Ray Tracing là gì? Đây có phải là tương lai của ngành game?
| 23/04/2019 11:53 AM
Bài viết hôm nay xin được khái quát về công nghệ Ray Tracing và cách mà nó sẽ thay đổi sức mạnh của các dòng console trong thời gian sắp đến.
Chúng ta còn nhớ trong sự kiện CES 2019 vừa qua, Nvidia đã cho ra mắt dòng card đồ họa mới RTX với sự bổ sung của Ray Tracing – công nghệ dò tia mới nhất được xem là cú hích cho ngành công nghiệp game trong tương lai. Bài viết hôm nay xin được khái quát về công nghệ này và cách mà nó sẽ thay đổi sức mạnh của các dòng console trong thời gian sắp đến.
Một thông tin đặc biệt việc được sử dụng trên dòng card RTX để có thể chiến game trên PC hay Laptop, Mark Cerny đến từ Sony cũng khẳng định rằng với việc tùy biến GPU của AMD Navi, thế hệ console tiếp theo sẽ hỗ trợ công nghệ này. Ông cũng tiết lộ thêm, bộ console mới không chỉ tận dụng ray tracing cho hiệu ứng hình ảnh mà sẽ còn sử dụng nó cho việc mô phỏng định hướng âm thanh.
Một Thế Giới Của Ánh Sáng Và Bóng Tối.
Giống như bất kỳ công nghệ định hướng người dùng khác, ray tracing khi mới ra mắt vẫn còn là một thứ gì đó mù mờ được giới marketing phô trương về những công năng "đỉnh cao" trong nỗ lực tiêu thụ dòng card này. Sự thật là ray tracing không phải là một thứ gì đó mới mẻ. Nó là một kỹ thuật của các studio làm phim đã tồn tại trong vài năm qua trong việc tạo ra các hiệu ứng và hoạt họa đặt biệt để chiếu sáng khung cảnh và cho phép và phản ánh chính xác các vật thể kỹ thuật số. Nếu bạn đã từng xem phim Avengers, bạn có nhớ là đã nhìn thấy tàu chiến ngoài hành tinh nổ tung trong khói và lửa phản chiếu lên bộ đồ bảo hộ của Iron man? Đó là công việc của ray tracing. Điều mà công nghệ này hứa hẹn chính là nằm ở việc kết xuất theo thời gian thực, cho phép game nhanh chóng đạt được những gì mà các hãng làm phim Hollywood phải mất đến vài tuần để thực hiện khi dựa vào phần cứng cực kì tốn kém để tính toán tia sáng cho hàng triệu cảnh quay phức tạp cho hàng triệu các chùm photon riêng lẻ.
Với Ray tracing, các nhà phát triển có thể mô phỏng các thứ ánh sáng hoạt động trong thế giới thực, một điều không thể với các phương pháp cũ. Các cảnh hành động nay sẽ trông tự nhiên và chân thực hơn, các nguồn sáng hay các vật thể không xuất hiện trong cảnh quay sẽ có thể được phản chiếu trên các vật thể thế. Trong Battlefield V, nếu một quả lựu đạn nổ mà bạn không nhìn thấy, bạn vẫn có thể thấy được ánh sáng phản chiếu lên trên thân kim loại sáng bóng của xe tăng Abrams đang tiến về phía nhân vật của bạn. Đồng thời, bóng của những người lính không có mặt trong khung hình có thể được kết xuất chính xác hơn.
Ray Tracing hoạt động bằng cách theo dõi một chùm ánh sáng từ pixel trên màn hình cho đến các vật thể 3D và theo dõi liệu nó có tương tác với các vật thể trước khi tiếp cân nguồn sáng. Nếu ánh sáng chạm tới vật thể, hoặc phản xạ giữa nhiều vật thể, hoặc khúc xạ qua nước hoặc thủy tinh, dữ liệu đó được biểu thị bằng pixel dưới dạng ánh sáng và màu sắc.
Phương pháp ray tracing cũng có thể được sử dụng trong thiết kế âm thanh như Mark Cerny đã đề cập, đặc biệt khi bạn cần tìm một giải pháp nhanh và sạch hơn so với truyền thống. Nếu bạn coi sóng âm thanh là các tia nhỏ hơn nhiều, bạn có thể mô hình hóa chúng giống như ánh sáng của mô hình ray tracing, đưa âm thành từ nguồn cho đến nhân vật người chơi và phán đoán nơi chúng tương tác với các vật thể trong môi trường. Điều khó khăn là sóng âm thanh vang rộng hơn rất nhiều so với sóng ánh sáng lên đến 10 mét trong khi sóng ánh sáng chỉ được đo ở đơn vị nanomet. Do vậy mô hình hóa âm thanh thành chắc chắn sẽ gây ra một sự không chính xác. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn hiệu quả hơn về mặt tính toán so với các giải pháp thay thế khác.
Ray Tracing Và Tình Hình Hiện Tại
Đúng là đa số người chơi chỉ biết về ray tracing khi Nvidia quảng cáo về dòng card RTX với khả năng vượt trội này. Họ đã tạo ra những lõi RT trên các thế hệ GPU mới nhằm mang đến công nghệ ray tracing theo thời gian rất đáng kinh ngạc. Thế nhưng, phần lớn người chơi cho rằng, dó cũng chỉ là cách để Nvidia nói về giả cả không rẻ của các dòng card mới, song nếu chúng ta được thử nghiệm công nghệ đó, thì bạn sẽ thấy đó không phải là sự cường điệu về tiếp thị, mà chính là ở sự tuyệt diều mà thành tự kỹ thuật này mang lại.
Dù sở hữu công nghệ mới nhất, Nvidia có lẽ đang phải rất chật vật trong việc phổ biển rộng rãi nó trên toàn cầu. Với một doanh số bán hàng thất thường, thêm vào đó là số lượng ít ỏi các tựa game có hỗ trợ ray tracing cũng khiến Nvidia chưa thể trở thành bá chủ công nghệ đó. Tất nhiên, bất kỳ công nghệ đồ họa nào cũng cần thời gian để thích nghi, triển khai và thực hiện đúng cách. Thế nhưng có vẻ như hãng đã đi quá xa so với bước tiến dự đoán và dần dà mất đi tính ưu việc của công nghệ này.
Đầu tiên có tin tức rằng dòng RTX không cần thiết cho việc dò tia khi được chứng minh thông qua demo CryEngine. Sau đó, dù chính Nvidia đã chính thức loại bỏ dòng card GTX với kiến trúc Turing mà không có ray tracing, thì cuối cùng họ cũng phải bổ sung công nghệ này thông qua một bản cập nhật driver. Và đến bây giờ, cũng có tin đồn cho rằng AMD cũng sẽ sớm bắt đầu tung ra dòng card với hỗ trợ ray tracing với hiệu năng còn vượt xa hơn cả RTX. Với việc AMD hợp tác cùng Sony và Microsoft trên hệ máy console tiếp theo (kiến trúc Navi), rất có thể các con chip của hãng sẽ được tích hợp cùng với công nghệ đó để nâng tầm sức mạnh của những cỗ máy chơi game đó.
Tương Lai Phía Trước
Có lẽ những điều đã nói ở trên không phải là điều tốt cho Nvidia, song những gamer mới là người hưởng lợi nhiều nhất. Việc mở rộng hỗ trợ phần cứng cho ray tracing sẽ khiến các nhà phát triển game cảm thấy hấp dẫn hơn rất nhiều và từ đó có nhiều người chơi để ý hơn. Với Nvidia, khi công nghệ này trở nên phổ biến, doanh số bán RTX sẽ tăng, đặt biệt là khi công ty có thể nén giá để đẩy nhanh doanh số chính.
Hiện tại, công nghệ này chưa tạo ra được nhiều sự thay đổi lớn, bởi các tựa game hiện tại, nếu được gán mác là ray tracing thường được chỉnh sửa khá vội vàng và điều đó dẫn đến một chất lượng chắp vá, nửa vời. Nhưng nếu chúng ta cho phép các studio có thêm thời gian và tài nguyên, một tựa game công nghệ ray tracing sẽ trở nên ấn tượng hơn rất nhiều, Trong tương lai, ray tracing có lẽ sẽ là một phần không thể thiếu với thế hệ trò chơi tiếp theo trong việc nâng cao tính thực tế trong mỗi cảnh game và mang đến một không gian tuyệt vời đến kinh ngạc.