Table of Contents

Ray Tracing là gì? Sự đột phá trong công nghệ dò tia giúp thế giới 3D trông thật hơn
Khám phá

Ray Tracing là gì? Sự đột phá trong công nghệ dò tia giúp thế giới 3D trông thật hơn

Những mẫu card đồ họa có mã RTX của nhà NVIDIA hiện nay đều được tích hợp công nghệ gọi là Ray Tracing giúp tăng cường hiệu ứng ánh sáng trong thế giới 3D trở nên rất chân thật. Vậy công nghệ Ray Tracing là gì? Cần phần cứng như thế nào để bật được tính năng này?

Theo dõi tia (dò tia) là một kỹ thuật chiếu sáng mang lại mức độ chân thực hơn cho trò chơi. Nó mô phỏng cách ánh sáng phản chiếu và khúc xạ trong thế giới thực, cung cấp một môi trường chân thật hơn những gì thường thấy trong thế giới 3D bằng cách mô phỏng ánh sáng ngoài đời trong các trò chơi 3D truyền thống. Nhưng chính xác thì Ray Tracing là gì? Và quan trọng hơn, nó hoạt động như thế nào? Cùng GhienCongNghe tìm hiểu công nghệ này trong bài viết sau đây.

Ray Tracing là gì?

Nhiều người vẫn còn khá xa lạ và không biết Ray Tracing là gì. Hiểu đơn giản, Ray Tracing là một kỹ thuật dựng hình có thể tạo ra các hiệu ứng ánh sáng vô cùng chân thực.


Advertisement

Về cơ bản, Ray Tracing dựa trên đường đi của ánh sáng có sẵn trong game và sau đó mô phỏng cách ánh sáng tương tác với các vật thể ảo.

Ray Tracing tạo ra các phản xạ sống động như thật, độ mờ và tán xạ cũng được cải thiện nhiều. Đây là công nghệ dựng hình ảnh bằng cách tính toán ngược từ góc nhìn của người chơi quay về nguồn sáng. Do vậy mà những hình ảnh CG trở nên sống động, gần như không thể phân biệt được với đời thực.


Advertisement

Ray Tracing là gì?

Theo dõi tia được sử dụng rộng rãi khi phát triển hình ảnh đồ họa máy tính cho phim và chương trình truyền hình, nhưng đó là vì các hãng phim có thể khai thác sức mạnh của toàn bộ máy chủ (hoặc điện toán đám mây) để hoàn thành công việc.


Advertisement

Tuy nhiên đó là bởi vì các hãng phim này có thể khai thác sức mạnh của toàn bộ máy chủ để hoàn thành công việc. Đây một quá trình dài và tốn nhiều chi phí và công sức.

Ưu nhược điểm của Ray Tracing là gì?

Qua phần giải thích Ray Tracing là gì ở trên, bạn có thể hình dung ra được rằng công nghệ dò tia này có những ưu điểm thật sự vượt trội về mặt hình ảnh. Nhưng để liệt kê cụ thể các ưu nhược điểm của công nghệ Ray Tracing, bạn có thể tham khảo bảng so sánh dưới đây.

Ưu điểm Nhược điểm
  • Đem đến cho người dùng trải nghiệm chân thực nhờ hình ảnh, hiệu ứng phản chiếu ánh sáng 3D trên mọi bề mặt
  • Hình ảnh sống động nhờ số lượng chi tiết, độ phức tạp cao gấp nhiều lần so với công nghệ cũ
  • Tiết kiệm chi phí sản xuất
  • Sử dụng phần cứng để xử lý nên đòi hỏi sức mạnh phần cứng
  • Giá thành sản phẩm khá cao
  • Khó tiếp cận được số lượng lớn người dùng

Cách hoạt động của Ray Tracing như thế nào?

Trong thế giới thực, các tia sáng tạo ra các photon xung quanh không gian cho đến khi chạm vào mắt người. Ngược lại Ray Tracing lần theo các tia sáng riêng lẻ và theo dõi cách thức mà các tia giao nhau, tạo bóng và phản xạ quay trở lại nguồn phát sáng.

Hãy tưởng tượng việc bắn một tia sáng vào một vật thể và theo dõi cách nó bật ra khỏi bề mặt, gần giống như bước vào một căn phòng tối và chĩa đèn pin vào. Sau đó, hãy tưởng tượng chụp nhiều tia, sử dụng những tia có (và không) quay lại để tìm ra cảnh sẽ trông như thế nào.

Ví dụ, các tia không quay trở lại có khả năng bị vật thể chặn lại, do đó tạo ra bóng đổ.

Nói cách khác, Ray Tracing sẽ dò một đường từ một con mắt tưởng tượng qua mỗi điểm ảnh trong màn hình ảo. Sau đó tính toán màu sắc của các đối tượng thông qua con mắt này.

Thuật toán sẽ ước lượng và tính toán ánh sáng tới tại giao điểm khảo sát, xem xét tính chất của sự vật, cuối cùng tổng hợp thông tin để tính toán màu sắc chuẩn.

Cách hoạt động của Ray Tracing như thế nào?

Tuy nhiên, từ bao lâu nay ngành công nghiệp điện ảnh đã sử dụng tính năng dò tia, trò chơi điện tử đã dựa vào một kỹ thuật khác gọi là “Rasterization” để dựng hình thế giới 3D (thuật toán sẽ chuyển vật thể 3D thành các pixel 2D hiển thị trên màn hình).

Tuy nhiên, trước khi chúng ta tìm hiểu những lý do đằng sau đó, hãy đối chiếu việc dò tia bằng rasterization.

Rasterization là một cách tiếp cận dựa trên đối tượng để kết xuất cảnh. Mỗi đối tượng được sơn bằng màu trước, sau đó logic được áp dụng để chỉ hiển thị các pixel gần mắt nhất.

Ngược lại, theo dõi tia tô màu các điểm ảnh trước, sau đó xác định chúng với các đối tượng sau đó.

Rasterization yêu cầu các kỹ thuật đặc biệt và sự tinh chỉnh để tạo ra hình ảnh chân thực.

Ví dụ: đường dẫn kết xuất của một trò chơi có thể được điều chỉnh và tối ưu hóa để áp dụng một hiệu ứng nhất định, trong đó các pixel trên một đối tượng có một mẫu nhất định.

Đương nhiên, loại logic này sẽ khác nhau giữa các đối tượng và từ cảnh này sang cảnh khác. Nó đòi hỏi nỗ lực từ phía nhà phát triển để tận dụng điều này, nhưng nó có thể mang lại hiệu quả, vì máy tính có thể hiển thị một cảnh phức tạp mà không cần lượng sức mạnh xử lý tương xứng.

Theo dõi tia có xu hướng được áp dụng theo kiểu tổng quát hơn là rasterization, vì nó dựa trên việc bắn các tia sáng. Do đó, các kỹ thuật để đạt được kết quả trực quan với nó dựa trên cách các tia được sử dụng.

Ví dụ, bóng và phản xạ mềm hơn yêu cầu chụp nhiều tia hơn, trong khi các hiệu ứng chuyển động và làm mờ có thể yêu cầu thay đổi thời gian của tia hoặc điểm gốc của tia.

Các thiết bị hỗ trợ Ray Tracing

Ray Tracing đang được trang bị trên các dòng card đồ họa của Nvidia như:

  • Nvidia GeForce RTX 2060 | 30 RT cores | 6GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2060 Super | 34 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2070 | 36 RT cores | 8 GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2070 Super | 40 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 | 46 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 Super | 48 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti | 68 RT cores | 11GB GDDR6
  • Nvidia Titan RTX | 72 RT cores | 24GB GDDR6

Các thiết bị hỗ trợ Ray Tracing

Các tựa game có Ray Tracing

Hiện nay, chỉ có 5 trò chơi sử dụng công nghệ Nvidia Ray Tracing và chỉ có một số tựa game AAA tên tuổi.

Bởi vì đây là công nghệ đồ họa mới nổi nên bạn có thể mong đợi nhiều tựa game có Ray Tracing sẽ xuất hiện trong tương lai. Dưới đây là tất cả các trò chơi mà bạn có thể chơi ngay bây giờ để trải nghiệm hiệu ứng RTX mà chúng sử dụng.

  • Battlefield V
  • Metro Exodus
  • Shadow of the Tomb Raider
  • Stay in the Light
  • Quake II RTX

Ray Tracing là gì

Thực tế hiện tại chưa có nhiều trò chơi sử dụng công nghệ mới ra mắt của Nvidia nhưng bạn đừng quá lo lắng vì rất nhiều trò chơi khác có thể sẽ sớm sử dụng tính năng Ray Tracing trong tương lai. Các tựa game có khả năng được tích hợp công nghệ này như:

  • Cyberpunk 2077
  • Call of Duty: Modern Warfare
  • Control
  • Enlisted
  • Justice Online
  • MechWarrior V
  • Wolfenstein Youngblood
  • Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
  • Watch Dogs: Legion
  • Minecraft
  • Synched: Off Planet

Cách bật Ray Tracing

Cập nhật trình điều khiển Nvidia sau khi cài đặt và bật Minecraft RTX

Đầu tiên bạn hãy trải nghiệm Google GeForce và cài đặt phiên bản mới nhất của ứng dụng GeForce. Sau đó tiến hành chạy ứng dụng và chuyển đến tap Trình điều khiển.

Lúc này ứng dụng sẽ tự động cài đặt các trình điều khiển mới nhất. Nếu không được đề xuất, kiểm tra các bản cập nhật bằng nút ở phía trên bên phải của ứng dụng.

Bật hoặc tắt tính năng dò tia

Đi tới Cài đặt trong Minecraft > Video nâng cao > DirectX Ray Tracing > Kích hoạt

Cách nhanh chóng hơn để bật và tắt hiệu ứng là sử dụng dấu chấm phẩy trên bàn phím của bạn ( ; ).

Tuy nhiên, hãy nhớ rằng không phải máy tính nào cũng có thể bật Ray Tracing. Bạn phải chắc chắn đã làm mọi bước đúng cách và máy tính đủ mạnh. Nếu không thể bật Ray Tracing, hãy tham khảo và kiểm tra xem bạn đã thỏa mãn các yêu cầu tối thiểu chưa nha.

Yêu cầu tối thiểu để bật Ray Tracing là gì?

Ray Tracing là một tính năng rất đòi hỏi tài nguyên cao. Theo Nvidia, bạn nên sử dụng card đồ họa GeForce RTX 2060 hoặc mới hơn. Sau đây là danh sách các card màn hình tương thích với RTX.

  • GeForce RTX 2060
  • GeForce RTX 2060 Super
  • GeForce RTX 2070
  • GeForce RTX 2070 Super
  • GeForce RTX 2080
  • GeForce RTX 2080 Super
  • GeForce RTX 2080 Ti
  • Titan RTX

Ngoài ra thông số kỹ thuật hệ thống của bạn cũng sẽ ảnh hưởng đến cách trò chơi hoạt động. Vì vậy, hãy chắc chắn máy tính của bạn đáp ứng yêu cầu sai

  • Intel Core i5 10400 hoặc AMD Ryzen 5 3600
  • RAM Corsair DDR4 16GB hoặc 32GB
  • SSD Samsung 860 EVO 250GB hoặc SSD Samsung 970 EVO 250GB

Xem thêm:

Nếu đã hiểu rõ các vấn đề xoay quanh chủ đề Ray Tracing là gì thì đừng quên like, share và thường xuyên ghé thăm GhienCongNghe bạn nhé.