Kiến thức: Bước tiếp vào kỉ nguyên Real-time Graphic

http://www.nowgamer.com/siteimage/scale/0/0/329122.jpg

Cách đây vài năm, mình có viết bài “Kỉ nguyên Realtime Realistic Graphic” nhằm giới thiệu cho mọi người về xu hướng đồ họa này. Bây giờ là năm 2012, 3 năm đã trôi qua chóng vánh kể từ ngày đó. Nhiều thứ đã thay đổi, và nó cũng vậy. Cũng như con người, công nghệ luôn phát triển đi lên, và bài viết hôm nay sẽ tiếp tục nói về chủ đề này, với các thành tựu đương thời cũng như khả năng mở rộng trong tương lai của đồ họa 3D thời gian thực.

Thành tựu ngoạn mục

Trước tiên, ta sẽ xem qua một số thành tựu đương thời của realtime graphic hiện đại, tức là vào năm nay – 2012. Dễ thấy nhất là qua các đợt triễn lãm game và giải trí số, với hàng loạt tựa game mới xuất hiện, và nổi bật nhất là các game engine next-gen sắp sửa tạo sóng gió kèm với những hệ máy game console cũng next-gen. Next-gen ở đây là 1 khái niệm tương đối, nó có nghĩa là thế hệ kế tiếp, so với thế hệ hiện tại. Vào độ những năm 2005, máy Xbox360 và PS3 đã tạo ra 1 cuộc cách mạng cho ngành công nghiệp game thế giới, với sức mạnh đồ họa hàng “khủng” vào lúc bấy giờ. Khi ấy, 2 hệ máy đó được gọi là “next-gen console”, và chất lượng đồ họa của những game 3D mà chúng đem lại khi đó được gọi là “next-gen quality” ( chất lượng next-gen ). Vì thế nên next-gen của năm 2005 sẽ khác với next-gen của năm 2012. So với máy tính, sức mạnh của những máy chơi game console này sẽ đi trước một chút, dù được trang bị card đồ họa có cùng nền tảng và cấu trúc phần cứng với các card đồ họa máy tính cao cấp đương thời, nhưng do được tối ưu riêng nên hiệu năng của console sẽ vượt các máy tính được cho là có dòng card tương đương ( với Xbox360 và PS3, nền tảng 3D của chúng là bộ thư viện DirectX 9c – nền tảng cao cấp nhất khi đó ). Vì console là hệ thống đóng kín, không thể nâng cấp được như máy tính, nên nó cần phải được trang bị những thứ “đi trước” như vậy để trừ hao cho sự lỗi thời qua thời gian. Hiện tại, Xbox360 và PS3 tuy đã hơi cũ, chất lượng hình ảnh cũng không đọ lại được với những máy tính cao cấp bây giờ ( đồ họa 3D hiện tại là DirectX 11, so sánh khập khiễng nhỉ ), điều đó dễ hiểu vì chúng đã 7 năm tuổi rồi mà không hề được nâng cấp như máy tính. Tuy thế nhưng chúng vẫn còn rất phổ biến và sống khỏe, cho đến khi các máy console thế hệ tiếp theo nữa ( Xbox720 hoặc PS4 chẳng hạn big grin ) được chính thức ra mắt. Và cái ngày đó có lẽ không còn xa khi mà hiện tại đã có những video demo chính thức giới thiệu những game engine next-gen cho các máy console tiếp theo, điển hình là Unreal Engine 4 của Epic Games, hoặc Luminous Studio của Square Enix, và sắp tới có thể là nhiều nữa. ( Xem lại các trailer E3 2012 để thấy chất lượng vượt trội của những game engine tương lai này.)

Những game engine này thể hiện được chất lượng hình ảnh và hiệu ứng vượt xa những engine thế hệ trước, gần như phim CG được render sẵn, khiến cho trải nghiệm game trong tương lai sẽ rất tuyệt vời, vì hình ảnh là 1 trong những thứ quan trọng nhất của 1 video game. Chúng ta cùng xem qua một số video trình diễn tính năng của chúng để hiểu rõ hơn khả năng mà chúng sẽ đem lại trong những game trong tương lai.

Các tính năng của Luminous Studio engine : http://www.youtube.com/playlist?list=PLB64A4ECB5A5C52FF&feature=plcp

Những tính năng của Unreal Engine 4

Bên dưới sự ngoạn mục

Sau khi no mắt và choáng ngợp. Chúng ta tự hỏi, vì sao nó lại đẹp như vậy, thật như vậy, mà lại chạy trực tiếp trong real-time luôn chứ. Câu trả lời là : sức mạnh phần cứng hiện đại, cộng với nền tảng DirectX 11 ( OpenGL 4.0 tương đương, và có thể sẽ có cả OpenCL ). Các thế hệ card đồ họa mới nhất được trang bị những thành phần đặc biệt có thể xử lý và tính toán trong thời gian thực những thứ mà trước đây là không tưởng, hoặc chỉ khả thi khi render offline ( như render phim CG ). Các thành phần đó hoạt động cùng bộ thư viện đồ họa 3D của DirectX 11, bao gồm những hàm API giúp xử lý và tạo ra những hình ảnh realistic chất lượng cao, những hiệu ứng vật lý, ánh sáng…gần với đời thật nhất có thể.

Chưa kể tới CUDA và OpenCL, 2 bộ thư viện này rất mạnh và hứa hẹn, vì chúng đưa ra được giải pháp tận dụng tối đa sức mạnh của GPU để thực hiện những tác vụ mà trước đây chỉ có thể xử lý bằng CPU ( vốn chậm hơn nhiều ). Do đó không chỉ hình ảnh được nâng cao, mà rất nhiều hiệu ứng tính toán mô phỏng cũng sẽ được nâng tầm. Hiện tại thì OpenCL và CUDA gần với giới mô phỏng nghiên cứu khoa học hơn là áp dụng vào game. Nhưng tương lai thì chưa biết được, chỉ cần các nhà phát triển game engine đưa được chúng vào game một cách hiệu quả là..Bingo.

Còn bây giờ chúng ta sẽ phân tích một chút các tính năng của 2 engine vừa được giới thiệu ở trên. Nhìn chung thì cả 2 đều nổi bật nhất ở khả năng đem lại ánh sáng động thời gian thực chất lượng, trải nghiệm tessellation giúp tăng độ chi tiết vật thể lên rất cao, và mô phỏng vật lý các hiệu ứng hạt ( khói, nước, lửa, bụi… ). Công lao lớn nhất là của DirectX 11.

Ngoạn mục để làm gì

Để cho người ta xem, đơn giản là vậy, vì con người ta luôn thích những thứ đẹp hơn, thật hơn, choáng ngợp hơn..Dù trong bất kỳ hoạt động gì, ngành nghề nào, hình ảnh cũng đóng vai trò quan trọng. Nhất là trong ngành game, phim ảnh, quảng cáo, kiến trúc, mô phỏng huấn luyện đào tạo…thì vai trò của hình ảnh càng quan trọng hơn nữa. Nó thay đổi trải nghiệm cũ, đem lại trải nghiệm mới, mục đích cuối cùng thì cũng là dùng hình ảnh để đạt được cái gì đó, có thể là cảm xúc, là sự tin tưởng của người xem, là sự hiệu quả của công tác quảng cáo, hoặc trải nghiệm mô phỏng thế giới thực tốt nhất..Dĩ nhiên hình ảnh phải đi kèm nhiều thứ khác nữa, tùy từng lĩnh vực. Nhưng ở đây ta chỉ bàn về hình ảnh, thì nó là thứ quan trọng nhất.

Cụ thể, các video game sẽ có đồ họa đỉnh hơn, chi tiết cao hơn, giúp tăng cường cảm giác chơi game. Với ngành điện ảnh, việc render và xuất hình ảnh bằng game engine sẽ nhẹ gánh hơn hẳn so với việc render offline truyền thống bằng CPU. Hiện tại cũng đã có một số studio áp dụng cách này với Unreal Engine 3 và Cryengine 3. Với ngành kiến trúc, sẽ là một lợi ích to lớn nếu áp dụng game engine vào việc xuất phim diễn họa, hoặc phát triển các ứng dụng thực tế ảo kiến trúc, cho phép khách hàng đi lại, đụng chạm, quan sát thoải mái trong không gian ảo chứa công trình của họ. Cũng gần như vậy, ngành quảng cáo sẽ áp dụng đồ họa thời gian thực để làm các gian hàng ảo, chứa các món hàng được dựng 3D và render realtime bằng game engine với chất lượng cao, giúp khách hàng tương tác và hiểu hơn về thứ họ muốn mua. Hoặc đơn giản là cũng dùng game engine để xuất phim quảng cáo mà không cần tốn nhiều thời gian render. Cuối cùng với lĩnh vực mô phỏng huấn luyện, các ứng dụng thực tế ảo sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc dạy học, đào tạo con người, huấn luyện quân sự..( còn gọi là serious games ) khi tái hiện hoàn hảo không gian ảo với đầy đủ đặc điểm như đời thật và có thể tương tác được ( công ty RealTime Immersive đang thực hiện 1 ứng dụng huấn luyện quân sự với Cryengine 3 ). Xem video dưới đây.

Sẽ còn nhiều khả năng ứng dụng nữa xuất hiện trong tương lai. Vì thế giới luôn phát triển, công nghệ cũng vậy, và con người cũng thế.

Phía sau sự ngoạn mục

Chuyện này sẽ đi xa tới đâu, và bước phát triển tiếp theo sẽ là gì. Các máy console thế hệ kế tiếp sắp ra mắt, và DirectX 11 sẽ dần quen thuộc. Chúng sẽ trở nên không còn “next-gen” nữa, và DirectX 12 sẽ tiếp tục, hoặc OpenCL sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn, nhất là vào game. Các nhà phát triển game, các nghệ sĩ, những nhà thiết kế… sẽ yêu cầu cao hơn, tỉ mỉ tới những chi tiết nhỏ hơn ( cái mà khi trước không thể với tới ). Tất cả cũng nhằm mục đích là tái hiện hoàn hảo nhất có thể thế giới xung quanh, và dĩ nhiên là trong thời gian thực, vì nó đem lại trải nghiệm chủ động khác hẳn so với việc xem ảnh/phim thụ động được render sẵn. Hiện tại đã xuất hiện những thứ “khủng” hơn các tính năng được phô diễn trong Unreal Engine 4 hoặc Luminous Studio, nhưng chúng đa phần đều đang ở giai đoạn thử nghiệm nghiên cứu, được công bố hẹp ở các diễn đàn và hội nghị chuyên môn cao ( điển hình là SIGGRAPH, và SIGGRAPH 2012 năm nay sẽ hứa hẹn nhiều thứ rất là “kinh dị” ). Sẽ cần 1 thời gian để các nghiên cứu đó ứng dụng được vào những game engine, và được sử dụng rộng rãi. Thời gian tuy còn xa, nhưng nó sẽ đến. Và chúng ta cứ đợi mà xem happy

Cuối cùng, điểm qua một số thứ sẽ xuất hiện trong SIGGRAPH 2012 năm nay.

© 2012 duyyudus – VIZVA

3 Responses to Kiến thức: Bước tiếp vào kỉ nguyên Real-time Graphic

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Tags

Archives

  • 2016 (4)
  • 2015 (22)
  • 2014 (39)
  • 2013 (59)
  • 2012 (134)
  • 2011 (240)