Krótkie wyjaśnienie AMD FidelityFX Super Resolution

Dzięki FidelityFX Super Resolution (FSR) firma AMD wprowadziła proste i skuteczne rozwiązanie open-source do poprawy rozdzielczości obrazu i wydajności w grach wideo.

Historia głównych wersji FSR

FSR 1 to upscaler przestrzenny oparty na algorytmie Lanczos, który wymaga antyaliasingu obrazu o niższej rozdzielczości.

FSR 2 to czasowy upscaler oparty na zmodyfikowanym algorytmie Lanczos, wymagający obrazu o niskiej rozdzielczości i wykorzystujący dane czasowe (takie jak wektory ruchu i historia obrazu), a następnie stosujący własny przebieg antyaliasingu, który zastępuje czasowe rozwiązanie antyaliasingu w grze.

FSR 3, wprowadzony na rynek we wrześniu 2023 roku, dodaje generowanie obrazu i "natywny antyaliasing". Generowanie klatek zwiększa postrzeganą liczbę klatek na sekundę w grze. "Natywny antyaliasing", podobnie jak DLAA firmy Nvidia, może być używany bez skalowania w górę w celu poprawy antyaliasingu; można go również łączyć z generowaniem obrazu i Anti-Lag (seria RX6000) / Anti-Lag+ (seria RX7000).

Jak to działa: (źródło: AMD GPUopen)

FSR jest początkowo rozwiązaniem dwuprzebiegowym, ale wprowadzenie FSR3 dodaje trzeci etap generowania obrazu.

Pierwszy etap polega na zwiększeniu rozdzielczości obrazu za pomocą algorytmu EASU: Edge Adaptative Spatial Upsampling. Polega to na powiększeniu obrazu w całości (przestrzennie), w zmienny sposób w jego obrębie (adaptacyjnie), z analizą na poziomie najistotniejszych punktów (krawędzi).
Pozwala to na zwiększenie rozdzielczości przy zachowaniu stosunkowo niskiego wpływu na wydajność, dzięki zastosowaniu ulepszonego filtra Lanczosa, który jest dość powszechny w rekonstrukcji obrazu, ale wymaga znacznej mocy obliczeniowej. Aby zmniejszyć zapotrzebowanie na moc obliczeniową, EASU wprowadza racjonalne przybliżenie, które umożliwia narzędziom obliczeniowym uzyskanie wyniku jak najbardziej zbliżonego do teoretycznego.

Drugie przejście jest wykonywane przez RCAS: Robust Contrast Adaptative Sharpening, który polega na zastosowaniu filtra w celu poprawy ostrości obrazu.

Algorytm dostosowuje ilość wyostrzania na piksel, aby uzyskać jednolity poziom ostrości na całym obrazie. Obszary obrazu wejściowego, które są już ostre, są wyostrzane w mniejszym stopniu, podczas gdy obszary, w których brakuje szczegółów, są wyostrzane w większym stopniu. Skutkuje to bardziej naturalną ostrością obrazu z mniejszą liczbą artefaktów.

Trzeci przebieg generuje dodatkowe obrazy po dodaniu interfejsu użytkownika. Pozwala to na uwzględnienie go podczas generowania obrazu i ogranicza wizualny wpływ, jaki może mieć na niego.

Wygenerowany obraz jest prezentowany bezpośrednio, co następnie pozwala na prezentację rzeczywistego obrazu w środku kolejnych obliczeń, co skutkuje podwojeniem liczby wyświetlanych klatek na sekundę.

Aby zwalczyć dodatkowe opóźnienia związane z procesem generowania obrazu, AMD oferuje funkcję Anti-Lag na poziomie sterownika, ale jest ona ograniczona do procesorów graficznych AMD, w przeciwieństwie do FSR.