في الوقت الذي كانت Intel تصارع لنيل مكانٍ ما في سوق البطاقات الرسومية، كانت شركتيّ AMD و NVIDIA تتجاذبان الأطراف في معركة أخرى تماماً. وهي معركة التقنيات الرسومية المُحسّنة. فمن جانب المعسكر الأخضر، حرصت شركة NVIDIA على تقديم تقنيات جديدة داعمة لجودة الصورة، وسرعة المعالجة الرسومية. وهو ما أدّى في نهاية المطاف لظهور تقنية مثل RTX أو تقنية تسريع تتبع الأشعّة العتادي، وتقنية مثل DLSS، التي تحدّثنا عنها في مقال سابق. هذه التقنيات بلا شك كان لها السبق في تغيير الشكل العام لعالم الرسومات منذ ذلك الحين. وفي حركة مقابلة لما لدى المعسكر الأخضر، قامت شركة AMD بالرد هي الأخرى بتقنيات مماثلة. وهنا ظهرت أمامنا أجيال RDNA الرسومية لتقدّم دعم تقنية تسريع تتبع الأشعّة أيضاً RT، و تقنية FSR أو تقنية الدقة الفائقة FidelityFX.
ففي الثاني والعشرون من شهر يونيو من العام 2021، أطلقت شركة ADM تقنيتها الخاصة بمنافسة تقنية تعظيم الصورة بالذكاء الاصطناعي الخاصة بإنفيديا. لتسطّر بذلك صفحة جديدة من صفحات المنافسة المحتدمة بين الشركتين. ولعل المميز في تقينة AMD هو أنها مفتوحة المصدر، وهذا يعني انها لا تتطلب أي عتاد خاص لتشغيلها كما هو الحال مع تقنية NVIDIA. وبناء على ذلك، ستجد أن تقنية FSR من AMD تدعم -ليس فقط- بطاقات الشركة نفسها، وأيضًا البطاقات الرسومية المُحددة من شركة NVIDIA، وأيضاً Intel. وهذا يعني أنه يمكن لمستخدمي الكمبيوتر المختلفين الاستفادة من أي لعبة تدعم هذه التقنية، بغض النظر عن العلامة التجارية للبطاقة الرسومية الخاصة بهم.
ولكن، ما الحاجة لتقنيات تعظيم الصورة من الأساس؟
حسناً، قبل التوغّل في الحديث عن التقنية نفسها، ومن ثم ملاحظة الفارق بينها وبين ما تُقدّمه شركة NVIDIA في هذا المجال. لابد في البداية من التطرّق قليلاً للحديث عن الحاجة من وراء وجود مثل تلك التقنيات من الأساس، أليس كذلك؟
مما لا يخفى على أحد من متابعي التقنية حول العالم، أن وتيرة تقدّم وتطوّر العتاد في الوقت الحالي سريعة للغاية. وقد لا يستطيع الكثير من المستخدمين مواكبة هذه التطوّرات، خاصة مع الأسعار المتزايدة للعتاد نفسه. ولعل أحد أبرز عوامل هذا التسارع الكبير في تبنّي التقنية هو انتشار دقّة العرض 4K على نطاق واسع بين المستخدمين شيئاً فشيئاً. وهذا يعني بالتالي أن المستخدمين سيحتاجون لعتاد أشد قوة من السابق للتعامل مع مثل هذه الحاجة للمعالجة الرسومية المرتفعة.
أضف إلى ذلك انتشار تقنية تتبع الأشعّة في التعامل مع الرسوم بشكل كبير. وقد حصلت هي الأخرى على دفعة كبيرة من ناحية القبول والانتشار بسبب تنبّي منصات الألعاب المنزلية الحديثة لها مثل PS5 و XBOX SeriesX. وفي حال كُنت لا تدري، فتقنية تتبّع الأشعة في حد ذاتها تتسبب في أحمال مهولة على المعالج الرسومي والبطاقات الرسومية الحديثة على دقّة عرض 1080p. فما بالك بدقة أكبر مثل دقة عرض 4K التي بدأت -كما أشرنا- في الانتشار بشكل مهول بين اللاعبين؟
نظرة إلى المستقبل؟
كل ذلك، وأعني هنا تبنّي دقة عرض 4K والتقنيات الرسومية الحديثة مع تقنيات تتبع الأشعة Ray tracing، أدّى إلى الحاجة لحل مبتكر للتعامل مع كل هذه الأحمال الرسومية المهولة. وهنا نحن لا نتكلم عن حلول عتادية تقليدية. فحتّى أعتى البطاقات الرسومية الحديثة، لا تستطيع التعامل مع كل ما ذكرنا والوصول لمعدلات إطارات ثابتة ومرتفعة فوق ال60 فريم بسهولة. أو حتى مع كل الألعاب التي ستقابلها. وهنا جاء دور الحلول البرمجية. حيث بحثت شركات تصنيع البطاقات الرسومية (وهنا نخص بالذكر والشكر شركة NVIDIA فهي صاحبة السبق في هذا المجال) عن حلول لهذه المشكلة. وبالتالي ظهرت لدينا تقنية تعظيم الصورة بالذكاء الإصطناعي الخاصة بها، أو DLSS اختصاراً.
ولكن وكما هي العادة، فإن المارد الاحمر AMD، لم يقف مكتوف الأيدي تماماً أمام حل NVIDIA. وبعد العديد والعديد من التجارب والاختبارات، خرجت الشركة للعلن مع تقنيتها الخاصة بتعظيم الصورة مفتوحة المصدر FSR.
ماذا تفعل تقنيات تعظيم الصورة بالتحديد؟
حسناً، قبل أن نبدأ في الحديث عن تقنية AMD مفتوحة المصدر لتعظيم الصورة. دعونا في البداية نتحدث قليلاً عن تقينيات تعظيم الصورة من الأساس. تعمل تقنيات تعظيم الصورة بشكل عام على معالجة الصورة بدقة أعلى من الدقة الأصلية الخاصة بها، ومن ثم تقوم بطريقة أو بأخرى -حسب ما تتبنّاه الشركة من تقينات- بمليء الصورة الجديدة أو لنقل بملء الفجوات التي تظهر في الصورة الجديدة بطريقةٍ ما. وذلك إمّا أن يكون من خلال تقنيات الذكاء الاصطناعي كما هو الحال مع تقنية NVIDIA. أو بتقنيات تعظيم الصورة البرمجيّة المحليّة كما هو الحال في تقنية FSR.
وبدون الدخول في التفاصيل التقنية، فإن الفكرة العامة لهذه التقنيات تقوم على أساس واحد. وهو أن البطاقة الرسومية تقوم بمعالجة الصورة على الدقة الأقل، ومن ثم تعظيم الصورة (أي تكبيرها لدقة أكبر من الدقة الأصلية). ولأن عملية التعظيم أو التكبير هذه في العادة تؤدّي إلى حدوث تشوّهات في الصورة الناتجة (لأنها صورة ببيانات أو بكسلات ناقصة)، يتم ملء الفراغات ومعالجة التشوهات الناتجة في الصورة الجديدة من خلال هذه التقنيات. الأمر يشبه كثيراً ممانعات التعرّج من حيث المبدأ، لذلك فإن تقنية DLSS على سبيل المثال تعتمد على تقنية supersampling وهي أحد التقنيات التي كانت ولازالت تستخدم في ممانعات التعرّج في الماضي.
وبفضل هذه التقنيات، فإن البطاقات الرسومية الآن يمكنها معالجة الرسوميات على دقة أقل من الدقة المُستهدفة. ثم تقوم البطاقة الرسومية بعد ذلك بتعظيم الصورة للدقة المرغوبة. فعلى سبيل المثال، لنقل أنك كنت تريد زيادة الإطارات على دقة العرض 1080p مثلاً. فعند تشغيل تقنيات التعظيم، تقوم البطاقة الرسومية برندرة الرسوميات (معالجتها) على دقة عرض أقل -ولنقل 720p مثلاً- ومن ثم تعظيمها لدقة 1080p المطلوبة. هذه العملية ستوفّر لك أداء البطاقة الذي ستحصل عليه عادة مع دقة عرض 720p (أي إطارات أعلى) ولكن ستحصل على رسوميات بدقة عرض 1080p. أمر جميل أليس كذلك!
وكما أشرت للتو، تتم عملية ملء الفراغات هذه من خلال وسائل مختلفة حسب ما تتبنّاه الشركة المصنّعة للتقنية. ولدينا اليوم ثلاث تقنيات تقوم بهذه الوظيفة مثل DLSS من NVIDIA، و FSR من AMD، وأخيراً XeSS من Intel. كل منها ينافس لتقديم الأفضل لمُستخدميه. كما أن هناك بضعة تقنيات فرعية متشعّبة منها مثل تقنية RSR الأحدث من AMD (وسنتحدّث عنها في مقال منفصل).
ما هي تقنية FSR أو AMD FidelityFX Super Resolution؟
بشكل عام، تقنيةAMDFidelityFX Super Resolution -أو كما تُعرف بـ(FSR)إختصاراً- هي التقنية المنافسة والتي من المُفترض أن تكافئ تقنية DLSS من NVIDIA ، بالرغم من اختلافها في طريقة عملها بالكامل. وأيضاً في طبيعة البطاقات التي تدعمها لأنها مفتوحة المصدر. ولكنها طبقاً لما تدّعيه AMD، فهي أفضل الحلول المتاحة اليوم اللاعبين والمطورين في هذا الخصوص.
كما هو الحال مع DLSS، تعد تقنية FSR هي تقنية supersampling أو (جمع عينات فائقة) تجعل اللعبة تبدو وكأنها يتم معالجتها بدقة أعلى مما يتم المعالجة عليه بالفعل. ولذلك، فقد يعرض محرك اللعبة الرسوم بدقة 1080 بكسل. ثم تتدخّل تقنية FSR لملء وحدات البكسل المفقودة من عملية تعظيم الصورة لجعلها تبدو وكأنها قد تمّت معالجتها على دقّة 1440 بكسل. وذلك تحصل على أداء الدقّة الأقل (إطارات أكثر)، ولكن مع جودة العرض الأعلى للجودة الأكبر 1440p.
يوجد الآن نسختان من تقنية FSR. النسخة الأصلية، وأيضاً FSR 2.0 والتي هي أفضل بكثير من النسخة الأصلية. وتعد AMD بالنسخة الثالثة من التقنية قريباً مع تحسينات كبيرة. ولكن على كُل حال، في الوقت الحالي، تدعم معظم الألعاب النسخة الأولى FSR 1.0 فقط. ولكن يجب أن يكون الإصدار الثاني هو الإصدار الافتراضي في الفترة القادمة. وهناك بالطبع العديد من الاختلافات بينهما، والتي سنتعمق فيها في القسم التالي من المقال.
الفارق بين FSR و DLSS
مقارنةً بـ DLSS ، هناك اختلاف رئيسي واحد بين كلا الإصدارين من FSR. وهو أن تقنية DLSS تتطلّب وحدة معالجة رسومية من سلسلة Nvidia RTX 20 أو ما هو أعلى. بينما تعمل تقنية FSR مع أي بطاقة رسومية تقريباً. حيث تدعم التقنية رسميّاً حتى سلسلة GTX 10 و Radeon RX 400 . بالرغم من أن FSR يمكنها عملياً العمل حتى مع البطاقات الرسومية الأقدم ولكن بشكل غير رسمي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكود المصدري متاح مجانًا للمطورين على منصةGPUOpen من AMD . كما أنه متاح من خلال محركات ألعاب Unreal Engine 4 و Unity. لذا وفي الأساس، يمكن لأي مطور، بغض النظر عن ميزانيته أو اتصالاته، تشغيل FSR في ألعابه.
تتوفّر تقنية FSR فقط في الألعاب التي اختار المطورون تضمينها فيها. ولذلك فقد قدّمت شركة AMD ميزة أخرى تُدعى Radeon Super Resolution أو RSR لهذا الغرض. ولكن على عكس التقنية الرئيسية FSR، فهذه التقنية مخصّصة فقط لوحدات المعالجة الرسومية من فئة Radeon. حيث أنها تعمل من خلال برنامج القيادة Adrenalin، وليس اللعبة نفسها. غير أن هذه التقنية هي في الحقيقة FSR 1.0 ولكن يتم تفعيلها من خلال برنامج تشغيل AMD الخاص بك. وهو ما يعني أنها ستوفّر جودة أقل من FSR 2.0 وأيضاً FSR التي ستظهر للعلن قريباً.
أوضاع جودة تقنية FSR المختلفة
كما هو الحال مع تقنيات تعظيم الصورة الأخرى، تأتي تقنية FSR مع أوضاع جودة مختلفة. وذلك لضبط مقدار الأداء الذي تريده مقابل مدى الجودة التي تريد أن تبدو عليها لعبتك. ويوفر كل وضع جودة نسبة قياس من شأنها رفع مستوى الدقة الداخلية إلى ما يتم إنتاجه على الشاشة. وفيما يلي أوضاع الجودة لـ FSR 1.0:
مستوى الجودة الفائقة، مع مضاعفة الدقّة بنسبة1.3x
مستوى الجودة، مع مضاعفة الدقّة بنسبة1.5x
المستوى المتوازن/ مع مضاعفة الدقّة بنسبة1.7x
مستوى الأداء، مع مضاعفة الدقّة بنسبة 2x
ولمعرفة كيف تتوافق هذه النسب مع الدقّات التي يتم التعامل معها عند الريندر والدقّة النهائية، فيجب عليك معرفة أن القياس يتم في كلا البعدين. لذلك ستحتاج لضرب الدقة الرأسية والأفقية لمعرفة الناتج النهائي. فعلى سبيل المثال، إذا قمت بتشغيل وضع الأداء على شاشة بدقة 4K أي بدقة 3840 × 2160، فسيتم معالجة الصورة على دقة 1920 × 1080ومن ثم يتم تعظيمها.
وفي المقابل، تأتي النسخة الثانية من FSR 2.0 مع أوضاع جودة مختلفة قليلاً. فعلى سبيل المثال، بدلاً من وضع الجودة الفائقة، تبدأ التقنية بمستوى الجودة ويطابق نفس عوامل القياس الموجودة في FSR 1.0 (والتي ذكرناها منذ قليل). الجدير بالذكر هنا، أن مطوري الألعاب يمكنهم الوصول إلى وضع Ultra Performance الاختياري مع FSR 2.0. حيث يوفر هذا الوضع تعظيماً بمقدار 3 أضعاف الصورة الأصلية، ولكن AMD تقول إنه لن يكون متاحًا في كل لعبة من ألعاب FSR 2.0.
تحت المجهر…كيف تعمل تقنية FSR ؟
كما أشرنا منذ قليل، يعمل الإصداران الأول 1.0 والثاني 2.0 من تقنية FSR بشكل مختلف كثيرًا . لكنهما مبنيان حول نفس النواة والأُسس الأساسية. حيث تستخدم كلتا ميزتي تعظيم الصورة خوارزمية Lanczos لترقية الصورة. حيث تبدأ التقنية في المرحلة الأولى بتغذية الخوارزمية بصورة منخفضة الدقة. ومن ثم يتم ضخ العديد من التفاصيل الإضافية لها بناءً على الخوارزمية. بعد ذلك تقوم FSR بإجراء عملية شحذ للصورة النهائية لاستعادة المزيد من التفاصيل، قبل الخروج بالناتج النهائي.
ما الفارق بين FSR و FSR 2 ؟
هذه هي الطريقة التي تعمل بها التقنية بشكل عام عارٍ عن التفاصيل التقنية. ولكن الاختلاف الحاسم بين FSR 1.0 و FSR 2.0 يعود إلى عملية تنعيم الحواف التي يتم إستخدامها للصورة نفسها. فمع الجيل الأولFSR 1.0 ، تقوم اللعبة بعملية تنعيم الحواف قبل تطبيق الترقية الخاصة بالصورة. أي أنه في حالة كانت اللعبة بها مجموعة من تقنيات تنعيم الحواف، سيتم تطبيق عملية تنعيم الحواف على الصورة، ثم يتم تطبيق تقنية تعظيم الصورة FSR. مما يؤدي إلى جودة صورة أسوأ بكثير، عندما تكون تقنية ممانع التعرج (أو تنعيم الحواف) التي تستخدمها اللعبة ضعيفة.
ولكن في المُقابل، فإن الجيل الثاني من تقنية FSR 2.0 تغلّبت على هذه النقطة. لا يتطلب الأمر الآن تنعيماً للحواف قبل تعظيم الصورة. ولكن بدلاً من ذلك، يتم إجراء عملية الـ Anti-Aliasing Temporal (TAA) بعد الانتهاء من ترقية أو تعظيم جودة الصورة من خلال التقنية نفسها. وهذا في الحقيقة مشابه لكيفية عمل DLSS بشكل كبير. ولكن بالرغم من ذلك، وبالمقارنة مع DLSS، فإن الفارق الوحيد -الكبير- في الفارق بين FSR و DLSS، هو أنها لا يتم تسريعها بواسطة الذكاء الاصطناعي.
فمن ناحية المعسكر الأخضر، تتطلب DLSS أنوية Tensor مخصصة على البطاقات الرسومية من سلسلة RTX، لتشغيل نموذج AI الذي يساعد في تعظيم جودة الصورة. وفي المُقابل، تُعد FSR جزءًا من خط أنابيب عرض اللعبة، مما يسمح لها بالعمل مع البطاقات الرسومية من الشركات المُختلفة.
البطاقات المتوافقة مع التقنية :
بالرغم من أن تقنية FSR حتى هذه اللحظة تُعد أقل من DLSS من ناحية الجودة العامة للناتج النهائي للصورة. إلا أنها تتميّز عنها بأمر مهم للغاية ألا وهو الدعم. فهي ليست حكراً على بطاقات AMD فقط كما هو الحال مع DLSS. وليست حكراً على سلسلة معينة من البطاقات أيضاً. ويعود ذلك إلى أنها تقنية مفتوحة المصدر ولا تستخدم عمليات معقدة لتعظيم الصورة.
وبذلك ، يمكن أن نشاهد دفعة في الأداء على بطاقات الرسومات الأقدم من AMD وبطاقات الحواسيب المحمولة أيضاً وحتي تلك البطاقات الداخلية وكذلك بطاقات الرسوم من المعسكر الأخضر ، وعلى كل حال تلك قائمة بسلاسل البطاقات الداعمة للتقنية :
البطاقات والحلول الرسومية المدعومة من AMD :
- البطاقات الرسومية المكتبية المنفصلة
- Radeon 600 Series
- Radeon 5000M Series
- Radeon 6000 Series
- معالجات Ryzen المكتبية التي تأتي مع معالجات رسومية مدمجة AMD Radeon
- Radeon 6000M Series
- Radeon VII Graphics
- Radeon RX 500 Series
- معالجات Ryzen Mobile المحمولة مع البطاقات الرسومية المدمجة
- Radeon 5000 Series
- Radeon RX Vega Series
- Radeon RX 480/470/460 Graphics
البطاقات الرسومية المدعومة من NVIDIA
- GeForce RTX 30 Series
- GeForce RTX 20 Series
- GeForce 16 Series
- GeForce 10 Series
تقنية Radeon Super Resolution (RSR)
هذا وقد قدّمت AMD أيضاً تقنية Radeon Super Resolution (RSR). وهي مِيزة جديدة لتحسين الأداء مُصممة لتحسين مُعدّلات الإطارات لآلاف الألعاب، سواء كانت تدعمها أم لا. وذلك ببساطة لأن RSR هي عبارة عن خوارزمية ترقية عالية الجودة مُشتقة من تقنية FidelityFX Super Resolution 1.0. والتي يقع تنفيذها على برنامج القيادة Adrenalin، بدلاً من جانب اللعبة.
ففي الألعاب التي تدعم FSR، يتم رندرة أو مُعالجة المشهد ثلاثي الأبعاد بدقة أقل من خلال خوارزمية FSR upscaler قبل أن يتم تطبيق المُعالجة اللاحقة post-processing وتطبيق HUD على نتائجها. ولكن في المُقابل، لا تتطلب RSR تكاملاً على مستوى اللعبة، لأنه يتطلب تشغيل اللعبة ببساطة بدقة أقل من الدِّقَّة الأصلية للشاشة. لذلك فهي تعمل كخوارزمية ترقية للصورة عالية الجودة. وهذا يعني أنه يُمكن لآلاف الألعاب الاستفادة من RSR، لأن المِيزة غير مُحددة لما تقوم بترقيته.
نحو مستقبل رسومي مُشرق
كما أشرنا في بداية المقال. لا شك أن تقنيات تعظيم الصورة التي أصبحت الشغل الشاغل للعديد من اللاعبين والمتابعين هي المُستقبل الخاص بصناعة الألعاب بشكل عام. فمن يستطيع إنكار أن تلك التقنيات قد وفّرت العديد والعديد من سنوات التطوير للبطاقات الرسومية من خلال بعض الخدع العتادية والبرمجية؟
تستطيع الآن الحصول على أداء أعلى لبطاقتك الرسومية مع تفعيل أعتى الإعدادات الرسومية بدون مشكلة. وفي نفس الوقت لن تخسر الكثير من الجودة الرسومية التي توفّرها لك تلك الألعاب. أي أنك في نهاية المطاف ستحصل على أفضل ما في العالمين، وبدون الحاجة لضخ شلّال من الأموال. فهل هُناك ماهو أفضل من ذلك!!
