très joli, les paysages au loin apparaissent un peu flous. En activant le DLSS, ils apparaissent plus détaillés et plus nets. Cette amélioration est valable principalement en restant sur le premier niveau d’upscaling, c’est à dire le mode qualité. En fonction des jeux, il est donc préférable de le laisser activer.

Vous gagnerez en sublimation d’image mais aussi en nombre d’images par seconde. Pour couronner le tout, la technologie s’accompagne d’un réglage de netteté qui peut avoir un effet visible sur la qualité. En fonction de la résolution de votre écran et du niveau de DLSS choisi, vous pouvez le régler grâce à une valeur située entre 1 et 100.

🤔 Est-ce que le DLSS est disponible sur consoles ?

Pour l’heure, les consoles de salon n’intègrent pas la technologie de super échantillonnage de Nvidia. Pour cause, les Xbox Series X|S et PS5 utilisent des composants AMD. Il en est de même pour les consoles portables comme les Steam Deck et Asus Rog Ally qui intègrent respectivement des puces Zen 2 et série Z1. Il y aurait pu en avoir sur la Nintendo Switch, mais encore raté. En effet, la machine nomade japonaise intègre un SoC Nvidia Tegra X1 custom daté de 2015. Aucun support matériel intégré ne peut faire tourner le deep Learning.

Mais tout ceci pourrait changer dans un futur proche avec la Nintendo Switch 2 qui pourrait intégrer le Ray Tracing et donc le DLSS. En revanche, même si elle sera considérablement plus puissante que la première du nom, il est presque sûr que ces technologies soient revues à la baisse afin de s’adapter au format portable. En effet, il ne peut techniquement pas y avoir autant de puissance dans un si petit format par rapport à des machines bien plus grosses.

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💥 Et le DLAA ?

L’IA peut aussi être mise à profit grâce à la technologie Deep Learning Anti-Aliasing. Sur vos jeux vidéo, vous avez sûrement du voir des effets d’escaliers sur les textures. Ils sont notamment présents sur des grillages, des feuillages ou des objets avec des bordures fines. C’est ce que l’on appelle l’aliasing. Plusieurs technologies ont déjà tenté d’atténuer cet effet. Bien souvent, les ressources graphiques nécessaires explosaient pour un résultat final qui ne valait clairement pas une si grande perte de performances. Le DLAA fonctionne comme le DLSS, mais sans la partie upscaling.

L’anti-crénélage par apprentissage profond va améliorer le rendu de l’image mais dans sa définition native. Ainsi, les effets d’escaliers seront atténués. Puisqu’il n’y a aucune mise à l’échelle, la technologie va faire baisser le nombre de FPS au lieu de l’augmenter. Le DLAA ne peut pas être activé en même temps que le DLSS. C’est pourquoi il s’agit d’une fonctionnalité qui peut être intéressante sur les GPU haut de gamme.

🔦 Mais au fait, c’est quoi le Ray Tracing ?

Nous ne pouvons pas clôturer cet article sans vous parler du Ray Tracing, puisqu’il est intimement lié au DLSS. En clair, le traçage de rayon est une technologie permettant d’avoir des ombres et des lumières plus réalistes. Utilisée depuis longtemps dans le milieu du cinéma et de l’animation, il s’agit cependant d’une technologie extrêmement gourmande en ressources. C’est pourquoi elle est arrivée tardivement dans le monde du jeu vidéo. Les reflets sont gérés en temps réel par le GPU. Le concept du ray tracing utilise une caméra virtuelle à partir de laquelle des rayons vont être diffusés vers les différents objets d’une pièce modélisée.

Le rayon n’est limitée qu’à deux rebonds avant de disparaître ce qui rend parfois le ray tracing peu réaliste malgré une qualité d’image agréable à l’œil. Vient alors le Path Tracing, encore plus gourmand. Celui-ci ne se contente pas de deux rebonds mais va rebondir sur tous les objets croisés sur son passage avant de disparaître. Il n’y a donc aucune limite. C’est pourquoi, en fonction d’une scène à l’autre, le nombre d’images par seconde peut être très variable en fonction du nombre d’items présents à l’écran.

En résulte une scène bien plus réaliste, bluffante, palpable, se rapprochant de la photosynthèse ou d’un film. Avec le Path Tracing, Nvidia franchit une étape historique dans l’industrie vidéoludique en se rapprochant toujours plus de la vie réelle en terme de graphismes. Difficile d’imaginer faire mieux. Les seuls titres vidéoludique avec Path Tracing sont Portal, Alan Wake 2 et Cyberpunk 2077.

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