Nvidia DLSS 3: AI 主導のゲーム技術について説明する

3月 5, 2024

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Nvidia のディープラーニングスーパーサンプリング (DLSS) は、ここ数年 PC ゲームの定番となっていますが、DLSS 3 はその技術をひっくり返します。 Portal RTX のような要求の厳しいゲームで、信じられないほど高いフレームレートを約束します AI を使用してフレームをすべて独自に生成します。

これは単純な概念ですが、DLSS 3 は複雑です。 DLSS 3 とは何なのか、どのように機能するのか、どのゲームで利用できるのかについてご紹介します。

DLSS3とは何ですか?

Microsoft Flight Simulator で実行される Nvidia DLSS 3。

DLSS 3 は、Nvidia のテクノロジーのまったく新しい形式ではありません。これは、DLSS Super Resolution、DLSS Frame Generation、Nvidia Reflex の 3 つの異なる機能のバンドルです。 DLSS 超解像度は以前と同様に機能し、ゲームを低解像度からアップスケールしてパフォーマンスを向上させます。後ほど詳しく説明しますが、Reflex はレイテンシを短縮し続けます。新しいのはフレーム生成です。

この機能は AI を使用してゲーム内で表示されるフレームを 1 つおきに生成し、これを DLSS 超解像度と組み合わせてパフォーマンスをさらに高めることができます。ここで重要な点は、フレーム生成と超解像度は DLSS 3 ゲームでは別個の設定であるため、どちらか一方を選択することも、両方を選択することも、どちらも選択しないこともできることです。ハイエンドの RTX 40 シリーズ GPU をお持ちの場合は、サポートされているタイトルでフレーム生成と Nvidia のディープラーニングアンチエイリアス (DLAA) を組み合わせることもできます。

ただし、反射神経はオプションではありません。フレーム生成をオンにした場合は、Reflex も使用する必要があります。次のセクションで、なぜこれがそれほど重要なのかを詳しく説明します。

DLSS 3 はどのように機能しますか?

DLSS 3 の最初のコンポーネントは、DLSS 2 で見られる既存のスーパーサンプリングまたはアップスケーリング手法です。これは大規模なゲームライブラリで利用できるため、このテクノロジを上書きすることは意味があります。 Nvidia によると、DLSS 2 はフレームレートを 200% ～ 300% 向上させることができます。 DLSS 3 では、同社は最新バージョンを以前のバージョンから区別するコア機能である「光学マルチフレーム生成」を導入しました。

オプティカルフローアクセラレーターは、連続する 2 つのゲーム内フレームを分析し、正確な計算の後、AI によって生成されたフレームが間に追加されます。アクセラレータには、ピクセルがあるフレームから別のフレームに移動する方向と速度をキャプチャする機能があり、粒子、反射、影、照明などのピクセルレベルの情報もキャプチャできます。エンジンモーションベクトルとオプティカルフローを使用してモーションを追跡することで、AI はジオメトリとエフェクトの両方を正確に再構築できます。基本的に、AI はゲームに追加のフレームを追加し、それによってフレームレートと全体的な品質を向上させます。

フレーム生成は、特に DLSS 2 と比較した場合に高いフレームレートを生成するのに役立ちますが、CPU がボトルネックとなっているゲームの全体的な応答とスムーズさを向上させる可能性もあります。ただし、フレーム生成には欠点もあります。 AI が生成したフレームはゲームやユーザーによって作成されたものではないため、最終的に遅延が増加します。そのため、特定のゲームでは応答性の低下に直面する可能性があります。 DLSS 3 は表示されるフレームを 1 つおきに生成するため、最終フレームレートの半分の応答性しか得られません。たとえば、60 fps (フレーム/秒) で実行されているゲームは、30 fps で実行されているように感じられます。

ここで Nvidia Reflex が登場します。Nvidia Reflex は GPU と CPU と連携して動作し、この遅延を短縮します。システムの遅延が短いということは、ゲームコントロールの応答性が向上し、マウスボタンまたはその他のコントロール入力をクリックすると、画面上のアクションがほぼ瞬時に実行されることを意味します。

私たちのテストによると、DLSS 3 は実際に非常にうまく機能します。 RTX 4090 グラフィックスカードと DLSS 3 を有効にして、レイトレーシングを最大に設定した 4K の Cyberpunk 2077 では、DLSS 2 のみを使用した場合よりも 50% 近く多くのフレームが生成されることがわかりました。 DLSS をまったく使用しない場合と比較して、DLSS 3 では 3 以上のフレームが生成されました。フレームレートの倍になります。

他の方法では不可能な状況も可能になります。たとえば、RTX 4090 では、DLSS 3 を使用すると、テクノロジーがなければプレイできない一部のゲームを 8K でプレイできます。

3DMark Port Royal での RTX 4090 での DLSS 3 パフォーマンス。

DLSS 3 対応グラフィックスカード

現時点では、DLSS 3 は Nvidia の最新の GeForce RTX 40 シリーズグラフィックスカードでのみ利用できます。つまり、これを試したい場合は、次のいずれかの GPU を入手する必要があります。

DLSS 3 はラップトップとデスクトップのグラフィックカードで動作するため、上記のカードのいずれかを持っていれば問題なく使用できます。ただし、競合他社のカードでは動作しないため、AMD または Intel GPU を搭載している場合はロックアウトされます。

DLSS フレーム生成は、RTX 40 シリーズ GPU に限定される唯一の機能であることに注意してください。 DLSS 3 には、すべての RTX グラフィックスカードで使用できる DLSS Super Resolution および Reflex も含まれています。

DLSS 3.5 アップデート

Nvidia は、レイ再構成を追加する DLSS 3.5 アップデートのリリースに向けて準備を進めています。この機能はすべての RTX GPU で利用でき、レイトレーシングがより没入的で正確になると言われています。

この機能により、AI 駆動のノイズ除去機能がレイトレーシングに追加され、照明効果がより正確になるようになります。場合によっては、レイ再構成によってパフォーマンスが向上することもあると Nvidia は述べています。この機能はまだリリースされていませんが、9 月に 『サイバーパンク 2077: ファントムリバティ』 で導入される予定です。

RTX 30 シリーズで DLSS 3 は使用できますか?

DLSS 3 は、Nvidia の最新の Ada Lovelace アーキテクチャでのみ利用できるため、GeForce RTX 40 シリーズ GPU でのみ動作します。 RTX 30 シリーズグラフィックスカードには、フレーム生成を実現するためのコアコンポーネントであるオプティカルフローアクセラレータが含まれていないため、DLSS 3 を使用できません。

ただし、DLSS 3 は RTX 40 シリーズ GPU にソフトウェアでロックされているようであることは注目に値します。 Wccftech によると、設定ファイルを使用してこれを回避できますが、ほとんどのゲームで不安定性、クラッシュ、パフォーマンスの低下を引き起こす可能性があります。

ただし、DLSS 超解像度はすべての RTX GPU で引き続き動作することに注意してください。 DLSS 3 ゲームでは、RTX 20 シリーズおよび RTX 30 シリーズ GPU で超解像度部分を引き続き使用できます。フレーム生成のみが RTX 40 シリーズグラフィックスカードにロックされています。