Nvidia Neural Texture Compression: Mehr Textur-Details dank KI

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Nvidia Neural Texture Compression: Mehr Textur-Details dank KI
Quelle: Nvidia

Neural Texture Compression könnte künftig mehr Textur-Details liefern. Nvidia zeigt einen Ansatz für die KI-basierte Textur-Kompression im Rahmen eines Papers aus der eigenen Forschungsabteilung. Versprochen werden bis zu vierfach höhere Auflösungen bei minimal mehr Speicherbedarf und Rechenzeit.

Bislang wurden Texturen gängigerweise mit Block Compression komprimiert. Im hauseigenen Forschungslabor werkelt Nvidia jedoch an einer KI-basierten Lösung, die für erheblich mehr Details sorgen soll, ohne den Grafikspeicher nennenswert zusätzlich zu belasten.

Die sogenannte "Neural Texture Compression" (NTC) (via Videocardz.com) soll eine bis zu viermal höhere Auflösung gegenüber Block Compression bieten. In Texeln bedeutet das eine Steigerung um den Faktor 16. Der ausgearbeitete Algorithmus setzt auf die Nutzung von Tensoren für das Repräsentieren von Texturen. Ungleich der Block Compression wird beispielsweise auf Annahmen hinsichtlich vorhandener Kanäle verzichtet, dafür geht das Modell von gleich großen Texturen aus. Channel und Mipmaps werden indes gemeinsam komprimiert, was wiederum zu einer höheren Qualität und Bitrate im Vergleich mit gängigen Formaten führt. Hinsichtlich von Berechnungen macht sich die Technologie die Fähigkeiten moderner GPUs hinsichtlich von Matrizen-Multiplikation zunutze.

Letzten Endes ist die Nutzung von Neural Texture Compression langsamer im Vergleich mit Block Compression, während minimal mehr Speicherplatz benötigt wird. Dafür bietet die KI-basierte Technologie jedoch weitaus mehr Detail. Bei einem direkten Vergleich mit einer Geforce RTX 4090 brauchte es 1,15 ms bei 3,6 MB gegenüber 0,49 ms und 3,33 MB, um die NTC-basierte Textur auf den Bildschirm zu bringen.

Letztlich soll NTC dabei behilflich sein, Inhalte noch fotorealistischer zu gestalten und dabei die Limitierungen bei verfügbarem Grafikspeicher zu umgehen. Der Ansatz funktioniert auf Anfrage und die Dekompression geschieht in Echtzeit bei Random Access, womit man ähnlich zur Block Compression arbeite. Mehr Details zur Neural Texture Compression sind zur diesjährigen SIGGRAPH zu erwarten. Dort zeigt Nvidia unter anderem auch neue KI-basierte Ansätze für die Erstellung von Inhalten sowie auch Neural Physics für realistischere Haar-Animationen.

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    • Kommentare (45)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von MrX1980 Komplett-PC-Aufrüster(in)
        AMD GPUOpen
        “Wir präsentieren „Neural Texture Block Compression“ at EGSR2024 ( http://www.egsr2024.uk / 3rd July – 5th July 2024) in London.
        Niemand lädt gerne riesige Spielepakete herunter. Unsere Methode komprimiert die Textur mithilfe eines neuronalen Netzwerks und reduziert so die Datengröße.
        Unveränderte Laufzeitausführung ermöglicht einfache Spieleintegration.”

        Quelle: [Ins Forum, um diesen Inhalt zu sehen]

        Somit wird wohl auch AMD bald NTC unterstützen.
      • Von MrX1980 Komplett-PC-Aufrüster(in)
        AMD GPUOpen
        “Wir präsentieren „Neural Texture Block Compression“ at EGSR2024 ( http://www.egsr2024.uk / 3rd July – 5th July 2024) in London.
        Niemand lädt gerne riesige Spielepakete herunter. Unsere Methode komprimiert die Textur mithilfe eines neuronalen Netzwerks und reduziert so die Datengröße.
        Unveränderte Laufzeitausführung ermöglicht einfache Spieleintegration.”

        Quelle: [Ins Forum, um diesen Inhalt zu sehen]

        Somit wird wohl auch AMD bald NTC unterstützen.
      • Von Jaffech BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von KasenShlogga
        Ändert nichts daran, dass es zum Spielen völliger unsinn ist. Das menschliche Auge erkennt bei gängigen Monitorgrößen und Abständen spätestens ab 8k einfach keine individuellen Pixel mehr, es sei denn man sucht mit der Lupe. Bei vielen ist dieser Punkt schon bei 4k erreicht. Das gilt selbst für Riesenfernseher jenseits der 70 Zoll, bei denen man aufgrund der Größe einen gewissen Mindestabstand haben muss, um überhaupt den kompletten Bildschirm überblicken zu können.

        Es macht also generell keinen Sinn, Spiele in so einer absurd hohen Auflösung zu Rendern. Diese Leistung kann man genau so gut in einen höheren Detailgrad innerhalb der Spiele und eine flüssigere Framerate jenseits der 120 Hz stecken, denn DAS macht wirklich einen Unterschied. Die Leute müssen langsam mal aus diesem längst überholten "höhere Auflösung=bessere Grafik"-Mindset raus. Denn allein durch mehr Pixel ist dort nicht mehr viel zu holen.
        Jain. Bei RT werden bei höherer Auflösung mehr Rays verschossen und auch bei der UE5 werden bei höherer Auflösung auch mehr Details abgerufen.
        Also doch: Höhere Auflösung=Bessere Grafik.
        Unabhängig davon ob jemand bei UHD oder 8K oder 50k keine pixel mehr sieht.
      • Von KasenShlogga Software-Overclocker(in)
        Zitat von Pu244
        1: gibt es 8K, danach steht schon 10K und 16K in den Startlöchern.

        Ändert nichts daran, dass es zum Spielen völliger unsinn ist. Das menschliche Auge erkennt bei gängigen Monitorgrößen und Abständen spätestens ab 8k einfach keine individuellen Pixel mehr, es sei denn man sucht mit der Lupe. Bei vielen ist dieser Punkt schon bei 4k erreicht. Das gilt selbst für Riesenfernseher jenseits der 70 Zoll, bei denen man aufgrund der Größe einen gewissen Mindestabstand haben muss, um überhaupt den kompletten Bildschirm überblicken zu können.

        Es macht also generell keinen Sinn, Spiele in so einer absurd hohen Auflösung zu Rendern. Diese Leistung kann man genau so gut in einen höheren Detailgrad innerhalb der Spiele und eine flüssigere Framerate jenseits der 120 Hz stecken, denn DAS macht wirklich einen Unterschied. Die Leute müssen langsam mal aus diesem längst überholten "höhere Auflösung=bessere Grafik"-Mindset raus. Denn allein durch mehr Pixel ist dort nicht mehr viel zu holen.
      • Von Khabarak Volt-Modder(in)
        Zitat von Pu244
        1: gibt es 8K, danach steht schon 10K und 16K in den Startlöchern.
        Es gibt zwar 8k, aber aktuell keine einzige PC Hardware, die auch nur ansatzweise fähig wäre, 8k wirklich darzustellen...
        Und 8k mit DLSS ist dann aauch wieder nur 4k... dann kann man sich den ganzen Zores auch sparen.

        Bis wir 8k Hardware sehen, werden noch 2-4 GPU Generationen vergehen.
        Die ersten "UHD cards" kamen laut Nvidia ja schon mit Kepler raus.... was schon damals ziemlicher BS war.
        Aktuell klappt selbst eine 4090 unter 8k zusammen, wie ein Kartenhaus bei Windstärke 10.
      • Von Pu244 Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Khaos-Thanathan
        Klingt für mich nach hartem Bullshit.

        Da wir auf absehbare Zeit sicherlich keine höheren Auflösungen als UHD sehen werden, lässt sich das VRAM-Problem einfach durch mehr VRAM lösen.
        Das ist "harter Bullshit" und zwar aus zweierlei Dingen:

        1: gibt es 8K, danach steht schon 10K und 16K in den Startlöchern.
        2: Der VRAM Bedarf nimmt zwar, bei geringeren Auflösungen ab, ist aber nicht der dominante Faktor. Der Detailgrad der Texturen ist es, der den Ausschlag gibt. 8K und 16K Texturen (nicht zu verwechseln mit der 8K und 16K Auflösung) brauchen auch bei Full HD höllisch viel Speicher, liefern aber auch höllische Ergebnisse. Davon, alles, mit sowas auszukleiden, sind wir noch sehr, sehr weit entfernt. In Sachen Texturen kann man wohl auch 1TB+ verballern.

        Zitat von Khaos-Thanathan
        Da hätte man weniger Entwicklungszeit in ein neues (und sicherlich proprietäres) Feature stecken müssen, das man sich von den Kunden fürstlich versilbern lassen wird - RTX 4000 ist ja nicht schon überteuert genug.
        Das eine hat mit dem anderen Nichts zu tun, das sind zwei unterschiedliche Abteilungen.

        Zitat von Khaos-Thanathan
        Am Ende wird's dann das Alleinstellungsmerkmal von RTX 5000, um die Spielerschaft zu teuren Upgrades zu zwingen. Top!
        Ich hoffe mal, dass es so läuft, wie bei FreeSync. Die freie Open Source Alternative von AMD setzt sich durch.

        Vieles spricht dafür, da die Entwickler die Spiele anpassen müssen und das ganze nur auf GeForcekarten nutzbar sein wird.

        Zitat von Khaos-Thanathan
        Stärkeres Speicherinterface würde helfen. RTX 4000 war da ja - außer bei der 4090 - eher rückschrittlich (bspw. 256bit anstelle von 320bit bei der 4080 im Vergleich zur 3080 und 198bit anstelle von 256bit bei 4070/3070).
        Das hat nur zwei Nachteile:i
        1: kostest es Geld
        2: ist das ganze begrenzt, man kann nicht immer größer bauen. Es gibt eine Grenze.

        Alleine das zweite ist schon ein guter Grund, das ganze zu verfolgen.

        Zitat von Khaos-Thanathan
        Nvidias neuer Zauberstaub hört sich für mich ohnehin nach zu viel Aufwand für die Spieleentwickler an.
        Das ist einfach nur ein Kompressionsalgorithmus, den man einbauen muß, fertig.

        Texturen werden schon seit langem komprimiert.

        Zitat von hrIntelNvidia
        Auch wenn du mit deinen Punkten prinzipell recht hast, beurteile ich das für die Gegenwart und eben nicht mit aufgestockten Tensore-Cores, 48 GByte RAM und was die nächsten Gens an GPUs evtl. vielleicht evtl. noch bringen könnten.
        Das ganze ist für die Zukunft. Das wird man wohl erst nennenswert mit der GeForce 6000 sehen Aber wenn man Glück hat, dann kann es bei älteren Karten für mehr Details sogen, wenn Nvidia das zuläßt. Es gibt ja Leute, die sich weigern, DLSS zu aktivieren, die haben dann die Tensorkerne noch frei.
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