Buzz
Tại GDC 2026, CAPCOM đã chia sẻ về quá trình tích hợp path tracing vào RE Engine sau một thời gian dài phát triển, với sự hỗ trợ từ NVIDIA và công nghệ khử nhiễu DLSS Ray Reconstruction.
Trong khuôn khổ Hội nghị các nhà phát triển game GDC 2026, CAPCOM đã giới thiệu chi tiết cách họ tích hợp công nghệ path tracing vào RE Engine, công cụ đồ họa độc quyền của họ. Bài thuyết trình có tên "Dò tia toàn phần thời gian thực trong RE Engine cho Resident Evil Requiem và PRAGMATA" đã thu hút sự chú ý lớn, đặc biệt khi đây là những tựa game đầu tiên của CAPCOM hỗ trợ công nghệ đồ họa tiên tiến này.
NVIDIA đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ CAPCOM triển khai path tracing vào RE Engine. Hai diễn giả chính là ông Hitoshi Mishima từ nhóm RE Engine của CAPCOM, người đã chia sẻ về kiến trúc và triển khai nghệ thuật, cùng với ông Calvin Shu, kỹ sư công nghệ phát triển GeForce của NVIDIA, người giải thích về tối ưu hóa hiệu suất GPU cho Resident Evil Requiem và PRAGMATA.
Quá trình triển khai path tracing do Kenta Nakamoto và Kosuke Nabata thực hiện trong khoảng một năm rưỡi. Hệ thống này được tích hợp chặt chẽ với công nghệ DLSS Ray Reconstruction của NVIDIA để khử nhiễu, một yếu tố quan trọng giúp đạt được hiệu suất thời gian thực ổn định. Điều này đồng nghĩa với việc path tracing trong hai tựa game này chỉ hoạt động hiệu quả trên phần cứng NVIDIA GeForce RTX.
RE Engine đã hỗ trợ công nghệ ray tracing từ tựa game Resident Evil Village (2021), với các hiệu ứng chiếu sáng toàn cục, bóng đổ môi trường và phản xạ. Tuy nhiên, phiên bản trước chỉ sử dụng kỹ thuật rasterization cho ánh sáng trực tiếp và áp dụng ray tracing cho ánh sáng gián tiếp. Path tracing khác biệt vì nó xử lý cả ánh sáng trực tiếp và gián tiếp thông qua một quy trình duy nhất, mang lại hiệu ứng bóng đổ chi tiết hơn, phản xạ sắc nét hơn và khử nhiễu ổn định hơn so với ray tracing truyền thống. Hệ thống BVH (bộ phân cấp thể tích bao quanh) chạy dưới dạng tính toán không đồng bộ, và cả ray tracing lẫn path tracing đều chia sẻ cùng một cơ sở hạ tầng truy vấn tia và shader vật liệu.
CAPCOM đã áp dụng phương pháp RIS (Reservoir-based Importance Sampling) để chọn lọc hiệu quả các nguồn sáng quan trọng. Một số lựa chọn thiết kế chủ yếu bao gồm: bù độ sáng để sửa lỗi tối ở những vùng được chiếu sáng bằng đèn spotlight; sử dụng hàm tán xạ BSDF đơn giản trong quá trình tạo ứng viên để giảm chi phí tính toán; loại bỏ chiếu sáng dựa trên hình ảnh (IBL) trong môi trường trong nhà có cường độ IBL cao, vì các mẫu này thường bị che khuất và gây ra nhiễu; và thêm các đa giác phát sáng làm mẫu NEE (Next Event Estimation) rõ ràng bằng phương pháp Walker's Alias, giúp lấy mẫu tam giác hiệu quả trên GPU.
RE Engine xác định một lưới 3D (AABB) bao quanh mỗi nguồn sáng điểm, với kích thước 16×128×128 ô, trong đó mỗi ô lưu trữ mặt nạ bit ID ánh sáng. Streaming RIS tham chiếu đến cấu trúc này tại các điểm đổ bóng để chỉ đánh giá những nguồn sáng thực sự ảnh hưởng đến vị trí đó, giúp tối ưu hiệu suất khi lấy mẫu ánh sáng điểm.
Nhóm phát triển đã áp dụng kỹ thuật ReSTIR GI để cải thiện chất lượng của DLSS Ray Reconstruction, giảm nhiễu trong ánh sáng gián tiếp. Hệ thống tái sử dụng các mẫu đường đi qua các khung hình: các đường đi của khung hình hiện tại được lưu trữ ở mỗi Pixel, trong khi các mẫu từ khung hình trước cũng được lấy mẫu lại theo thời gian. Để tránh sự tương quan quá cao với Ray Reconstruction (điều không mong muốn), các mẫu được lấy từ vị trí lệch nhẹ so với các Pixel của khung hình trước. Một trong những lợi ích lớn của cả Resident Evil Requiem và PRAGMATA là nhiều cảnh chỉ sử dụng IBL, giúp giảm nhiễu rõ rệt.
Một phần lớn của bài thuyết trình tập trung vào cách CAPCOM sử dụng bộ đệm hướng dẫn DLSS Ray Reconstruction để khắc phục những lỗi hình ảnh cụ thể, như: tán xạ dưới bề mặt (SSS) gây bóng mờ ở vùng tóc, kính mờ/nhòe, giọt mưa và decal trong suốt gần như vô hình do cách khử che khuất của Ray Reconstruction, ánh sáng chiếu hoạt hình thay đổi nhanh, và hiệu ứng ba chiều (hologram) bị mờ. Việc mã hóa thông tin vào bộ đệm hướng dẫn đã giúp Ray Reconstruction xử lý các vấn đề này chính xác hơn.
Resident Evil Requiem và PRAGMATA đều sử dụng công nghệ tóc sợi độc quyền của CAPCOM, lần đầu tiên xuất hiện trong Resident Evil 4 Remake (2023). Công nghệ này kết hợp giữa rasterizer phần cứng và phần mềm: tóc trải qua phân loại và loại bỏ, tiếp đó là rasterization phần cứng cho các sợi tóc dày, rồi xử lý bán trong suốt bằng phần mềm cho các sợi tóc mảnh hơn. Để phục vụ cho dò tia, lưới dự phòng thay thế hình học sợi tóc đầy đủ trong BVH. PRAGMATA là tựa game đầu tiên nâng cấp lên BVH sợi tóc thực sự, khi mái tóc dài của Diana khác biệt quá nhiều so với lưới proxy.
Cuối cùng, ông Calvin Shu từ NVIDIA đã giới thiệu quá trình tối ưu hóa sử dụng cảnh thử nghiệm từ PRAGMATA với DLSS Ray Reconstruction, DLAA và RTX 5090 ở độ phân giải 4K. Cảnh này có 73 nguồn sáng phân tích và 32 mẫu phát sáng từ mảng 4K. Ban đầu, thời gian khung hình là 21 mili-giây, nhưng sau khi đơn giản hóa hàm tán xạ BRDF, thời gian giảm xuống 17,7 mili-giây. Khi nhóm thử áp dụng kỹ thuật Shader Execution Reordering (SER) mà không có nén, hiệu suất thực tế lại thấp hơn ban đầu, từ 17,7 mili-giây lên 23,5 mili-giây. Tuy nhiên, khi SER được kích hoạt, hiệu suất cải thiện lên 20,8 mili-giây, dù gặp vấn đề tắc nghẽn bộ nhớ đệm lệnh. Việc chuyển các tham chiếu SRV tĩnh sang không ràng buộc đã giảm số lượng lệnh và giải quyết tắc nghẽn, đưa thời gian khung hình xuống 16,9 mili-giây. Sau tối ưu hóa trình điều khiển, thời gian giảm thêm còn 13,3 mili-giây.
Ông Calvin Shu nhấn mạnh rằng DXR 1.2 với Shader Execution Reordering là khuyến nghị của NVIDIA cho các trò chơi sử dụng path tracing trong tương lai, vì nó có thể đạt hiệu suất tối đa của GPU với ít công đoạn hơn. Ông cũng thông báo rằng NVIDIA sẽ phát hành phiên bản 2.0 của DLSS Ray Reconstruction Disocclusion Mask, dự kiến sẽ giải quyết các vấn đề đặc biệt gặp phải trong quá trình triển khai Resident Evil Requiem và PRAGMATA.
