Bước tiến lớn cho ray tracing, nhưng chưa phải phép màu tức thì
DirectX Raytracing (DXR) là giao diện của Microsoft giúp trò chơi sử dụng kỹ thuật dò tia để mô phỏng ánh sáng, phản chiếu và bóng đổ trong cảnh 3D. Microsoft vừa công bố đợt mở rộng DXR lớn nhất kể từ khi công nghệ này ra mắt năm 2018, thông qua các tính năng mới trong DirectX 12 Agility SDK 1.722 Preview. Đây là tin đáng chú ý với người chơi ray tracing PC: các cải tiến nhắm vào khâu tổ chức dữ liệu hình học vốn ngốn tài nguyên, thay vì chỉ hứa hẹn tăng tốc xử lý tia một cách chung chung. Tuy nhiên, con số giảm bộ nhớ GPU tới 90% là tiềm năng ghi nhận trong một thử nghiệm cụ thể, không phải lời bảo đảm cho mọi trò chơi. Giá trị của bản cập nhật sẽ được quyết định bởi cách các nhà phát triển ứng dụng nó.
SDK 1.620 Retail cũng được phát hành với các cải tiến về hiệu quả GPU và Advanced Shader Delivery, trong khi 1.722 hiện ở bản Preview. Vì vậy, đây là nền tảng kỹ thuật đầy hứa hẹn, chưa phải bản nâng cấp khiến mọi máy tính tự động chạy game nhanh hơn.
Chia nhỏ dữ liệu để tránh dựng lại từ đầu
Ray tracing cần cấu trúc tăng tốc, thường là BVH, để tìm giao điểm giữa tia sáng và hình học trong cảnh. Việc xây dựng, cập nhật các cấu trúc này có thể tốn nhiều năng lực tính toán khi thế giới game dày đặc chi tiết, có nhiều vật thể chuyển động hoặc liên tục nạp thêm hình học. Clustered Geometry xử lý bài toán ở cấp độ mô hình: chia hình học thành các cụm có thể tái sử dụng, mỗi cụm chứa tối đa 256 tam giác và đỉnh. Thay vì dựng lại dữ liệu của cả mô hình sau mỗi thay đổi, GPU có thể kết hợp hoặc cập nhật các cụm cần thiết. Cách này còn mở ra khả năng dùng chung mô hình chi tiết cho rasterization và ray tracing, thay vì phải hạ độ phức tạp của hình học để tiết kiệm tài nguyên.
PTLAS bổ sung cách tiếp cận tương tự ở quy mô toàn cảnh: chỉ cập nhật những vùng đã thay đổi thay vì làm mới toàn bộ cấu trúc cấp cao nhất. Kết hợp với cơ chế xây dựng cấu trúc do GPU điều khiển, các tính năng này có thể giảm công việc lặp lại trong những thế giới game rộng và năng động. Lợi ích không chỉ nằm ở tốc độ dựng cấu trúc; dữ liệu ray tracing gọn hơn cũng có thể giảm áp lực lên bộ nhớ GPU.
Con số 90% đến từ một tình huống thử nghiệm cụ thể
Trong dự án mẫu chạy trên AMD Radeon RX 9070, Microsoft ghi nhận bộ nhớ dành cho các cấu trúc giảm từ 7.519 MB xuống 774 MB, tức gần 90%. Cùng phép so sánh, tốc độ khung hình tăng từ 1,2 lên 79 FPS; thời gian dựng cấu trúc trên GPU giảm từ 788 xuống 3,11 mili giây, còn thời gian ray tracing giảm từ 72,6 xuống 9,27 mili giây. Những số liệu này cho thấy Clustered Geometry có thể tạo khác biệt rất lớn khi phương pháp truyền thống trở thành nút thắt, nhưng không nên được hiểu là mức tăng hiệu năng phổ quát.
Microsoft nhấn mạnh kết quả đến từ một dự án mẫu với cấu hình cụ thể, nên không thể suy ra mọi game sẽ giảm 90% bộ nhớ hay đạt mức FPS tương tự. Hiệu quả thực tế tùy thuộc vào cảnh, thiết kế trò chơi và cách tích hợp. Đây là bằng chứng về tiềm năng của công nghệ, không phải phép thử đại diện cho toàn bộ thư viện game.
Nhà phát triển mới là mắt xích quyết định
Người chơi chưa nên kỳ vọng các game hiện có tự nhiên chạy nhanh hơn sau khi SDK ra mắt. Các chức năng ray tracing mới cần được nhà phát triển triển khai và trình điều khiển tương thích hỗ trợ. Điều đó khiến tác động ban đầu phụ thuộc vào việc studio có cập nhật công cụ, nội dung và quy trình dựng cảnh hay không; phần cứng mạnh hơn không thể thay thế bước tích hợp phần mềm.
Microsoft dự kiến phát hành phiên bản chính thức cùng Agility SDK 1.621 vào đầu tháng 12, đồng thời cho biết sẽ mở rộng hỗ trợ sang các nhà sản xuất khác. Thời điểm những game thương mại đầu tiên áp dụng các quy trình mới vẫn chưa rõ. Vì vậy, bản mở rộng này đáng theo dõi hơn là đáng để người chơi nâng cấp kỳ vọng ngay: nó có thể giúp ray tracing nhẹ hơn trên nhiều cấu hình PC, nhưng chỉ khi các studio biến tiềm năng kỹ thuật thành hỗ trợ thực tế trong game.
