Ray Tracing là gì? Tìm hiểu về công nghệ Ray Tracing trong game

Kể từ hội chợ triển lãm game Gamescom 2018 thì công nghệ Ray Tracing đã dần trở nên phổ biến trong làng game thế giới.

Tuy rằng, một tựa game bình thường có thể trở nên lung linh và hấp dẫn hơn về mặt đồ họa với công nghệ Ray Tracing (nói đơn giản là chỉ cần một nút bật trong Setting), nhưng đổi lại thì FPS sẽ bị tụt đi kha khá.

Chính vì thế, để sử dụng công nghệ Ray Tracing thì đòi hỏi máy tính phải được trang bị những card đồ họa đắt tiền, vậy nên cho đến tận năm 2021 này thì Ray Tracing mới thực sự được phổ biến.

Nvidia là hãng có công rất lớn khi đóng vai trò hoàn thiện, phổ biến Ray Tracing vào gaming kể từ dòng card RTX (Real-Time ray tracing) 20-series Turing.

Phải thừa nhận rằng Ray Tracing phải đạt đến cảnh giới Real-time (thời gian thực) thì khi đó tính ứng dụng của nó mới thực sự cao.

Vâng, và dòng card GeForce RTX 20 Series rồi 30-series mạnh mẽ của Nvidia cho phép render các frame mang hiệu ứng Ray Tracing theo thời gian thực nhờ nhân xử lý chuyên dụng RT Cores.

#1. Ray Tracing là gì?

Về cơ bản thì Ray Tracing là kỹ thuật mô phỏng hiệu ứng ánh sáng trong các phân cảnh tạo ra bởi máy tính/computer-generated scene.

Ray tracing là công nghệ dựng hình ảnh dựa theo các tia sáng có sẵn trong game và theo thời gian thực.

Trong đồ họa máy tính thì Ray Tracing là kỹ thuật render nhằm nâng cao độ chân thực về hiệu ứng ánh sáng trong tương quan giữa Lighting và Shadow.

Ray Tracing sẽ thực hiện phân tích ánh sáng và vùng tối (Light/ Shading) tương tác với các vật thể vật lý nhằm tạo ra độ chân thực tốt hơn cho khung hình trong game lẫn trong phim.

Về mặt kỹ thuật thì Ray tracing sử dụng các thuật toán phân tích đường đi của ánh sáng (dưới dạng điểm ảnh) và mô phỏng hiệu ứng/tương tác của nó khi gặp các vật thể như ngoài đời thực.

Khác với phương pháp Scanline Rendering truyền thống thì Ray Tracing cho ra các khung cảnh với độ chân thực hơn rất nhiều nhờ việc tái tạo các hiệu ứng quang học của ánh sáng như: Phản chiếu, tán xạ, lan truyền, khúc xạ,…

Ngoài ra thì Ray tracing còn có thể áp dụng với âm thanh giúp tái tạo các hiệu ứng như vang, vọng,… từ đó giúp game hoặc phim đạt được trải nghiệm nghe nhìn tốt nhất.

#2. Nvidia và AMD trong cuộc đua Ray Tracing

Với những series card RTX đầu tiên thì Nvidia đã mạnh miệng tuyên bố chỉ có dùng card của hãng thì mọi người mới được trải nghiệm công nghệ Ray Tracing.

Nhưng hãng AMD cũng đâu chịu thua, họ đã đáp trả bằng dòng card Radeon RX 6000 series với hiệu năng không hề kém cạnh.

Có vẻ như Nvidia đã khôn khéo hơn trong Marketing lẫn công nghệ khi ra mắt dòng card RTX 20-series (riêng cái tên gọi thôi cũng đã gắn liền với Ray Tracing rồi), đi kèm đó là các nhân xử lý chuyên biệt RT cores dành cho việc tăng tốc xử lý nội dung có Ray tracing.

Trong các kết quả benchmark game thì chúng ta thường thấy card Nvidia tụt tầm 20% FPS khi bật Ray Tracing và với card AMD thì con số này còn cao hơn (nằm trong khoảng 30-40%).

#3. Danh sách một số game hỗ trợ tốt Ray Tracing

• Amid Evil
• Battlefield V
• Bright Memory: Infinite
• Call Of Duty: Modern Warfare
• Call Of Duty: Black Ops Cold War
• Control
• Cyberpunk 2077
• Deliver Us The Moon
• Dirt 5
• Doom Eternal
• Fortnite
• Ghostrunner
• Godfall
• Justice Online
• JX Online
• MechWarriror 5: Mercenaries
• Metro Exodus
• Minecraft
• Moonlight Blade
• Observer System Redux
• Pumpkin Jack
• Quake II RTX
• The Riffbreaker
• Right of Elysium
• Shadow Of The Tomb Raider
• Stay in the Light
• Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
• Watch Dogs: Legion
• The Witcher 3
• Wolfenstein
• World Of Warcraft
• Xuan-Yuan Sword VII

Một số card đồ họa hỗ trợ Ray Tracing:

• Nvidia GeForce RTX 3090
• Nvidia GeForce RTX 3080/Ti
• Nvidia GeForce RTX 3070
• Nvidia GeForce RTX 3060 Ti
• Nvidia GeForce RTX 2060
• Nvidia GeForce RTX 2060 Super
• Nvidia GeForce RTX 2070
• Nvidia GeForce RTX 2070 Super
• Nvidia GeForce RTX 2080
• Nvidia GeForce RTX 2080 Super
• Nvidia GeForce RTX 2080 Ti
• Nvidia Titan RTX
• AMD 5000/6000 series và VEGA 56/64

#4. Tổng kết

Công nghệ thay đổi chóng mặt – thưa các bạn ! Có những thứ hôm nay là không thể hoặc còn rất hạn chế thì sang đến tháng sau/ năm sau thôi là nó đã có mặt trên thị trường rồi, thậm chí là rất phổ biến nữa.

Cho đến thời điểm hiện tại thì có thể coi Ray tracing vẫn ở giai đoạn chớm nở, bởi phần cứng hỗ trợ nó còn khá đắt đỏ so với đại đa số người dùng.

Những phần cứng cao cấp (hay còn gọi là xịn) tại thời điểm mình viết bài này cũng chỉ có thể áp dụng một phần Ray-tracing về Lighting và Shadows trong game mà thôi, thay vì toàn bộ game – nhưng cũng đã tỏ ra khá “chật vật” rồi.

Ray tracing là hướng phát triển mà các nhà làm game/đồ họa máy tính phải ứng dụng để có chỗ đứng trên thị trường.

Bonus thêm hình ảnh trong game khi bật Ray tracing của “Shadow of the Tomb Raider”:

Đọc thêm:

• Chơi game thì nên chọn GeForce GTX hay GeForce RTX?
• Cloud Gaming: So sánh NVIDIA Geforce Now và Shadow
• So sánh AMD FidelityFX Super Resolution và NVIDIA DLSS

CTV: Dương Mình Thắng – Blogchiasekienthuc.com