Công nghệ Ray Tracing trên RTX 20x series, bước đột phá lớn về công nghệ đồ họa có gì đặc biệt?

Mới đây, NVIDIA đã cho ra mắt bộ ba card đồ họa mới GeForce RTX 2070, 2080 và 2080Ti, hứa hẹn về khả năng dựng hình mới giống với đời thật hơn. Theo NVIDIA, nhờ công nghệ dựng hình Ray Tracing (dựng hình dò tia) nên GeForce RTX có sức mạnh hớn cả hệ thống gồm 4 GPU Volta hay 10 chiếc GeForce GTX 1080Ti.

Vậy, Ray Tracing, công nghệ dựng hình dò tia là gì, và so với công nghệ kiết xuất đồ họa hiện tại thì nó khác biệt như thế nào?

Về cơ bản, kỹ thuật dò tia sẽ dựa trên hành vi của ánh sáng trong thời gian thực khi tương tác với các đối tượng trong khung cảnh để dựng hình.

Kiến trúc đồ họa mới của NVIDIA có tên gọi là Turing đã giải quyết hàng loạt vấn đề của công nghệ dò tia hiện nay.

Công nghệ dò tia phù hợp cho việc bổ sung các hiệu ứng ánh sáng chân thực.

Card Turing sử dụng công nghệ dò tia có giá rất đắt nên nó chưa bao giờ được đưa tới các GPU cho người dùng phổ thông. Nhưng hiện nay NVIDIA lại sẵn sàng làm điều đó.

Vậy công nghệ dò tia này đặc biệt như thế nào?

Công nghệ đồ họa hiện nay là sử dụng kỹ thuật raster (Rasterization), mô phỏng ánh sáng và hành vi của ánh sáng trong một khung cảnh nhất định. Điều này giống như cách một họa sĩ vẽ tranh, từng lớp các đối tượng được hiển thị lần lượt từ trước ra sau khiến các đối tượng phía sau bị các đối tượng phía trước che khuất.

Với cách này, kỹ thuật raster sẽ không theo dõi và dựng hình được ánh sáng khiến gây khó khăn khi dựng hình việc phản chiếu. Kỹ thuật này thường chỉ đươc sử dụng trong các khung cảnh thời gian thực chứ không được sử dụng khi mô phỏng chuyển động của các khung cảnh phức tạp như hình chuyển động 3D hay trong trò chơi điện tử… bởi phần cứng không thể đáp ứng được.

Nhưng với kỹ thuật dò tia, nó có thể dựng lại hành vi của ánh sáng khi đi tới các bề mặt, các vật liệu và các đối tượng chuyển động, sau đó kiết xuất và hiển thị phức tạp hơn. Thậm chí nó có thể mô phỏng chân thực trong thời gian thực cách các tia sáng tương tác với những vật thể, tạo ra các hiệu ứng phản xạ, tán xạ, khúc xạ hay phát hiện và hiển thị các kính khúc xạ, gương phản chiếu, hình dung ra nguồn gốc, màu sắc của ánh sáng sau khi đi qua đối tượng.

Thực tế, kỹ thuật dò tia đã được những người dùng chuyên nghiệp sử dụng trong thực tế để sản xuất các bộ phim như Monsters University của Pixar, Iron Man của Marvel. Và bây giờ NVIDIA đã đưa kỹ thuật này tới với những người dùng phổ thông.

Đây là một bước nhảy vọt lớn nhất mà NVIDIA từng làm trong một thế hệ (card GPU) bởi công nghệ dò tia đòi hỏi một lượng sức mạnh điện toán khổng lồ.

Trong các GPU vừa ra mắt, NVIDIA đã sử dụng kiến trúc Turing mới để giải quyết vấn đề về xử lý. Nhân Tensor Core có khả năng sử dụng AI để suy luận phần hình ảnh “thời gian thực” được trang bị thêm cho các lõi dò tia chuyên dụng giúp cho các GPU có khả năng mô phỏng nhanh gấp 6 lần so với nền tảng Pascal trước đây (trên GTX 1080Ti).

Bước nhảy lớn về công nghệ đồ họa này sẽ giúp cho các studio và các cá nhân có thể mở rộng việc sử dụng kỹ thuật dò tia này để ứng dụng trong hoạt hình, trò chơi và mô phỏng khoa học.

Hiện tại, GPU mới này mới chỉ được NVIDIA sản xuất cho máy tính để bàn còn laptop sẽ phải chờ sang năm tới. Metro: Exodus và một số trò chơi sắp ra mắt đã có sẵn bản demo NVIDIA RTX để trình diễn khả năng dò tia theo thời gian thực của mình.

Theo Tri Thuc Tre