Trí tuệ nhân tạo (AI) đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực độc đáo. Một trong số đó là việc nâng cấp đồ họa các trò chơi cổ điển.
Kỹ thuật được dùng ở đây là "AI Upscaling" (nâng cấp đồ họa bằng AI). Cụ thể, khi bạn cung cấp hình ảnh độ phân giải thấp, hệ thống sẽ phân tích và sẽ tạo ra phiên bản mới có nhiều pixel (điểm ảnh) hơn.
Điều đó có nghĩa là AI sẽ giúp sẽ cải thiện đồ họa trò chơi lên độ phân giải cao hơn, nhờ đó hình ảnh game sẽ trở nên đẹp và hiện đại hơn.
 |
| Hình ảnh trước và sau khi được nâng cấp. |
"Phù phép" hình ảnh với AI
"Upscaling" là kỹ thuật phổ thông, tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ AI giúp các nhà thiết kế tăng nhanh tốc độ xử lý cũng như chất lượng hình ảnh cho game.
“Nó giống như phép thuật. Giống như tôi vừa tải về một bản tăng cường chất lượng đồ họa từ chính nhà sản xuất Bethesda vậy”, The Verge dẫn lời Daniel Trolie, quản lý sub r/GameUpscale trên Reddit nói về việc mình đã sử dụng AI để nâng cấp hình ảnh cho tựa game nhập vai The Elder Scrools III: Morrowind (2002).
Về cơ bản, đây là quá trình làm mới đồ họa để game trở nên chân thật và đẹp hơn. Các modder cần tính toán cẩn thận công cụ và trò chơi thích hợp, sau đó đầu tư hàng trăm giờ để làm việc.
Hơn nữa, quá trình nâng cấp bằng AI rất giống như việc khôi phục đồ cũ hoặc các tác phẩm nghệ thuật. Công việc này cần có những chuyên gia lành nghề, đòi hỏi sự kiên nhẫn và kiến thức.
Modder với biệt danh Hidfan cho biết rằng anh mất ít nhất 200 giờ để cải thiện các hình ảnh trong Doom. Anh phải rất tốn công điều chỉnh đầu ra thuật toán và hoàn thành các hình ảnh bằng tay.
 |
| Cải thiện đồ hoạ bằng tay rất tốn thời gian. |
Ví dụ, Hidfan đã tốn 5-15 giờ để chỉnh sửa một con quái vật. Điều này cũng phụ thuộc vào mức độ phức tạp về hoạt cảnh của chúng.
Tuy vậy, nhìn chung tốc độ xử lý khi modder sử dụng AI upscaling vẫn nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. Lập trình cá nhân có thể hoàn thành dự án chỉ trong vài tuần thay vì phải làm việc nhóm trong nhiều năm.
Bên cạnh đó, không phải mọi trò chơi đều phù hợp để nâng cấp và không phải mọi thuật toán nâng cấp đều cho kết quả tương tự.
Cách mạng hóa đồ họa game bằng công nghệ AI
Nhưng làm thế nào để quá trình này thực sự hoạt động? Albert Yang - CTO của công ty dịch vụ nâng cấp đồ họa Topaz Labs - giải thích rằng nó khá đơn giản.
Công việc này bắt đầu bằng một loại thuật toán được gọi là mạng lưới đối lập sản sinh (GAN). Người sử dụng phải "đào tạo" nó trên hàng triệu cặp hình ảnh có độ phân giải thấp và cao.
“Sau khi quen dần, GAN sẽ bắt đầu tìm hiểu hình ảnh có độ phân giải cao trông như thế nào khi nhìn thấy hình ảnh có độ phân giải thấp”, ông Yang chia sẻ với The Verge.
Khi được giao phân tích một phần đồ họa, GAN sẽ thực hiện 2 công việc. Một phần nó cố gắng chuyển đổi hình ảnh từ độ phân giải thấp sang cao. Phần còn lại GAN so sánh quá trình đó với dữ liệu đào tạo, xem liệu nó có thể phát hiện ra sự khác biệt hay không. Qua đó GAN tự cải thiện theo thời gian.
Hơn nữa, trong khi các thuật toán truyền thống dựa trên các quy tắc được xác định bởi con người thì AI tạo ra các quy tắc riêng bằng cách học từ dữ liệu cũ.
 |
| Đồ họa game trước và sau khi được AI xử lý. |
GAN có thể nhìn toàn bộ các phần của hình ảnh tại một thời điểm. Điều này cho phép nó tái tạo lại cấu trúc lớn tốt hơn. Đó là lợi thế của công nghệ này.
Ví dụ, nếu muốn nâng cấp hình ảnh 50x50 pixel để tăng gấp đôi kích thước của nó, thuật toán chỉ cần chèn các pixel mới giữa các pixel hiện có và chọn màu mới dựa trên mức trung bình của các vùng lân cận. Nếu bạn có một pixel màu đỏ ở một bên và một pixel màu xanh ở phía bên kia, màu mới ở giữa sẽ là màu tím.
Đồng thời, công nghệ này còn giúp làm mới những tựa game lâu năm như Final Fantasy VII. Việc nâng cấp có vẻ dễ dàng hơn khi phông nền được tiền kết xuất sẵn, nghĩa là ít hình ảnh phải xử lý hơn.
“Đồ họa của nó không thấp như dạng pixel, cũng không quá cao đến nỗi không cần nâng cấp”, Stephan Rumen, người đã sử dụng AI để nâng cấp đồ họa Final Fantasy VII cho biết.
Một loạt các tựa game nổi tiếng đều được nâng cấp bằng AI, chẳng hạn như Doom, Half-Life 2, Metroid Prime 2, Final Fantasy VII và Grand Theft Auto: Vice City.
Công nghệ AI đã trợ giúp nhiều cho việc nâng cấp đồ họa dễ dàng hơn. Tuy vậy, để hoàn thành mọi thứ, vẫn cần nỗ lực lẫn trí tuệ của chính con người.
