Nvidia DLSS đã trở thành một cái tên quen thuộc trong giới công nghệ và game thủ, nhưng một tính năng quan trọng trong bộ công cụ nâng cao hiệu suất này thường không nhận được sự chú ý xứng đáng: Ray Reconstruction. Lý do là vì nó chỉ mới xuất hiện trong một số ít trò chơi, bất chấp những kết quả ấn tượng mà nó có thể mang lại. Tính năng này hiện đã có mặt cùng với bản cập nhật Path Tracing được mong đợi từ lâu cho tựa game hành động đình đám Doom: The Dark Ages, và người dùng có thể tải xuống miễn phí ngay bây giờ. Chúng tôi đã có cơ hội trải nghiệm sớm bản cập nhật này để khám phá tác động của Path Tracing trong game, và quan trọng hơn, cách Ray Reconstruction cải thiện nó.
Path Tracing trong Doom: The Dark Ages và Nhu Cầu Khử Nhiễu Thời Gian Thực
Công nghệ “Full Ray Tracing” và sự khác biệt
Đầu tiên, hãy nói về những điểm nhấn thị giác. Doom: The Dark Ages tích hợp bốn hiệu ứng được dò tia (path-traced): đổ bóng, phản xạ, ánh sáng phát xạ và chiếu sáng toàn cầu khuếch tán. Đây là điều mà Nvidia gọi là “full ray tracing” (dò tia hoàn chỉnh), nghĩa là gần như toàn bộ hệ thống ánh sáng được xử lý bằng dò tia đường dẫn, tương tự như các tựa game đình đám khác như Alan Wake 2 và Indiana Jones and the Great Circle. Tuy nhiên, trong Doom: The Dark Ages, hiệu ứng này tinh tế hơn đáng kể. Trò chơi vốn đã có công nghệ dò tia luôn bật, nên sự khác biệt về chất lượng hình ảnh thường nhỏ hơn nhiều so với các tựa game khác có Path Tracing, nơi bạn có thể thấy sự thay đổi “một trời một vực” rõ rệt.
Ánh sáng xanh từ vết nứt và độ bóng trên súng trong Doom The Dark Ages với Path Tracing
Dù vậy, vẫn có những khác biệt rõ rệt. Chẳng hạn, ánh sáng xanh được thể hiện chính xác hơn nhiều trong các vết nứt trên sàn nhà. Ngoài ra, độ bóng specular highlight trên mô hình khẩu súng cũng được nắm bắt chi tiết hơn, tạo cảm giác chân thực. Bản cập nhật này cũng thể hiện rõ các phản xạ được dò tia đường dẫn, không chỉ xuất hiện trên các vật phẩm rải rác dưới đất mà còn trên những viên đạn bay vèo vèo khắp bản đồ. Ánh sáng tăng cường từ vũ khí và các vụ nổ thực sự khiến Doom: The Dark Ages trở nên hỗn loạn hơn, điều này khá bất ngờ nếu xét đến tốc độ vốn có của trò chơi.
Tại sao cần khử nhiễu (Denoiser) trong đồ họa Path Tracing?
Tất cả các hình ảnh minh họa chất lượng cao trong bài viết này đều được tạo ra bằng Nvidia Ray Reconstruction, một phần không thể thiếu của DLSS và tương thích với tất cả các GPU RTX. Nếu vì lý do nào đó bạn không muốn sử dụng Ray Reconstruction, bạn vẫn có thể quay lại bộ khử nhiễu (denoiser) thời gian thực truyền thống của Nvidia. Khử nhiễu là một phần quan trọng và thường bị đánh giá thấp trong quá trình dò tia đường dẫn thời gian thực. Nó giúp làm mượt các cạnh thô của hiệu ứng dò tia (ray tracing hoặc path tracing) để loại bỏ “nhiễu” kỹ thuật số, tạo ra một hình ảnh cuối cùng trông tự nhiên và chính xác. Bạn có thể hình dung một ví dụ ban đầu về denoiser thời gian thực của Nvidia trong Watch Dogs: Legion.
Hình ảnh chung một phân cảnh trong Doom The Dark Ages với hiệu ứng Path Tracing
Với công nghệ dò tia đường dẫn (Path Tracing), các tia sáng được chiếu ra từ mỗi pixel và những tia này sẽ bật nảy khắp khung cảnh cho đến khi chúng (hy vọng) kết thúc tại một nguồn sáng. Vấn đề của phương pháp này – và cũng là lý do tại sao Path Tracing lại tốn kém tài nguyên tính toán đến vậy – là rất nhiều tia không thể kết thúc tại nguồn sáng. Chúng bật nảy vô định và không bao giờ trả về giá trị màu (ánh sáng) cho pixel. Những pixel trống này chính là “nhiễu”, và chúng trông giống như hình ảnh từ một máy ảnh phim bị nhiễu hạt. Denoiser có nhiệm vụ làm sạch những pixel không có giá trị ánh sáng này bằng các kỹ thuật tương tự như upscale, thay vì chỉ đơn giản là chiếu thêm tia, điều này sẽ làm tăng đáng kể khối lượng tính toán.
Nhược điểm của Denoiser truyền thống
Mặc dù không thực sự “upscaling” bất cứ thứ gì, nhưng quá trình khử nhiễu thường liên quan đến tái tạo không gian (spatial reconstruction), nơi các pixel lân cận cung cấp gợi ý về giá trị màu, và tái tạo thời gian (temporal reconstruction), nơi các khung hình trước đó cung cấp gợi ý về giá trị màu. Trong quá trình khử nhiễu, các chi tiết nhỏ thường bị mất đi. Ánh sáng không chiếu mạnh như lẽ ra phải có, bóng bị nhòe, và các phản xạ trông như được bao phủ bởi một lớp kính mờ. Đó chính là lúc Ray Reconstruction phát huy tác dụng. Thay vì sử dụng các kỹ thuật khử nhiễu cũ, nó sử dụng một mô hình AI để dự đoán các chi tiết nhỏ này tốt hơn, và kết quả thực sự đáng kinh ngạc.
Ray Reconstruction: Bước Đột Phá Cho Path Tracing
Kết quả thực tế: Cải thiện phản xạ sắc nét
So sánh phản xạ sắc nét trong vũng nước với Ray Reconstruction Bật và Tắt
Hình ảnh minh họa trên thực sự kể lên toàn bộ câu chuyện. Có thể nói rằng chỉ riêng Ray Reconstruction đã tạo ra sự khác biệt lớn hơn so với toàn bộ Path Tracing về chất lượng hình ảnh, ít nhất là khi nói đến một phản xạ sắc nét như bạn có thể thấy trong hình ảnh đầu tiên (chính là hình trên). Các phản xạ sắc nét trong vũng nước là nơi Ray Reconstruction thực sự tỏa sáng, vì các chi tiết nhỏ thường bị làm mờ trong quá trình khử nhiễu truyền thống. Denoiser truyền thống có xu hướng dựa quá nhiều vào các pixel lân cận, làm cho phản xạ bị nhòe thành một khối ánh sáng. Ray Reconstruction khắc phục triệt để vấn đề này.
Tác động đến đổ bóng và ánh sáng
Mặc dù phản xạ là nơi Ray Reconstruction thể hiện rõ nhất sức mạnh của mình, nhưng nó cũng mang lại lợi ích to lớn cho các hiệu ứng đổ bóng, điều mà bạn có thể thấy rõ qua các hình ảnh tiếp theo. Ở hình ảnh thứ hai, hiệu ứng che khuất môi trường (ambient occlusion) trên những mấu nhỏ trên cây trở nên rõ rệt và ấn tượng hơn rất nhiều khi bật Ray Reconstruction; nó gần như tạo cảm giác như trò chơi đang sử dụng một mô hình chất lượng cao hơn, mặc dù thực tế không phải vậy. Trong hình ảnh thứ ba, bóng của cây bị nhòe và mất chi tiết khi không có Ray Reconstruction, nhưng từng chiếc lá hiện lên sắc nét đáng kinh ngạc khi tính năng này được bật.
Cải thiện chi tiết đổ bóng và hiệu ứng che khuất môi trường trên cây với Ray Reconstruction
Những khác biệt trở nên tinh tế hơn một khi bạn rời khỏi các phản xạ trực tiếp hoặc đổ bóng. Hình ảnh thứ tư cho thấy những thay đổi nhỏ mà Ray Reconstruction có thể mang lại đối với cường độ và sự lan tỏa của ánh sáng trong một cảnh. Ngọn đuốc trông sáng hơn với Ray Reconstruction. Không chỉ ánh sáng bật nảy từ sàn nhà sáng hơn, mà ánh sáng còn đi xa hơn vào khung cảnh; khi không có nó, ánh sáng mờ dần nhanh chóng. Ánh sáng lan tỏa mạnh đến mức bạn có thể thấy nó chiếu sáng lờ mờ dưới gầm bàn ở phía sau. Nếu không có Ray Reconstruction, khu vực dưới gầm bàn trông như một vùng bóng tối không thể lay chuyển.
So sánh cường độ và sự lan tỏa ánh sáng từ ngọn đuốc với Ray Reconstruction
Chúng tôi đã thấy Ray Reconstruction hoạt động hiệu quả trong các tựa game như Alan Wake 2 và Cyberpunk 2077, vì vậy không ngạc nhiên khi nó tạo ra sự khác biệt lớn như vậy trong Doom: The Dark Ages. Mặc dù việc có một bộ khử nhiễu đa năng của Nvidia làm tùy chọn dự phòng là tốt, nhưng bạn thực sự nên sử dụng Ray Reconstruction nếu có thể. Đây chính là yếu tố giúp công nghệ Path Tracing thực sự phát huy tối đa vẻ đẹp của mình.
Ray Reconstruction – Yếu tố then chốt cho đồ họa chân thực
Tóm lại, Ray Reconstruction là một công nghệ đột phá, sử dụng AI để giải quyết những hạn chế cố hữu của các phương pháp khử nhiễu truyền thống. Bằng cách dự đoán chính xác hơn các chi tiết nhỏ trong hình ảnh được tạo ra từ Path Tracing, nó giúp duy trì độ sắc nét của phản xạ, độ rõ ràng của bóng đổ và sự chân thực của cường độ ánh sáng. Điều này mang lại trải nghiệm hình ảnh vượt trội, đưa đồ họa game lên một tầm cao mới, đặc biệt với những tựa game tận dụng tối đa công nghệ dò tia như Doom: The Dark Ages.
Những Cải Tiến Bổ Sung Trong Bản Cập Nhật Path Tracing
Chế độ Benchmark chuyên sâu
Bản cập nhật Path Tracing cho Doom: The Dark Ages hiện đã có sẵn miễn phí, cùng với hỗ trợ Ray Reconstruction. Nhà phát triển id Software cũng đã bổ sung một chế độ benchmark chuyên dụng vào trò chơi, đây là một điểm cộng lớn. Đây thực sự là một tính năng mở rộng đáng kể. Bạn không chỉ có một chế độ benchmark tự động, lặp lại để theo dõi hiệu suất, mà còn nhận được các chỉ số riêng biệt về thời gian khung hình của CPU và GPU, ngoài tỷ lệ khung hình trung bình của bạn. Tuyệt vời hơn nữa, id Software đã bao gồm bảy chế độ benchmark khác nhau dựa trên các bản đồ trong game.
Cảnh chiến đấu tổng thể trong Doom The Dark Ages, minh họa chất lượng đồ họa và môi trường
Một số bản đồ thể hiện các kỹ thuật chiếu sáng đòi hỏi khắt khe hơn, trong khi những bản khác lại tràn ngập kẻ thù để thể hiện hiệu suất bạn có thể mong đợi trong các trận chiến. Đây là một cách tuyệt vời để thử nghiệm hiệu suất của bạn với các cài đặt đồ họa khác nhau. Với vai trò là một người thường xuyên đánh giá phần cứng PC, chúng tôi rất hào hứng khi có thể sử dụng chế độ benchmark này trong các bài đánh giá sắp tới. Chúng tôi tin rằng nhiều game thủ cũng sẽ có cùng suy nghĩ, và hy vọng bạn sẽ có thể so sánh phần cứng của mình với hiệu suất được công bố trong các bài đánh giá sử dụng chế độ benchmark này.
Kết Luận
Bản cập nhật Path Tracing cho Doom: The Dark Ages không chỉ mang đến những cải tiến đồ họa ngoạn mục mà còn khẳng định vai trò không thể thiếu của Ray Reconstruction trong việc hiện thực hóa tầm nhìn của các nhà phát triển. Ray Reconstruction thực sự là “người hùng thầm lặng”, biến những khung cảnh được dò tia đường dẫn trở nên sống động, sắc nét và chân thực hơn bao giờ hết, vượt xa khả năng của các công nghệ khử nhiễu truyền thống.
Nếu bạn đang sở hữu một card đồ họa Nvidia RTX, đừng ngần ngại kích hoạt Ray Reconstruction để trải nghiệm sự khác biệt đáng kinh ngạc mà nó mang lại cho Doom: The Dark Ages và các tựa game hỗ trợ khác. Hãy chia sẻ trải nghiệm của bạn về công nghệ đột phá này và những cải tiến mà nó mang lại cho thế giới game!
