Créditos: Montagem: Bruno Pires (Adrenaline)
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AMD FidelityFX Super Resolution: como a tecnologia vai salvar sua placa de vídeo

Detalhamos a parte técnica do funcionamento do AMD FSR

Enfim chegou o FidelityFX Super Resolution (FSR), e através de um briefing técnico antecipado pudemos conhecer mais a fundo o funcionamento da tecnologias. O AMD FSR é um recurso que busca aumentar a performance das placas de vídeo mantendo um bom nível de qualidade gráfica.

O método é parecido ao do DLSS, mas usa outra estratégia

Para alcançar esse resultado, o FSR parte de uma solução que não é tão diferente da usada pela Nvidia no Deep Learning Super Sampling (DLSS). O game é renderizado em uma resolução menor, o que aumenta a performance, para depois ser pós-processada adicionando os pixels faltantes até atingir a resolução final de exibição.

O que muda aqui é fundamentalmente a parte de como os pixels faltantes são adicionados. Os consoles e os computadores já fizeram excelente uso de técnicas como o TAA (Temporal Anti-Aliasing) ou checkerboard rendering para viabilizar performance suficiente. O que mudou com o DLSS da Nvidia foi o uso de aprendizado da máquina e hardware especializado (núcleos tensores) para aumentar a imagem de forma mais eficiente. O principal defeito do DLSS é a necessidade de hardware especializado e o uso de uma tecnologia proprietária, reduzindo sua viabilidade apenas para placas RTX 20 ou mais recentes. E as técnicas mencionadas no começo do parágrafo sofrem de defeitos como artefatos na tela e perda de qualidade.

Ao invés de núcleos tensores e aprendizado da máquina, AMD usa os shaders tradicionais e algoritmos de contraste e nitidez

O AMD FSR tenta resolver todos esses problemas entregando uma solução aberta, eficiente e fácil de ser implementada. Seu objetivo é entregar mais performance, seja para viabilizar a margem de desempenho para aproveitar recursos como altas taxas de quadros ou habilitar o Ray Tracing, seja para dar aquele "golinho extra" que está faltando para placas de vídeo um pouco mais antigas rodarem os games, nesses tempos em que anda tão difícil fazer um upgrade por conta dos custos de uma nova GPU.

Como funciona

O FidelityFX Super Resolution é um conjunto de algoritmos inseridos na pipeline da produção do quadro. Na parte inicial, ela atua reduzindo a resolução de renderização, deixando que a parte tridimensional seja finalizada, inclusive o antisserrilhado e também o Tone Mapping da imagem. Passado essa etapa, o FidelityFX entra em ação para ampliar a imagem para a resolução final, adicionando a contagem de pixels faltantes.

Para tentar reduzir ao máximo a perda da qualidade, o FSR atua em duas etapas. Na primeira, ela vai delimitar as bordas dos objetos, criando contornos claros entre os elementos da cena. Na segunda etapa, o "miolo" dentro das bordas em que a definição foram aumentadas recebem um ganho de contraste através de uma técnica já conhecida, o Contrast Adaptive Sharpening (CAS). De acordo com a AMD, esse filtro foi aprimorado e está mais eficiente nessa implementação com o FSR.

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Passado esse pós processamento, a pipeline segue adicionando efeitos como aberração cromática e granualção de filme, e por fim a HUD é renderizada em resolução máxima, evitando que menus e textos percam definição.

De acordo com a AMD, essa técnica não sofre efeitos negativos de variações na cena, como aconteceu com o DLSS em nossos testes com o Warzone. Também não é usada nenhuma tecnologia específica, utilizando os tradicionais shaders dos chips gráficos para realizar essas etapas, trazendo leve impacto em performance, muito compensado pelo ganho devida a menor resolução de renderização.

Onde e como vai dar para usar?

Para operar, o FidelityFX vai precisar de um conjunto de hardware e software compatíveis. Começando pelos softwares, os desenvolvedores precisarão implementar isso no motor do jogo, algo que segundo a AMD é fácil, não depende de ajustes específicos para cada jogo e estará dentro da GPUOpen, iniciativa da AMD com diversas APIs de código aberto com recursos como o FidelityFX CAS e TressFX. As APIs suportadas no momento incluem DirectX 11, DirectX 12 e Vulkan.

A lista de jogos iniciais ainda está discreta. De cara o recurso chega para os jogos Godfall, The Rift Breaker e Ano 1800, ou seja, em geral lançamentos pouco expressivos na maioria dos casos, sendo gentil. Mas já está na lista de games que vão suportar a tecnologia nomes de peso como Far Cry 6, Resident Evil Village, DoTA e Baldur's Gate. Além de relevantes, os títulos colocam na lista de desenvolvedores que usarão as tecnologias da AMD - e que muito potencialmente vão continuar fazendo em futuros títulos - nomes como Valve, Capcom, GearBox, Ubisoft e Warner Bros. Games. Nada mal.

Na parte de hardware, há um amplo suporte já no lançamento, incluindo obviamente os lançamentos mais recentes da empresa, as RDNA 2 com as Radeon RX série 6000, e também para chips gráficos Radeon Vega e as Polaris da linha RX 500 e 400. As GeForce também não ficaram de fora, com suporte para as GeForce GTX 10, 16 e as RTX 20 e 30. A AMD não falou do suporte para os videogames, afirmando que isso será feito pelas próprias empresas, e inclusive a Microsoft já se mostrou bastante empolgada com as possibilidades no Xbox dessa tecnologia.

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Qualidade gráfica será a mesma em qualquer hardware, pois não há mudança na operação dos algoritmos, mas a performance, não. De acordo com a AMD alguns sistemas vão ser mais eficientes por conta de algumas instruções usadas, com algumas microarquiteturas sendo mais eficientes que outras, e outras características do hardware podem influenciar, com fatores como até velocidade das memórias sendo relevantes.

Qual será o ganho de performance?

O AMD FSR segue uma escolha parecida com o DLSS quando o assunto é o balanço entre a qualidade gráfica e o ganho de performance. Ele traz diversos modos, e o usuário deve escolher onde vai querer o equilíbrio entre os dois elementos. Teremos nossos próprios testes no ar no momento dessa publicação, mas aqui vou repassar as estimativas da própria AMD.

A performance pode mais que dobrar em algumas configurações

Modelos topo de linha e em altas resoluções mostraram o maior ganho, com aumento de até 2,6x em Radeon RX 6900XT, e a RX 6700 XT chega a 2,8x, rodando Godfall na resolução 4K e em qualidade épica. Hardwares mais antigos e com resoluções menores apresentaram ganhos mais modestos, com uma RX 580 conseguindo um ganho de quase 2x em modo performance em 1080p também em Godfall, uma vantagem parecida com a alcançada com a GeForce GTX 1060, da rival Nvidia.

Na performance temos algo semelhante ao que acontece no DLSS da Nvidia. Você vai escolher o balanço entre qualidade gráfica e ganho de performance baseado no modo que aplicar o AMD FSR. A tecnologia da AMD irá trazer quatro modos: ultra qualidade, qualidade, balanceado e performance.

O usuário poderá escolher entre diferentes modos, que fazem diferentes equilíbrios entre qualidade gráfica e performance

Cada um deles irá reduzir o fator entre a resolução em que o jogo é realmente renderizado e a resolução que ele é exibido na tela. Considerando um gameplay em 4K, o modo qualidade irá renderizar o jogo em 1440p e então ampliar para 4K, criando 50% mais pixels na altura e na largura. O modo performance do FSR é bem parecido com o do DLSS, e renderizará apenas um quarto dos pixels, ou seja, para cada pixel o algoritmo precisará fazer virar quatro.

Quanto menor for a resolução de render, maior é o salto de performance. Porém o impacto em qualidade é progressivamente maior, já que o algoritmo tem cada vez menos material para ampliar, além de precisar gerar mais pixels adicionais, aumentando as divergências entre o FSR e a imagem renderizada nativametne na resolução final de exibição. Nesse caso, fica por conta do usuário definir o balanço entre a qualidade gráfica e o ganho de performance.

E como fica esse efeito? A AMD vai salvar o dia de todos nós fazendo nossas placas de vídeo saltarem de performance, sem perder qualidade gráfica? É isso que investigamos nesse outro artigo, onde vamos colocar em ação múltiplas arquiteturas, níveis de performance e também resoluções para ver o ganho de desempenho e também comparar a qualidade gráfica final.

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  • 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 atua no Adrenaline desde 2010 desenvolvendo artigos e vídeo para o site e canal do YouTube

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