Công nghệ Ray Tracing vẫn thường được nhắc tên đến trên các diễn đàn số hóa, có khả năng mang đến những trải nghiệm đồ họa đỉnh cao cho các tín đồ công nghệ. Nhưng cụ thể về những đặc điểm, nguyên lý hoạt động và tính năng nổi bật của công nghệ này là gì thì hãy xem ngay bài viết dưới đây nhé!
Ray Tracing là gì?
Trong các thuật ngữ thuộc về đồ họa máy tính, Ray Tracing (tiếng Việt là Dò tia) là kỹ thuật tạo được dùng để tạo ra một hình ảnh bằng cách dò đường đi của ánh sáng thông qua các điểm ảnh trên một mặt phẳng. Bên cạnh đó, kỹ thuật này sẽ mô phỏng hiệu ứng của nó khi tương tác với các vật ảo xung quanh.
Ray Tracing có thể tạo ra những hình ảnh chân thực và sắc nét hơn, có kết quả vượt trội hơn phương pháp thông thường làm tiêu tốn nhiều hiệu năng của máy tính. Điều này đồng nghĩa với việc kỹ thuật dò tia này sẽ ít tiêu tốn điện năng, phù hợp với việc kết xuất hình ảnh đòi hỏi nhiều yêu cầu gắt gao như ảnh đồ họa máy tính tĩnh, kỹ xảo điện ảnh. Hình ảnh hiển thị sẽ trông như thật, đẹp mắt và tạo được trải nghiệm hình ảnh đỉnh nhất.
Tuy nhiên, trước đây Ray Tracing sẽ không phù hợp với việc kết xuất đồ họa thời gian thực như trong các trò chơi điện tử vì kỹ thuật này cần phải có một khoảng thời gian dài để kết xuất một khung hình. Do đó mà trong những năm gần đây nhiều hãng công nghệ lớn đã sản xuất các loại phần cứng máy tính đã được nâng cấp để tương thích với việc sử dụng kỹ thuật dò tia trong thời gian thực. Kỹ thuật này có nhiều tính năng mô phỏng nhiều loại hiệu ứng quang học trong thực tế như khúc xạ ánh sáng, phản chiếu,… trực tiếp giúp trải nghiệm chơi game tốt hơn.
Cách hoạt động của công nghệ Ray Tracing
Vì mục đích của công nghệ Ray Tracing chính là tạo ra hiệu ứng ánh sáng ảo và mang đến chất lượng hình ảnh sắc nét, đổ bóng tự nhiên để trải nghiệm chân thực hơn. Nếu bạn áp dụng kỹ thuật này để chiếu sáng giả lập gần giống với đời thực thì những yếu tố xung quanh sẽ sinh động hơn và mang đến hình ảnh tuyệt vời nhất có thể.
Ví dụ như dùng phương pháp chiếu sáng truyền thống, một căn phòng có cửa sổ đang mở thì ánh sáng chiếu vào sẽ không được thật và nhàm chán. Nhưng khi dùng Ray Tracing thì phần đồ họa sẽ tạo được điểm nhấn và có cảm giác chân thật hơn.
Chi tiết về quá trình hoạt động của Ray Tracing sẽ diễn ra như sau:
- Bắt đầu phát ra tia sáng thông qua một điểm tiếp xúc gọi là viewpoint (điểm chùm tia)
- Bắt được giao điểm giữa điểm chùm tia với vật thể trong không gian 3D, và quá trình này sẽ ghi lại thông tin về tia sáng giao điểm như vị trí, hướng và khoảng cách các giao điểm
- Sau đó, những tia sáng đó gửi ra một tia sáng phản xạ theo quy tắc phản xạ hoàn hảo khi ánh sáng được phản xạ từ một bề mặt phẳng. Hoặc sẽ theo quy tắc phản xạ mờ khi ánh sáng được phản xạ từ bề mặt không phẳng.
- Tùy thuộc vào đặc điểm của vật thể và môi trường xung quanh, tia sáng có thể được lan truyền trong vật thể hoặc môi trường đó hoặc bị hấp thụ bởi nó.
- Bước tiếp theo là thu gom thông tin từ các nguồn sáng mà nó tiếp xúc được với các vật thể (bao gồm màu sắc, ánh sáng môi trường, hiệu ứng quang học,…)
- Đúc kết lại quá trình này là tạo hình ảnh. Tất cả thông tin sẽ được kết hợp để tạo ra hình ảnh cuối cùng chân thực và sắc nét hơn.
Những tính năng nổi bật của công nghệ dò tia Ray Tracing
Phản chiếu (Ray tracing – Reflection)
Điểm đặc biệt của kỹ thuật Ray Tracing là có khả năng phản chiếu lên bề mặt của vật thể theo thời gian thực, điều này được thực hiện qua cách dò theo tia sáng phát ra từ nguồn sáng và phản chiếu lại.
Bạn có thể dễ dàng thấy được sự khác biệt qua kết quả mà kỹ thuật dò tia mang đến. Các tựa game thường sẽ là hình 2D được dựng sẵn để tạo ra độ phản chiếu, do vậy nó sẽ không thay đổi nếu bạn thay đổi góc độ.
Đổ bóng (Ray traced shadows)
Cũng như hiệu ứng phản chiếu, việc đổ bóng các vật thể trong game như thông thường sẽ được dựng 2D sẵn nên sẽ không có chuyển động và sinh động. Nhưng khi tính năng đổ bóng “làm việc” thì mọi thứ sẽ tuân thủ đúng các định luật vật lý, thay đổi linh động tùy vào nguồn sáng.
Các nhân RT Cores sẽ dò tất cả nguồn sáng có mặt trong hình ảnh để xác định độ che khuất của vật thể so với nguồn sáng, từ đó bóng của vật thể sẽ dần được hình thành.
Chiếu sáng tổng thể (Ray Traced Dlobal Illumination)
Với chế độ chiếu sáng tổng thể này, ánh sáng sẽ dễ dàng phản xạ lên bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh một cách tự nhiên, sinh động hơn. Để có thể làm được điều này, máy đòi hỏi một lượng phần cứng vô cùng lớn để xử lý một lượng lớn các tia sáng đang vừa phản xạ, vừa tán xạ lên bề mặt.
Đổ bóng môi trường (Ray Traced Ambient Occlusion)
Không ngoài khả năng đổ bóng cho chủ thể, Ray Tracing sẽ đổ bóng chi tiết cho toàn bộ môi trường trong game. Tính năng Ray Traced Ambient Occlusion hoàn toàn có thể giúp bạn đổ bóng nhiều vật thể với đa dạng nguồn sáng, cường độ ánh sáng, phản xạ ánh sáng qua các luồng ánh sáng từ các nhân RT Cores.
Phát xạ ánh sáng (Ray Tracing Emissive Lighting)
Bạn sẽ muốn chơi một game mà có hiệu ứng tia lửa sáng tại chỗ hay là một game có hiệu ứng tia chớp lửa thổi bùng lên rất sống động? Chắc chắn là lựa chọn một tựa game có hiệu ứng sắc sảo hơn, đó là nhờ tính năng phát xạ ánh sáng giúp giả lập các luồng sáng nhỏ với cường độ ánh sáng khác nhau.
Ánh sáng này có tác động lớn với môi trường xung quanh nên sẽ cho ra những hiệu ứng chân thực nhất có thể.
Những lợi ích mà Ray Tracing mang lại khi chơi game
Ray Tracing cung cấp chất lượng hình ảnh cao và chính xác, bởi vì nó mô phỏng cách ánh sáng hoạt động trong thế giới thực để cho ra hiệu ứng real nhất. Mang đến không gian giải trí siêu đã và siêu thực cho các game thủ, dễ dàng xác định được mục tiêu qua các hình ảnh phản chiếu, tăng độ kịch tính cho game, ngoài ra còn nâng cao được trải nghiệm chơi game đỉnh cao nhất mọi thời đại.
Ngoài ra, kỹ thuật này sẽ có thể tiết kiệm chi phí sản xuất game, phim ảnh vì làm được nhiều công đoạn mà kết quả lại rất tốt. Tiết kiệm tài nguyên môi trường từ các bản đồ game nhờ đó có thể giảm dung lượng khi lưu trữ và cài đặt.
Không chỉ phục vụ cho việc giải trí, Ray Tracing còn thúc đẩy việc sáng tạo nghệ thuật và mang đến những tác phẩm độc đáo. Bạn còn có thể ứng dụng nó trong ngành thiết kế và kiến trúc, tạo nên những bản thiết kế hoàn thiện nhất trước khi xây dựng.
Những dòng card đồ họa nào hỗ trợ công nghệ dò tia Ray Tracing
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều card đồ họa hỗ trợ công nghệ Ray Tracing, đặc biệt là các hãng chip lớn như NVIDIA với GeForce RTX Series (là sự lựa chọn hàng đầu vì có hiệu năng tốt và nhiều phiên bản) và AMD với Radeon RX 6000 Series (sử dụng kiến trúc RDNA 2 và cung cấp hiệu năng tốt cho công nghệ này).
Bên cạnh đó là Console Gaming với các thế hệ máy chơi game mới như PlayStation 5 và Xbox Series X cũng hỗ trợ kỹ thuật này.
Một số tựa game hỗ trợ tính năng Ray Tracing khi chơi
Dưới đây sẽ là một số tựa game có hỗ trợ Ray Tracing, bạn sẽ dễ tìm ra những tựa game quen thuộc hoặc theo sở thích của mình để trải nghiệm thử. Cùng tham khảo qua danh sách game dưới đây nhé!
| Các tựa game có dùng Ray Tracing trên website của NVIDIA | |
| Battlefield 2042 | Call of Duty: Black Ops Cold War |
| Cyberpunk 2077 | Ghostrunner |
| Fortnite | Wolfenstein: Youngblood |
| Martha is Dead | Godfall |
| MechWarrior 5 | Call of Duty: Modern Warfare |
| Shadow of the Tomb Raider | Metro Exodus |
| Watch Dogs: Legion | World of Warcraft: Shadowlands |
| Ready or Not | Dying Light 2 |
| The Medium | A Plague Tale: Requiem |
| Synched: Off Planet | Wolfenstein Youngblood |
| Five Nights At Freddy’s: Security Breach | Marvel’s Guardians of the Galaxy |
| Enlisted | Amid Evil |
| Chorus | Chernobyl Lite |
| Doom Eternal | Bright Memory: Infinite |
| Battlefield V | Bright Memory |
| Far Cry 6 | Hitman 3 |
| Quake II RTX | Resident Evil 2 |
| Resident Evil 3 | Resident Evil 7 |
| Resident Evil Village | Ring Of Elysium |
Cách bật tính năng Ray Tracing
Mỗi loại game sẽ có cách mở Ray Tracing khác nhau, đặc biệt là với một số tựa game bạn sẽ cần phải khởi động lại trò chơi để quá trình game hoạt động mượt mà nhất. Khi máy tính của bạn cũng được trang bị VGA, những thao tác bật tính năng này sẽ diễn ra vô cùng đơn giản.
Yêu cầu cấu hình cần có để bật Ray Tracing
Tuy cách khởi động đơn giản nhưng Ray Tracing vẫn yêu cầu thiết bị của bạn đáp ứng những yêu cầu sau:
- GPU có hỗ trợ công nghệ dò tia Ray Tracing. Có thể mở Control Panel và tìm kiếm thông tin về card đồ họa trên máy của bạn.
- Game có hỗ trợ công nghệ dò tia Ray Tracing
- Cài đặt DirectX 12 trên máy tính
Cách bật Ray Tracing trên một số tựa game
Fortnite
Bước 1: Đầu tiên, bạn cần vào mục Setting
Bước 2: Tiến hành kéo xuống mục Ray Tracing
Bước 3: Chuyển sang chế độ On và hoàn tất.
Call of Duty: Black Ops Cold War
Bước 1: Tương tự như trên Fortnite, bạn cần vào Setting đầu tiên
Bước 2: Tiếp theo bạn chọn Graphics
Bước 3: Kéo đến phần Ray Tracing, bạn chọn Enable để chuyển sang chế độ bật và hoàn tất.
Tổng kết
Đó là tất tần tật những giải đáp về công nghệ Ray Tracing trên máy tính, hy vọng đây sẽ là thông tin giúp bạn có những trải nghiệm tuyệt vời nhất với các trò chơi giải trí hoặc phục vụ công việc cần thiết.
Ngoài những thông tin trên, khi bạn cần tích hợp một card đồ họa có hỗ trợ Ray Tracing thì hãy xem xét kỹ nhu cầu hiện tại của bạn, ngân sách bạn có và những tính năng khác mà card có thể cung cấp ngoài Ray Tracing.
