Call of Duty: Black Ops 6 PS5 Pro: Phân tích chuyên sâu nâng cấp đồ họa và công nghệ

Tổng quan về nâng cấp Black Ops 6 trên PS5 Pro

Phiên bản PS5 Pro của Black Ops 6 không chỉ đơn thuần là một bản port đơn giản. Nó được tinh chỉnh để tận dụng tối đa sức mạnh phần cứng mới, mang lại trải nghiệm hình ảnh và hiệu năng vượt trội. Các cải tiến chính bao gồm:

• Cải thiện cài đặt hình ảnh ở 60Hz: Nâng cấp độ phân giải bóng đổ, bổ sung Global Illumination không gian màn hình (SSGI), cải thiện Ambient Occlusion không gian màn hình (SSAO) và Screen-Space Reflections (SSR).
• Áp dụng PSSR: Sử dụng công nghệ nâng cấp độ phân giải độc quyền của Sony (PlayStation Spectral Super Resolution) để đạt mục tiêu đầu ra 4K từ độ phân giải nội bộ thấp hơn.
• Tính năng Anti-Lag VRR: Công nghệ độc quyền cho PS5 Pro ở chế độ 60Hz, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ khung hình trên 60fps khi có thể.
• Tăng hiệu năng ở chế độ 120Hz: Mặc dù quay về cài đặt đồ họa gốc của PS5, PS5 Pro cung cấp tốc độ khung hình cao hơn và ổn định hơn đáng kể ở chế độ này.

Chi tiết cải tiến đồ họa ở chế độ 60Hz

Bắt đầu với chế độ 60Hz, có bốn cài đặt hình ảnh được cải thiện đáng kể. Đầu tiên là độ phân giải bóng đổ tăng gấp 2-4 lần, tùy thuộc vào loại bóng và khoảng cách của bạn tới nó. Điều này chủ yếu ảnh hưởng đến bản đồ bóng đổ môi trường (environmental shadow maps), nơi chất lượng được tăng cường cho cả bóng đổ gần và xa trải dài trên tường. Cải tiến này khá tinh tế, nhưng thường làm giảm đáng kể hiện tượng răng cưa trên các đường bóng đổ cứng.

Tiếp theo, và đáng chú ý hơn, là Global Illumination (GI) được cải thiện. Cụ thể, một phương pháp GI không gian màn hình (Screen-Space Global Illumination – SSGI) được bổ sung chỉ dành cho PS5 Pro, mô phỏng sự phản xạ ánh sáng giữa các bề mặt. Một lần nữa, nó khá tinh tế ở một số khu vực – và đòi hỏi phải chuyển đổi qua lại giữa PS5 gốc và Pro ở chế độ toàn màn hình để thực sự đánh giá cao – nhưng lợi ích mang lại là sự tương tác ánh sáng chính xác hơn nhiều giữa nhân vật và các bề mặt sáng gần đó.

Minh họa ảnh hưởng của SSGI trong Call of Duty Black Ops 6 trên PS5 Pro, cho thấy ánh sáng nảy bật giữa nhân vật và môi trường

Cài đặt SSGI này là điều mà đội ngũ phát triển đặc biệt tự hào, vì đây là một kỹ thuật rasterized cố gắng mô phỏng chất lượng của path tracing (dò đường tia sáng). Nó được hiệu chỉnh để tạo ra kết quả tương đương nhất có thể với tham chiếu path traced nội bộ của đội ngũ, nhưng tất nhiên là với chi phí xử lý thấp hơn nhiều. Điều này cũng mở rộng sang cách triển khai đổ bóng môi trường (ambient shade). Với SSAO (Screen-Space Ambient Occlusion) được cải thiện trên Pro, có một lớp bóng đổ dày dặn hơn được thêm vào khung cảnh – đặc biệt là các cảnh nội thất như sở chỉ huy – tạo ra một khung hình cuối cùng sống động hơn.

Screen-space reflections (SSR) – phản xạ không gian màn hình – cũng được cải thiện trên Pro, nơi tham vọng một lần nữa là khớp với tham chiếu path-traced nội bộ của đội ngũ càng sát càng tốt. Khi so sánh với PS5 gốc, sự khác biệt chính trên Pro nằm ở độ chính xác của cách các phản xạ bị che khuất bởi các vật thể trong cảnh. Chuyển đổi qua lại trên bản đồ Skyline, PS5 Pro giảm đáng kể hiện tượng ‘rò rỉ ánh sáng’ xung quanh các vật thể hình học – tường, bàn – nhờ vào SSGI được cập nhật, tất cả đều có hiệu ứng domino đến độ chính xác của phản xạ. Kết hợp tất cả lại, chúng ta có một thay đổi có thể không quá nổi bật trong sức nóng của hành động nhanh trong Black Ops 6, nhưng nó tận dụng hợp lý cỗ máy giữa vòng đời của Sony để tinh chỉnh hình ảnh của trò chơi.

So sánh hiệu ứng SSAO (Ambient Occlusion không gian màn hình) giữa PS5 và PS5 Pro trong Black Ops 6

PSSR: Nâng cấp độ phân giải và những thách thức ban đầu

Thay đổi lớn khác cho PS5 Pro là việc chuyển sang công nghệ nâng cấp độ phân giải gốc của nó: PlayStation Spectral Super Resolution (PSSR). PSSR chỉ hoạt động ở chế độ 60fps mặc định. Về các chỉ số thô, game chạy ở độ phân giải nội bộ 2560×1440, trước khi được nâng cấp lên 4K. Đây cũng là độ phân giải động (dynamic resolution), với các điều chỉnh được thực hiện theo chiều ngang xuống mức thấp nhất là 1280×1440 trong các trường hợp khắc nghiệt hơn, để giữ tốc độ khung hình ổn định.

Về mặt cảm nhận, kết quả khá rõ ràng, nhưng đôi khi cũng dễ gặp các hiện tượng tạo tác (artefact) hơn so với TAA (Temporal Anti-Aliasing) tùy chỉnh của engine – vốn vẫn được sử dụng trên PS5 gốc. Có những vấn đề ban đầu, khi PSSR tạo ra các pixel trắng, nhấp nháy trong các cảnh rất cụ thể. Nhiễu này có xu hướng xuất hiện nhiều hơn ở các khu vực tối, có bóng râm. Và khi so sánh việc thể hiện các chi tiết siêu nhỏ – như vải vóc – cũng có hiện tượng hơi nhòe so với TAA trên PS5 gốc.

Trao đổi trực tiếp với Michal Drobot, ông xác nhận một bản sửa lỗi đã được lên kế hoạch cho các hiện tượng tạo tác PSSR này – một bản vá sẽ sớm được tung ra sau khi vượt qua kiểm duyệt QA. Nguyên nhân, hóa ra, đơn giản là do PSSR chưa được tinh chỉnh để khử nhiễu hình ảnh ở trạng thái hiện tại. TAA của đội ngũ vẫn có lợi thế ở đây: nó nhanh hơn đáng kể ngay từ đầu. Thêm vào đó, TAA của đội ngũ được tùy chỉnh để khử nhiễu loại đầu ra cụ thể mà engine này tạo ra. PSSR, có vẻ như, hoạt động tốt trong việc khử răng cưa hình ảnh, nhưng kém hiệu quả hơn trong việc khử nhiễu nhấp nháy do bóng đổ, Variable Rate Shading (VRS), và đặc biệt là SSR của trò chơi tạo ra.

VRS và tối ưu hóa hiệu năng

May mắn thay, PSSR vẫn hoạt động tốt trong hầu hết các cảnh với Variable Rate Shading (VRS) dựa trên phần mềm được áp dụng. Đối với mỗi nhóm pixel, trò chơi có thể kết xuất ở độ phân giải đầy đủ, một nửa, một phần ba hoặc một phần tư. Ví dụ, các cạnh hoặc điểm cứng trong hình học được kết xuất ở độ phân giải đầy đủ. Một dạng foveated rendering (kết xuất tập trung vào vùng nhìn) cũng được áp dụng ở đây, ưu tiên các chi tiết ở trung tâm màn hình, trong khi chất lượng giảm dần về phía các cạnh hoặc các bề mặt phẳng, đơn giản hơn. VRS chỉ vừa kịp hoàn thiện năm ngày trước khi Black Ops 6 phát hành, theo tôi được biết, và cuối cùng nó giúp khai thác kết quả tốt nhất từ mỗi khung hình – đồng thời tăng hiệu suất.

Phân tích hiệu năng: Ổn định 60fps và lợi thế trong Split-Screen

Nói về hiệu năng, khi thử nghiệm trên phần cứng Pro, kết quả rất tốt. Black Ops 6 vốn đã chạy tối ưu ở 60fps trên PS5 gốc trong chế độ chiến dịch, và mặc dù PS5 Pro có các nâng cấp hình ảnh về SSGI, SSR, AO và bóng đổ – cùng với việc nâng cấp PSSR đòi hỏi tài nguyên – chúng ta vẫn duy trì khóa 60fps ở đây. Tin tốt là, không có nhiệm vụ nào bị tụt xuống dưới mức này dựa trên thử nghiệm của tôi.

Tuy nhiên, có một cách để kiểm tra giới hạn của PS5 gốc – buộc nó giảm khung hình một cách lặp lại – đó là chế độ chia màn hình (split-screen). Sử dụng bản đồ nhiều người chơi Derelict và cố định góc nhìn của người chơi thứ hai vào giữa hành động, PS5 gốc liên tục bị tụt xuống ngưỡng 50fps. Chuyển sang PS5 Pro ở cùng vị trí đó, và giữ nguyên góc nhìn của người chơi thứ hai – chúng ta giờ đây gần như hoàn toàn ở mức 60fps, chỉ trừ một vài khung hình bị rớt đơn lẻ. Nói cách khác, chúng ta nhận được các cải tiến hình ảnh, và ở những nơi GPU bị căng thẳng, Pro cũng có thể mang lại hiệu suất tốt hơn.

Công nghệ Anti-Lag VRR độc quyền trên PS5 Pro

Có một tiến bộ kỹ thuật khác dành cho PS5 Pro, dưới dạng công nghệ VRR ‘chống trễ’ (anti-lag) ở chế độ 60fps này. Nó sẽ kích hoạt miễn là bạn có màn hình VRR 120Hz được kết nối, nhưng đặc biệt phải tắt chế độ 120Hz trong menu trò chơi. Được phát triển cùng với Sony, một lệnh gọi API bổ sung được thực hiện trên PS5 Pro theo cách này, để dự đoán thời gian khung hình sắp tới.

Trong trường hợp này, thay vì VRR được sử dụng để che giấu các cú sụt khung hình dưới 60fps – như thường thấy trong rất nhiều trò chơi – VRR của Black Ops 6 lại được sử dụng để kết xuất khung hình nhanh hơn và vượt qua 60fps khi có đủ tài nguyên. Điều này đạt được thông qua dự đoán logic. Dựa trên nhiều khung hình trước đó, engine về cơ bản có thể nhận ra đâu là ‘khoảng trống’ – hay nói cách khác, một khoảng thời gian khung hình đáng tin cậy không được sử dụng lặp đi lặp lại trong ngân sách 16.7ms cho 60fps. Và bằng cách sử dụng khoảng trống đó, nó có thể tạo ra một khung hình sớm hơn, giảm độ trễ trong quá trình này, từ đầu vào bộ điều khiển đến khung hình hiển thị.

Biểu đồ so sánh chi phí render mỗi khung hình giữa PS5 và PS5 Pro khi nhắm mục tiêu 60fps, minh họa khả năng của chế độ anti-lag VRR

Kết quả là số khung hình mỗi giây nhiều hơn so với bình thường. Trong hầu hết các tình huống trên màn hình VRR của riêng tôi, khung hình thực sự được xuất ra ở bất kỳ đâu trong khoảng 60-120fps, nhưng hiệu suất thường dao động trong khoảng 80-90fps trong nhiệm vụ mở đầu. Chỉ có một lần sụt giảm lớn, trong giây lát xuống dưới 60fps, được ghi nhận khi cho nổ C4 đã đặt trong các nhiệm vụ thế giới mở. Ngoài ra, chế độ VRR thực sự hoạt động hiệu quả, và đội ngũ tuyên bố nó phản hồi nhanh hơn so với việc chạy trò chơi mở khóa với chế độ đầu ra 120Hz thực tế của trò chơi được kích hoạt.

Chế độ 120Hz: Ưu tiên tốc độ khung hình

Ngược lại, chế độ 120Hz thực tế trên PS5 Pro loại bỏ tất cả các tính năng mới: nâng cấp hình ảnh, PSSR, và cả công nghệ anti-lag VRR đó. Thay vào đó, phần cứng Pro chạy ở độ phân giải nội bộ 1440p với TAA nội bộ của đội ngũ, sử dụng cùng cài đặt chất lượng như chế độ 60Hz của PS5 gốc.

Trong so sánh trực tiếp giữa console gốc và Pro, chúng ta cũng thấy hiệu suất tăng lên tới 35%. Những điểm mà trò chơi trước đây gặp phải tình trạng sụt xuống 95fps, như đoạn đi bộ ban đầu trong nhiệm vụ đầu tiên, giờ đây chạy chủ yếu ở 120fps. Tuy nhiên, chúng ta không có khóa 120fps hoàn hảo trên PS5 Pro – và việc sụt xuống 100fps vẫn hoàn toàn có thể xảy ra – nhưng biên độ đã được thu hẹp lại.

Ngoài lề, lý do PSSR không được sử dụng ở đây có vẻ một phần là do chi phí thời gian khung hình: nó chiếm 2.1ms thời gian khung hình, ở dạng hiện tại là một phần quá lớn trong yêu cầu thời gian khung hình 8.3ms cần thiết để chạy ở 120fps. Các phiên bản PSSR cải tiến sau này có thể tăng tốc độ này, nhưng hiện tại TAA phù hợp hơn cho 120Hz. Tương tự, tôi được biết ý tưởng sử dụng PSSR để cho phép chế độ độ phân giải 8K lý thuyết trong Black Ops 6 đặt ra một thách thức tương tự. Tóm lại, một khung hình 8K có số pixel đầu ra gấp bốn lần khung hình 4K, đối với việc tái tạo của PSSR, tương đương với việc tăng gấp bốn lần chi phí thời gian khung hình.

Những cải tiến Engine đáng chú ý khác trong Black Ops 6

Ngoài PS5 Pro, có rất nhiều tính năng engine mới ra mắt trong Black Ops 6. Để minh họa từng tính năng, Michal đã khởi động một khu vực gọi là ‘phòng trắng’ (white room), một bộ thử nghiệm được dán nhãn gọn gàng cho phép chúng ta xem từng khía cạnh của engine chạy độc lập. Từ chiếu sáng vật liệu đến sương mù thể tích, hiệu ứng hạt, hay truyền dữ liệu địa hình (terrain streaming) – tất cả các phần công nghệ của Call of Duty đều có phòng thí nghiệm riêng. Nó giống như một thí nghiệm khoa học theo cách này; một phương tiện để đội ngũ phát triển tập trung vào các công nghệ mới, cho Black Ops 6 và xa hơn nữa, trước khi chúng thực sự được phát hành.

Trong số nhiều bổ sung mới cho trò chơi là weather grade volumes – hay WGVs. Tóm lại, WGVs cho phép bùn, nước, dầu hoặc tuyết để lại dấu vết lâu dài trên cơ thể người chơi – chỉ phần cơ thể tiếp xúc cụ thể mới bị ảnh hưởng. Điều này được thể hiện tốt nhất ở góc nhìn thứ ba, mặc dù trong thực tế bạn sẽ thấy nó trên kẻ thù trong quá trình chơi. Một ví dụ tuyệt vời từ cảnh quay của nhà phát triển do đội ngũ gửi có một người chơi đứng cạnh một chiếc xe 4×4; gia tốc của bánh sau khiến bùn bắn lên trên, nơi động lượng của xe và vận tốc của tia bùn được mô phỏng bằng các khối cầu lớn. Các WGV này liên tục điều chỉnh và thay đổi dựa trên vị trí, và sau đó, để đo điểm tác động của bùn lên người chơi, một hệ thống dựa trên voxel 3D được sử dụng trên người chơi.

Minh họa cơ chế Weather Grade Volumes (WGV) trong Call of Duty Black Ops 6, cho thấy bùn đất bám lên người chơi

Một lưới voxel bao phủ mô hình người chơi, với mỗi voxel kích hoạt riêng lẻ dựa trên tiếp xúc với bùn, nước hoặc tuyết. Đó là một cách để lấy mẫu tác động của hiệu ứng, hoặc thậm chí là điều kiện thời tiết. Đưa vào ví dụ của chúng ta, nhìn vào các đám cháy dầu trong nhiệm vụ đầu tiên, cách các giọt dầu tích tụ trên quân phục của chúng ta thêm một nốt chân thực – trong khi ở chế độ nhiều người chơi, nó cung cấp gợi ý về nơi người chơi đối phương đã ở lần cuối.

Một điểm nổi bật khác của các trò chơi gần đây là việc xử lý địa hình, được chia thành nhiều lớp. Đầu tiên chúng ta có hệ thống virtual texturing – hay ‘super terrain’. Hệ thống này đã ra mắt trong Warzone và được tinh chỉnh trong Vanguard năm 2021, cho phép một bản đồ kết cấu khổng lồ, chi tiết được tạo ra theo quy trình trước người chơi. Chúng ta đang nói về những mẫu đất ảo điều chỉnh chi tiết dựa trên khoảng cách và tầm nhìn của người chơi. Điều này được minh họa hữu ích bằng các công cụ phát triển, cho thấy bản đồ kết cấu tổng thể được lấp đầy bằng các ô – điều quan trọng là giúp quản lý bộ nhớ hệ thống.

Tiếp theo, chạy trên đó, là cỏ. Đối với Call of Duty, việc trình bày cỏ trên nhiều hệ máy console được cân bằng cẩn thận – để đảm bảo khả năng hiển thị giống nhau cho việc ghép trận trực tuyến, đa thế hệ. Mật độ và khoảng cách vẽ được khớp để tránh lợi thế cạnh tranh cho bất kỳ người chơi nào – và, bạn sẽ nhận thấy, thay vì các ngọn cỏ xuất hiện đột ngột, chúng thực sự chỉ đơn giản là bị hạ thấp xuống dưới mặt đất để giảm bớt sự chuyển đổi.

Cuối cùng là địa hình biến dạng (deformable terrain). Chế độ chiến dịch của các tựa Call of Duty gần đây bao gồm các vật thể lộn xộn, hoặc cỏ biến dạng, để lại dấu vết khi bạn bò qua. Điều này có lẽ được thể hiện rõ nhất trong cảnh quay phòng trắng, trong một khu vực ‘biến dạng đỉnh’ (vertex deform) độc đáo cho phép người chơi vẽ đường đi của họ qua một mảnh vườn nhỏ. Tương tự, chúng ta có tuyết biến dạng cho các màn chơi cần nó – đạt được thông qua tessellation (phân mảnh).

Minh họa cơ chế tuyết biến dạng trong Call of Duty Black Ops 6 để lại dấu vết di chuyển của người chơi

Đây là một công cụ khác trong bộ công cụ để các nhà phát triển sử dụng. Một lần nữa, biến dạng đỉnh là một tính năng tương đối mới cho series, cho phép các lớp tuyết dày ghi lại chuyển động của người chơi ở độ phân giải cao – kết quả là một dấu vết bền vững. Tất cả những điều này giúp người chơi để lại dấu ấn hữu hình trên thế giới, đặc biệt là trong chiến dịch. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chúng ta có sự bổ sung của kính tiên tiến (advanced glass). Công nghệ này được sử dụng ngay cả trên các bản đồ nhiều người chơi của Black Ops 6 ngày nay, để mô phỏng sự nứt vỡ dần dần và sự phá hủy cấu trúc của một tấm kính. Tính toàn vẹn của kính bị phá vỡ với mỗi phát bắn, thậm chí còn tính đến độ dày của tấm kính, trong khi ánh sáng từ phía sau kính được mô phỏng một cách chân thực khi nó chiếu vào tấm kính.

Số lượng bổ sung được thực hiện cho series, và đặc biệt là Black Ops 6, là quá nhiều để đề cập đầy đủ ở đây. Có những cải tiến đối với hiệu ứng sương mù của trò chơi – với việc sử dụng sương mù không gian màn hình (screen-space fog gathering) rộng rãi hơn trên mỗi bản đồ, sau khi được giới thiệu trong Modern Warfare 3. Cũng có những cải tiến đối với mô phỏng hiệu ứng khúc xạ ánh sáng dưới nước (water caustic) – trong những khoảnh khắc chọn lọc – thêm phản xạ và khúc xạ từ bề mặt nước được chiếu sáng. Tất cả những điểm này là những nỗ lực to lớn của đội ngũ, và với bản chất nhanh chóng của hành động trong series, không phải lúc nào cũng nhận được sự công nhận xứng đáng – điểm mấu chốt là mọi tựa game Call of Duty đều đẩy giới hạn kỹ thuật theo vô số cách. Bạn có thể tìm thấy thêm nhiều thông tin hấp dẫn khác tại chuyên mục Tin Game của chúng tôi.