NVIDIAのCES 2019の発表会では、DLSSという新技術が紹介されました。デモでは、RTXカードで有効化された新しいレイトレーシング・グラフィックスを用いたゲームで被ったパフォーマンスへの影響をほぼ解消しています。しかし、その仕組みはどうなっているのでしょうか。

株式会社ディー・エル・エス（ディー・エル・エス）は何ですか？

DLSSは「Deep Learning Super Sampling」の略で、この考え方には2つの部分がありますが、まずは2番目の部分、スーパーサンプリングに焦点を当てましょう。

スーパーサンプリングは、今お使いのマシンの多くのゲームでできることです。これは、基本的にモニターがサポートできる範囲を超えた解像度でゲームをレンダリングするものです。奇妙に聞こえるかもしれませんが、ポリゴングラフィックスの粗い部分を滑らかにすることができます。スーパーサンプリングについて詳しく知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。

さて、「ディープラーニング」の項です。ディープラーニングという言葉は曖昧で、基本的には高性能なハードウェア上で多くの計算を行い、時間をかけて改善していくことを意味します。アプリケーションによっては、これを「人工知能」（AI）と呼ぶものもありますが、これは誤解です。システムは人間の感覚で「学習」しているのではなく、単に反復的なプロセスの中でより良くなっているだけなのです。

NVIDIAのDLSSシステムは、巨大なデータセンターのグラフィックスカードで特定のゲームを何度も何度もスーパーサンプリングします。ゲームのビジュアル（画面に表示されるものを構成するポリゴンやテクスチャ）を繰り返しながら、スーパーサンプリングの手法をゲームに適用する最適な方法を計算する。ここで「ディープラーニング」の部分が活きてきます。ゲームはどのように見えるのか、どうすればもっとよく見えるのかを、システムができる限り学習していくのです。

スーパーサンプリングで滑らかになったポリゴンラインとテクスチャーに、ゲームの全般的な改善に適用されるディープラーニングを組み合わせると、DLSS.ピクチャー改善テクニックになります。NVIDIAのデータセンターで計算され、RTXカード内のテンソル処理コアを通じてリアルタイムで適用されたものです。

NVIDIAのエンジニアから説明と実演を受け、CESのグラフィックベンチマークで走らせました。DLSSを使用しない場合と比べて、テクスチャやポリゴンがより滑らかで均一になり、印象的な改善が見られました。これは、DLSSマシンが非DLSSマシン（1440p）よりも低い出力（1080p）でグラフィックスをレンダリングした場合でも同様でした。

ゲームの動作が速くなるのはなぜですか？

DLSSシステムは、特にNVIDIAのレイトレーシング強化を有効にしてゲームを実行した場合、ゲームのビジュアルを全体的に向上させることができます。RTXカードシリーズに初めて導入されたレイトレーシングは、より正確な反射、影、そして驚くべき光の拡散を可能にします。レイトレーシングがゲームのビジュアルを向上させることは、すでに説明したとおりです。

残念ながら、レイトレーシングはGPUの負荷も高めてしまいます。負荷が高いため、最新のNVIDIAカードや他のパーツのハイエンドコンポーネントを使用しても、多くのゲームが理想の60フレーム/秒を下回ってしまうのです。

データセンターでNVIDIAのrtxgpuによってデジタル処理された、事前に計算されたDLSSの改善を使用すると、RTXを搭載したゲームのパフォーマンスを滑らかにすることができます。CESのデモでは、レイトレーシングとDLSSを有効にしたゲームが、レイトレーシングを一切有効にしない状態から1～2フレーム以内で動作していました。簡単に言うと、DLSSを使うとゲームの動作が速くなり、よりエキゾチックなライティングエフェクトが可能になるということです。

NVIDIAは、このプロセスが完全ではないことを教えてくれました：dlsを有効にすると、まれにテクスチャやジオメトリが洗い流されることがあります。しかし、全体的に見れば、この改善は大きく、もしオプションであるならば、導入する価値があります。

私のカードはdlssで使用できますか？

DLSSは、新RTXカードのTuring GPUアーキテクチャに登場する、NVIDIA独自のテンソル処理コアの機能です。DLSSはGeForce RTXグラフィックスカードがあれば利用できるため、現在も人気の高いGeForce GTX 900シリーズや1000シリーズのカードではDLSSを利用することはできません。

使用するためにインターネット接続は必要ですか？

ない。DLSSのプロセスでは、クラウドコンピューティングのハードウェア、NVIDIAの巨大なサーバーファーム、産業用のRTXグラフィックスカードが大量に詰め込まれていますが、システムをセットアップして有効化すれば、プロセスはローカルPCで実行されます。最新のドライバが動作していることを確認してください。

私のゲームはdlssと互換性がありますか？

ここで問題なのは、DLSSのディープラーニング部分がPCゲームに適用されるまでに、NVIDIAのデータセンターで数ヶ月の処理が必要だということです。そのため、NVIDIAは新しいゲームを開発するたびに、DLSに対応させるために、膨大な数のGPUを長時間にわたって稼働させる必要があるのです。

この時点で、開発者は、デフォルトで有効にするか、設定メニューのグラフィックスオプションとして許可することができます。ディープラーニングシステムは、特定のゲームのパフォーマンスを向上させるために、各ゲームのジオメトリとテクスチャを個別に調べる必要があるため、この「1ゲームずつ」のアプローチを回避する方法はありません。NVIDIAが進歩すればもっと速くなり、ゲームにかかる時間が数週間から数日に短縮されるかもしれませんが、今のところは時間がかかると思います。

執筆時点（2019年1月）では、自宅のゲーミングPCで有効にできるDLSを搭載したゲームは「ファイナルファンタジーXV」のみ。 β版でも最高解像度でしか利用できない。初期のテストでは、10～15fpsのフレームレート向上が確認されていますが、これは他のゲームでRTXレイトレーシングを有効にして失われたフレームレートに匹敵するものです。(今のところFFXVはレイトレーシングをサポートしていないので、DLSSの強化は本当に必要なところには適用されていません) 。

NVIDIAは、DLSをサポートする他の既存および今後のゲームのリストを公開しており、おそらく同社は、念のためデータセンターをフル稼働させていると思われます。これまでにNVIDIAは、DLSSに対応予定の25のゲームを確認しており、代表的なタイトルとしては、Hellblade: Senua's Sacrifice, Ark: Survival Evolved, Atomic Heart, **2, Mechwarrior V, Playerunknown's Battlegrounds, Tomb Raider, The Happy Few of Usが挙げられます。また、Consumer Electronics Showでは、Battlefield Vと次期anthemがDLSSに対応することが発表されましたが、後者は発売時に対応する可能性もあるとのことです。

RTX専用のレイトレーシング効果とパフォーマンスを向上させるDLSSシステムの両方に対応するゲームには、以下のようなものがあります。

• 国歌斉唱
• アトミックハート
• バトルフィールドV
• メカニカル・ウォリアーV
• トゥームレイダー
• ジャスティスオンライン
• JX3

もちろん、このリストは、開発者がレイトレーシング、NVIDIA スムージング、および加速された DLSS 計算プロセスをより快適に使えるようになり、PC ゲーマーが RTX ブランドのグラフィックカードの全能力を求めるようになれば、さらに増えるでしょう。