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뉴스/이벤트

차세대 게임 초고해상도 구현 위해 NVIDIA DLSS가 필요한 이유


NVIDIA레메디 엔터테인먼트(Remedy Entertainment) 505 게임즈(505 Games) 새롭게 출시한 '컨트롤(Control)' 레이 트레이싱(Ray Tracing) 딥 러닝 슈퍼 샘플링(Deep Learning Super Sampling, DLSS) 도입해 초고해상도(super resolution) 구현했다고 발표했습니다. 이를 통해 게이머들은 높은 프레임에서도 높은 시각적 충실도(visual fidelity) 성능을 경험할 있게 됐죠.

 

레이 트레이싱, 물리(physics), 애니메이션 고해상도 디스플레이는 GPU 컴퓨팅 요구를 기하 급수적으로 증가시킵니다. NVIDIA 픽셀에 컴퓨팅 성능을 집중시켜 게이머들이 깨끗한 화질을 즐길 있도록 초고해상도 기술을 도입했습니다.

 

초고해상도 이미지 처리 방법

 

초고해상도는 이미지의 디테일과 더불어 프레임 안정성을 유지하는 것이 중요합니다. 이미지가 선명할수록 유저들은 노이즈, 희미함, 일시적인 아티팩트를 발견하기 쉽죠. NVIDIA 연구 과정에서 특정 일시적 아티팩트가 이미지의 디테일을 유추하는데 사용될 있다는 것을 발견했습니다.

 

이러한 인사이트를 바탕으로 NVIDIA 아티팩트를 통해 최종 프레임의 디테일을 재현하는 새로운 AI 연구 모델을 개발하기 시작했습니다. 이러한 DLSS 대한 이미지 처리 방식은 Control 게임에 통합됐으며, 이는 최대 75% 빠른 프레임 속도를 제공합니다.



딥 러닝(Deep Learning): 초고해상도의 미래

 

딥 러닝(Deep Learning)은 새로운 차원의 초고해상도를 보장합니다. 사람이 직접 작업한 엔지니어링으로 구현된 알고리즘은 빠르며 인공지능과 같은 높은 수준의 작업을 수행할 수 있지만, 코너 사례들에 취약하며 실패하기 쉽죠.

 

자율주행 자동차를 예를 들어볼까요? 몇 년 동안, 엔지니어들은 자동차가 맞닥뜨릴 수 있는 모든 시나리오에 맞춰서 직접 코딩을 해왔습니다. 하지만 이러한 접근은 변수가 너무 많았기 때문에 실패할 수밖에 없었죠. 차량을 영상에 안정적으로 위치시키는 것조차 매우 어려운 작업인데요. 이는 거리, 조명, 색상, 모양에 따라 차량이 다르게 보일 수 있기 때문입니다. 이에 따라 자율주행 자동차의 발전을 위해서는 인공지능이 필수적이었죠.

 

자율주행 자동차는 복잡한 현실 세계에서 주행하지만, 게임은 방대한 가상 세계에서 운영됩니다. 사람이 직접 코딩을 해서 수많은 게임 속 모든 픽셀의 색상과 움직임을 정확하게 예측하는 것은 너무 어려운 일이죠.

 

딥 러닝(Deep Learning)은 무한한 조건부 내역을 통해 문제를 해결하는 대신 데이터에서 알고리즘을 학습합니다

 

딥 러닝(Deep Learning) 기반의 초고해상도는 슈퍼컴퓨터를 통해 매우 낮은 프레임률과 픽셀당 64개의 샘플을 사용해 오프라인으로 렌더링 된 수만 개의 영상 시퀀스를 통해 학습됩니다.

 

그 후에, 딥 뉴럴 네트워크들은 아름다운 이미지가 어떤 것인지 인식하도록 훈련됩니다. 다음 단계에서 이러한 네트워크는 저해상도의 낮은 샘플 카운트 이미지에서 재구성되죠. 뉴럴 네트워크는 저해상도 프레임에서 불완전한 정보를 통합해 흔들림이나 반짝임, 또는 흐려짐 없이 매끄럽고 선명한 영상을 만듭니다.

 

딥 러닝(Deep Learning)이 어떻게 초고해상도 이미지 및 영상을 만들거나, 새로운 영상 프레임을 만들고, 특정 이미지에서 다른 이미지로 아티스트의 스타일을 바꾸기 위해 사용되는지 보여주는 많은 예시들이 있답니다. Turing이 나오기 이전에는 이 모든 것들이 실시간으로 불가능했죠. 그러나 이제 Turing Tensor Cores를 통해, 110 테라플롭 전용 마력을 실시간으로 딥 러닝에 적용 할 수 있답니다.

 

이미지 처리 알고리즘과 AI 연구 모델의 예시를 살펴볼까요? 아래 영상은 움직이는 불길과 불씨가 있는 산불의 언리얼 엔지 4(Unreal Engine 4)의 일부(cropped) 장면을 보여줍니다.

 

영상 처리 알고리즘은 깜박이는 불꽃의 움직임을 흐리게 만들며, 튀어 오르는 불씨의 대부분을 처리하지 못하고 있는데요. 반면에 AI 연구 모델은 이러한 움직이는 물체의 섬세한 디테일을 포착하고 있는 것을 볼 수 있습니다


더 개선된 AI의 최적화를 통해서 FPS를 높게 유지하면서도 영상 처리 알고리즘에 남아 있는 불필요한 데이터들을 정리할 수 있게 되죠.

 

더 많은 혁신이 다가옵니다

 

차세대 레이 트레이싱 콘텐츠의 컴퓨팅 수요가 증가함에 따라서, 레이 트레이싱(Ray Tracing) 된 콘텐츠는 초고해상도와 같은 접근 방식을 통해 뛰어난 프레임 비율을 제공할 수 있어야 합니다. 컨트롤(Control)에서 사용 가능한 새로운 DLSS 기술은 지금까지 나온 최고의 기술이라고 할 수 있죠. NVIDIA는 차세대의 새로운 영상 화질을 제공하기 위해서 AI 초고해상도를 위한 막대한 투자를 이어가고 있습니다

 

다음 단계는 AI 연구 모델을 최적화해 더 높은 FPS로 실행되도록 하는 것입니다. 튜링의 110개의 텐서 테라플롭스는 또 한번의 혁신을 위해 기다리고 있답니다. 그 혁신이 실행되면, 게이머들은 게임 레디 드라이버를 통해 최신 개선 기능을 사용할 수 있게 되죠.

 

DLSS AI 초고해상도를 통해 NVIDIA가 컴퓨터 그래픽의 새로운 지평을 열어가는 과정에서 의견을 보내주신 분들께 감사 인사를 드립니다. 컨트롤(Control)을 플레이 해본 후에, 피드백 페이지에서 의견을 보내주세요. 이번 게임은 정말 놀라울 정도로 멋있답니다.