Rynek gier wideo od lat zmaga się z jednym problemem: rosnące wymagania sprzętowe. Chociaż „problem” to chyba złe słowo, bo firmy produkujące nowe i mocniejsze podzespoły zarabiają, a gracze cieszą się lepszą i bardziej realistyczną grafiką. Faktem jest natomiast, że każda kolejna generacja tytułów oznacza większe pliki, wyższe zużycie VRAM-u oraz konieczność inwestowania w droższe karty graficzne. Rozwiązaniem tego problemu może być neuralna kompresja tekstur (ang. Neural Texture Compression, NTC), nad którą pracują zarówno Intel, jak i NVIDIA z asystą Microsoftu.
Dlaczego „ciężkie” tekstury są problemem?
NTC to podejście wykorzystuje sztuczną inteligencję do zmniejszania rozmiaru danych tekstur bez zauważalnej utraty jakości obrazu. W praktyce może to oznaczać gry o niższej „wadze” (dzisiaj wartości < 100 GB przestają dziwić), niższe zużycie pamięci oraz w efekcie płynniejszą rozgrywkę.
Współczesna grafika 3D opiera się na siatkach obiektów pokrywanych teksturami. To właśnie one odpowiadają za detale: kolor, połysk, chropowatość czy cienie. Każdy element sceny może korzystać z kilku map tekstur, co znacząco zwiększa ilość danych.
Dobry przykładem tutaj są gry, do których twórcy lub modderzy umożliwiają dodanie tekstur HD. Wtedy gra, która i tak zajmuje już na dysku kilkadziesiąt gigabajtów, może dodatkowo urosnąć o kilkanaście lub kolejne kilkadziesiąt.
W skrócie: jak działa neuralna kompresja tekstur?
Zamiast przechowywać pełne dane tekstur, system wykorzystuje modele AI do ich rekonstrukcji w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że GPU nie musi przechowywać wszystkich informacji – część z nich jest odtwarzana dynamicznie.
Intel zaprezentował rozwiązanie Texture Set Neural Compression (TSNC), które pozwala zmniejszyć rozmiar tekstur nawet 9- lub 17-krotnie. W zależności od wariantu, różnice wizualne pozostają minimalne – tzw. błąd percepcyjny wynosi około 5–7%.
Technologia może działać na różne sposoby. Dekompresja może zachodzić podczas instalacji, wczytywania gry, a także w trakcie samej rozgrywki. Co istotne, rozwiązanie nie ogranicza się wyłącznie do najnowszych i wysoko wycenianych kart graficznych. NTC może działać także na CPU i starszych GPU, choć z niższą wydajnością.
NVIDIA i jej kompresja w praktyce
NVIDIA rozwija własne podejście – Neural Texture Compression (NTC), działające na rdzeniach Tensor. W przeciwieństwie do niektórych technik generatywnych, rozwiązanie jest deterministyczne, co oznacza, że zawsze odtwarza dokładnie tę samą teksturę przygotowaną przez twórców.
Podczas prezentacji firma pokazała scenę, która po kompresji zajmowała 970 MB zamiast… 6,5 GB pamięci VRAM. To ogromna różnica, mogąca realnie wpłynąć na wymagania sprzętowe gier.
Dodatkowo „zieloni” eksperymentują z technologią tzw. „neural materials”, gdzie zamiast przechowywać gotowe tekstury, GPU otrzymuje zestaw właściwości materiału i generuje jego wygląd na bieżąco. Według firmy może to przyspieszyć rendering nawet kilkukrotnie.
AMD na razie nie udostępniło własnej metody kompresji tekstur w oparciu o AI, ale już wcześniej zaprezentowało badania nad podobną technologią. Według nich możliwe jest zmniejszenie rozmiaru tekstur nawet o 70%. Pojawienie się konkurencyjnej technologii z czerwonym logo wydaje się więc kwestią czasu.
Wszystkie szczegóły na temat nowej technologii znajdziecie na poniższym wideo.
Microsoft i przyszłość DirectX
Kluczową rolę w popularyzacji technologii może odegrać Microsoft, który planuje wprowadzić wsparcie dla neuralnej kompresji tekstur w bibliotekach DirectX. Koncepcja zakłada wykorzystanie zarówno małych modeli AI, jak i modeli sceny, odpowiedzialnych za renderowanie i oświetlenie.
To oznacza, że w przyszłości gry mogą polegać bardziej na obliczeniach AI niż na przechowywaniu ogromnych ilości danych. Niewykluczone więc, że rola kart graficznych w pewnym sensie się zmieni i „surowa” moc obliczeniowa wraz z parametrami dotyczącymi jej pamięci (pojemność, taktowanie, obsługa szyny PCIe, przepustowość) przestaną mieć tak duże znaczenie dla liczby wygenerowanych przez układ klatek na sekundę.
Kiedy to trafi do graczy?
Na ten moment wszystkie rozwiązania znajdują się w fazie testów. Intel planuje udostępnić wersję alfa swojego SDK jeszcze w tym roku, natomiast narzędzia od NVIDII są już dostępne dla deweloperów. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, pierwsze gry wykorzystujące neuralną kompresję tekstur mogą pojawić się już w najbliższych miesiącach.
NTC ma szansę znacząco zmienić sposób, w jaki tworzone i uruchamiane są gry. Mniejsze pliki, niższe wymagania sprzętowe i lepsza płynność to argumenty, które mogą przekonać zarówno graczy, jak i deweloperów. Oczywiście wszystko zależy od tego, jak zaprezentują się finalne efekty. Gracze ostatnio stali się bardzo mocno wyczuleni na kwestie wykorzystania AI w grach. Wystarczająco głośno było ostatnio o (nie)szczęsnym DLSS 5.
W czasach rosnących cen sprzętu i ograniczonej dostępności RAM-u, takie rozwiązanie może okazać się nie tylko innowacją, ale wręcz koniecznością. W teorii więc mamy sytuację, gdzie może być i wilk syty, i owca cała.
Źródło: nvidia, pcmag, techpowerup
Dodaj komentarz