Mehr Leistung dank künstlicher Intelligenz
DLSS 3: Was steckt hinter der Grafik-Technologie?
Die Technologie DLSS von NVIDIA sorgt dank künstlicher Intelligenz für eine bessere Grafik bei schwächerer Hardware. Wir verraten, was sich dahinter verbirgt.
Die Echtzeitberechnung von Lichtern und Schatten, genannt Raytracing, wird von vielen als größte technologische Revolution moderner Spiele gesehen. Doch mindestens genauso wichtig für PC-Spiele ist DLSS, das bereits in vielen Titeln zum Einsatz kommt.
Doch was ist DLSS überhaupt? Was sich genau hinter der KI-Rendering-Technologie von NVIDIA verbirgt und was insbesondere DLSS 3.0 so einzigartig macht, klärt unser Ratgeber.
DLSS 3.0: Was bedeutet die Abkürzung?
Wer sich in den vergangenen Jahren mit PC-Spielen beschäftigt hat, wird sicherlich schon einmal über die Abkürzung DLSS gestolpert sein. Bereits im Jahr 2018 führte Grafikkartenhersteller NVIDIA seine neue Technologie ein, die mittlerweile in der dritten Überarbeitung als DLSS 3 oder DLSS 3.0 vorliegt.
Ausgeschrieben steht der Begriff für „Deep Learning Super Sampling“ und beschreibt eine KI-gestützte Echtzeit-Upscaling-Technologie für Computerspiele.
Was genau ist DLSS 3?
Der Begriff „Deep Learning“ verrät bereits, dass die künstliche Intelligenz (KI) bei der DLSS-Technologie eine entscheidende Rolle spielt. Vereinfacht gesagt beschleunigt DLSS 3 die Bildwiederholrate von Spielen auf Basis verschiedener KI-gestützter Funktionen.
Dies erfolgt mithilfe der Tensor-Kerne der RTX-Grafikkarten von NVIDIA, die speziell auf diese komplexen KI-Berechnungen ausgelegt sind. Die Grund-Idee hinter der DLSS-Technologie ist recht simpel:
Bilder werden in einer niedrigeren Auflösung berechnet und anschließend mithilfe eines speziellen KI-Algorithmus in Echtzeit hochskaliert. Das verringert die benötigte Rechenleistung und sorgt so für ein flüssigeres Spielerlebnis.
Neben dem Detailgrad der Grafik hat insbesondere die Auflösung enorme Auswirkungen auf die Performance eines Spiels. Bei einer Full-HD-Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixeln muss der Bildschirm insgesamt 2.073.600 Bildpunkte in Echtzeit berechnen und darstellen. In 4K-UHD sind es bei 3.840 x 2.160 Pixeln bereits 8.294.400 Bildpunkte, was eine deutlich höhere Rechenleistung erfordert.
DLSS ist in der Lage, bei gleichbleibendem Detailgrad eine höhere Bildrate zu erzielen und so ein flüssigeres Spielerlebnis zu schaffen oder bei gleicher Bildrate die Auflösung zu erhöhen.
Praktisches Beispiel: Das Open-World-Rollenspiel Cyberpunk 2077 ist auf Ihrem PC bei maximalem Detailgrad in 4K mit 22 Bildern pro Sekunde (FPS) spielbar. Mit aktivierter DLSS 3-Technologie lässt sich die Leistung auf rund 100 FPS erhöhen.
DLSS 3.0 – So funktioniert die Grafik-Technologie
DLSS 3.0 setzt sich aus drei Kern-Elementen zusammen. Sie alle greifen auf eine künstliche Intelligenz zurück, die mittels deep learning mit hochauflösenden Bildern angelernt wird, um diese dann in Echtzeit in eine verbesserte Bildqualität umzumünzen.
In den Tensor-Kernen und Optical-Flow-Beschleunigern (OFA) der NVIDIA RTX-Grafikkarten werden für DLSS kontinuierlich Bilder in hoher und niedriger Auflösung berechnet. Die KI erkennt dabei immer mehr Zusammenhänge oder Unterschiede und wird dadurch im Laufe der Zeit immer besser darin, diese Unterschiede selbstständig abzuleiten.
Bildpunkte, die in einer niedrigeren Auflösung schlicht nicht vorhanden sind, werden so von der künstlichen Intelligenz einfach dazugerechnet. Mit steigender Anzahl an gesammelten Daten ist das Bild im Endergebnis kaum mehr von dem tatsächlichen Bild in einer höheren Auflösung zu unterscheiden.
Der Vorteil liegt allerdings darin, dass die Berechnung der Einzelbilder mittels deep learning deutlich weniger rechenintensiv ist, als wenn eine höhere Auflösung nativ gerendert werden müsste. Am Ende läuft das Spiel also flüssiger bei nahezu identischer Bildqualität.
Super Resolution, Frame Generation und Reflex
DLSS 3.0 setzt sich aus den drei Teilbereichen Super Resolution, Frame Generation und NVIDIA Reflex zusammen:
- Super Resolution (auch Super Sampling genannt) ist die Kernfunktion von DLSS 3. Sie beschreibt das Rendern eines Spiels in niedrigerer Auflösung als die Ihres Monitors, um damit die Bildwiederholrate zu erhöhen.
- Frame Generation ist eine der wichtigsten Neuerungen in der dritten Generation von DLSS. Diese Technologie analysiert zwei Bilder aus einem Spiel und fügt dazwischen einen von der KI-generierten Frame (also ein Einzelbild) ein. Das Ergebnis ist eine noch höhere Bildrate im Vergleich zu DLSS 2.
- NVIDIA Reflex hingegen verringert die Verzögerung (Latenz) zwischen GPU und CPU, die durch die Frame Generation höher ausfällt, als wenn alle Bilder direkt gerendert würden.
Was sind die Voraussetzungen für DLSS 3?
DLSS 3.0 ist bislang exklusiv für Grafikkarten der Ada-Lovelace-Generation, also die RTX 4000-Serie von NVIDIA, verfügbar. Ob es sich dabei um eine Desktop- oder Notebook-GPU handelt, spielt jedoch keine Rolle.
Laut NVIDIA liegt das an der deutlich größeren Anzahl der Tensor- und OFA-Kerne der aktuellen Grafikkarten, die für DLSS 3 notwendig sind. Die Leistung der RTX 3000er-Karten würde laut Aussage des Herstellers schlicht nicht ausreichen, um die komplexen Berechnungen durchzuführen.
DLSS 2, also die vorangegangene Version, steht hingegen auch auf Karten der vorangegangenen Generation wie der RTX 3090 (Ti), RTX 3080 (Ti) oder RTX 3070 (TI) zur Verfügung. Außerdem wird ein kompatibles Spiel benötigt, denn nicht jeder Titel unterstützt die Upscaling-Technologie.
Welche Spiele unterstützen DLSS 3.0?
Während die DLSS-Technologie bereits seit vielen Jahren existiert und der Katalog an kompatiblen Titeln entsprechend groß ausfällt, ist DLSS 3.0 noch recht neu. Bislang unterstützen nur wenige Spiele die neueste Version der KI-Funktion.
NVIDIA selbst hat erst im Mai 2023 bekannt gegeben, dass DLSS nun in über 300 Spielen und Programmen zum Einsatz kommt. Die Liste an DLSS 3-Spielen ist allerdings noch deutlich kürzer, wobei immer mehr Spiele mit einem Update versehen werden, das sie um die Vorteile der Technologie erweitert.
Aktuell unterstützen bereits 40 Spiele und Apps DLSS 3.0. Auch hierzu bietet NVIDIA auf dem eigenen Blog eine übersichtliche Liste an. Weitere Spiele und Updates sollen folgen, denn die wichtigen Game-Engines wie Unreal Engine 4 und 5, sowie Unity und Frostbite bieten eine einfach DLSS 3-Implementierung, was es für Entwickler leichter macht, die Grafik-Technologie nachträglich einzubauen.
Zu den wichtigsten, bereits erschienenen DLSS 3.0-Spielen gehören beispielsweise:
- Atomic Heart
- Forza Horizon 5
- Marvel’s Midnight Suns
- Microsoft Flight Simulator
- Portal with RTX
- Returnal
- The Witcher 3: Wild Hunt
- Cyberpunk 2077
- Diablo 4
- F1 22
- Hogwarts Legacy
- Ratchet & Clank: Rift Apart
- Remnant II
Welche DLSS-Alternative gibt es für AMD- und Intel-Grafikkarten?
Während die DLSS-Technologie exklusiv auf NVIDIA-GPUs angeboten wird, haben AMD und Intel entsprechende Pendants auf den Weg gebracht, die fast genauso funktionieren und auch mittels KI-basiertem Upscaling für eine verbesserte Performance sorgen sollen.
Bei AMD hört diese Technologie auf den Namen „FidelityFX Super Resolution“, während Intel die Technik „Xe Super Sampling“ nennt. Haupt-Unterschied zu DLSS ist, dass beide Technologien auf sämtlichen Grafikkarten genutzt werden können und nicht auf die eigenen Modelle beschränkt sind.
AMD FidelityFX Super Resolution ist mittlerweile in Version 2.2 gestartet und soll laut Herstellerangabe in 4K-Auflösung im Durchschnitt eine 2,5-fache Verbesserung der Performance auf AMD Radeon RX 6000-Serie Grafikkarten ermöglichen.
Intel bietet hingegen für die eigenen Grafikkarten seit 2021 das sogenannte Xe Super Sampling oder auch XeSS an. Dieses Verfahren ist noch eher mit DLSS vergleichbar und funktioniert ebenfalls auf GPUs, die nicht von Intel stammen.
