Redstone je tady
Na Computexu v květnu AMD oznámilo novou vylepšenou verzi FSR4 (dříve šlo o zkratku FidelityFX Super Resolution, nyní bylo jméno změněno na prostě FSR), která tehdy dostala označení „Redstone“. Pod FSR4 se zde ale míní nejen upscaling, ale i další související herní technologie. Tyto novinky částečně nasazují technologie umělé inteligence do dalších oblastí vykreslování ve hře a nahrazují dřívější konvenční techniky. Část jich je naopak nová a přináší něco, pro co nebyl ne-AI ekvivalent.
Včera nastal předem ohlášený termín, kdy měla být technologie oficiálně odhalena a uvedena v ovladačích grafik Radeon verze 25.12.1, a to také nastalo. Bohužel zatím ale nepřišly žádné nové zprávy o portování těchto nových AI technologií v FSR4 na starší grafické karty.
AMD FSR „Redstone“
FSR4 Redstone je složeno ze čtyř částí, z kterých první tvoří upscaling FSR4 používající umělou inteligenci, který byl uveden už na jaře s grafikami Radeon RX 9000 generace RDNA 4. Zdá se, že zatím je beze změny, byť se asi také dá čekat, že ho bude AMD časem dál vylepšovat – zatím ale něco jako upscaling FSR 4.1 představeno nebylo a tuto část Redstone přebírá.
Hlavní součástí balíku novinek označeného jako „Redstone“ jsou tak tři další součásti, které se přidávají k existujícímu upscalingu FSR4 jako další komponenty, a které také používají umělou inteligenci.
Článek pokračuje na další straně.
Generování snímků založené na umělé inteligenci
První z novinek je „ML“ Frame Generation, čili generování snímků založené na umělé inteligenci. AMD již v FSR 3.0 s FSR 3.1 mělo technologii generování snímků, která je ale jak známo nezávislá na hardwaru akcelerujícím AI. Nepoužívá neuronovou síť, ale tradiční algoritmy pro analýzu obrazu (AMD ji nyní označuje za „analytickou“), pohybovou kompenzaci a tak dále.
Nová „ML“verze přicházející s Redstone dělá to, že tyto algoritmy nahrazuje neuronovou sítí (čili umělou inteligencí, jak se neuronovým sítím dnes říká). Přesněji dvěma. Jeden AI model zajišťuje fungování techniky optical flow pro reprojekci pixelů z předchozích snímků (které jsou jedním ze vstupů) pomocí pohybových vektorů (a údajů o hloubce a dalších metadat ze hry) do nově generovaného snímku.
AMD FSR Frame Generation „Redstone“ na bázi umělé inteligence
Pro spojení těchto dat do výsledného mezisnímku, tedy zkombinování různých dostupných zdrojů informace, jejich vážení, dokreslení chybějících míst a tak dále, je použitý druhý, separátní AI model.
Tyto modely jsou předem natrénované na korpusu snímků z her podobně jako se trénuje pro upscaling, AMD si údajně dalo záležet na trénování na různých obtížných herních situacích. Tyto AI modely nicméně budou zabírat nějakou paměť a lze předpokládat, že spotřeba grafické paměti při zapnutí tohoto generování snímků naroste proti starému FSR 3.1.
AMD FSR Frame Generation „Redstone“ na bázi umělé inteligence
Zatím bez vícenásobného generování
Jak starší technologie v FSR 3.0/3.1, tak nová verze Redstone funguje co do vstupů a principu stejně, rozdíl je právě v tom, že se potřebné operace provádí místo tradičního algoritmu pomocí inference modelu AI. V tomto je tedy nová „Redstone“ verze generování snímků od AMD nyní zřejmě plně analogická ke generování snímků od Nvidie (DLSS 3 a 4).
AMD FSR Frame Generation „Redstone“ na bázi umělé inteligence
Jednou z výjimek z toho je ovšem vícečetné generování snímků, které má Nvidia od letoška (a je dostupné jen pro grafiky GeFororce RTX 5000). to umožňuje vložit mezi snímky hry i dva nebo tři uměle vygenerované mezisnímky místo jenom jednoho. Generování snímků v FSR Redstone stále podporuje generování jen jednoho mezisnímku, tedy „zdvojnásobování“ zdánlivé snímkové frekvence.
Kvalita generovaných snímků by měla být výrazně zvýšená proti FSR 3.1, zejména by měly být zredukované artefakty jako je blikání a jiné nekonzistence při pohybu. Technologie generování snímků je postup, který asi nikdy nemůže mít úplně bezchybný výsledek, protože se vždy bude potýkat s chybějícími informacemi. O co jde, je aby v obraze bylo co nejméně chyb, a pokroky v kvalitě jsou o redukci jejich výskytu.
V tomto zdá se AMD nemá špatně nakročeno, první srovnávací testy (například od techPowerUpu) jeho AI generování snímků v FSR Redstone chválí a kladou ho blízko nebo na roveň DLSS. Ovšem je třeba pamatovat, že zatím proběhlo jen omezené testování. Obě technologie se také budou dál vyvíjet a vylepšovat v dalších verzích.
AMD FSR Frame Generation „Redstone“ na bázi umělé inteligence
Aktuálně by technologie ML generování snímků v FSR měla být dostupná v následujícím seznamu her. Ty nemusí mít přímo explicitní podporu pro Redstone. Hry, které v minulosti integrovaly nebo teď integrují podporu FSR 3.1, již umožňují ovladačům grafik Radeon automaticky nahrát místo FSR 3.1 novou verzi FSR4 „Redstone“ (nebo budoucí novější). Platí to jak pro upscaling, tak nyní i pro generování snímků.
- ARC Raiders
- Black Myth: Wukong
- Call of Duty: Black Ops 7
- Cash Cleaner Simulator
- Cronos: The New Dawn
- Cyberpunk 2077
- Deathground
- EXFIL
- F1 25
- Farming Simulator 25
- God of War Ragnarok
- Grand Theft Auto V Enhanced
- Hell is Us
- Hogwarts Legacy
- INDUSTRIA 2 (demo)
- Keeper
- Mafia: The Old Country
- Marvel Rivals
- No More Room in Hell 2
- Project Motor Racing
- Qanga
- Rem Survival
- Ships At Sea
- Squad
- THE FINALS
- The Last Caretaker
- The Talos Principle: Reawakened
- Titan Quest II
- Winter Survival
- Wreckfest 2
- Wuthering Waves
Podle AMD by do konce roku tato technologie už měla být k dispozici ve více než 40 hrách.
Ve hrách s FSR 3.1 byste tedy měli dostávat tento nový upscaling, pokud máte Radeon RX 9000 a funkce „override“ v ovladačích je aktivní. Na starších grafikách se pak použije fallback na starší verzi FSR 3.1, která nepotřebuje speciální hardware. Nicméně i samotné hry mohou přidat explicitní podporu generování snímků verze Redstone a poskytnout přepínač mezi FSR 3.1 a novou verzí používající AI.
Článek pokračuje na další straně.
Ray Regeneration
Druhý element je technologie FSR Ray Regeneration. Ta opět spočívá v aplikaci umělé inteligence do procesu vykreslování na místo, kde doteď byly používány konvenční algoritmy. V tomto případě jde o tzv. denoiser, což je do určité míry obdobná funkce jako upscaling, ale pro paprsky analyzované při raytracingu.
AMD FSR Ray Regeneration
Podobně jako při vykreslování obrazu v nízkém rozlišení se při vykreslování ray tracingem analyzuje jenom zlomek paprsků z počtu, který byste potřebovali pro kompletní vykreslení bezchybné scény (platí to pro grafiky AMD i Nvidie – na kompletní analýzu jednoduše není dost výkonu). Lze si to představit tak, že ze snímku nedostanete celou sadu pixelů, ale jen tu a tam bod (vzorek), takže máte tečkovaný obraz zhruba aproximující ideální podobu scény a mezi body je prázdná „tma“.
Koukatelný snímek z tohoto výsledku udělá právě denoiser, který chybějící místa „odšumí“ (dointerpoluje chybějící části, vyhladí nerovnoměrný charakter obrazu). Algoritmů pro denoising je celá řada, ale i na tuto funkci lze natrénovat neuronovou síť, která pak operaci může provádět. A to je přesně to, co AMD udělalo v rámci FSR Redstone a je to označeno „Ray Regeneration“ – hry místo nějakého konvenčního denoiseru nyní mohou použít AI model, který produkuje lepší detaily a kvalitnější ray tracingový obraz (například v odrazech, stínech).
AMD FSR Ray Regeneration
Ray Regeneration je částečně obdobou funkce Ray Reconstruction v rámci technologie Nvidia DLSS 3.5 a pozdějších, jak jméno naznačuje. Je zde nicméně odlišnost. AMD zdá se nepoužívá propojení s krokem upscalingu, které je v DLSS. To u Nvidie zvyšuje kvalitu a je tedy možné, že tuto funkci AMD také převezme později. Ray Regeneration takto nicméně funguje, i když není použitý upscaling (tedy v nativním rozlišení).
Ray Regeneration je zatím k vidění ve hře Call of Duty Black Ops 7, a to už nějakou dobu – tato technika z Redstonu byla uvolněna předem. Ovšem pozor – tato hra používá ray tracing jenom v multiplayerovém režimu, takže i Ray Regeneration uvidíte v akci jen tam. V single-playeru hra (zatím?) ray tracing aktivní nemá. Srovnání kvality obrazu má například techPowerUp nebo kolegové na HWCoolingu.
AMD FSR Ray Regeneration
Podle AMD se další hry s touto technologií objeví v příštím roce.
Článek pokračuje na další straně.
FSR Radiance Caching
Poslední složkou je technologie nazvaná Radiance Caching. Ta by měla být obdobou či ekvivalentem toho, co Nvidia oznámila v době odhalení grafik GeForce RTX 5000 pod označením „Neural Radiance Cache“. V tomto případě nejde o náhradu dosud používaného konvenčního algoritmu neuronovou sítí, ale o novou optimalizaci, která také využívá umělou inteligenci, ale dělá něco nového.
Jak jsme zmínili u Ray Regeneration, GPU jednoduše nemají dost výkonu, aby dokázaly počítat dostatečný počet paprsků pro vykreslení celé složité scény kvalitním ray tracingem ve vysokém rozlišení. Platí to i pro výpočty osvětlení a stínů či efektů jako interakce světla s kouřem, mlhou a podobně.
AMD FSR Radiance Caching
Radiance Caching je technika, která má pomoci takové scény počítat díky tomu, že uleví od výpočetní náročnosti tím, že se nebudou počítat všechny paprsky, ale využije se AI (neuronová síť) k tomu, aby výsledky aproximovala místo reálné analýzy. Tento AI model by měl být schopen odhadnout chování paprsků a efektů. Měl by být schopen si při kreslení scény pamatovat chování už plně analyzovaných paprsků (zřejmě je tedy možné mluvit o tom, že se přímo učí v reálném čase za běhu hry) a odhadovat další paprsky, pokud vyhodnotí, že se pravděpodobně budou chovat podobně jako ty předchozí už vyhodnocené.
AMD FSR Radiance Caching
Proto se tato neuronová síť označuje jako cache, nepřímo a přibližným pro AI modely typickým způsobem totiž funguje jako určitá mezipaměť umožňující využití již vypočítaných analýz a dat pro další analyzované paprsky. Podle AMD neuronová síť dokáže odhadnou s ucházející věrností výsledky velké části paprsků už po analýze jejich prvního odrazu, takže jejich další trasu už není třeba počítat. Díky těmto úsporám výkonu může být efektivně v osvětlení použito mnohem více paprsků, než při běžné analýze hrubou silou, čímž lze dosáhnout většího realismu a kvality.
AMD FSR Radiance Caching
Technologie Radiance Caching zatím v žádné hře není zahrnutá, nicméně SDK FSR pro její implementaci je už v rukou vývojářů. Objeví se až po novém roce, jeden s prvních titulů, kde se bude dát vyzkoušet, bude hra Warhammer 40000: Darktide.
Článek pokračuje na další straně.
Kompatibilita nových funkcí se staršími grafikami stále není
Bohužel zůstává stále platné, že technologie v balíku FSR4 Redstone jsou dostupné jen pro grafické karty s architekturou RDNA 4. Nemusí to tak být definitivně, ale aktuálně zřejmě tyto AI modely neběží na ničem jiném než na jednotkách pro akceleraci AI v Radeonech RX 9000, na které je proto podpora navázaná.
Platí to pro všechny tři nové součásti a pro už existující AI upscaling. Pro starší GPU je k dispozici pouze alternativní upscaling a generování snímků založené na FSR 3.1, zatímco techniky Ray Regeneration a Neural Radiance Cache jsou čistě pro nová GPU. Starší grafiky je jednoduše nebudou používat (bude u nich použitý klasický denoiser a obvyklé raytracingové vykreslování).
AMD zatím neoznámilo plány na případné portování těchto nových technologií FSR založených na AI na starší GPU, třebaže unikly doklady, že firma zkoušela verzi upscalingu FSR4, který by běžel pomocí akcelerace AI na grafikách generace Radeon RX 6000 a RX 7000 (které poskytují jen akceleraci operací s datovým typem INT8 a ne s FP8, který FSR4 používá na Radeonech RX 9000).
Verze upscalingu FSR4 založená na INT8 ovšem má o něco nižší kvalitu, takže nevíme, zda ji AMD někdy hodlá reálně vydat. Dostupná je jen v neoficiálních sestaveních knihoven FSR4. Ostatní částí balíku Redstone takto upravené pro fungování na starších Radeonech ven neunikly a není jasné, zda interně existují.
Zdroje: techPowerUp, AMD, HWCooling
