開発者はこの革新的なPCゲーム技術を無視しており、DLSSではありません

可変レートシェーディング(VRS)は、PCゲームが過去3年間ほとんど無視してきた主要なグラフィック技術です。最新のAMDおよびNvidiaグラフィックスカードすべてで動作し、単純な目標があります。画質を低下させることなく、パフォーマンスを最大20%向上させることです。

素晴らしいですね。まあ、おそらくそれについてあまり聞いたことがない理由があります。ここ数年は、現代のグラフィックス時代のパフォーマンスを節約するチャンピオンとして、Nvidiaのディープラーニングスーパーサンプリング(DLSS)とAMDのFidelityFXスーパーレゾリューション(FSR)に焦点を当ててきました。そして、それらはゲーム開発者の支出に見合う最高の価値を提供しますが、VRSは同様に印象的なツールであり、ひどく十分に活用されていません。

可変レートシェーディング:新規ではありません

Gears5でのVRSの視覚化。
Microsoft / The Coalition

VRSは新しいものではありません—DirectX12の機能を発表したMicrosoftのブログ投稿は3年以上前のものです。慣れていない場合、VRSは、シーン内でシェーダーが適用される解像度を変更します。ゲームの解像度は変わりません。 VRSを使用すると、GPUに冗長な作業を行わせるのではなく、隣接するピクセルがシェーダーを共有できるようになります。

たとえば、詳細があまりない影に包まれたシーンのコーナーがある場合、グラフィックカードは各ピクセルの光、色、およびテクスチャの値を計算する必要はありません。それらをグループ化することで、面倒な作業を節約できます。2×2グリッドの4つのピクセルは、非常に類似したシェーディング値を持つ可能性があるため、VRSは、1つのシェーダーを計算し、それをグリッドの残りの部分に適用するだけで、パフォーマンスを最適化します。グリッドのサイズはシェーディングレートであり、グリッド内のピクセルが多いほどシェーディングレートは低くなります。

その小さな変更は、パフォーマンスに大きな違いをもたらす可能性があります。たとえば、4KのGears Tacticsでは、VRSによって平均フレームレートが22.9%向上しました。これが最良の例ですが、 Resident Evil Villageでも平均フレームレートが9.8%増加し、 Hitman 3では8%の確実な増加が見られました。そして、VRSの背後にある考え方は、VRSがオンになっているときは区別がつかず、本質的に無料のパフォーマンスを提供する必要があるということです。

3つのビデオゲームでのVRSパフォーマンス。

PCでVRSをサポートしているゲームは、3年以上前のものですが、ごくわずかです。この問題についてはこのコラムの後半で説明しますが、より差し迫った問題は、VRSをサポートするいくつかのゲームの中でVRSがどのように使用されているかです。

VRSには2つのバケットがあります。1つは無料のパフォーマンスを提供する革新的なキットのように見せ、もう1つはそれが役立つ以上に痛い機能のように見せます。

VRSの2つの世界

ダート5のVRSのデバッグ画面。
コードマスター

Microsoftには、 DirectX 12UltimateのVRSの2つの層があります。適切な名前のTier1とTier2です。Tier1VRSは、ゲームで見られる最も一般的な手法であり、問​​題の核心です。このレベルは個々のピクセルとは関係がなく、代わりに各描画呼び出しに異なるシェーディングレートを適用します。たとえば、背景アセットを描画するための呼び出しがある場合、それらは2×2のシェーディングレートを持ち、前景に描画されたアセットは1×1のシェーディングレートを持ちます。

Tier2VRSはあなたが望むものです。これははるかにきめ細かく、開発者は描画呼び出しでシェーディングできます。つまり、モデルの一部は、たとえば2×2のシェーディングレートを持つことができますが、同じモデルのより詳細な領域は1×1を使用できます。 Tier 2 VRSは理想的であり、開発者は重要な詳細に集中して、あらゆるオンスのパフォーマンスを引き出すことができます。

バイオハザードビレッジでのVRSの比較。
左:VRSオフ、右:VRSオン

問題:VRSをサポートするゲームの小さなプールの中でも、それらのほとんどはTier1のみを使用しています。私が見た最新のゲームであるResidentEvil Villageは、Tier1VRSを使用しています。これが上記の画質にどのように影響するかを確認できます。ここでは、Tier 1 VRSがカメラから数フィート離れた場所にあるすべてのものをひとまとめにしているときに、雪の中でピクセルを確認できます。

Tier2VRSをサポートするGearsTacticsと比較してください。 200%近くにズームインすると品質にわずかな違いがありますが、Tier 1よりもはるかに見栄えがします。2つを並べてズームインすると違いを見つけることができますが、これら2つのフレームを背中合わせに配置します。ブラインドテストでは、違いがわかりません。私は確かにできませんでした。

GearsTacticsでのVRSの比較。
左:VRSオフ、右:VRSオン

画質を実質的に低下させない無料のパフォーマンスは大きな問題ですが、少なくともPCでは、VRSは本来あるべきほど会話に参加していません(Tier1とTier2の間の議論は言うまでもありません)。 GearsTacticsGears5をTier2VRSに移行した後でも、開発者はパフォーマンスを節約する列車に飛び乗っていません。代わりに、VRSは主にコンソールの限られた電力バジェットに焦点を合わせており、機能を妨げている特定のコンソールが1つあります。

コンソール封鎖

PS5がテーブルの上に立っており、その周りに紫色のライトがあります。
Martin Katler / Unsplash

VRSに2つの種類がある理由は、Tier2が機能するために特定のハードウェアを必要とするためです。 NvidiaのRTXグラフィックカードとAMDのRX6000GPUは、Xbox Series Xと同様に、ハードウェアをサポートしています。古いグラフィックカードとPlayStation5はサポートしていません。代わりに、ゲームで利用できる場合でも、ソフトウェアベースのバージョンのTier1VRSを使用します。

マルチプラットフォームのタイトルに取り組んでいる開発者は、通常、最小公分母、つまりTier1VRSに焦点を合わせます。サポートされているハードウェアでTier2VRSをサポートするために道を踏み外した開発者はごくわずかです(たとえば、idSoftwareはXboxSeriesXのDoomEternalでTier2 VRSを使用しています)が、最新のAAAゲームの大部分はVRSをサポートしないか、このTier1アプローチを使用してください。

Gears Tacticsが示すように、開発者による適切なTier 2実装は、最高の画質とパフォーマンスを提供します。 DLSSとFSRは、開発者がPCゲームのパフォーマンスを向上させるための簡単なソリューションを提供することは事実です。しかし、適切なTier 2 VRSは、画質の違いがほとんどない場合に約20%のブーストを表す可能性があり、それは無視できません。

この記事はReSpecの一部です。これは隔週で開催されるコラムで、PCゲームの背後にある技術に関するディスカッション、アドバイス、詳細なレポートが含まれています。