La nueva revolución gráfica: cómo la IA está cambiando las reglas del juego en las consolas y PC

La industria del videojuego avanza a pasos agigantados, buscando ofrecer experiencias cada vez más inmersivas y visualmente espectaculares. Sin embargo, hemos llegado a un punto donde el salto de una generación de consolas a otra no es tan significativo como antaño. Es aquí donde la inteligencia artificial puede hacer que esto cambie, como hemos visto en las tarjetas gráficas de PC. De hecho, la inteligencia artificial pasará a ser un aspecto muy importante en las nuevas consolas, hasta el punto de que la potencia bruta a un segundo plano. Y es que esta tecnología es muy útil para mejorar el rendimiento de forma notable sin sacrificar la calidad gráfica.

Durante décadas, la Ley de Moore ha sido una hoja de ruta no oficial para la industria de los semiconductores, prediciendo que el número de transistores en un microchip se duplicaría aproximadamente cada dos años, lo que se traducía en un aumento exponencial de la potencia de cálculo. Esta constante mejora ha sido la base del progreso en los videojuegos, permitiendo gráficos cada vez más realistas y detallados con cada nueva generación de hardware. No obstante, a medida que nos acercamos a los límites físicos de la miniaturización de los transistores, el ritmo de crecimiento predicho por la Ley de Moore se ha ralentizado. La fabricación de chips más pequeños y potentes se vuelve técnicamente más compleja.

La APU de PS5 Pro soporta escalado por IA

Aquí es donde la IA entra en juego como una solución crucial. En lugar de depender únicamente del aumento bruto de la potencia, la inteligencia artificial permitirá a las consolas de nueva generación ofrecer un gran aumento de rendimiento. Con esto, los desarrolladores podrán mejorar la calidad visual de sus juegos sin que afecte significativamente al rendimiento.

Sin duda, la inteligencia artificial será clave en las nuevas consolas a la hora de usar el escalado. Para que una consola muestre un juego en 4K nativo tiene renderizar cada fotograma en dicha resolución, lo que requiere mucha potencia de cálculo. Las tecnologías de escalado basadas en IA cambian este paradigma. En lugar de renderizar directamente en la resolución final, el juego se renderiza a una resolución más baja, por ejemplo, 1080p o 1440p, y luego la IA se encarga de escalar esa imagen en 4K. Ahora bien, aquí hay que hacer un inciso. Antes de FSR 4 (AMD FidelityFX Super Resolution), esta tecnología de escalado no hacía uso de la IA.

¿Cómo logra esto la IA? Utiliza complejos algoritmos de aprendizaje profundo para añadir los píxeles que faltan en la imagen de menor resolución y luego la reconstruye en una imagen de alta resolución. El resultado es sorprendente, y apenas hay diferencia, si es que la hay, en comparación con jugar a la resolución nativa.

Qué tecnologías de escalado hay actualmente

DLSS ha ido evolucionando desde su primera versión y actualmente no solo se ofrece una mayor nitidez, sino tambien más fotogramas por segundo

Existen varias tecnologías de escalado por IA. Sin embargo, la compatibilidad de algunas está limitada a cierto hardware, como DLSS, que únicamente funciona con las tarjetas gráficas NVIDIA GeForce RTX y Nintendo Switch 2. Dicho esto, lo mejor será echar un vistazo a las diferentes tecnologías que hay en la actualidad.

Empezaremos hablando de NVIDIA DLSS (Deep Learning Super Sampling), que fue la primera en este campo. DLSS utiliza los Tensor Cores de las tarjetas gráficas RTX de NVIDIA. Ha evolucionado a lo largo de los años, mejorando significativamente la calidad de imagen. Esta tecnología no solo escala la imagen, sino que también puede utilizar la IA para mejorar el antialiasing y reconstruir ciertos detalles, dando como resultado una imagen final más nítida. Las versiones más recientes de DLSS incorporan además la generación de fotogramas. Nintendo Switch 2 es compatible con dicha tecnología.

Nintendo Switch 2 es comaptible con NVIDIA DLSS

Pasamos a FSR (FidelityFX Super Resolution). La propuesta de AMD en compatible con una amplia variedad de tarjetas gráficas AMD, NVIDIA e Intel, así como consolas. A diferencia de DLSS, FSR inicialmente no requería hardware de IA dedicado hasta la versión 3.1, basándose en algoritmos espaciales para el escalado. Si bien las primeras versiones podían presentar algunos artefactos, ha mejorado considerablemente. Desde la versión 4.0 hace uso de los IA Cores, de ahí que solo sea compatible con las GPUs más actuales de AMD.

PS5 no tiene escalado por IA, solo PS5 Pro

Por otro lado, Intel XeSS (Xe Super Sampling), la tecnología de escalado de Intel también utiliza IA y es compatible con las tarjetas gráficas de la competencia. En las tarjetas gráficas Intel Arc, XeSS puede aprovechar los núcleos XMX para acelerar las cargas de trabajo de IA, de manera similar a los Tensor Cores de NVIDIA. Esta tecnología de escalado ha demostrado ser una alternativa muy competitiva, ofreciendo una buena calidad de imagen.

PS5 Pro es compatible con FSR y PSSR (PlayStation Spectral Super Resolution)

Desarrollada por Sony, PSSR (PlayStation Spectral Super Resolution) es otra tecnología de escalado basada en IA que está presente en PlayStation 5 Pro. PSSR hace uso de hardware dedicado para lograr un escalado de alta calidad. Aunque no está a la altura de DLSS, podríamos decir que promete bastante. Se espera que también esté presente en PlayStation 6 y ofrezca un gran salto a nivel de calidad y rendimiento.

La principal ventaja de estas tecnologías de escalado es su capacidad para mejorar significativamente el rendimiento. Al renderizar a una resolución interna más baja, la GPU tiene que procesar muchos menos píxeles por fotograma, liberando recursos que pueden ser utilizados para aumentar la tasa de fotogramas por segundo o para añadir efectos visuales más exigentes como el trazado de rayos. Esto significa que podemos disfrutar de configuraciones gráficas más altas y una mayor fluidez en juegos muy demandantes a nivel de GPU.

Generación de fotogramas por IA

Cyberpunk 2077 soporta generación de fotogramas

Pero la IA no se limita solo al escalado. La generación de fotogramas es otra tecnología impulsada por la inteligencia artificial que está cambiando las reglas del juego y, sin duda, lo seguirá haciendo en la siguiente generación de consolas y tarjetas gráficas. Lo que hace es crear fotogramas totalmente nuevos que se colocan entre los fotogramas renderizados de forma convencional. Por ejemplo, en juegos como Cyberpunk 2077 se disparan los fps, sobre todo en gráficas NVIDIA GeForce RTX de la serie 50.

Lo que hace la IA es analizar en tiempo real los fotogramas generados por la GPU y utiliza esta información, junto con otros datos, para predecir y generar fotogramas intermedios. Esto da como resultado una experiencia de juego mucho más fluida, especialmente en escenarios donde la GPU tiene dificultades para alcanzar altas tasas de fps. Si bien la generación de fotogramas aumenta la latencia, los beneficios en términos de fluidez son innegables y, en muchos juegos, la latencia añadida es mínima y apenas perceptible. Sobre esto último, hay tecnologías que lo minimizan, como NVIDIA Reflex y AMD Radeon Anti-Lag.

Esta tecnología, junto al escalado por IA, es ideal para mejorar el rendimiento en los juegos más exigentes

La combinación de escalado y generación de fotogramas impulsada por IA representa un salto importante a nivel rendimiento. Además, alarga la vida útil de las tarjetas gráficas, así que los jugadores pueden sacarles partido durante más tiempo. Para las consolas de nueva generación, con un hardware que tiene que durar muchos años, estas tecnologías serán de vital importancia, ya que les permitirán ofrecer una mejor calidad visual y rendimiento a lo largo de su ciclo de vida, superando las limitaciones del hardware a medida que los juegos se vuelvan más exigentes.

Ante la desaceleración de la Ley de Moore, la IA permite seguir mejorando la calidad visual y el rendimiento sin depender únicamente del incremento de la potencia bruta de la GPU. Tecnologías como DLSS, FSR, XeSS y PSSR, junto con la generación de fotogramas, son ejemplos palpables de cómo la IA ha llegado para quedarse.