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Como funciona o Dynamic Super Resolution das placas NVIDIA GeForce

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Introdução

Com a chegada da nova série GTX 900 geração Maxwell 2.0 da NVIDIA foi introduzido um novo recurso chamado Dynamic Super Resolution (DSR) em seu painel de controle que funciona eliminando cantos e arestas proeminentes de geometria na imagem dos jogos, similar ao que outras técnicas de anti-aliasing fazem. O recurso foi estendido também a usuários da arquitetura Kepler e Fermi recentemente através de um novo driver lançado. Neste artigo, de posse de uma GTX 980 vamos inspecionar o funcionamento do DSR e seus resultados práticos além de sua performance e limitações.

Funcionamento

O DSR quando ativado permite que o driver informe para o jogo que existem resoluções mais altas do que aquela disponível em seu monitor. Isso não significa que seu monitor vai apresentar resoluções mais altas do que sua capacidade técnica, mas indica que o rendering será feito numa resolução mais alta e depois a própria GPU fará uma conversão (downsampling) para a resolução nativa da sua TV ou monitor. Desta forma, o jogo consegue ser setado em resoluções mais altas sem ficar limitado à especificação máxima do monitor. Simples né?



Pois bem, a imagem de alta resolução internamente processada na GPU será convertida para a resolução padrão do monitor (1080p tipicamente) e depois sofrerá a aplicação de um filtro gaussiano de 16 passadas. Segundo NVIDIA, isso deixa a imagem mais bonita, além de diminuir a necessidade de se ligar filtros de anti-aliasing na imagem.

Configuração

Para configurar o efeito é bastante simples, primeiro vá ao painel do driver GeForce e siga os passos indicados nas imagens a seguir:





O DSR-Factors permite os seguintes níveis de resolução : 1.2x, 1.5x, 1.78x, 2x, 2.25x, 3x, e 4x. Lembrando que 4X é o nível máximo disponível, onde é usada a resolução 3840 x 2160. A opção DSR-Smoothness permite regular o nível de qualidade da imagem gerada pelo downsampling e a pixelação envolvida, o padrão é 33%. Para terminar a configuração, entre no seu jogo favorito, vá até ao combo de seleção de resoluções e verifique quais estão disponíveis para usar, lembre-se que nem todas as resoluções ligadas no DSR-Factors conseguem aparecer dentro do jogo, pois não existe uma obrigação do jogo em si de ser compatível com todas as resoluções disponibilizadas pelo DSR. Nos jogos mais recentes é comum estar disponibilizada a resolução 4K para a maioria dos jogos.

Comparativo visual

O resultado visual como em todas as técnicas de downsampling é sempre muito bom, no caso do DSR temos este mesmo tipo de qualidade no resultado final. Testei dois jogos, Thief e Watch Dogs, na imagem à esquerda não existe anti-aliasing, a central mostra anti-aliasing nativo do jogo , já a imagem da direita mostra o DSR ativado com fator 4x (resolução UHD/4K). Para analisar melhor, clique na imagem com o botão direito e a envie para uma aba exclusiva do navegador, permitindo assim dar ZOOM.





Pelas imagens acima fica claro que o DSR está bem funcional, permitindo esconder todas aqueles pixels indesejados da imagem. Apesar do resultado acima, nem tudo foi tão bem assim, foi percebido *shimmering* de imagens em movimento num nível mais alto, neste aspecto filtragens do tipo TXAA ou SMAA são mais eficientes.

Performance

Já que internamente o jogo é renderizado em uma resolução muito mais alta do que a disponível no monitor, aqui vamos procurar entender que tipo de impacto isso ocasiona na performance do mesmo quando o DSR está ligado. Usamos três jogos todos compatíveis com 4K e de lançamentos recentes. Com exceção de Shadow of Mordor que não tem a opção, os demais jogos desligamos o anti-aliasing mas deixamos todas as outras configurações no máximo. Para os testes usamos um Core [email protected] GHz e uma GTX 980. Seguem os resultados:







Os gráficos mostram uma queda forte nos FPS ao se utilizar o nível máximo do DSR que é na resolução 4K-UHD (3840 x 2160). Na tabela abaixo isso será demonstrado percentualmente, facilitando o entendimento:



Na média geral, usando o máximo fator 4K no DSR, a queda de performance foi de 54 pontos percentuais (p.p). Nos médios em Shadow of Mordor foi observada a maior perda de 67 p.p. Em Thief, observamos a menor perda, em torno de 42 p.p. nos médios. Em Watch Dogs foi observada uma uniformidade geral na queda, em torno de 58 p.p.

Conclusão

Certamente o recurso quando ativado afeta bastante a performance, mesmo em configurações fortes como a que testamos aqui. Em PCs mais fracos, fatores menores de DSR devem ser explorados pelos usuários até que se consiga que a relação performance versus qualidade seja satisfatória.

O shimmering" percebido pode invalidar o uso do DSR, já que opções disponíveis nos próprios jogos como TXAA e MSAA tratam melhor de eliminar este pequeno defeito em imagens em movimento. A performance usando TXAA ou MSAA termina por ser melhor do que DSR, limitando a aplicabilidade do recurso para jogos que implementam anti-aliasing nativo.

No comparativo visual o DSR mostra que pode ajudar a substituir o anti-aliasing desde que o usuário perca um tempo ajustando para o fator mais compatível com a performance do seu PC. Mas o mais importante do DSR é ser útil para jogos que não tem nenhum tipo de aliasing disponível, geralmente jogos antigos podem se beneficiar bastante deste recurso já que eles não são compatíveis com as novas técnicas de anti-aliasing das placas modernas.

No geral, o DSR é mais um recurso bem vindo à já poderosa caixinha de recursos das placas da NVIDIA. Ponto para a NVIDIA.