Ray tracing (dò tia) đã không còn là một khái niệm xa lạ trong thế giới đồ họa game, mang đến hiệu ứng ánh sáng và đổ bóng chân thực đến kinh ngạc. Tuy nhiên, công nghệ này luôn đòi hỏi một lượng tài nguyên phần cứng khổng lồ, ngay cả đối với những chiếc card đồ họa mạnh mẽ nhất. Để giải quyết thách thức này và mở ra kỷ nguyên mới cho đồ họa game, Microsoft đã công bố DirectX Raytracing (DXR) 1.2, hứa hẹn mang lại những cải tiến hiệu suất “mang tính đột phá” nhờ hai công nghệ tiên tiến: Opacity Micromaps và Shader Execution Reordering.
DXR 1.2: Nâng Tầm Hiệu Suất Dò Tia Lên Đến 2.3 Lần
Các tính năng mới này được tích hợp trong DirectX Raytracing (DXR) 1.2, đã được Microsoft giới thiệu chi tiết tại sự kiện GDC 2025. Trong đó, Shader Execution Reordering (SER) là điểm khởi đầu đáng chú ý, một công nghệ mà chúng ta đã từng nghe đến trước đây. Đúng như tên gọi, SER thực hiện việc sắp xếp lại các shader một cách linh hoạt trong quá trình hoạt động. Mục tiêu là tránh “phân kỳ shader” (shading divergence) – tình trạng khi các shader được thực thi trên các luồng khác nhau, gây lãng phí tài nguyên. Bằng cách sắp xếp lại, SER giúp các shader dò tia được thực thi nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Nvidia đã giới thiệu SER cùng với dòng GPU RTX 40-series của mình và tiếp tục duy trì trên các thế hệ card đồ họa mới nhất như RTX 5070. Giờ đây, Microsoft đang đưa SER đến với mọi người thông qua DXR 1.2. Microsoft khẳng định rằng SER có thể mang lại cải thiện hiệu suất lên tới 2 lần trong một số tình huống nhất định, đồng thời mở đường cho việc phát triển nhiều game hỗ trợ dò đường ánh sáng (path-traced) hơn trong tương lai.
Hình ảnh minh họa game Alan Wake 2 chạy trên Steam Deck với công nghệ dò tia.
Opacity Micromaps (OMMs) cũng là một tính năng ra mắt lần đầu tiên với GPU RTX 40-series của Nvidia và hiện đã được Microsoft tích hợp trực tiếp vào DXR. Tương tự như SER, tên gọi OMMs đã phần nào nói lên bản chất của công nghệ này. Thay vì cố gắng tính toán các tương tác ánh sáng phức tạp với các lưới chi tiết (finely detailed meshes), OMMs sẽ tạo ra một bản đồ vi mô về mức độ mờ đục (trong suốt) trên đối tượng. Điều này giúp hệ thống dễ dàng hơn trong việc tính toán cách ánh sáng tương tác với các chi tiết nhỏ và phức tạp. OMMs đặc biệt quan trọng trong các cảnh có sự sắp xếp độ mờ đục phức tạp – ví dụ như sương mù thể tích (volumetric fog) – như cảnh bạn có thể thấy trong Portal RTX.
Bản trình bày minh họa cơ chế hoạt động của Opacity Micromaps (OMMs) trong dò tia.
Microsoft cho biết OMMs có thể mang lại cải thiện hiệu suất lên tới 2.3 lần trong các game dò đường ánh sáng, một bước tiến vượt bậc. Tuy nhiên, cần đặt những cải tiến hiệu suất này vào bối cảnh cụ thể. Chúng có thể sẽ “vô hình” đối với người chơi cuối cùng, bởi vì các nhà phát triển sẽ tận dụng các tính năng này để kích hoạt các hiệu ứng ray tracing mà nếu không có OMMs và SER thì sẽ không thể thực hiện được. Mika Vehkala, CTO của Remedy, thậm chí đã đồng thuyết trình trong buổi giới thiệu của Microsoft tại GDC, trình bày chi tiết cách OMMs và SER hoạt động trong tựa game Alan Wake 2.
Như đã đề cập, Nvidia đã triển khai cả hai tính năng này cùng với việc ra mắt GPU RTX 40-series của mình. Nhưng giờ đây, Microsoft đang tích cực làm việc với các đối tác như AMD, Intel và Qualcomm để cùng nhau hỗ trợ DXR 1.2 trong tương lai. Dự kiến, DXR 1.2 sẽ chính thức có mặt cho các nhà phát triển từ tháng 4 tới.
Kết Luận
DirectX Raytracing 1.2, với sự góp mặt của Shader Execution Reordering và Opacity Micromaps, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc tối ưu hiệu suất dò tia. Những công nghệ này không chỉ mang lại cải thiện đáng kể về số khung hình trên giây mà còn mở ra cánh cửa cho các nhà phát triển tạo ra những trải nghiệm đồ họa ray tracing chân thực và phức tạp hơn nữa. Việc Microsoft mở rộng hỗ trợ DXR 1.2 cho nhiều nhà sản xuất phần cứng khác nhau là tín hiệu đáng mừng, hứa hẹn một tương lai rực rỡ cho công nghệ dò tia trên mọi nền tảng. Bạn nghĩ sao về những cải tiến này và tác động của chúng đến các tựa game tương lai? Hãy chia sẻ ý kiến của bạn ở phần bình luận!
