METACITY CORE TECH: Decentralized Rendering

1. RENDERING

Rendering là thuật ngữ của ngành đồ họa, chỉ việc tạo ra các hình ảnh và video từ các thông tin hình học 3D và mô tả vật liệu của chúng. Render đóng vai trò vô cùng quan trọng trong kỹ thuật diễn họa kiến trúc xây dựng, trong các game 3D, trong lĩnh vực điện ảnh và gần đây là trong các dự án metaverse. Trong khi các hình ảnh diễn họa kiến trúc xây dựng hay phim điện ảnh chỉ cần tạo ra từ trước sau đó cho khán giả thưởng thức lại, thì các hình ảnh đồ họa trong game 3D và trong các metaverse đòi hỏi hiển thị theo thời gian thực đáp ứng lại các tương tác của người dùng. Loại thứ nhất gọi là pre-render, loại thứ hai gọi là realtime-render. 

Với các công nghệ render truyền thống, để có thể tạo ra được hình ảnh chất lượng cao, người ta phải sử dụng các máy tính với những bộ xử lý đồ họa (GPU) đắt hơn nhiều lần một chiếc PC thông thường. Năm 2018, House3D ra mắt công nghệ Cloud Rendering, là nền tảng đầu tiên tại ĐNA phát triển thành công loại hình render điện toán đám mây cho lĩnh vực kiến trúc xây dựng. Công nghệ Cloud Rendering tạo ra các hình ảnh chất lượng cao với chi phí giảm tới 5 lần và tốc độ nhanh hơn 10-50 lần so với render trên máy desktop PC truyền thống. Điều này có được là do House3D sử dụng một cách tối ưu hệ thống GPU được triển khai trên hệ thống máy chủ, kết hợp với công nghệ nén dữ liệu đa phân giải độc đáo của mình. Hiện tại House3D có hơn 200,000 người dùng với hơn 1 triệu bản render, deliver nội dung đến hàng triệu thiết bị mỗi năm. 

2. RENDER PHÂN TÁN

Năm 2019, Cloud Rendering của House3D được nâng cấp lên thành hệ thống render phân tán (Distributed Rendering), cho phép không chỉ sử dụng các máy chủ đặt tại Data Center lớn, mà còn cả những máy PC có gắn GPU đặt tại nhà với đường truyền internet thông thường có thể tham gia hệ thống Cloud Rendering của mình. Bằng cách này chúng tôi mở rộng nhanh chóng hệ thống phần cứng đáp ứng nhu cầu render lớn của toàn bộ hệ thống House3D với chi phí thấp.

Điểm quan trọng nhất trong công nghệ render phân tán này là kỹ thuật tự động phân giải chất lượng đồ họa kết hợp sử dụng dịch vụ CDN (mạng lưới phân phối nội dung) để tăng tốc tối đa năng lực download dữ liệu đồ họa 3D chất lượng cao (high-poly) vốn có dung lượng rất lớn.

3. DECENTRALIZED RENDERING

Năm 2021, chúng tôi bắt đầu Metacity, một dự án metaverse tiên phong khởi xướng khái niệm build2earn và nguyên lý đồng sáng tạo (co-creation), xây dựng một thế giới metaverse cho phép cộng đồng hàng triệu người cùng nhau thiết kế các không gian đô thị, cùng nhau sinh sống, làm việc và giải trí trong các thành phố mà mình tạo ra.

Để làm được điều đó cần phải mở rộng hạ tầng render phân tán thành một mạng lưới cho phép chính cộng đồng có thể tham gia đóng góp công sức và tài nguyên máy móc, đồng thời phải có giải pháp để mỗi cá nhân nhận về lợi ích tương xứng với đóng góp của mình. Và không gì khác ngoài blockchain, trở thành lời giải công nghệ duy nhất. 

Hệ thống render của Metacity được xây dựng dựa trên công nghệ render phân tán của House3D. Đứng trước yêu cầu mở rộng hiệu năng phục vụ hàng triệu render mỗi ngày, điểm yếu của hệ thống phân tán lúc này là việc tiêu tốn chi phí cho dịch vụ CDN một cách bất hợp lý. May thay, chúng tôi tìm thấy một giải pháp tuyệt vời: Filecoin - hệ thống lưu trữ và phân phối nội dung phi tập trung tiên phong của thế giới. Chi phí lưu trữ và phân phối nội dung trên Filecoin chỉ bằng 1/1000 so với các công nghệ truyền thống. Chúng tôi đã thiết lập quan hệ hợp tác và ngay sau đó bắt tay vào nâng cấp hệ thống lưu trữ của Metacity. 

Một trong những điểm quan trọng nhất trong hệ thống xử lý Cloud Rendering / Decentralized Rendering của chúng tôi là kỹ thuật cloud baking. Những ai tìm hiểu sâu lập trình đồ họa 3D đều biết rằng, bản chất quá trình realtime-render của các game engine như Unity, Unreal Engine là sự kết hợp giữa hình ảnh được pre-render với hình ảnh được tính toán tức thời bởi thiết bị. Phần pre-render thường chiếm khối lượng rất lớn và được tạo ra khi người ta thay đổi bối cảnh của không gian trò chơi. Cloud baking là công nghệ cho phép pre-render hoàn toàn trên cloud, tiết kiệm hàng chục lần so với cách làm truyền thống.

Bên cạnh các vấn đề trên, Metacity còn phải giải quyết bài toán chia sẻ quyền lợi cho các bên tham gia cuộc chơi build2earn và co-creation. Chúng tôi đang phát triển các cơ chế kỹ thuật Proof-of-Rendering và Proof-of-Designing, cùng với công cụ 3DMIP (3D multiple intellectual properties) để giải quyết vấn đề này. Chi tiết về PoR, PoD, 3DMIP sẽ được đề cập ở các bài viết khác. 

4. CITIVERSE SDK VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TIẾP THEO CỦA METACITY

Metacity cung cấp bộ công cụ lập trình Citiverse SDK cho phép các bên thứ 3 tham gia vào việc tạo ra các game lấy bối cảnh là không gian đô thị, gọi là Citiverse games. Citiverse SDK cũng cho phép các bên trực tiếp tương tác với hệ thống Decentralized Rendering ở mức độ API, giúp cho việc tận dụng các tài nguyên của mạng lưới render độc đáo này ngày càng tối ưu.

Với tầm nhìn dài hạn và các công nghệ lõi độc đáo đầy sức mạnh, được phát triển bởi một team đầy tài năng và khát vọng, Metacity tự tin sẽ là một dự án category definer cho thể loại build2earn metaverse.

Sou: Bùi Sỹ Nguyên