AMD FSR Redstone posouvá balík FidelityFX Super Resolution pro upscaling a generování snímků do éry strojového učení. Vylepšený upscaling, frame generation, Ray Regeneration i Radiance Caching využívá ML na Radeonech RX 9000 s architekturou RDNA 4. Podíváme se, co FSR 4 Redstone přidává oproti předchozím generacím FSR, jak funguje, jaká má omezení a jak se bude mít s podporou ve hrách na PC.
FSR Ray Regeneration se zaměřuje na ray tracingové osvětlení a odrazy. V jádru jde o denoiser (algoritmus pro odstranění šumu v obraze) využívající neuronovou síť, který AMD natrénovalo speciálně pro ray tracing a path tracing.
Hra při využití algoritmů pro odstranění šumu nemusí používat tak vysoký počet paprsků na pixel. Může si dovolit nižší počet vzorků, tedy obraz s výraznějším šumem na vstupu. Denoisery jsou běžnou součástí her s ray tracingem.
Ray Regeneration se proti těm běžným liší tím, že využívá natrénovanou neuronovou síť, která dokáže snímek s nižším počtem vzorků rekonstruovat kvalitněji a dopočítá čistější a detailnější obraz.
Algoritmus pracuje s vícero buffery: kromě samotného výstupu z ray tracingu bere v potaz normály a hloubku, difuzní a spekulární složku, radianci a případně i informace o viditelnosti světelných zdrojů. Z těchto dat si poskládá kontext scény, materiálů a nasvícení a zpracuje je ve vrstvě, kterou AMD v materiálech označuje jako warp modul – kombinaci neuronové sítě a prostorových filtrů.
Výstupem je snímek s odfiltrovaným šumem a čistšími odrazy, stabilnějším osvětlením a nižším počtem artefaktů i při nízkém počtu paprsků na pixel. V praxi to znamená, že hra se dostane blíž kvalitě „čistého“ ray tracingu, ale s menšími nároky na výkon. Díky tomu lze snížit počet paprsků na pixel a efekty využívající ray tracing lze optimalizovat i pro slabší grafické karty.
Ray Regeneration běží přímo v enginu jako součást renderovacího řetězce, takže si jej vývojářská studia mohou přizpůsobit vlastním pipeline a zároveň využít hotovou část s ML od AMD.
První implementace se objevila v čerstvě vydaném titulu Call of Duty: Black Ops 7. V ní na rozdíl od konkurenční technologie Ray Reconstruction ale není součástí pipeline pro FSR Upscaling, funguje nezávisle na ní.
Testům vlivu nastavení na výkon i kvalitu obrazu jsme se věnovali v článku CoD: Black Ops 7 a Ray Regeneration na RX 9060 XT a RX 9070 XT. Z něj si půjčím ukázky, mnohem více jich najdete v něm.
RT Off (SSR High) | RT High + RT Denoiser Default | RT High + RT Ray Regeneration
Nevýhodou denoiseru bez AI použítého ve hře je, že pokud odraz něco překryje a zase odkryje, scházejí v daných místech detaily a naskakují až s dopočítáváním dalších vzorků. Místo detailního odrazu je pak v místech, která byla překrytá, vidět jen neostrý flek. V pohybu je to vidět na následujícím videu, ve spodní polovině si můžete všimnout, jak se po zastavení pohybu odraz na vodní hladině postupně doostřuje s tím, jak se dopočítává více vzorků. S Ray Regeneration je podobně problematický jen úzký proužek okolo zbraně.
Je zpomalené ze 120 na 30 snímků za sekundu a výřez je 2× zvětšený – především kvůli kompresi videa na Youtube. I na monitorech s rozlišením 1920 × 1080 bodů doporučuji přepnout kvalitu obrazu na 4K.
Ray Regeneration je zatím podporovaný v jediné hře, ale další mají následovat.
⠀
