Auto Super-resolução da Microsoft testada: chegou um novo upscaler de IA

Observatório de Games.

Quando se trata dos jogos nos novos portáteis Windows baseados em ARM, é melhor manter as expectativas baixas. O Snapdragon X Elite da Qualcomm enfrenta sérios problemas de drivers que resultam em desempenho fraco. Embora a camada de tradução PRISM, que permite a execução de código x86 em ARM, pareça promissora, a falta de suporte para instruções AVX impede que muitos jogos sejam executados. Podemos afirmar generosamente que o suporte para jogos em hardware ‘Windows on ARM’ ainda está em desenvolvimento, mas há um aspecto que merece atenção: a tecnologia de aumento de resolução automática da Microsoft.

Com a Microsoft focando fortemente na era da IA, a empresa exige que os novos PCs Copilot+ com foco em IA tenham um processador neural integrado com capacidade para pelo menos 40 TOPs (operações tensoriais). Novos processadores, como o Snapdragon X Elite e a linha Strix Point da AMD, possuem o hardware necessário. Embora ainda demore para que os jogos utilizem a NPU, o Auto SR da Microsoft pode ser ativado em praticamente qualquer jogo. Atualmente, existe uma “lista branca” de jogos que suportam o Auto SR, mas, pelo que se sabe, nada impede que essa funcionalidade seja adicionada manualmente no painel de controle do Windows. Por enquanto, a Microsoft menciona apenas o suporte do Snapdragon para o Auto SR, mas espera-se que a funcionalidade se estenda a todos os PCs Copilot+ no futuro.

Tanto o DLSS quanto o Auto SR têm como objetivo aumentar imagens de uma resolução base inferior para resoluções superiores, mas a abordagem de cada um é bastante diferente. O DLSS e tecnologias rivais como FSR2/3 e XeSS têm acesso a uma vasta quantidade de dados: a imagem base, vetores de movimento, informações de cor e profundidade, entre outros. Além disso, estão integrados no pipeline do motor do jogo, permitindo que alguns aspectos da imagem, como pós-processamento e elementos HUD, sejam renderizados na resolução nativa. Em contraste, o Auto SR aparentemente só tem acesso à imagem base, funcionando efetivamente como um upscaler baseado em screen-space.

A Microsoft explica o funcionamento do Auto SR da seguinte forma: “O Auto SR utiliza um avançado modelo de super-resolução baseado em IA, executado na Unidade de Processamento Neural (NPU) da série Snapdragon X, para recuperar os detalhes visuais perdidos ao renderizar o jogo em uma resolução mais baixa, visando aumentar a taxa de quadros.

“O modelo é uma rede neural convolucional (CNN) que oferece um upscaling espacial entre duas resoluções fixas. Ele foi treinado para adicionar detalhes e realizar anti-aliasing durante o upscaling. A saída de alta resolução do modelo é otimizada para a qualidade da imagem em telas embutidas dos PCs Copilot+ equipados com o processador Snapdragon Series X, e isso determina o tempo necessário para executar o modelo. A aplicação do Auto SR adiciona uma latência equivalente ao tempo necessário para executar o modelo, que atualmente é de 12 ms”.

Ao transferir o trabalho de upscaling para a NPU, não há impacto perceptível na taxa de quadros do jogo. No entanto, a adição de uma etapa extra de upscaling introduz latência. Jogando com v-sync em uma tela de 60 Hz, a latência adicional equivale a um único quadro – o que é aceitável.

Um aspecto importante é que o Auto SR só trabalha com a imagem de baixa resolução. Isso pode causar artefatos em elementos do HUD, e o texto ampliado (como em telas de abertura) pode não parecer totalmente correto. Outra limitação significativa do Auto SR é que, sendo um processo de pós-produção, ele não tem “memória” de quadros anteriores para realizar o anti-aliasing, ao contrário do TAA. Portanto, é crucial fornecer ao Auto SR uma imagem o mais estável possível. Executar uma imagem de 720p com TAA geralmente não é recomendado devido à desfocagem que pode ser introduzida. No entanto, o Auto SR se sai melhor em aumentar os detalhes do que em lidar com artefatos, o que torna o uso de TAA mais apropriado. Por essa razão, efeitos intrusivos de pós-processamento, como granulação de filme e aberração cromática, devem ser desativados (embora a desfocagem de movimento pareça funcionar bem).

Para analisar as capacidades de melhoria do Auto SR, revisitei o blog da Microsoft que introduziu a tecnologia e tentei replicar seus resultados em Borderlands 3. A análise se baseou em imagens de 720p aprimoradas para 1440p, com melhorias de qualidade claramente perceptíveis. Inicialmente, capturei o teste de benchmark em 720p nativo e, em seguida, com uma passagem de upscaling Auto SR capturada em 1080p, 1440p e 2160p. Descobri que o Auto SR só realiza upscaling para uma resolução, então quaisquer diferenças entre as resoluções capturadas são devidas ao scaler da GPU. A partir daí, passei a usar capturas de SR automático em 2160p, já que 4K é a resolução final de saída para o vídeo no YouTube.

O Borderlands 3 pode ter sido escolhido pela Microsoft como o “melhor cenário” entre os títulos suportados devido ao seu estilo de arte brilhante, vibrante e distinto. Como se pode ver nas imagens, não há dúvida de que o modelo de IA pode fornecer detalhes substancialmente melhorados que aparentemente não existiam antes. Até faz um trabalho razoável em elementos complicados como a relva, que apresenta um aspecto significativamente mais limpo. Nos meus testes, descobri que jogos brilhantes e coloridos como Borderlands 3, The Witcher 3 e Baldur’s Gate 3 produzem os melhores resultados.

O Control foi o meu teste desafiador: mais uma vez, consegui ver mais detalhes na saída melhorada, mas, ao mesmo tempo, devido ao TAA da Remedy não ser particularmente impressionante, a quebra de subpixéis e o aliasing das margens continuaram a ser evidentes na saída melhorada. Além disso, foi necessário desativar a granulação de película, uma vez que esta poderia produzir alguns resultados estranhos. Mesmo assim, enquanto captava o jogo em 4K, também alimentei um monitor 4K de 27 polegadas com a saída da placa de captura. Posso dizer que não se trata obviamente de uma imagem 4K nativa, mas o que importa é que é visivelmente melhor do que o upscaling bilinear ou lanczos normal a partir da base 720p.

Enquanto a Microsoft está ocupada validando jogos que ativam automaticamente o Auto SR, seu status de pós-processo confere-lhe uma flexibilidade que outros métodos de aprimoramento não têm. O Cyberpunk 2077, por exemplo, não é um jogo validado, mas consegui ativá-lo facilmente e funcionou muito bem. Novamente, não compete com 1440p ou 4K nativos, mas a apresentação é suficientemente agradável para justificar sua ativação. Considerando que os PCs Copilot+ provavelmente virão com soluções gráficas integradas relativamente fracas, esta é uma funcionalidade de bom valor agregado.

A flexibilidade do Auto SR em funcionar com qualquer coisa também abre possibilidades interessantes. Não há nada que impeça o uso do aumento de escala do Auto SR junto com as funcionalidades de upscale existentes em um jogo. Primeiramente, testei God of War e descobri que, embora o FSR 2 aprimorado pelo Auto SR não seja particularmente atraente (efetivamente, o aumento de 480p para 720p e depois para a saída que o Auto SR usa), utilizar o melhorador TAA incorporado no jogo não foi um desastre. No The Witcher 3, descobri que o uso do Intel XeSS no modo de qualidade ultra, com upscaling para 720p, produziu a imagem mais consistente temporalmente disponível e, a partir daí, o Auto SR fez o seu trabalho. O upscaling em cima de upscaling pode parecer um desastre iminente, mas a flexibilidade é útil quando os recursos do GPU são limitados.

Você deve ter notado no vídeo que, enquanto jogos como Control rodam bem no Snapdragon X Elite (principalmente a 60 fps em configurações baixas a 720p), títulos como Cyberpunk não têm um desempenho tão bom. Isso não se deve ao Auto SR, mas sim à GPU do Snapdragon X Elite, que até a GPU do Steam Deck supera na maioria dos jogos testados. No entanto, se o conjunto de funcionalidades Copilot+ for estendido a processadores AMD Strix Point (que possuem uma NPU “qualificada”), a utilidade do Auto SR será muito mais pronunciada – mais jogos jogáveis significam mais razões para usar o Auto SR.

Ainda não está claro se o Auto SR será implementado em processadores além do Snapdragon, mas as possibilidades continuam intrigantes – realizei meus testes do Auto SR no dispositivo portátil AyaNeo Kun Windows para ter uma ideia do que pode acontecer. Há um aumento definitivo na nitidez, o que pode ser útil, mas o resultado final é que os 720p básicos ainda são bons o suficiente – tudo depende do consumo de energia da NPU e se a latência adicional é perceptível.

Portanto, o Auto SR não é exatamente um DLSS ou XeSS, mas certamente tem sua utilidade e, quando funciona bem, a melhoria na qualidade é apreciável. Dito isso, é seguro afirmar que a qualidade do aumento é variável (Doom Eternal, por exemplo, não mostra grandes melhorias), e é absolutamente essencial que a qualidade da imagem de entrada seja razoável. Dark Souls 3 é suportado desde o início, mas seu anti-aliasing é muito fraco e o Auto SR não consegue melhorar muito. Ainda assim, é um começo intrigante para a tecnologia, e vou acompanhar seu progresso com grande interesse.

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Fonte: Observatório de Games.

Wed, 07 Aug 2024 13:20:00 +0000

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