Công nghệ Ray Tracing đã trở thành tiêu chuẩn vàng cho đồ họa game chân thực, mang lại hiệu ứng ánh sáng, đổ bóng và phản chiếu tuyệt đẹp. Tuy nhiên, không ai phủ nhận rằng nó cũng là một gánh nặng lớn lên phần cứng, ngay cả với những chiếc card đồ họa mạnh mẽ nhất. Để giải quyết thách thức này và mở đường cho kỷ nguyên game Path Tracing, Microsoft đã công bố DirectX Raytracing (DXR) 1.2, hứa hẹn những cải tiến hiệu suất đột phá nhờ hai công nghệ tiên tiến: Opacity Micromaps (OMMs) và Shader Execution Reordering (SER).
Cảnh trong game Alan Wake 2 với hiệu ứng ray tracing và ánh sáng đèn pin chân thực
DXR 1.2: Bước Đột Phá Với Tốc Độ Xử Lý Ray Tracing Vượt Trội
Microsoft khẳng định DXR 1.2 sẽ mang đến sự cải thiện hiệu suất đáng kể, lên đến 2.3 lần trong các tựa game ray tracing và path tracing. Những tính năng này được giới thiệu chi tiết tại GDC 2025, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc tối ưu hóa công nghệ dò tia.
Shader Execution Reordering (SER): Tối Ưu Hóa Xử Lý Tia Sáng
Shader Execution Reordering, hay SER, là một công nghệ được thiết kế để cải thiện hiệu quả xử lý các tác vụ ray tracing bằng cách sắp xếp lại thứ tự thực thi shader. Khi các tia sáng va chạm với các bề mặt khác nhau trong một cảnh game, chúng có thể dẫn đến sự phân kỳ shader (shader divergence) – tức là các shader phải được thực thi trên các luồng khác nhau, làm giảm hiệu suất. SER chủ động sắp xếp lại các shader đang được thực thi để gom nhóm các tác vụ tương tự lại với nhau, từ đó tăng tốc độ xử lý các shader ray tracing.
Công nghệ SER không hoàn toàn mới; Nvidia đã giới thiệu nó cùng với dòng GPU RTX 40-series của mình. Giờ đây, Microsoft đang đưa SER vào DXR 1.2 để phổ biến công nghệ này rộng rãi hơn cho tất cả các nhà sản xuất phần cứng. Microsoft cho biết SER có thể mang lại hiệu suất cải thiện lên đến 2 lần trong một số tình huống nhất định, đồng thời mở ra cánh cửa cho nhiều tựa game path-traced hơn trong tương lai.
Hiệu suất game Alan Wake 2 chạy trên Steam Deck, minh họa cho việc tối ưu hiệu năng ray tracing
Opacity Micromaps (OMMs): Xử Lý Chi Tiết Ánh Sáng Phức Tạp Hiệu Quả Hơn
Tương tự như SER, Opacity Micromaps (OMMs) cũng là một tính năng đã ra mắt với GPU RTX 40-series và giờ đây được Microsoft tích hợp trực tiếp vào DXR. OMMs tập trung vào việc xử lý hiệu quả sự tương tác của ánh sáng với các chi tiết phức tạp có độ trong suốt hoặc mờ đục, như lá cây, khói, sương mù hoặc lưới thép.
Thay vì phải tính toán các tương tác ánh sáng phức tạp với các lưới hình học siêu mịn, OMMs tạo ra một “bản đồ nhỏ” về mức độ mờ đục (opacity) của đối tượng. Điều này giúp card đồ họa dễ dàng tính toán cách ánh sáng tương tác với các chi tiết này, đặc biệt quan trọng trong các cảnh có sự sắp xếp độ mờ đục phức tạp. Ví dụ điển hình có thể thấy trong các hiệu ứng vật liệu trong Portal RTX hay cách ánh sáng xuyên qua các lớp sương mù trong Alan Wake 2.
Minh họa Opacity Micromaps (OMMs) giúp xử lý ánh sáng tương tác với vật thể trong game, tối ưu ray tracing
Microsoft cho biết OMMs có thể tăng hiệu suất lên tới 2.3 lần trong các tựa game path-traced. Điều đáng chú ý là những cải tiến hiệu suất này không chỉ là những con số trên giấy tờ. Chúng sẽ giúp các nhà phát triển game hiện thực hóa những tính năng ray tracing mà trước đây không thể thực hiện được do giới hạn hiệu năng, mang lại trải nghiệm hình ảnh tuyệt mỹ hơn cho người chơi. Mika Vehkala, CTO của Remedy, thậm chí đã đồng trình bày tại buổi thuyết trình của Microsoft tại GDC, chi tiết cách OMMs và SER hoạt động trong Alan Wake 2.
Trong khi Nvidia đã triển khai hai tính năng này trên dòng GPU RTX 40-series, Microsoft đang hợp tác chặt chẽ với các đối tác như AMD, Intel và Qualcomm để đảm bảo DXR 1.2 được hỗ trợ rộng rãi trên nhiều nền tảng phần cứng trong tương lai. DXR 1.2 dự kiến sẽ được cung cấp cho các nhà phát triển bắt đầu từ tháng 4.
DXR 1.2 với Shader Execution Reordering và Opacity Micromaps là một bước tiến quan trọng, không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất ray tracing trên phần cứng hiện tại mà còn mở ra nhiều khả năng mới cho đồ họa game thế hệ tiếp theo. Với sự hỗ trợ rộng rãi từ các nhà sản xuất chip, người dùng có thể mong đợi những trải nghiệm hình ảnh chân thực và mượt mà hơn trong các tựa game ray tracing và path tracing sắp tới. Hãy chia sẻ ý kiến của bạn về những công nghệ mới này và tiềm năng của chúng trong tương lai của ngành game!
