Ray tracing có ảnh hưởng đến tốc độ kết xuất của bạn không?

Trong thế giới 3D, mọi người đang dần có xu hướng làm sao để cảnh trông chân thực nhất có thể. Họ có thể áp dụng nhiều kỹ thuật và thủ thuật, nhưng có một công nghệ có thể giúp bạn rất nhiều, nó gọi là ray tracing (dò tia). Tuy nhiên, nó lại tốn rất nhiều tài nguyên tính toán. Trong bài viết này, hãy cùng iRender khám phá thêm về nó và trả lời câu hỏi “Ray tracing có ảnh hưởng đến tốc độ kết xuất của bạn không?”

Ray tracing (Dò tia) là phương pháp mô phỏng cách các nguồn sáng phản ứng trong đời thực. Nó theo dõi đường đi của ánh sáng tới các vật thể, mô phỏng thực tế cách ánh sáng dội ngược trở lại để tạo ra phản xạ, khúc xạ, bóng và ánh sáng gián tiếp chính xác.

Một trong những thuật ngữ chúng ta thường gặp với phương pháp ray tracing là phương pháp path tracing. Cả hai có giống nhau không? Hay chúng là những công nghệ khác nhau? Trên thực tế, giải thích chi tiết thì sẽ rất phức tạp và đó không phải là trọng tâm của bài viết này, vì vậy hãy hiểu rằng path tracing là một bước phát triển của ray tracing.

Rất nhiều. Để đạt được kết quả đồ họa tốt hơn hoặc hình ảnh chân thực hơn, nhiều công cụ kết xuất đã sử dụng ray tracing. Có thể kể tên một số phần mềm phổ biến nhất có thể là Arnold, Redshift, Octane, V-Ray, Blender Cycles, Twinmotion, Unreal Engine, v.v.

Nó chắc chắn có.

Bởi vì ray tracing cực kỳ tốn tài nguyên tính toán. Khi bạn bật tính năng ray tracing (RTX), bạn sẽ có ánh sáng, độ phản chiếu tốt hơn, v.v. Giờ đây, GPU phải làm việc nhiều hơn để tính toán chúng và điều đó sẽ ảnh hưởng đến tốc độ kết xuất của bạn. Hãy xem nếu bạn tắt và bật RTX sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh như thế nào:

Trên đây chỉ là một ví dụ từ một game sử dụng ray tracing. Chúng ta có thể thấy rằng khi bật RTX, bầu trời có nhiều sắc thái hơn, hình ảnh phản chiếu của tòa lâu đài trên mặt nước rõ ràng hơn, chúng ta thấy nhiều bóng đổ hơn, các vật thể có các phần sáng và tối mà ánh sáng có thể hoặc không thể chiếu tới. Vì đây chỉ là một game nên nó nhìn không chân thực như những gì bạn thấy trong thế giới thực, nhưng nó chắc chắn bắt mắt hơn bức ảnh bên dưới khi tắt RTX.

Khi tắt RTX, bạn không thể thấy màu sắc thay đổi, không có bóng, không có phản chiếu. Điều này làm nó giống như kiểu một game lâu đời đến từ thập niên 90.

Đối với kết xuất 3D cũng tương tự như vậy. Khi bạn bật tính năng ray tracing, tập hợp các tia sẽ chạy song song và tiếp cận từng pixel của đối tượng. Nếu bạn có nhiều đối tượng hơn, thì GPU của bạn phải tính toán càng nhiều ánh sáng phản xạ, hấp thụ, tán xạ, trong mờ.

Ví dụ, cảnh của bạn có hai đối tượng. Một tia tới một đối tượng và phản xạ tới đối tượng kia. Tia sáng bây giờ sẽ tiếp tục phản xạ và GPU của bạn sẽ cần tính toán hướng của tia sáng, giao điểm với đối tượng khác và tính tổng các giá trị ánh sáng từ tất cả các hướng.

Trong ví dụ này, chúng ta chỉ có 2 đối tượng và 1 tia sáng để đơn giản hóa nó. Tất nhiên trong cuộc sống thực, bạn có nhiều tia và nhiều vật thể, với nhiều vật liệu có thể ảnh hưởng đến cách các tia phản xạ hoặc khúc xạ. Gương hoặc kính trong cảnh nội thất sẽ có độ phản chiếu hoặc khúc xạ khác khi so sánh với nước hoặc giọt mưa trong cảnh ngoại thất.

Giờ đây, raycast có thể lên tới hàng triệu và mỗi tia yêu cầu chuyển đổi nhiều pipeline vật liệu và nhiều lần tìm nạp texture. Đó là vì sao mà ray tracing rất chuyên sâu về tính toán, tốn tài nguyên tính toán và sẽ ảnh hưởng đến tốc độ kết xuất của bạn.

Để trả lời câu hỏi này, thì bất kỳ GPU nào cũng đều hỗ trợ ray tracing. Tuy nhiên, chỉ một số trong số chúng được tối ưu hóa cho ray tracing.

Bất kỳ GPU nào không được Nvidia gắn nhãn là RTX hoặc card AMD cho MacOS đều hỗ trợ tính năng ray tracing. Tuy nhiên, chúng không có lõi đặc biệt để thực hiện dò tia, chúng phải sử dụng các đơn vị tạo bóng thông thường. Điều này dẫn đến việc card AMD bị tụt hậu trong cuộc cạnh tranh ray tracing.

Nvidia là công ty đầu tiên đưa tính năng ray tracing vào card đồ họa tiêu dùng, với việc giới thiệu dòng RTX2000. Giờ đây, họ đã nâng cấp lên dòng RTX4000, với kiến trúc mới và lõi đặc biệt để đạt được ray tracing, đó là lõi RT. Card AMD không giỏi trong việc nâng cấp hình ảnh (upscale), trong khi card của Nvidia có công nghệ DLSS (Deep Learning Super Sampling) để tạo ra những frame hoàn toàn mới và hiển thị độ phân giải cao hơn thông qua tái tạo hình ảnh bằng AI. Hãy cùng xem hiệu suất ray tracing giữa card Nvidia và card AMD.

Nguồn: quora.com

Nếu bạn sử dụng tính năng path tracing, chẳng hạn như Twinmotion path tracer, MacOS với card AMD không thể hỗ trợ tính năng này. Trong khi card Nvidia đã ra mắt thế hệ thứ ba của lõi tensor (để tạo đồ họa hoặc video 4k) và thế hệ thứ hai của lõi RT để dò tia, card AMD vẫn thuộc thế hệ máy gia tốc tia đầu tiên. Không có gì ngạc nhiên khi nhiều người tìm đến iRender và giải thích rằng họ cần thuê một máy chủ để chạy ray tracing hoặc path tracing vì máy Mac của họ không thể làm được điều đó.

Tại iRender, chúng tôi cung cấp cho bạn các máy chủ từ xa có phần cứng tốt nhất cho công nghệ và sáng tạo 3D. GPU của chúng tôi là RTX4090 và RTX3090, hứa hẹn sẽ đạt hiệu suất tốt nhất cho phần mềm sử dụng ray tracing hoặc path tracing.

Hãy xem một vài video tests chúng tôi với Twinmotion, Unreal Engine, Redshift, Octane và V-Ray:

Dịch vụ của chúng tôi cho phép bạn cài đặt bất kỳ phần mềm, plug-ins hay tiện ích bổ sung nào bạn thích. Bạn sẽ thêm giấy phép license của bạn vào và sau đó tự kết xuất trên các máy chủ từ xa của chúng tôi. Điều này không chỉ thuận tiện vì nó đóng vai trò như chiếc máy tính thứ hai của bạn mà còn giúp bạn kiểm soát quá trình kết xuất của mình.

Đăng ký tài khoản ngay hôm nay để trải nghiệm dịch vụ của chúng tôi. Hoặc liên hệ với chúng tôi qua Zalo: (+84) 916806116 để được tư vấn và hỗ trợ.

Cảm ơn bạn & Happy rendering!

Nguồn: quora.com, nvidia.com, tomshardware.com