ゲームのビジュアルにおけるパス トレーシングとレイトレーシングの比較

パス トレーシングとレイトレーシングのどちらを選ぶかは、ゲーム愛好家の間でグラフィックについて議論する際に必ずと言っていいほど話題になる。どちらの技術も、ビジュアルの忠実性を飛躍的に向上させる。しかし、その機能はそれぞれ異なる。ゲームのビジュアルにはどちらが適しているかを見てみよう。

レイトレーシングとは

レイトレーシングは、コンピューター グラフィックで使用される高度なレンダリング技術の 1 つで、仮想環境における光がオブジェクトに当たる様子や相互作用を制御する。従来のラスター化手法（数学的なベクトル形状をピクセルに変換する）とは異なり、近似やショートカットによってライティング効果をシミュレートするのではなく、よりリアルな光と影の描写を実現する。

その中心となる考え方は、個々の光線の経路をシーン内をたどり、表面と相互作用して、まるで実物のような視覚効果を生み出すことである。光線はカメラ（ビューワーの視点）からシーン内にトレースされ、オブジェクトとの相互作用によって最終的なピクセルカラーが決まる。

ゲームの視点から見ると、現実的な反射、屈折、グローバルイルミネーションなど、ライティング効果を正確にシミュレートするため、全体的なビジュアルの品質と没入感が向上する。この技術を利用することで、ガラス、金属、水などの複雑なマテリアルのレンダリングが向上し、リアリズムのレベルが引き上げられる。

パス トレーシングとは

パス トレーシングは、レイトレーシングの改良版とも言える別のレンダリング技術である。レイトレーシングは光線をカメラから直接トレースするが、パス トレーシングはシーン内を光線が通過する可能性のある経路のみを考慮する。

モンテカルロ法を用いて光の挙動に内在するランダム性をシミュレートするため、正確なライティング、シャドウなど、実物のようなビジュアルを生成することができる。1 ピクセルごとに複数の光線を計算するには複雑な数学が必要だが、それでも従来の技術よりもオーバーヘッドは低い。

ゲームの視点から見ると、パス トレーシングはグローバルイルミネーションに特に適しており、正確なライティングの相互作用と、よりリアルで視覚的に魅力的なシーンが必要とされる。

しかし、パス トレーシングの計算量を考慮する必要がある。ビデオゲームなどのリアルタイム アプリケーションでは、ビジュアルの忠実性とパフォーマンスのバランスが求められることが多いため、この技術はリソースを大量に消費する可能性がある。

ゲームのビジュアルにおけるパス トレーシングとレイトレーシングの比較

設定、機能、全体的な美しさのすべてが最高レベルのゲームをプレイしたいと、すべてのゲーマーが願っている。レイトレーシングとパス トレーシングのどちらかを選ぶことで、この目標が阻害される可能性がある。しかし、正しい選択をすることで、ゲーム体験全体が向上し、没入感と視覚的な喜びがさらに高まる。

リアリズムとビジュアルの忠実性という点では、レイトレーシングは反射、屈折、正確なシャドウなどのリアルなライティング効果を提供する。たとえば、レイトレーシングが施されたゲームでは、水やガラスなどの反射面が周囲の環境を正確に映し出し、光源の位置に基づいてリアルなダイナミック シャドウが生成される。一方、パス トレーシングでは、よりリアルな間接照明効果が得られる。たとえば、パス トレーシングが施されたゲームでは、表面の色は直接光源だけでなく、他の表面から反射した間接光の影響も受ける。

計算量とパフォーマンスを考慮すると、どちらかを選択するのは少し難しい。レイトレーシングは、光がシーン内を移動する自然な経路に従うため、リアルタイム ライティングで知られている。しかし、ハードウェアへの負担が非常に大きく、高度なハードウェアでさえ、レイトレーシングを多用したゲームでは苦労する可能性がある。一方、パス トレーシングは、ユーザーのハードウェアへの負担を軽減しながら、より見栄えの良いビジュアルを提供することができる。

この議論には別の側面もある。ホグワーツ レガシーの場合のように、レイトレーシングやパス トレーシングのライティングが体験にほとんど影響を与えない場合、そもそもこれらの 2 つのオプションを使用する必要があるのかという疑問である。このような判断を下すには、グラフィック カードの可能性を把握することが非常に重要である。

レイトレーシングを使用するとゲームはより見栄えが良くなるか

はい、レイトレーシングは高度なレンダリング技術であり、そのメリットを活かすことで、ゲームは大幅に見栄えが良くなる可能性がある。レイトレーシングはハードウェアに大きな負担をかける可能性があるが、メリットも大きい。そのメリットには、シャドウの品質の向上、自然なライティング効果などがある。最終的には、開発者がレイトレーシングを採用するかどうかの決定を下すことになる。

レイトレーシングは FPS を向上させるか

はい、レイトレーシングはシステムからより多くの処理能力を必要とするため、デバイスのパフォーマンスに大きな影響を与える。ユーザーはフレーム レートが低下していることが目に見えてわかる場合があり、これは優れた技術であるにもかかわらず、ユーザーにとって敬遠される要因となる場合がある。強力な GPU を使用していても、この現象は発生する可能性がある。