O que é AMD NTBC (Neural Texture Block Compression)? #ÚltimasNotícias #tecnologia

A AMD apresentou recentemente a tecnologia NTBC (Neural Texture Block Compression), uma inovação que utiliza inteligência artificial para a compressão de texturas. Essa abordagem foi detalhada na apresentação durante o 35º Simpósio Eurographics sobre Renderização e publicada posteriormente no site GPU Open.

O principal objetivo do NTBC é reduzir o tamanho dos arquivos dos jogos, que têm crescido consideravelmente nos últimos anos, muitas vezes chegando a 150 GB devido à alta qualidade das texturas exigidas por displays 4K e outros dispositivos de alta resolução.

O impacto direto da NTBC nos jogos

A introdução da tecnologia NTBC pela AMD traz impactos significativos no mundo dos jogos, tanto para desenvolvedores quanto para jogadores.

1. Redução do tamanho dos arquivos

Uma das vantagens mais evidentes do NTBC é a drástica redução no tamanho dos arquivos dos jogos. Com a compressão de texturas de alta resolução, os jogos podem diminuir seu tamanho em até 70%.

Isso significa que um jogo que originalmente necessitava de 100 GB de espaço pode agora ocupar apenas 30 GB. Esta redução no tamanho dos arquivos traz vários benefícios:

• Armazenamento: menos espaço ocupado no disco rígido dos usuários, permitindo a instalação de mais jogos ou outros conteúdos.
• Distribuição: downloads mais rápidos e menos consumo de largura de banda, facilitando a vida de jogadores com conexões de internet mais lentas.
• Atualizações: patchs e atualizações mais rápidos, já que menos dados precisam ser baixados e instalados.

2. Melhoria na performance dos games

Embora o NTBC introduza uma carga computacional moderada durante a fase de carregamento das texturas, o impacto geral na performance dos jogos é positivo.

• Uso da memória: com texturas mais compactas, o uso da VRAM é mais eficiente, reduzindo o risco de gargalos em sistemas com menor quantidade de memória de vídeo.
• Performance em tempo de execução: a inferência e a descompressão das texturas ocorrem durante o carregamento, minimizando o impacto durante o gameplay.
• Qualidade visual: apesar de algumas pequenas perdas de detalhes, a qualidade visual das texturas comprimidas com NTBC permanece aceitável para a maioria dos jogadores, garantindo uma experiência visualmente agradável.

3. Baixo impacto no desenvolvimento de Jogos

Para os desenvolvedores, o NTBC oferece uma solução eficiente para a gestão de texturas sem a necessidade de grandes mudanças na infraestrutura existente:

• Facilidade de integração: como o NTBC não exige modificações nos shaders, ele pode ser integrado facilmente nas pipelines de desenvolvimento atuais.
• Flexibilidade: a tecnologia suporta diferentes modos de qualidade, permitindo que os desenvolvedores equilibrem a qualidade visual e o tamanho dos arquivos conforme necessário.
• Escalabilidade: com a possibilidade de extensão para formatos BC6H e BC7, o NTBC pode ser adaptado para futuras necessidades de texturas de alta qualidade.

Como a tecnologia NTBC funciona?

Assim como o nome sugere, ela trabalha utilizando redes neurais para mapear texturas não comprimidas em blocos de texturas comprimidas, focando especificamente nos formatos BC1 e BC4. A seguir, veja um detalhamento do processo:

Etapa 1: codificação das  texturas

Perceptrons multicamadas (MLPs): através do uso de MLPs, é possível codificar simultaneamente dados comprimidos de blocos de todas as texturas em um único material. Tal façanha alcança taxas de bits menores do que os métodos de compressão de blocos padrão, sem alterar os shaders.

Grades de recursos multirresolução: para otimizar o modelo, são utilizadas grades de recursos em várias resoluções, que são comprimidas por meio de treinamento consciente de quantização, reduzindo os custos de armazenamento.

Etapa 2: armazenamento e carregamento

Os pesos da rede são armazenados no disco e carregados na memória conforme necessário. Durante a execução, a inferência é executada para reconstruir dados de texturas comprimidas, que são então copiadas para a VRAM.

Isso introduz uma carga computacional moderada na fase de carregamento das texturas, estimada entre 27.31 ms e 49.84 ms, dependendo da abordagem (conservadora ou agressiva).

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Etapa 3: impacto direto na qualidade e desempenho

Embora o NTBC possa ocasionar alguns detalhes desfocados ou artefatos de blocos devido ao uso de grades de resolução mais baixa, soluções como codificação focada em texturas ou codificação posicional local estão sendo consideradas para melhorar a qualidade.

A tecnologia é compatível com os padrões de compressão de blocos existentes (BC1 e BC4) e pode ser estendida para formatos BC6H e BC7.

Conclusão

Embora seja impossível prever quando isso será implementado nos jogos, a introdução da tecnologia aponta para um avanço na gestão de armazenamento de texturas, permitindo uma redução de até 70% no tamanho dos arquivos sem comprometer demais na qualidade visual.

Apesar de alguns desafios em relação à manutenção dos detalhes das texturas, o NTBC é uma aposta promissora para enfrentar as crescentes demandas de dados dos jogos modernos.

Com a contínua evolução e possíveis melhorias, como a adoção de métodos de codificação mais sofisticados, muito provavelmente  NTBC pode se tornar um padrão na indústria de jogos eletrônicos em um futuro próximo.