Ray tracing, công nghệ chiếu sáng theo dõi tia, đã định hình lại đồ họa game với hình ảnh chân thực đến kinh ngạc. Tuy nhiên, nó cũng nổi tiếng là một tính năng cực kỳ “ngốn” hiệu năng, đòi hỏi những chiếc card đồ họa mạnh mẽ nhất. Để giải quyết thách thức này, Microsoft đã công bố DirectX Raytracing (DXR) 1.2, một bản cập nhật đột phá hứa hẹn mang lại “những cải tiến hiệu suất chưa từng có” nhờ vào hai công nghệ tiên tiến: Opacity Micromaps (OMM) và Shader Execution Reordering (SER).
Cảnh game Alan Wake 2 với hiệu ứng đèn pin và đổ bóng ray tracing chân thực
DXR 1.2: Bước tiến đột phá cho hiệu suất Ray Tracing
Phiên bản DXR 1.2, được Microsoft trình bày chi tiết tại GDC 2025, tập trung vào việc tối ưu hóa cách các shader và tính toán ánh sáng tương tác với môi trường game. Mục tiêu chính là giảm thiểu gánh nặng tính toán mà ray tracing đặt lên GPU, từ đó mang lại số khung hình cao hơn và trải nghiệm mượt mà hơn. Microsoft tự tin tuyên bố DXR 1.2 có thể cải thiện hiệu suất lên tới 2.3 lần trong một số tình huống nhất định, một con số ấn tượng mở ra cánh cửa cho nhiều tựa game path-traced (dạng ray tracing nâng cao) trong tương lai.
Shader Execution Reordering (SER): Cách tối ưu luồng xử lý đổ bóng
Shader Execution Reordering (SER) là một trong hai công nghệ cốt lõi của DXR 1.2. Đúng như tên gọi, SER giúp sắp xếp lại thứ tự thực thi các shader một cách linh hoạt trong quá trình chạy game. Mục đích là để tránh “shader divergence”, tình trạng các shader bị thực thi trên các luồng khác nhau, gây lãng phí tài nguyên và làm giảm hiệu suất. Bằng cách tái sắp xếp các shader đổ bóng theo tia một cách thông minh, SER cho phép GPU xử lý chúng nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Công nghệ SER lần đầu tiên ra mắt cùng với dòng GPU RTX 40-series của Nvidia và đã chứng minh được hiệu quả. Giờ đây, Microsoft đang đưa SER trở thành một phần của DXR 1.2, mang lợi ích tối ưu hóa này đến tất cả các nền tảng hỗ trợ DirectX. Microsoft ước tính SER có thể mang lại hiệu suất cải thiện lên tới 2 lần trong một số trường hợp, đồng thời mở đường cho sự phát triển của các tựa game sử dụng path-tracing phức tạp hơn.
Hình ảnh game Alan Wake 2 đang chạy, minh họa khả năng tối ưu hiệu suất đồ họa của DXR 1.2
Opacity Micromaps (OMM): Xử lý hiệu quả các chi tiết độ mờ phức tạp
Opacity Micromaps (OMM) cũng là một tính năng được giới thiệu lần đầu trên GPU RTX 40-series và nay đã được Microsoft tích hợp trực tiếp vào DXR. OMM giải quyết vấn đề tính toán tương tác ánh sáng phức tạp với các vật thể có chi tiết nhỏ hoặc độ trong suốt, mờ đục cao. Thay vì cố gắng tính toán từng tương tác ánh sáng trên các mô hình lưới chi tiết, OMM tạo ra một “micromap” (bản đồ siêu nhỏ) về mức độ mờ đục trên vật thể. Điều này giúp đơn giản hóa việc tính toán cách ánh sáng tương tác với các chi tiết nhỏ này, đặc biệt hiệu quả trong các cảnh có nhiều vật thể mờ ảo hoặc hiệu ứng khói, sương mù dày đặc, như trong tựa game Portal RTX.
Microsoft cho biết OMM có thể cải thiện hiệu suất lên tới 2.3 lần trong các game path-traced. Điều quan trọng cần lưu ý là những cải tiến hiệu suất này có thể không phải lúc nào cũng dịch trực tiếp thành việc tăng số khung hình cho người chơi cuối. Thay vào đó, các nhà phát triển game sẽ tận dụng DXR 1.2 để kích hoạt các tính năng ray tracing mà trước đây không thể thực hiện được do giới hạn hiệu suất, tạo ra thế giới game chân thực và sống động hơn. Mika Vehkala, CTO của Remedy Entertainment (nhà phát triển Alan Wake 2), thậm chí còn đồng trình bày tại buổi thuyết trình của Microsoft tại GDC, chi tiết hóa cách OMM và SER hoạt động trong tựa game của họ.
Slide trình bày công nghệ Opacity Micromaps (OMM) của Microsoft và NVIDIA giúp tăng hiệu suất ray tracing
Hướng tới tương lai: DXR 1.2 cho mọi nền tảng
Mặc dù các công nghệ này đã được Nvidia triển khai trước đó, Microsoft đang nỗ lực hợp tác với các đối tác lớn khác như AMD, Intel và Qualcomm để đảm bảo hỗ trợ rộng rãi cho DXR 1.2 trong tương lai. Điều này có nghĩa là lợi ích từ các cải tiến hiệu suất này sẽ không chỉ giới hạn ở một nhà sản xuất phần cứng cụ thể, mà sẽ được phổ biến rộng rãi hơn trên các card đồ họa và nền tảng khác nhau. Microsoft dự kiến DXR 1.2 sẽ được cung cấp cho các nhà phát triển bắt đầu từ tháng Tư, mở ra một kỷ nguyên mới cho đồ họa game chân thực và hiệu quả hơn.
Kết luận
DXR 1.2 của Microsoft đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất ray tracing. Với Shader Execution Reordering và Opacity Micromaps, các nhà phát triển sẽ có trong tay những công cụ mạnh mẽ để tạo ra những thế giới game sống động và chân thực hơn mà không phải hy sinh quá nhiều về hiệu năng. Đây là tin vui cho cộng đồng game thủ, những người mong chờ trải nghiệm đồ họa đỉnh cao với hiệu suất mượt mà trên nhiều cấu hình phần cứng hơn. Bạn nghĩ sao về tiềm năng của DXR 1.2 và tác động của nó đối với tương lai của game? Hãy để lại bình luận bên dưới!