Đánh giá chi tiết Full Ray Tracing trong Indiana Jones and the Great Circle: Đột phá hình ảnh?

Full Ray Tracing là gì và tại sao nó quan trọng?

Bản chất của full ray tracing là nó tự động “sửa chữa” rất nhiều vấn đề tồn tại trong bộ render tiêu chuẩn của game. Công nghệ này mô phỏng đường đi của ánh sáng trong thế giới thực một cách chính xác hơn nhiều so với các kỹ thuật rasterization truyền thống hay thậm chí là RTGI cơ bản. Thay vì chỉ áp dụng ray tracing cho một số hiệu ứng nhất định (như global illumination trong bản gốc), full ray tracing mở rộng việc sử dụng tia sáng để tính toán bóng đổ, phản chiếu, và ánh sáng gián tiếp một cách toàn diện hơn, mang lại độ chân thực cao hơn đáng kể cho hình ảnh.

Nâng cấp vượt trội về đổ bóng (Shadows)

Một trong những điểm yếu rõ ràng nhất của bộ render tiêu chuẩn là bóng đổ – cụ thể là các shadow map xếp tầng (cascaded shadow maps) được tạo ra bởi mặt trời hoặc mặt trăng. Khi di chuyển tới lui trong game, người chơi sẽ thấy sự gián đoạn hình ảnh rõ rệt, khi các biểu diễn shadow map dạng khối thay đổi đột ngột ngay cả khi ở rất gần camera, gây mất tập trung. Full RT khắc phục hoàn toàn điều này, nâng cao đáng kể chất lượng, độ chân thực và chi tiết của bóng đổ.

Vấn đề “nhảy” cấp độ chi tiết của shadow map biến mất hoàn toàn, đồng thời giảm thiểu nhiễu răng cưa (aliased noise) ở các vùng bóng đổ gần camera người chơi, rõ ràng nhất là trong các khu vực rừng rậm. Nếu không có full RT, shadow map không thể hiển thị chi tiết cuối cùng từ cây cối, khiến các chi tiết này liên tục xuất hiện và biến mất trong mỗi khung hình. Ngược lại, bóng đổ RT trình bày đầy đủ chi tiết từ lá cây và cành cây phía trên, với hiệu ứng bóng mềm (soft shadow) chi tiết và không còn hiện tượng răng cưa hay “nhảy” khó chịu như trong game gốc. Hơn nữa, bản chất cơ bản của công nghệ RT đảm bảo bạn có được hiệu ứng penumbra chính xác: bóng đổ gần vật thể tạo bóng sẽ sắc nét, và trở nên mềm mại, khuếch tán hơn khi khoảng cách xa dần.

Phân tích chuyên sâu Full Ray Tracing trên PC của Indiana Jones and the Great Circle

Chúng ta có thể viết về những cải tiến của full RT – nhưng thực sự, bạn phải tận mắt chứng kiến nó hoạt động. Hãy xem video! Xem trên YouTube

Các chi tiết nhỏ cũng được hưởng lợi. Indiana Jones and the Great Circle sở hữu rất nhiều mô hình hình học chất lượng cao, và thường thì các vật thể trong game hoặc bị loại trừ khỏi quá trình tính toán shadow map hoặc quá nhỏ để shadow map có thể hiển thị chính xác. Mặt khác, bóng đổ từ mặt trời bằng RT được tính toán trên cơ sở từng pixel, mang lại cho mỗi chiếc đinh tán, ngọn cỏ hay món đồ trang sức nhỏ những bóng đổ tự thân (self-shadows) hoàn hảo, sắc nét và chính xác, có khả năng tăng cường đáng kể chất lượng biểu kiến và cảm giác vật liệu của vật thể.

Cách mạng hóa phản chiếu trên kính (Glass Reflections)

Full RT cũng mang tính biến đổi đối với việc render kính. Nếu không có nó, phản chiếu trên kính hoàn toàn được render thông qua các cubemap tĩnh – những hình ảnh gần đúng cơ bản của khung cảnh, với độ phân giải rất thấp và thường không khớp với môi trường xung quanh, trông rất “sai”. Tùy chọn Full RT xử lý phản chiếu, mang lại cho tất cả các bề mặt kính trong game những phản chiếu ray-tracing sắc nét, giải quyết vấn đề này bằng cách render thông tin hình ảnh chính xác trong khung cảnh. Thế giới trông sống động hơn rất nhiều và kính có một độ bóng mới, theo đúng nghĩa đen. Mặc dù không có quá nhiều kính rải rác trong cuộc phiêu lưu vòng quanh thế giới của Tiến sĩ Jones, nhưng sự xuất hiện của chúng đủ thường xuyên để biến đây thành một nâng cấp đáng giá so với cubemaps của game gốc.

Biến đổi ngoạn mục về ánh sáng gián tiếp và vật liệu (Indirect Lighting & Materials)

Có lẽ nâng cấp lớn nhất về mặt hình ảnh đến từ sự thay đổi trong ánh sáng gián tiếp, cả dạng khuếch tán (diffuse) và phản xạ (specular). Ánh sáng phản xạ về cơ bản bao gồm cả phản chiếu bóng loáng và thô ráp, còn ánh sáng khuếch tán là ánh sáng bật nảy xung quanh một cảnh, làm sáng các khu vực tối. Một sự kết hợp các hệ thống cũ bị loại bỏ và thay thế bằng ánh sáng gián tiếp path-tracing, thực hiện nhiều lần bật nảy ánh sáng và còn có một hệ thống lưu trữ kết quả để tích lũy nhiều hơn nữa. Phản chiếu không gian màn hình (screen-space reflections – SSR), cubemaps và sự đóng góp từ RTGI trong game gốc hoạt động đủ tốt – nhưng có những hạn chế rõ ràng. Ví dụ, tất cả các phản chiếu phải giống như gương, điều này trông không đúng trên các bề mặt nhám hơn. Vật liệu cũng có thể trông phẳng hơn nhiều so với thực tế, điều bạn sẽ thấy được minh họa một cách ấn tượng trong video tôi đã nhúng trên trang này.

Sự cải thiện về chất lượng vật liệu có thể rất đáng kể: sàn gỗ cứng bóng loáng giờ đây trông giống thật hơn rất nhiều, thể hiện những phản chiếu rất tinh tế của các nguồn sáng mạnh, như bầu trời. Điều tương tự cũng xảy ra với đá cẩm thạch, vốn trông ổn ở các góc nhìn lướt qua, nhưng lại không đúng khi nhìn trực diện. Phản chiếu chính xác theo góc nhìn của Full RT khắc phục hoàn toàn vấn đề đó. Tác động đến việc render kim loại đặc biệt có thể đáng kinh ngạc: trong game tiêu chuẩn, bề mặt kim loại có xu hướng trông nông và tối, vì vậy tất cả các đồ tạo tác lộng lẫy trông khá buồn tẻ khi xem xét kỹ. Với full RT, các vật thể kim loại phản chiếu chính chúng và các vật thể gần đó. Đồng thau, bạc và vàng trông khác biệt rõ rệt về mặt hình ảnh thay vì trông rất giống nhau. Phản chiếu đa bật nảy từ tùy chọn ánh sáng gián tiếp thực sự hỗ trợ hình ảnh, đẩy một số cảnh trông bình thường từ vẻ “kiểu game” do vật liệu mờ nhạt, trở nên khá ngoạn mục.

Sự khác biệt trong ánh sáng khuếch tán cũng mang tính biến đổi. Hệ thống RTGI tiêu chuẩn dựa trên một lưới các điểm dò (probes) mở rộng từ vị trí camera. Các điểm dò này sau đó “gửi đi” các tia sáng từ góc nhìn của điểm dò vào thế giới xung quanh. Nó đủ tốt để tạo ra một số kết quả tuyệt vời, nhưng không phải là trên cơ sở từng pixel như full RT, vì vậy nó có thể dễ bị rò rỉ ánh sáng (light leakage) theo nhiều cách khác nhau, trong khi số lượng bật nảy ánh sáng cũng bị giảm, ảnh hưởng đến độ trung thực. Một lần nữa, video giới thiệu một số tình huống này khá hiệu quả. Khi bật path-tracing, ánh sáng được đánh giá ở cấp độ từng pixel, làm sạch các lỗi. Việc có rất nhiều vật thể được chứa trong cấu trúc BVH (hình học đang được dò tia) bổ sung rất lớn vào tính chân thực, đặc biệt rõ ràng trong các cảnh dày đặc hơn như rừng rậm. Cùng với việc trông tự nhiên hơn, nó cũng làm tăng đáng kể độ tương phản. Điều này đặc biệt rõ ràng nếu bạn so sánh với Xbox Series X, nơi thậm chí còn ít vật thể được dò tia hơn PC – với full RT được bật, game trông khác biệt cả một thế hệ trong những cảnh như vậy.

Những hạn chế và điểm cần cải thiện

Vì vậy, game trông đẹp hơn đáng kể, nhưng không phải mọi thứ đều tốt hơn vì việc triển khai full RT trong Indiana Jones không hoàn toàn toàn diện như trong Cyberpunk 2077 hay Alan Wake 2. Nó trông đẹp hơn ở hầu hết mọi nơi, nhưng ở một số khu vực, sự khác biệt nhỏ hơn nhiều vì vẫn còn một số yếu tố rasterization sót lại ở những khu vực không ngờ tới. Bóng đổ và ánh sáng trực tiếp không đến từ mặt trời vẫn được rasterized và sử dụng shadow maps. Các khu vực trong nhà thường biểu hiện cùng một vấn đề “mụn” shadow map và các sự cố như trong game gốc. Do đó, bóng đổ vẫn “nhảy” cấp độ chi tiết, ánh sáng rò rỉ qua các vật thể không được tính toán đúng cách và thậm chí còn có những nguồn sáng không tạo bóng. Indiana Jones không sử dụng RTXDI hay ReSTIR Direct Lighting, vì vậy một số ánh sáng vẫn đi theo con đường rasterization.

Đánh giá kỹ thuật Indiana Jones and the Great Circle PC – Cài đặt tốt nhất, Tối ưu hóa DF + So sánh Xbox vs PC

Trước khi full RT xuất hiện, mọi sự chú ý đều đổ dồn vào phiên bản PC tiêu chuẩn và các cài đặt tối ưu hóa quan trọng – và đây là chúng! Xem trên YouTube

Một vấn đề khác là các vùng nước vẫn sử dụng phản chiếu không gian màn hình (SSR). Không có phản chiếu RT ở đây, trông rất kỳ lạ. Sau đó là một số vấn đề kỳ lạ hơn. Nhân vật người chơi Indiana Jones được nhìn thấy trong phản chiếu, nhưng lạ lùng thay, tóc của anh ấy thì không! Và ở những nơi tóc hiển thị, nó trông sai – ví dụ, lông trên tay Indy không hiển thị chính xác. Thiếu sót cuối cùng là vải trong game dường như không cho ánh sáng xuyên qua mặt bên kia. Điều này trông giống như một sự bỏ sót hơn là một hạn chế kỹ thuật, vì thảm thực vật trong game lại thể hiện sự truyền ánh sáng và bóng đổ hoàn hảo khi bật path tracing.

Việc bổ sung DLSS ray reconstruction vào game cũng rất quan trọng. Hiện tại, game đang sử dụng bộ khử nhiễu NRD của Nvidia, hoạt động ổn nhưng có vấn đề. Phản chiếu khi di chuyển có thể bị nhòe và có độ trễ. Phản chiếu trong phản chiếu cũng có thể hơi không ổn định. Điều này không phải là thảm họa nhưng tôi khá chắc chắn ray reconstruction sẽ làm tốt hơn nhiều và thậm chí có thể cải thiện hiệu năng. Nếu những điểm tiêu cực này làm bạn nản lòng, hãy chờ các bản vá tiếp theo vì tôi hy vọng chúng sẽ được giải quyết.

Hiệu năng và cấu hình đề xuất

Mặt khác, những nhượng bộ được thực hiện đối với việc triển khai full RT dẫn đến một game “nhẹ” hơn so với Cyberpunk 2077 và Alan Wake 2. Phần lớn các cảnh quay B-roll trong video tôi tạo ra sử dụng chế độ DLSS Quality trên RTX 4090 mà không cần frame generation – điều này đơn giản là không thể thực hiện được, chẳng hạn như trong Alan Wake 2. Ngoại lệ duy nhất là khu vực rừng rậm, nặng hơn và yêu cầu tôi phải giảm xuống chế độ DLSS Performance – một lần nữa, không có frame generation. Game mở rộng quy mô xuống như thế nào? Vâng, VRAM là một vấn đề nên với RTX 4070 có 12GB bộ nhớ, tùy chọn bộ đệm kết cấu (texture cache) sẽ cần giảm xuống High hoặc Medium để có hiệu suất khá. Ngay cả khi đã nhượng bộ về bộ đệm kết cấu, bạn vẫn cần chế độ DLSS Performance để có tốc độ khung hình tốt – nhưng sự đánh đổi về chất lượng là quá cao.

Alt: So sánh chất lượng đổ bóng RT từ mặt trời với cài đặt Full RT Medium trên RTX 4070 trong Indiana Jones and the Great Circle | Nguồn ảnh: Digital Foundry

Đối với loại phần cứng này, tôi khuyên dùng độ phân giải 1440p ở chế độ DLSS Quality với cài đặt full RT ở mức Medium. Bạn sẽ nhận được bóng đổ RT từ mặt trời và sự tăng cường cho RTGI mặc định cơ bản của game. Cao hơn nữa, cài đặt full RT High bổ sung thêm phản chiếu RT đơn bật nảy (single-bounce), thay thế SSR và cubemaps bằng phản chiếu RT, hỗ trợ đáng kể chất lượng ánh sáng gián tiếp và chất lượng của các vật liệu như kim loại. Tuy nhiên, đối với 4070, sự kết hợp giữa bóng đổ RT từ mặt trời và chất lượng hình ảnh từ chế độ DLSS Quality vẫn rất tuyệt vời và sẽ chạy ở tốc độ 60fps, ngay cả trong các khu vực rừng rậm.

Vấn đề còn tồn đọng: Animation trong Cutscene

Một điều cuối cùng. Trong bài đánh giá ban đầu của chúng tôi, chúng tôi đã phàn nàn về các vấn đề hoạt ảnh trong đoạn cắt cảnh. Ghi chú bản vá mới nhất cho thấy nó đã được sửa, nhưng chắc chắn nó vẫn còn đó. Trong nhiều đoạn cắt cảnh ở Vatican và sau đó, nhiều đoạn phim điện ảnh diễn ra với nhiều hoạt ảnh vẫn chạy ở tốc độ 30fps. Nó vẫn trông khá tệ và chắc chắn cần sự chú ý của nhà phát triển.