PS5 y Series S: ¿La generación del Upscaling inteligente?

¿Se podrá llegar a 4k sin tanto poder? Xbox y Sony lo creen posible.
19 de Septiembre de 2020
Por John Mohl
Categorizado en: General Xbox Playstation Nintendo 

Las consolas PS4 Pro y Xbox One X, fueron actualizaciones que apuntaban a llegar a los juegos en 4k y, al menos One X, lo lograba muchas veces. Pero no siempre. Y es allí donde entraban en juego, técnicas de reconstrucción de imagen, como el famoso checkerboarding de PS4 Pro, para llegar desde resoluciones inferiores, hasta los 4k.

Estas técnicas funcionan relativamente bien y de hecho, si no fuera por los análisis de Digital Foundry, ni nos daríamos cuenta de que existen. Pero la realidad, es que no generan una imagen tan nítida como el 4k nativo. De ahí que muchos hayan mirado con no muy buenos ojos estas técnicas y hayan llegado a la conclusión que solo se puede lograr imágenes 4k nativas con un hardware prohibitivo. Pero parece que hay otra forma.

DLSS al rescate

Hace unos dos años, NVidia anunció una nueva tecnología que incorporaría a su series RTX 20 y RTX 30, que se llamaba DLSS: Deep learning super sampling o Super aumento por Aprendizaje automático.

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DLSS permite resultados muy buenos partiendo de una imagen de inferior resolución

En criollo, una técnica que, en tiempo real, toma frame por frame de resoluciones menores y los expande, utilizando un modelo de Machine Learning (ML) entrenado para tal fin. Los resultados de esta técnica, cuya versión 2.0 ya se puede utilizar con la actualización de abril, son realmente impresionantes.

Ahora, claro, esto corre en hardware de Nvidia, y las consolas de próxima generación usan gráficas AMD. ¿Será posible usar técnicas similares en este hardware?

Aparentemente si se puede.

La patente de Sony

Empecemos con Sony, que nos ha dado que hablar mucho esta semana. Si bien Sony no ha indicado si PlayStation 5 tiene capacidades de ML, eso no quita que haya patentado su propia técnica de DLSS. Y no nos olvidemos que ML se puede ejecutar en Shaders de un GPU, aunque esto es cierto que podría limitar la capacidad del GPU un poco.

Según se lee en la patente, esta se aplica a "un dispositivo de procesamiento de información para adquirir una pluralidad de imágenes de referencia obtenidas mediante la formación de imágenes de un objeto que se va a reproducir, adquirir una pluralidad de imágenes convertidas obtenidas agrandando o reduciendo cada una de la pluralidad de imágenes de referencia, ejecutando el aprendizaje automático usando una pluralidad de imágenes para aprender, como datos de enseñanza, que incluyen la pluralidad de imágenes convertidas, y generar datos pre-aprendidos que se utilizan para generar una imagen de reproducción que representa la apariencia del objeto."

Si no entendieron nada, esta bien, nosotros tampoco. En si lo que reza es que mediante esta técnica se puede generar un bloque de imágenes de referencia, lo que conocemos como modelo entrenado en ML, y valiéndose de ese modelo, agrandar o achicar imágenes, tal como hace DLSS, pero logrando resultados mucho mejores que con checkerboarding.

De la patente resulta difícil saber si efectivamente Sony implementará o no esta técnica a nivel de sistema, pero creemos que podrá ser util ara muchos juegos, como Ratchet & Clank: Rift Apart o Sackboy: A Big Adventure que no corren en 4k en todos sus modos, al menos no en su forma actual.

Si bien, esta patente, como todas las patentes de Sony, dan mas dudas que respuestas, del lado de Xbox las cosas parece que están un poco más encaminadas.

Xbox Series S lo tiene resuelto

Si, Xbox Series X se espera que llegue a 4k en casi todos los casos con su mejorado poder. Pero lo que pocos han hecho foco de la presentación de Series S, es sobre esta característica: Upscaler 4k para juegos.

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Usualmente la palabra Upscaling hace referencia a un hardware específico que toma de a una una imagen y la mejora y la expande. De estos dispositivos como mCable o mClassic son excelentes ejemplos que dan buenos resultados, en particular en consolas anteriores a la actual generación. Pero Series S no incluye ese tipo de Upscaler.

En una entrevista al medio japonés 4gamer.net, Microsoft reveló detalles interesantes sobre el Upscaler. Hablando sobre DirectML, la interface de ML incluida en DX12U tanto en Xbox Series y PC, menciona lo siguiente:

"DirectX 12 tiene acceso directo a la memoria, lo que se puede usar para escalar 4K a nivel de hardware."

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El Upscaling es una característica por hardware en Series S

¿Ahora, cuan buena podría ser esta técnica?
Un año antes que NVidia pusiera a disposición del publico DLSS, Microsoft mostró una versión inicial de esa técnica utilizando DirectML (llamado en ese entonces WindowsML). Y los resultados eran impresionantes. Si bien en ese entonces aún solo procesaba imágenes, un año después ya podía procesar videos.

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Así de buena es esta técnica

Desde ese entonces Microsoft ha avanzado en una técnica similar que aplicará en Xbox Series, tanto X como S, valiéndose del hardware dedicado a ML que incluye. Al ser un proceso por hardware pero basándose en un modelo por software, es posible mejorar el modelo que utiliza el upscaler con el tiempo, removiendo errores que detecten el mismo.

Este hardware para ML, Microsoft ha indicado que no reduce recursos ni del CPU ni del GPU, por lo que el uso de este upscaler no afectaría la performance del juego.

Incluso algunos suponen que, en Series X, el uso de esta técnica, permitiría en un futuro lograr upscaling a 8k partiendo de una imagen en 4k.

Pero puede que haya una sorpresa mas.

¿Switch Pro con DLSS?

La Nintendo Switch es una consola que, aun teniendo un bajo precio y especificaciones reducidas, esta rompiendo records de ventas. Pese a que sus gráficos son solo 1080p, y a que la prensa ha estado anunciando que pronto veremos una versión Pro de esta consola, nada de esto ha servido para reducir las ventas de esta.

Pero puede que pronto si veamos la versión Pro de Switch. En una comunicación a desarrolladores, Nintendo les dio instrucciones que preparen sus futuros juegos para 4k. Esto quiere decirle que tal vez, pronto, podríamos ver una Nintendo Switch Pro. Ahora, ¿que tiene que ver esto con el tema que venimos hablando?

Bueno, Nintendo tiene con Switch una filosofía de diseño muy particular. No va por los ultra gráficos, va por una consola equilibrada que funcione bien en forma móvil como en la TV.

En este contexto, parece poco probable que Switch pueda subir su potencia para lograr 4k y mantener la performance móvil. Y es ahí donde entra en juego DLSS, la tecnología de Nvidia, que, oh casualidad, es quien hace los chips que equipan a la Switch.

¿Podrá ser que, combinando una mejora leve del hardware con una implementación de DLSS en hardware logre Switch alcanzar los 4k manteniendo el precio y funcionalidades móviles?

Conociendo a Nintendo, no tenemos pruebas, pero tampoco dudas, de que por ahí irán los tiros.

Un poco de equilibrio


Por lo que vemos, estas técnicas permiten optimizar y mucho el uso del hardware utilizando técnicas nuevas. Pero, aunque los resultados sean excelentes, es necesario tener expectativas realistas sobre estas técnicas.

Para empezar, nunca podrán igualar una imagen 4k nativa. Si, van a mejorar muchísimo la imagen de una resolución inferior, pero no pueden agregar detalles ni objetos donde no existen. Y al ser un proceso que es genérico, es probable que en algunos casos introduzca algunos errores visuales, que obviamente se podrían corregir con el tiempo.

Si estamos de acuerdo con eso, estamos ante una técnica que promete revolucionar el gaming de forma masiva, y más aun en Series S, donde una consola de costo reducido, podría tener una salida 4k más que respetable para su precio.

¿Cuan buena será el Upscaling en Series S? ¿Acercará su calidad gráfica a PS5? ¿Incluirá PS5 este tipo de técnicas a nivel sistema?

No tenemos ni idea, pero, visto lo que sabemos por ahora, la next-gen pinta bien, con o sin upscaling inteligente.

Nota

La Ilustración utiliza una foto de Markus Winkler via Unsplash


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