Image Sharpening vs DLSS: quem é que entrega mais performance e melhores gráficos?

Colocamos as tecnologias das Radeon Navi e das GeForce Turing para se enfrentarem!
Por Diego Kerber 24/08/2019 18:00 | atualizado 24/08/2019 19:10 Comentários Reportar erro

A chegada das placas Radeon Navi também marcou a introdução de algumas novas tecnologias para o lado vermelho da força. Entre as mais interessantes, está o Radeon Image Sharpening, um recurso que promete o sonho de qualquer gamer: mais qualidade gráfica e praticamente nenhum impacto em performance. Vamos colocar esse novo recurso para duelar com uma tecnologia da rival, o Deep Learning Super-Sampling, o DLSS presente nas GeForce RTX. Qual será que leva a melhor?

Antes da disputa, vamos para um breve resumo de como cada uma funciona.

GeForce Deep Learning Super-Sampling

O DLSS é uma tecnologia exclusiva das placas RTX (diferente do Ray Tracing, que pode ser rodado em placas de outras linhas). O motivo é que ela usa uma porção de hardware que está presente apenas nas placas Turing a partir da RTX 2060, os núcleos tensores (tensor cores). Essas unidades são especializadas em cálculos de matrizes, uma habilidade importante para inteligência artificial e inferências.

O motivo dessa necessidade de hardware especializado acontece na forma como o DLSS opera. Ele atua renderizando a imagem em uma resolução inferior a imagem final e depois "esticando" até a resolução final. Em nossos testes internos, um game em 4K passa a ser renderizado em algo próximo dos 3200x1800.

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Mas o DLSS faz algo bem mais complexo que simplesmente "esticar no paintbrush" a imagem até ficar grande. Ele usa os núcleos tensores e aprendizado da máquina para tentar "adivinhar" o que deve preencher os novos pixels que estão sendo introduzidos, ao mesmo tempo suavizando o serrilhado. Em "uma cajadada" só, ele traz mais desempenho e resolve serrilhados na imagem, sendo o único filtro AA que ao invés de derrubar a performance, aumenta. Abaixo temos um comparativo de qualidade gráfica e desempenho dos diferentes filtros em Final Fantasy XV.

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Porém há críticas ao resultado final, já que tudo está centrado na eficiência da AI de "esticar" a imagem. Nossas impressões iniciais com Metro Exodus foram bem ruins, com uma imagem com problemas de nitidez com o DLSS. Mas, como é da natureza do aprendizado da máquina, ela "aprendeu" e vimos resultados bem melhores quando revisitamos o game, como podem ver no vídeo abaixo:

Radeon Image Sharpening

O Radeon Image Sharpening (RIS) tem objetivos bem diferentes e uma abordagem bem menos complexa. Esse recurso aplica um filtro de nitidez na imagem após a renderização, buscando melhorar a qualidade gráfica com uma imagem mais nítida. No fundo, ela não é muito diferente de filtros disponíveis em editores de fotos e vídeos, em que você pode demarcar melhor bordas da imagem para dar a sensação de maior resolução, mas que precisa ser usado com cuidado para não "passar do ponto" e começar a trazer artefatos, junto.

O ponto central do Image Sharpening é a qualidade do algoritmo que faz esse aumento de nitidez, pra que o resultado final tenha boa qualidade. Há efeitos de desfoque em boa parte dos games atuais, e também objetos como água que são naturalmente desfocados, e nesses casos o filtro pode gerar efeitos estranhos se for aplicado errado. Abaixo dá pra ter uma ideia de como dá para ganhar qualidade (terça parte do meio) e também dá pra exagerar (terça parte da direita) se você aplicar efeito de nitidez em uma imagem.

Mas, sem dúvidas, a implementação do recurso da Radeon é muito mais fácil. O primeiro e grande motivo é que ele não depende das desenvolvedoras: para trazer o DLSS, é preciso que a desenvolvedora implemente o filtro em seu game, algo que recentemente chegou ao Monster Hunter World, inclusive. O Image Sharpening tem bem menos empecilhos no caminho, já que é um filtro aplicado após o quadro ter sido gerado, e implementado pelo...usuário, ligando o recurso nos drivers.

O teste

Para comparar as duas tecnologias, vamos usá-las para ganhar qualidade gráfica e performance. Para isso, vamos colocar a Nvidia GeForce RTX 2060 Super e a AMD Radeon RX 5700 XT, duas placas do mesmo segmento de preço, para encarar games em 4K

Ambas não tem performance suficente para um 4K/Ultra, mas é aí que essas tecnologias entrarão em ação. No caso da Nvidia, vamos acionar o DLSS, o que fará o jogo ser renderizado em uma resolução menor e então ampliado para 4K via deep learning.

Na ponta da AMD, vamos fazer um pouco diferente. Vamos renderizar o jogo em uma resolução menor, ampliar para 4K e então o Radeon Image Sharpening entra em ação devolvendo mais nitidez a imagem após a perda natural causada pela ampliação de uma imagem menor. Para esses testes vamos usar como referência uma imagem em 1800p (3200x1800) ampliada para 4K (3840x2160). Esse valor não é aleatório: em nossos testes, renderizar em 4K com DLSS e em 1800p sem filtro nenhum, na RTX 2060 Super, entregaram variações de apenas 1fps, indicando que quando ligamos o DLSS 4K, a GeForce está na realidade renderizando em 1800p e ampliando para 4K via DLSS.

Performance

Começamos o comparativo com a diferença de performance, e para ambas a tecnologias, a evolução é clara: ambas deixaram a taxa de quadros mais próxima dos 60fps. Ainda não é possível jogar nessa almejada taxa de quadros, mas torna viável cogitar um 4K/Alto para esses modelos, pois os ganhos são perceptíveis.

O maior salto aconteceu na RX 5700 XT em FF XV, e há um bom motivo. A placa foi a que mais sofreu com a resolução UltraHD, com 1% muito ruins indicando a instabilidade durante o teste. O motivo foi que os 8GB de memória "estouraram" durante o teste, visivelmente impactando o desempenho e causando muitos stutterings, enquanto a placa da Nvidia que tem a mesma capacidade de VRAM "se virou melhor" através de suas tecnologias de compressão e manteve uma melhor estabilidade.

Reduzir para 1800p deu o "respiro" que a Radeon precisava para rodar o teste de forma mais eficiente, e resulto no ganho mais significativo dos testes, porém á possível afirmar que ambas as placas se beneficiaram muito de reduzirem a resolução dos 2160p para os 1800p.

Qualidade gráfica

Mas é na parte de como ficaram os gráficos que as coisas ficam mais interessantes. Quando comparamos lado a lado o game renderizado em 4K nativamente com TAA e as versões com DLSS e RIS, vemos resultados bem diferentes. As imagens abaixo são o 100% de  screenshots em 4K.

Começando pelo DLSS, fica evidente como a tecnologia da Nvidia resolve os serrilhados bem marcados nos topetes dos personagens, mas ao mesmo tempo tira visivelmente a definição em elementos como texturas, indicadores no painel do carro e outros elementos. Alguns elementos também não recebem o devido tratamento no serrilhado, como a borda do para-brisa do carro.

Quando vemos a tecnologia da AMD, em contrapartida, o resultado em geral é melhor. Os elementos tem melhor definição, com o painel e seus mostradores mantendo mais informações e as texturas bem mais demarcadas. Infelizmente o RIS também acaba demarcando mais alguns serrilhados, como fica evidente no cabelo dos protagonistas.

Abaixo, duas batalhas diretas entre o RIS e o DLSS em Shadow of the Tomb Raider. Novamente acredito que a tecnologia da AMD ficou com a vantagem, mantendo uma imagem mais nítida e interessante para o game. Novamente esse filtro das Radeon trouxe como efeito colateral uma demarcação maior dos serrilhados, enquanto a GeForce se saiu melhor em suavizar isso, porém a imagem final ainda parece mais interessante na RX 5700 XT.

Conclusão

Ambas as tecnologias se mostraram eficientes em ganhar performance e entregar uma imagem em 4K para duas placas que nativamente não tem desempenho para isso. Apesar das diferenças que destacamos ao fazer closes em 100% nas imagens, na prática algumas das diferenças que destacamos aqui são mais difíceis de se notar na prática, realmente jogando.

Na prática é mais difícil perceber essas diferenças de um comparativo estático e com zoom

Porém com essa análise mais detalhada e de imagens estáticas, fica claro que há uma vantagem na abordagem da AMD. Mesmo trazendo mais serrilhado, e em alguns momentos o piorando, o Radeon Image Sharpening trouxe uma imagem final mais interessante, com aquela sensação de alta resolução que muita nitidez traz. O DLSS tem muito potencial, especialmente de ter seu algoritmo evoluído com mais informações, mas na prática a solução mais simples da AMD parece estar na frente.

A tecnologia da AMD está na vantagem no momento

E quando dizemos na frente, não é só uma questão de resultados, mas também de implementação. O DLSS depende da desenvolvedora usar a tecnologia, enquanto o RIS pode ser ativado via driver sem intervenções de quem fez o jogo, o que aumenta em muito o número de jogos que podem se beneficiar do recurso. A limitação acontece na parte de hardware, já que no momento só dá para usar o Image Sharpening nas Navi, no caso a RX 5700 e 5700 XT, até o momento.

Por fim, fica a curiosidade de como isso chegará aos consoles. Com tanto a Microsoft quanto a Sony usando um chip customizado da AMD baseado na microarquitetura Navi, esse comparativo gráfico pode ser uma pista de novos recursos que também chegarão aos videogames da nova geração.

  • Redator: Diego Kerber

    Diego Kerber

    Formado em Jornalismo pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Diego Kerber é aficionado por tecnologia desde os oito anos, quando ganhou seu primeiro computador, um 486 DX2. Fã de jogos, especialmente os de estratégia, Diego colabora com a Adrenaline na produção de notícias e artigos na coluna "Vida Digital".