Integer scaling : déchiffrage d'une autre méthode de mise à l'échelle

Dans son dernier driver, NVIDIA a introduit pour les cartes graphiques Turing l'integer scaling, salué par certains adeptes, notamment possesseurs d'écran 4K. Pourtant, ce terme n'est pas courant dans les réglages vidéoludiques habituels. Déchiffrons donc ensemble cela !

Commençons par les bases : le scaling est une opération consistant à prendre une image d'une certaine définition, disons FullHD, et de la transformer en une autre image d'une seconde définition, par exemple 4K. La fonctionnalité est utilisée depuis très longtemps pour afficher des images sur des écrans dans des définitions non natives sans pour autant avoir des énormes bandes noires tout autour du contenu souhaité. Cependant, dans le cas de l'upscaling (mise à l'échelle vers une image plus grande), il faut inventer de nouveaux pixels, qui restent cohérents - comprendre, qui ne choquent pas les yeux - avec le rendu originel. Pour le moment, c'était un upscaling linéaire qui était effectué : pour calculer la couleur d'un nouveau pixel, la moyenne des couleurs des pixels avoisinants était calculée... ce qui est exactement l'opération réalisant un flou gaussien sur une image ! D'où une supériorité de la qualité d'image du rendu natif en jeu, même au prix d'options graphiques rabotées.

Cet upscaling entier (integer dans la langue de Shakespear) apporté par le pilote, est encore plus enfantin : pour rajouter un pixel, on prend la couleur le pixel voisin selon une convention fixée. Évidemment, le système fonctionne mieux lorsque la résolution voulue est un multiple de la résolution de base, mais peut toutefois être étendu avec plus ou moins de succès sur des agrandissements d'un facteur arbitraire. Il en résulte une image bien plus nette, mais dont les contours entre zones de couleurs différentes sont marqués d'un aliasing important.

La théorie en graphiques : comment "inventer" les pixels 2 et 3 à partir des pixels 1 et 4 d'après les deux méthodes

Voilà pour la théorie, mais comment cela se comporte-t-il réellement en pratique ? À vous de voir sur cet exemple simulé sur Rise of the Tomb Raider. Comme attendu, l'upscaling linéaire est bien plus net, particulièrement sur les détails des planches en arrière-plan, mais moins agréable à regarder pour les contours de la silhouette de Lara.

Simulation du résultat sur Rise of the Tomb Raider, sur un upscaling bien poussé de 540p vers 1080p. Mieux vaut zoomer pour apprécier les différences !

Rappelons de toute manière que rien n'est magique, dans les deux cas les informations apportées par le rendu effectué sur la carte graphique sont strictement les mêmes ! Notez que certains titres offrent déjà une expérience similaire via le SSAA X0,5 - citons par exemple la série des Metro. En effet, le SSAA X2 consiste à calculer 2 pixels pour un pixel affiché pour ensuite conserver leur valeur moyenne et ainsi supprimer l'aliasing. Or, avec un facteur 0,5, cela consiste à calculer 1 pixel de jeu pour 4 pixels affichés... et donc faire une mise à l'échelle. Pour faire le lien avec d'autres technologies du caméléon, le DLSS consiste à réaliser l'invention des pixels par un réseau de neurones, entraîne pour mimiquer le comportement d'un rendu natif ; et le VRS (Variable Rate Shading) permet justement d'effectuer des rendus en upscaling entier sur des portions de l'image où la présence de détails n'est pas nécessaire. Qui a dit qu'il n'y avait pas de mouvement outre l'arrivée du Ray Tracing dans les méthodes de rendu ?