DLSS 3.5 a prueba en Cyberpunk 2077 Phantom Liberty

La presentación de DLSS 3.5 fue sin duda una de las sorpresas más importantes que nos ha dado NVIDIA en lo que llevamos de año. Esta nueva versión de su conocida plataforma introduce la reconstrucción de rayos, una tecnología que trabaja como un «denoiser» (reductor de ruido) avanzado que se apoya en la inteligencia artificial y en los núcleos tensor para mejorar el proceso de reducción de ruido que realizan los modelos tradicionales.

Desde que se produjo el anuncio de esta tecnología me quedé con muchas ganas de poder probarla, y hace cosa de una semana la espera llegó a su fin. Lamentablemente me tocó hacer un viaje importante, así que no tuve tiempo de terminar el análisis que quería compartir con vosotros, ya que conseguí acceso a la expansión de Cyberpunk 2077 solo día y medio antes de mi salida.

Con todo, no he querido haceros esperar mucho más, porque sé que una parte importante de nuestros lectores más fieles estabais deseando poder leer nuestro análisis de la tecnología DLSS 3.5 aplicada a Cyberpunk 2077, y he hecho todo lo posible para terminarlo a tiempo de amenizaros el domingo. Sin más os dejo con el artículo, y os invito a dejar cualquier duda en los comentarios.

DLSS 3.5 frente a los «denoiser» convencionales

Antes de entrar a ver cómo marca la diferencia DLSS 3.5 en Cyberpunk 2077 es importante tener claro qué es, cómo funciona y en qué se diferencia de los reductores de ruido tradicionales. Un «denoiser» tiene una tarea específica muy clara y muy importante, reducir el ruido que se genera en una imagen cuando se aplica el trazado de rayos, ¿pero qué es ese ruido y cómo se produce?

Quake 2 RTX sin reducción de ruido

Quake 2 RTX con reducción de ruido

Para entenderlo, debemos conocer cómo se genera un fotograma y cómo trabaja el «pipeline» en un juego con trazado de rayos. La primera etapa es el posicionamiento de cada objeto y elemento dentro de un plano tridimensional, tras lo cual se produce la elaboración de la geometría y de los materiales, lo que nos deja una escena en bruto, una especie de esqueleto sobre el cual se empiezan a lanzar rayos.

Los rayos siguen el clásico patrón de acierto o fallo que da forma a un sistema de colisiones sobre el que después se pueden elaborar diferentes niveles de rebote. A más rayos mayor calidad de imagen y mayor realismo, y lo mismo ocurre al aplicar una mayor cantidad de rebotes. Cada rebote aplica una nueva interacción de ese rayo con materiales adyacentes.

Uno de los ejemplos de rebote más clásicos y fáciles de entender es la luz que se refleja de un material que recibe luz directa. El rayo original sería esa luz directa, y el rebote sería el que se produce cuando la luz impacta en esa superficie y se extiende a otra cercana. En ese momento tenemos un caso de iluminación indirecta que, dependiendo del material, deberá ser más o menos intensa. Ya sabes, la luz no afecta de la misma manera a una superficie brillante de tipo espejo que a una mate.

No obstante, debemos tener en cuenta que esto tiene un impacto enorme en el rendimiento, y que a día de hoy la fórmula más equilibrada para que el rendimiento no caiga en niveles imposibles es la utilización de una mayor cantidad de rayos con entre uno y dos rebotes. Esta fórmula es la que ha seguido NVIDIA con el modo «Overdrive» en Cyberpunk 2077, y a pesar de sus limitaciones el resultado ha sido espectacular.

Cómo funciona un «denoiser» tradicional

Pues bien, la cuestión está en que es imposible lanzar un rayo por pixel y aplicar múltiples rebotes, ya que como he dicho esto tendría un impacto tan enorme en tiempo real que sería imposible de mover con el hardware actual. En consecuencia, cuando finaliza el proceso de lanzado y rebote de rayos tenemos una imagen sucia en la que faltan píxeles, y donde tenemos además lo que se conoce como píxeles malos, que son aquellos que tienen una calidad insuficiente.

Esa suciedad de la imagen es lo que se conoce como ruido, y lo que se elimina utilizando un «denoiser». Esta herramienta se ha venido utilizando partiendo de bases personalizadas y afinadas manualmente para adaptarlos mejor a las particularidades de cada juego, pero en última instancia todas presentan las mismas carencias porque recurren a técnicas que no son capaces de alcanzar un nivel totalmente óptimo, además presentan un nivel de complejidad muy elevado.

Un «denoiser» convencional utiliza dos grandes claves para reducir ese ruido en la imagen:

Acumulación temporal: se revisan múltiples fotogramas para llevar a cabo una acumulación temporal de píxeles con una buena calidad intentando, además, descartar aquellos que tienen mala calidad.
Interpolación espacial: se miran los píxeles cercanos unos de otros dentro de un mismo fotograma, y se lleva a cabo una mezcla e interpolación de los mismos para mejorar la calidad de la imagen y reducir el ruido.

Ninguna de esas técnicas se ve apoyada por inteligencia artificial, pero cuentan con una base personalizada y afinada manualmente, como os he comentado anteriormente. Como habréis podido imaginar, aplicar este proceso de reducción de ruido consume recursos, y en algunos casos puede tardar incluso varios segundos en completarse, lo que hace que ciertos efectos gráficos puedan aplicarse de forma tardía en el juego.

Cómo funciona DLSS 3.5 de NVIDIA

Esta tecnología utiliza inteligencia artificial (algoritmos) y recurre a la aceleración por hardware que brindan los núcleos tensor de las GeForce RTX 20, GeForce RTX 30 y GeForce RTX 40. Al tratarse de un «denoiser» especializado que cuenta con aceleración por hardware no solo es posible mejorar la calidad de imagen, sino que también se reduce el tiempo de ejecución y se mejora el rendimiento. Esto quiere decir que no se produce ese retraso de varios segundos en algunos casos, y que además podemos ganar unos cuantos FPS.

La reconstrucción de rayos que incorpora el DLSS 3.5 utiliza una IA que ha sido entrenada con cinco veces más datos que el DLSS 3, se ejecuta en los núcleos tensor y parte de cuatro grandes ventajas:

Ha sido entrenada para incorporar una mayor cantidad de datos del motor gráfico, lo que le permite utilizar información adicional durante el proceso de reconstrucción.
Puede reconocer diferentes efectos de trazado de rayos, lo que maximiza la cantidad de información que puede utilizar partiendo de distintos fotogramas y de diferentes efectos gráficos.
El entrenamiento de esta IA también ha hecho posible que la reconstrucción de rayos sea capaz de diferenciar los píxeles buenos de los píxeles malos con mayor precisión, tanto en el plano temporal como en el espacial.
Puede retener datos de alta frecuencia y aplicarlos al proceso de reescalado, lo que al final tiene un impacto notable en el nivel de detalle que se mantiene en la imagen a utilizar, es decir, en el fotograma definitivo.

El DLSS 3.5 tiene además otra ventaja importante, y es que realiza el proceso de reducción de ruido al mismo tiempo que se lleva a cabo la reconstrucción y reescalado de la imagen aplicando DLSS Super Resolution, lo que significa que esa reducción de ruido ya no se lleva a cabo en una resolución inferior y posteriormente se ve afectada por el reescalado, sino que se completa en una única pasada. Esto es importante porque el resultado final es una imagen con mayor nivel de detalle y mucho más limpia.

Por ejemplo, si llevamos a cabo el proceso de reducción de ruido de un juego en 4K con DLSS Super Resolution en modo rendimiento sin DLSS 3.5 (reconstrucción de rayos), el proceso de reducción de ruido se realiza en 1080p y luego se aplica el reescalado y la reconstrucción de la imagen. Esto produce una pérdida de calidad de imagen considerable que se deja notar sobre todo los reflejos.

Con DLSS 3.5, la reducción de ruido se produce en la resolución de salida, es decir, en 4K, lo que se traduce en una imagen más nítida y limpia, y en un trazado de rayos de mayor calidad que se deja notar de muchas formas distintas. Todo esto es algo que vamos a descubrir en este artículo dedicado a Cyberpunk 2077 y su actualización 2.0, ya que es el primer juego que ha incorporado esta tecnología.

DLSS 3.5 bajo la lupa: ¿cómo de grande es la diferencia?

Esa es sin duda una de las preguntas más importantes que tenemos que responder en este artículo. Ya conocemos las diferencias que esta tecnología puede llegar a marcar sobre el papel, así que ha llegado el momento de ver qué es capaz de hacer en la práctica. Antes de nada quiero recordaros que con la actualización 2.0 introducida en Cyberpunk 2077 se ha mejorado el uso de la CPU, sobre todo en instancias con muchos NPCs, y esto ha contribuido a mejorar la estabilidad en términos de rendimiento.

Solo he tenido tiempo de probar el DLSS 3.5 con dos tarjetas gráficas, una GeForce RTX 3090 Ti y una GeForce RTX 4090, y en ambos casos la mejora de rendimiento que he experimentado con esta tecnología ha sido considerable. Es importante que tengáis en cuenta que el objetivo principal de la reconstrucción de rayos no es mejorar drásticamente el rendimiento, así que el hecho de que consiga aumentar la tasa de fotogramas por segundo es algo que sin duda vale la pena destacar.

En un recorrido totalmente personalizado que abarca cuatro zonas diferentes en exteriores, dos de ellas en Dogtown y dos de ellas en Night City, he experimentado un aumento de rendimiento medio de cuatro fotogramas por segundo con la GeForce RTX 3090 Ti en 1440p y de cinco fotogramas por segundo con la GeForce RTX 4090 en 2160p. En ambos juegos utilicé la configuración de calidad en modo ultra, trazado de rayos en modo Overdrive y DLSS Super Resolution, este último configurado en modo equilibrado con la primera y en modo rendimiento con la segunda.

Sé que puede parecer poca cosa, pero en el caso de la GeForce RTX 3090 Ti ese aumento de rendimiento marca una diferencia notable porque nos ayuda a conseguir un extra de fluidez importante, ya que en la mayoría de los casos nos movemos entre los 50 y los 60 FPS. Recordad que esta tarjeta gráfica no puede activar la generación de fotogramas, y que el path tracing que aplica el modo Overdrive tiene un gran impacto, así que ese pequeño extra que logramos con el DLSS 3.5 es más que bienvenido.

Gracias al DLSS 3.5 no solo ganamos un poco de rendimiento, sino que encima nos beneficiamos de un trazado de rayos de mayor calidad, de un mayor nivel de detalle en cada escena y de una nitidez y estabilidad de imagen superior.

Dicho esto estamos listos para entrar de lleno a ver la comparativa. Para que esta os resulte más fácil de apreciar he dejado directamente los comentarios aplicados sobre cada una de ellas, en lugar de escribir un enorme párrafo y apuntar de forma menos precisa a cada punto de mejora. Recordad que podéis ampliarlas haciendo clic, y que podéis dejar cualquier duda en los comentarios.

Escenas con iluminación complicada

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

Escenas con reflejos

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

Sombras y escenas con baja iluminación

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

Iluminación y estabilidad de la imagen

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

Escenas complicadas con muchas claves a considerar

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

DLSS 3.5 activado

DLSS 3.5 desactivado

Notas finales: la reconstrucción de rayos es una razón más para elegir una GeForce RTX

NVIDIA no iba de farol cuando dijo que el trazado de rayos no era viable sin la inteligencia artificial, y que esta iba a ser fundamental para conseguir un aprovechamiento óptimo del trazado de rayos en juegos. Con el DLSS Super Resolution se introdujo una técnica de reescalado y reconstrucción inteligente de la imagen que, en ciertos casos, llegó a triplicar el rendimiento.

La generación de fotogramas fue un paso que tuvo el mismo objetivo, aumentar la tasa de fotogramas por segundo en juegos, pero en esta ocasión era necesario tomar otro camino para esquivar el cuello de botella en el que incurrimos si bajamos la resolución de renderizado a partir de un determinado umbral. No hace falta decir que NVIDIA acertó de pleno, hasta tal punto que incluso AMD ha tenido que seguir sus pasos con la interpolación de fotogramas, que estará presente en FSR 3.0.

Con el DLSS 3.5 y la reconstrucción de rayos NVIDIA se ha centrado en mejorar la calidad del trazado de rayos, el nivel de detalle en la imagen y la nitidez y la estabilidad de la misma, reduciendo casi a cero los problemas de «shimmering» y de parpadeo, algo que es especialmente visible en la geometría más pequeña y en los objetos y elementos más alejados.

También ha logrado una leve mejora de rendimiento, aunque como os he dicho esta es importante, sobre todo en aquellas tarjetas gráficas que no soportan generación de fotogramas, ya que puede marcar la diferencia entre jugar a menos de 50 FPS o a superar dicha cifra y mantenerla de forma estable.

El resultado es, como hemos podido ver en la comparativa en imágenes, realmente espectacular, de hecho la diferencia en algunas escenas es tan grande que casi podríamos estar hablando de un avance que hace años solo habría sido posible con una nueva generación de tarjetas gráficas.

Por suerte no ha sido así y dicha tecnología funciona en las GeForce RTX 20 y superiores, aunque de momento solo está disponible al activar el path tracing, es decir, el modo «Overdrive», algo que puede acabar limitando bastante su aplicación práctica en tarjetas gráficas más modestas sin generación de fotogramas.

Sé lo que estáis pensando, ¿es perfecta, no tiene ningún fallo? Pues no, es cierto que la reconstrucción de rayos no es perfecta. Os puedo confirmar que en mis pruebas he identificado algunos fallos menores, como por ejemplo el realce excesivo en la línea externa de ciertos objetos, algo que ocurre de forma muy puntual.

También me he encontrado pequeños fallos de ghosting y de desenfoque en momentos concretos, así como con leves pérdidas de detalle por píxel, aunque esto último solo lo he visto producirse en casos aislados, y nunca ha afectado a otra cosa que no fuera la vegetación en lugares específicos.

Es curioso, porque estos pequeños fallos me han recordado, y mucho, a los inicios del DLSS 2. Está claro que al tratarse del debut de una tecnología tan ambiciosa es totalmente normal y comprensible que esta llegue acompañada de errores y fallos menores, y que al final estos se irán resolviendo con futuras actualizaciones, como ocurrió en su momento con DLSS Super Resolution.

Haciendo un balance general tengo claro que la reconstrucción de rayos es una tecnología sobresaliente, y que con ella NVIDIA ha reafirmado su liderato tanto en la IA aplicada a videojuegos como en el trazado de rayos. Los de verde nos han sorprendido con un importante avance que demuestra algo que ya os he comentado anteriormente, que la potencia bruta ya no es lo más importante, y que las tecnologías especializadas representan un valor a tener cada vez más en cuenta a la hora de comprar una nueva tarjeta gráfica.

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