Ray Tracing là gì?

Nhiều card RTX và GTX bổ trợ công nghệ Ray Tracing (dò tia), nhưng bạn có đích thực biết nó là gì không? Kỹ thuật thắp sáng mới này chiếm biết bao tài nguyên trên máy tính, vì vậy chỉ những card đồ họa mới nhất và tốt nhất mới cũng có thể xử lý nó.

Hãy cùng tìm hiểu Ray Tracing là gì và quyết định xem nó có đáng để cải tiến hay không qua bài viết sau đây!

Photon ảo

Công nghệ đồ họa thường khó giải thích, nhưng Ray Tracing lại khá đơn giản. Nó cố gắng giả lập cách thức ánh sáng hoạt động trong thế giới thực. Thay vì tạo nên ánh sáng được thiết kế sẵn cho những cảnh trong game, Ray Tracing lần theo dõi vết của ánh sáng mô phỏng, nói đúng hơn là hàng triệu đèn giả lập hay photon. Ánh sáng bật ra khỏi những vật thể khi nó di chuyển và tương tác với những tính chất của vật thể. Ví dụ, nếu ánh sáng bật ra từ một bề mặt màu xanh lá cây bóng loáng, sắc màu của nó có thể thay đổi.

Về cơ bản đó là cách ánh sáng hoạt động trong cuộc đời thực. Một hạt ánh sáng phát ra từ điểm gốc và di chuyển cho đến khi nó tương tác với một vật thể, tại điểm đó, đường đi của hạt ánh sáng được định vị bởi các tính chất của vật thể. Nó cũng có thể có thể bị hấp thụ bởi một vật thể dày đặc, tối màu hoặc gần như tận gốc được phản chiếu bởi gương.

Sự tương đồng cơ bản của công nghệ Ray Tracing với cuộc đời thực khiến nó trở thành một kỹ thuật dựng hình 3D rất là chân thực, cho dù khiến cho những game như Minecraft trông gần tương tự như thật trong điều kiện thích hợp.

Vấn đề duy nhất là khó để mô phỏng. Tái tạo cách thức ánh sáng thực thụ hoạt động trong ngoài nước rất phức tạp, tốn nhiều tài nguyên và yêu cầu sức mạnh điện toán lớn. Ngay cả kỹ thuật dựng (render) Ray Tracing của Nvidia cũng không thực thụ là Ray Tracing. Thay vào đó, nó sử dụng một số tính toán áng chừng gần đúng thông minh để cung cấp một thứ gì đó cho hiệu ứng hình ảnh tương tự, nhưng vẫn không tận gốc đặt nặng vào phần cứng.

Hầu hết các game Race Tracing hiện giờ đều sử dụng kết hợp các kỹ thuật phát sáng truyền thống, thường được xem là rasterization (tạo điểm ảnh) và dò tia trên các bề mặt cụ thể, như vũng phản chiếu và kim loại. Battlefield V là một tỉ dụ tuyệt vời về điều đó.

Race Tracing cũng cũng đều có thể được tận dụng cho những vùng tối (shadow) để khiến cho chúng trông sinh động và chân thực hơn. Bạn sẽ thấy điều này được sử dụng để tạo hiệu ứng tuyệt hảo trong Shadow of the Tomb Raider.

Một số game sử dụng kỹ thuật Global Illumination (áp dụng Race Tracing hiệu quả cho toàn bộ khung cảnh), khá tiêu hao và cần những card đồ họa hiện đại nhất để hoạt động hiệu quả. Hiện tại Metro Exodus sử dụng nó, nhưng việc thực hiện không hoàn hảo.

Do đó, các giải pháp như đổ bóng thời gian thực (Ray tracing shadows) hoặc bề mặt phản chiếu rất phổ biến. Những công nghệ khác của Nvidia như khử nhiễu và Deep Learning Super Sampling (DLSS) cũng sẽ được tận dụng để cải thiện hiệu suất và che chắn một số trục trặc hình ảnh xảy ra, xuất phát từ việc hiển thị ít tia hơn mức cần thiết. Chúng vẫn dành riêng của ảnh chụp được dựng sẵn và phim, nơi các máy chủ có hiệu suất cao dành lâu ngày để hiển thị những khung hình đơn lẻ.

Phần cứng phía đằng sau

Để giải quyết ngay cả các triển khai kha khá khiêm nhường của Race Tracing, thế hệ card đồ họa RTX của Nvidia đã giới thiệu phần cứng được chế tác riêng cho kỹ thuật này. Kiến trúc Turing sử dụng các RT Core của Nvidia để xử lý kỹ thuật Race Tracing trong thời gian thực. Tuy nhiên, chúng không thực sự cần có cho Race Tracing, vì các hiệu ứng dò tia có thể chạy trên các card đồ họa GTX 10-Series và 16-Series, mặc dù chúng có khả năng kém hơn hẳn so với các card RTX hàng đầu như 2070, 2080 và 2080 Ti, mọi thứ đều có RT Core.

AMD thì sao?

Như hiện tại, các card đồ họa AMD không cung cấp bất kỳ sự bức tốc Race Tracing nào, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không thể làm điều đó. Crytek đã ban hành bản demo mang tên là Neon Noir vào năm 2019, cho thấy hiệu ứng Race Tracing ở mức độ cao trên AMD RX Vega 56 trị giá $300, chạy ở vận tốc 30 FPS mượt mà. Không xuất sắc, nhưng chứng tỏ điều ấy là có thể.

RX 5700 XT và Radeon VII mau hơn nhiều so với Vega 56 và cũng có thể mang lại vận tốc khung hình tốt hơn. Khi AMD ra mắt card đồ họa đã được đồn đại từ lâu “Big Navi” vào cuối năm 2020, chắc chắn mọi thứ sẽ vẫn tốt hơn nhiều đợt nữa.

Hy vọng có thể được thấy Race Tracing với phần cứng bổ trợ chuyên dụng trong cả hai console thế hệ tiếp theo của Microsoft và Sony. Cả hai hệ thống này sẽ sử dụng công nghệ đồ họa AMD Navi, vì thế Big Navi cũng có thể chỉ là một gợi ý về những gì GPU Race Tracing chính thống sẽ đạt được vào cuối năm 2020.

Từ khóa bài viết: truongthinh.info, ray tracing, ray tracing là gì, ray tracing thay đổi game như thế nào, photon ảo, AMD

Bài viết Ray Tracing là gì? được tổng hợp và biên tập bởi: truongthinh.info. Mọi ý kiến đóng góp và phản hồi vui lòng gửi Liên Hệ cho truongthinh.info để điều chỉnh. truongthinh.info xin cảm ơn.