AMD FidelityFX Super Resolution testada: grandes ganhos em fps - mas a qualidade de imagem sofre

Análise ao smart upscale da Team Red.

AMDs FidelityFX Super Resolution está finalmente aqui, e pudemos testá-lo através de vários títulos. A ideia aqui é bastante simples: aumentar dramaticamente o desempenho enquanto minimizamos o impacto na qualidade da imagem. Assim, as perguntas que tínhamos eram bastante simples: como é que o FSR funciona realmente? Como é que funciona em comparação com as imagens de resolução nativa? E como é que se compara com as soluções de escalonamento temporal de topo de gama, como a excelente técnica integrada no Unreal Engine 4? Podemos responder agora a essas perguntas, mas o que não podemos fazer é oferecer quaisquer comparações com o DLSS da Nvidia: o material de teste simplesmente não está disponível.

Então, como funciona realmente o FSR? Para dar crédito a este facto, a AMD tem estado disponível para jornalistas no período que antecede o lançamento. O FSR é essencialmente uma técnica de melhoramento da imagem espacial de quadro único que procura arestas e as resolve de forma inteligente para uma grelha de maior resolução. Jaggies e shimmer de upscaling padrão são os piores artefactos de upscaling e o FSR pretende abordar isto de forma abrangente. No entanto, tudo com que o upscaler tem de trabalhar é a imagem padrão - não obtém qualquer informação adicional de fotogramas anteriores, nem buffers específicos isolados ou renderizados a uma resolução mais alta. Por defeito, também 'herda' qualquer solução anti-aliasing que esteja em funcionamento - tipicamente TAA. Assim, o FSR não substitui o TAA e não pode melhorar as suas falhas. A falta de uma componente temporal significa que o detalhe na superfície - a imagem 'dentro' dos bordos - não ganha mais informação, pelo que se resolve de uma forma menos distinta. A AMD utiliza as suas técnicas adaptativas de contraste aqui vistas em CAS, mas isto não pode resolver o detalhe extra.

A nossa análise em vídeo do FSR - recomendamos vivamente a visualização da mesma num ecrã com a maior resolução possível.

Assim, com esta informação em mente, comecei por examinar Godfall - um dos principais jogos da AMD na apresentação do FSR à imprensa. A 4K nativo, há uma imagem muito nítida e detalhes de textura de alta frequência na arte e folhagem do solo, mais o cabelo da personagem. O FSR de ultra qualidade funciona internamente a 1662p, e mesmo com a melhor opção FSR em jogo, a natureza inerentemente intacta da apresentação não é definitivamente a mesma. O FSR é uma técnica de fotograma único à procura de arestas, pelo que os detalhes da superfície interior parecem solucionados de forma semelhante à resolução interna de 1662p. Áreas da imagem compostas de detalhe sub-pixel - como fios de cabelo, por exemplo - também mostram uma quebra visível. Isto é inevitável quando se aumenta uma imagem de menor resolução que não tem acumulação temporal. Uma área que me parece muito bem em comparação com a qualidade nativa no modo de ultra qualidade são as arestas dos objetos geométricos. Se olharmos para as suas arestas e não para os seus detalhes de superfície interior, podemos ver aqui níveis muito semelhantes de resolução de arestas entre os dois. Esta é a maior força do FSR.

Contudo, a não inclusão de uma componente temporal no FSR causa descontinuidades visuais. O FSR apenas olha para um único fotograma de cada vez, pelo que a forma como trata aspetos como brilho em materiais altamente refletores, ou objetos finos como vegetação ou cabelo mudarão por fotograma, resultando em 'ruído' percetível em movimento. Assim, de qualquer forma, examina as muitas imagens de comparação desta página, mas vai ser o vídeo que vai demonstrar como tudo isto se passa em movimento.

O modo de ultra qualidade é a maior fidelidade disponível no FSR, reconstruindo uma imagem de 4K a partir de uma resolução interna de 1662p. Abaixo disso, o modo de qualidade funciona a 1440p internamente, que é seguido de um modo equilibrado a 1270p. O modo de desempenho - apenas recomendado pela AMD quando o out-and-out frame-rate é essencial - funciona a partir de uma base 1080p. Ao descermos a escada de qualidade, todos os problemas que descrevi para a escala de FSR aumentam e tornam-se muito mais percetíveis. Dito isto, porém, a suavidade de uma aresta não se degrada tão rapidamente como o resto dos aspetos de qualidade de imagem. Todas estas observações estão a 4K, onde nos modos de ultra qualidade e qualidade, o FSR ainda tem muita resolução nativa a utilizar para o upscaling. Contudo, para os utilizadores de um ecrã de 1440p, há menos dados internos para trabalhar, o que significa que os inconvenientes da técnica são mais percetíveis - embora a suavização da aresta do FSR ainda pareça ser boa.

4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo Qualidade4K AMD FSR Modo Ultra Qualidade4K Nativo
FSR Modo Ultra Qualidade a 4K apresenta-se melhor contra a apresentação nativa pela qualidade das arestas, mas os detalhes internos degradam-se.
1440p AMD FSR Modo Performance1440p AMD FSR Modo Equilibrado1440p AMD FSR Modo Qualidade1440p AMD FSR Modo Ultra Qualidade1440p Nativo
A 1440p mesmo o Modo Ultra Qualidade mostra discrepâncias de qualidade de imagem bastante grandes.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Qualidade4K AMD FSR Modo Ultra Qualidade4K Nativo
Mais uma vez, no modo 4K Ultra Qualidade gere melhor as arestas mas com grandes diferenças nos detalhes internos.
1080p to 4K Upscale Simples4K AMD FSR Modo Performance (1080p internos)1080p to 4K TAA Upsample
O FSR é favoravelmente comparado ao simples upscaling, mas os TAA Upsamplers resolvem muito mais detalhes e anti-alias por um custo de desempenho semelhante.

O único caso em que o FSR apresenta características diferentes vem noutro dos títulos fornecidos para testes - Terminator Resistance - onde mesmo nas predefinições mais baixas do FSR, o jogo ainda se aguentou bem. Existem múltiplas razões para isto: para começar, é um jogo muito escuro com pouco contraste e baixo detalhe de textura e contraste. Isto significa que as diferenças de superfície interior com o FSR são muito atenuadas pela escolha de cores do jogo e o seu detalhe de textura. Outra razão é que Terminator Resistance tem muito pós-processamento com desfoque de movimento, aberração cromática e profundidade de campo. Todas elas tornam as imagens de diferentes resoluções mais semelhantes umas às outras. Mais uma vez, porém, detalhes finos e transparentes como o cabelo ou vedações exibem um brilho muito maior no movimento em comparação com a apresentação nativa - e destacam-se da maioria das outras arestas opacas, onde o algoritmo FSR se aguenta bem.

Assim, com base na gama inicial de títulos, a eficácia do FSR pode variar numa base por título, mas com base na maioria dos títulos testados e no que podemos razoavelmente esperar do algoritmo, a AMD forneceu uma técnica que pode ter um benefício para a qualidade das arestas opacas apesar da resolução mais baixa, mas os detalhes da superfície interna, as arestas finas transparentes, ou as arestas móveis terão um detalhe mais baixo - mais semelhante à resolução interna que compõe a imagem. O melhor caso para a eficácia do FSR parece ser o conteúdo mais escuro e de baixo contraste com uma série de efeitos de pós-processamento.

Evidentemente, a maior vitória da FSR é o desempenho, ganho com o aumento de resoluções mais baixas. E os impulsos aqui são muito significativos. Usando o benchmark do GPU The Riftbreakers, o modo de ultra qualidade aumentou 42 por cento, subindo para 75 por cento com o modo de qualidade. O desempenho praticamente duplicou com o pré-definido equilibrado a 104 por cento, com um enorme aumento de 145 por cento com o modo de desempenho. Isto foi testado utilizando uma RX 6800 XT emparelhada com um Core i9 10900K correndo todos os núcleos a 5,0GHz. Mas lembra-te, o FSR é uma tecnologia aberta. Tinha o mesmo aspeto e proporcionou grandes ganhos de desempenho semelhantes numa RTX 3080.

São ganhos de desempenho bastante grandes - mas a questão é - valem a pena pelas alterações de qualidade de imagem trazidas pelo FSR? Na minha opinião, para além do modo de ultra qualidade a 4K ou em conteúdos como Terminator Resistance, considero as alterações de qualidade de imagem trazidas pelo FSR um passo demasiado grande para ser considerado suficientemente semelhante à resolução nativa e uma alternativa à mesma. O FSR deixa-me num lugar estranho - gosto do seu objetivo, mas não estou totalmente convencido da sua qualidade e uma razão para isso vem quando o comparamos com outras formas de melhorar a qualidade da imagem.

4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Ultra Qualidade4K Nativo
A Terminator Resistance não enfatiza os detalhes de alta frequência e funciona bem com FSR em todos os modos - embora os detalhes sub-pixel, tais como o cabelo podem causar pequenos problemas durante o movimento.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Modo Ultra Qualidade4K Nativo
A Terminator Resistance não enfatiza os detalhes de alta frequência e funciona bem com FSR em todos os modos - embora aqui a vedação tenha mais ruído e o faça com maior intensidade à medida que se desce os parâmetros de qualidade.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Modo Ultra Qualidade4K Nativo
Para além de um pequeno e gradual aumento de desfocagem, este conteúdo também se aguenta bem com o FSR.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Modo Ultra Qualidade4K Nativo
Os detalhes da superfície interna em Riftbreakers são pouco nítidos em comparação com a resolução nativa, mas a reconstrução das arestas está boa.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Modo Ultra QualidadeNativo 4K
Os detalhes da superfície interna em Riftbreakers são pouco nítidos em comparação com a resolução nativa, mas a reconstrução das arestas está boa.
4K AMD FSR Modo Performance4K AMD FSR Modo Equilibrado4K AMD FSR Modo QualidadeFSR Modo Ultra QualidadeNativo 4K
Os detalhes da superfície interna em Riftbreakers são pouco nítidos em comparação com a resolução nativa, mas a reconstrução das arestas está boa.

Testei-o usando Kingshunt, um jogo do Unreal Engine 4. Comparei o 1080p nativo (com algo como uma simples subida bilinear a 4K) com o AMD FSR em modo de desempenho, que também funciona com um framebuffer interno de 1080p. Olhando para os detalhes na superfície, não há muita diferença e os detalhes sub-pixel não escalam particularmente bem. O detalhe das arestas, no entanto, é muito, muito melhor. É disto que trata o desenho do FSR, não da qualidade da superfície interna ou do aliasing estritamente, mas da identificação de arestas e não da mistura cega entre elas como um simples upscaler - preserva bem uma aresta. Portanto, o FSR é melhor do que um upscaler padrão. A questão é que os jogos não usam apenas redimensionadores básicos - o Unreal Engine 4 tem um redimensionador de AA temporal. O detalhe fino transparente resolve-se em muito maior grau, enquanto a qualidade dentro das superfícies - detalhe de textura - é também elevada para além do padrão 1080p. Isto acontece porque o TAAU (como é chamado) está a recolher amostras de fotogramas anteriores na apresentação 4K, acrescentando detalhes. E, por defeito, o aperfeiçoamento das bordas vem como parte do mesmo algoritmo.

Este é o desafio mais óbvio que o FSR enfrenta - as soluções existentes no mercado não são perfeitas, mas estão a proporcionar menos problemas do que o FSR enquanto os ganhos de desempenho são comparáveis. O FSR tem um custo quase igual ao do TAAU no Unreal Engine 4 e não posso deixar de pensar que a solução da Epic produz um resultado melhor.

Em última análise, sinto que o FSR é mais útil a 4K no seu modo de ultra qualidade, mas a sua utilidade desce rapidamente em resoluções e modos de qualidade inferiores a isso. Conceptualmente, também penso que o FSR tem uma posição menos competitiva no mercado da tecnologia de melhoramento de imagem. Se um jogo só oferece um upscaling básico, o FSR fará um melhor trabalho, mas porque é que um jogo só teria um upscaling básico? Cada grande motor no mercado - seja da Ubisoft, Epic, Capcom ou Square-Enix - já tem alguma forma de redimensionamento de TAA. E porque estão a acumular e a reconstruir a partir de mais dados disponíveis, proporcionam melhores resultados em relação a um upscaling espacial de um único fotograma. A AMD disse que a tecnologia pode evoluir, pelo que podemos muito bem ver técnicas novas e melhoradas - mas o resultado final é o seguinte: neste momento, não há dúvida absoluta de que o FSR pode proporcionar ganhos de desempenho estratosféricos, mas quanto maior for o ganho, maior será a dureza em termos de compromissos de qualidade de imagem.

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Sobre o Autor

Alex Battaglia

Alex Battaglia

Colaborador

Ray-tracing radical, Turok technophile, Crysis cultist and motion-blur menace. When not doing Digital Foundry things, he can be found strolling through Berlin examining the city for rendering artefacts.

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