Ray tracing sẽ nhẹ hơn, ít tốn VRAM hơn nhờ sáng chế của Microsoft Liệu có phải là tin vui cho game thủ ?

Bằng sáng chế mới của Microsoft sẽ là cứu cánh cho ngân sách của anh em game thủ trong tương lai, khi mà nhu cầu thì muốn có hiệu ứng hình ảnh đẹp nhờ ray tracing, nhưng ngân sách có hạn, card thì ít bộ nhớ đồ họa. Sáng chế này giúp giảm thiểu dung lượng VRAM cần thiết khi bật ray tracing, giải quyết trực tiếp vấn đề đòi hỏi VRAM ngày càng cao mà không phải game thủ nào cũng đáp ứng được.

Tối ưu hóa Ray Tracing

Công nghệ đột phá mà Microsoft mô tả trong bằng sáng chế tận dụng phương pháp LOD (Level Of Detail – cấp độ chi tiết, anh em đừng nhầm với Diablo II: Lord of Destruction nhé) nhằm cải thiện hoặc giảm hiệu ứng, chất lượng của ray tracing tùy theo nhu cầu. Nội dung trong bằng sáng chế mô tả ray tracing pipeline như là 1 cấu trúc tăng tốc (acceleration structure) có thể được tối ưu hóa với hệ thống LOD, dựa trên nguồn tài nguyên (VRAM) hiện có. Chúng ta cũng có thể ngầm hiểu bằng sáng chế của Microsoft là tạo ra ray tracing dựa trên nguồn tài nguyên (resource-based), linh hoạt (dynamic) theo từng trường hợp.

Yếu tố then chốt của phương pháp tối ưu hóa ray tracing này là residency map (bản đồ vị trí) tương thích với bounding volume hierarchy (phân cấp khối giới hạn) của đối tượng. Hệ thống xử lý đồ họa từ đó có thể sử dụng bản đồ này để xác định mức chất lượng cần thiết cho các đối tượng ở từng thời điểm phù hợp. Để dễ hiểu hơn, anh em chắc quá quen với triết lý thiết kế game 3D, đặc biệt là góc nhìn thứ nhất hoặc góc nhìn thứ ba. Trong những tựa game như vậy, chất lượng hình ảnh, từ vật thể, bản đồ, địa hình… sẽ có mức chi tiết khác nhau tùy vị trí của chúng so với nhân vật, xa thì mờ hơn và càng gần thì càng rõ.

LOD của Microsoft ứng dụng kiểu tương tự, tức là ray tracing sẽ không phải chạy cho mọi vật thể trong khung cảnh như nhau, mà tùy theo vị trí của vật thể đó so với nhân vật, hay góc nhìn của người chơi, mà rõ hay mờ, nhiều hiệu ứng dò tia hay ít. Điều này giúp tiết kiệm tài nguyên – cụ thể là VRAM – khá nhiều, cắt giảm chất lượng hình ảnh ở những khu vực không cần thiết.

Ray tracing ngay từ khi ra mắt đã tiêu tốn nhiều sức mạnh xử lý của GPU, dĩ nhiên không thể thiếu được phần dung lượng VRAM lớn. Hiện tại đối với các game có ray tracing, trừ khi sở hữu hệ thống đủ mạnh, còn không đa phần sẽ tắt tùy chọn này đi, đổi lại là tốc độ khung hình đảm bảo mượt mà. Ngoài ra, giảm tải cho ray tracing cũng có cách khác – nâng cấp chất lượng hình ảnh như NVIDIA DLSS, AMD FSR hay Intel XeSS cho máy tính để bàn, hoặc checkerboarding trên console.

Nếu cấu hình không đủ, giải pháp sẽ là dựng hình ở độ phân giải thấp kèm bật ray tracing, sau đó tận dụng giải pháp upscaling để che giấu bớt khuyết điểm hình ảnh. Sự xuất hiện của hệ thống LOD riêng cho ray tracing, tách biệt khỏi dựng hình theo độ phân giải sẽ mang lại cho nhà phát triển game nhiều linh hoạt hơn, nhất là lúc tối ưu hiệu năng.

Thực tế thì hệ thống LOD của Microsoft sẽ giúp các card đồ họa có VRAM hạn chế (cỡ 8 – 10 GB) đủ sức để đáp ứng nhu cầu bật hiệu ứng ray tracing cho game. Dĩ nhiên LOD cũng sẽ có hiệu quả nhất định với những mẫu card dung lượng bộ nhớ đồ họa thấp hơn, 6 GB hay thậm chí là 4 GB, để người chơi ít nhiều thưởng thức, trải nghiệm được ray tracing là gì.

Hệ thống LOD cũng có thể có ích cho hệ console, chẳng hạn như PlayStation 5, để có hiệu năng ray tracing trong game mượt mà hơn, vì dù PS5 có VRAM 16 GB nhưng chỉ khoảng 12 GB là hữu dụng. Có thể bằng sáng chế của Microsoft sẽ trở thành bước ngoặt trong lĩnh vực thiết kế và hiệu năng GPU, dù hiện tại chưa rõ khi nào hoặc liệu nó sẽ được ứng dụng thực tế hay không.

Bằng sáng chế hệ thống LOD của Microsoft