NVIDIA，GeForce GTX 10，16シリーズでリアルタイムレイトレーシングを可能とする「GeForce 425.31 Driver」をリリース

　2019年4月11日22:00，NVIDIAは，GDC 2019で予告していたとおり，Pascal世代以降のアーキテクチャを採用するGeForce GTX 16シリーズやGeForce GTX 10シリーズの一部で，DirectX Raytracing（以下，DXR）を利用可能とする「GeForce 425.31 Driver」をリリースすると発表した。
　このドライバで新たにレイトレーシングに対応するGPUは，以下のシリーズに含まれる計10製品となっている。

• 「GeForce GTX 1060 6GB」以上のGeForce GTX 10シリーズ
• GeForce GTX 16シリーズ（Turing GTX）
• TITAN XおよびTITAN Vシリーズ

　すぐに入手したい人は，下に示したリンク，もしくはGeForce Experienceを利用してほしい。

→64bit版Windows 10用GeForce 425.31 Driver（553.12MB，Standard）
→64bit版Windows 10用GeForce 425.31 Driver（552.42MB，DCH）
→64bit版Windows 7＆8.x用GeForce 425.31 Driver（507.18MB）

→ノートPC向けの64bit版Windows 10用GeForce 425.31 Driver（553.12MB，Standard）
→ノートPC向けの64bit版Windows 10用GeForce 425.31 Driver（552.42MB，DCH）
→ノートPC向けの64bit版Windows 7＆8.x用GeForce 425.31 Driver（507.18MB）

※NVIDIAコントロールパネルの「システム情報」以下，「ドライバータイプ」が「Standard」であればStandardドライバを，「DCH」であればDCHドライバを入手するようにしてほしい

→4Gamerの最新ドライバリンクページ

　GeForce 425.31 Driverのリリースに先立ってNVIDIAは，報道関係者に対して，GeForce GTX 10，GTX 16シリーズでDXR対応ゲームタイトルを実行した場合の性能に関する説明を行った。興味がある読者も多いであろう，GeForce RTXではないGPUによるリアルタイムレイトレーシング処理について，概要をまとめてみたい。
　なお，レイトレーシング以外のアップデート要素については，本稿の最後で簡単に紹介しているので，そちらを参照してほしい。

Pascal世代でもフルHD解像度ならDXR有効でプレイ可能なタイトルも

　よく知られるとおり，Turing世代のGeForce RTX 20シリーズは，レイトレーシングにおける光線の生成や投射，衝突判定といった演算を処理する専用の機能ユニット「RT Core」を搭載し，リアルタイムのレイトレーシングを支援できるGPUだ（関連記事）。
　その一方で，Pascal世代のGeForce GTX 10シリーズや，Turing世代のGeForce GTX 16シリーズは，RT Coreを持たない。RT CoreなしのGPUにおいて，レイトレーシングに対応するゲームタイトルで現実的な品質とプレイ可能な描画性能を両立できるのだろうか。

　NVIDIAによると，レイトレーシングをゲームグラフィックスにどう応用するかは，ゲームタイトルによって異なるという。レイトレーシングで実現可能なリアルな表現としては，物体の反射像（Reflections），影の表現（Shadows），環境光遮蔽（Ambient Occlusion），大域照明（Global Illumination）などが挙げられる。

ゲームにおけるレイトレーシングで使われる4種類の手法と，その処理負荷を示したスライド

　しかし，これらの表現をすべて使っているというゲームタイトルは，現状まずないそうだ。

主要なレイトレーシング対応タイトルに使われている表現手法をまとめたスライド。左端はゲームではなく「Project Spotlight」というデモコンテンツで，反射像，影，環境光の表現にレイトレーシングを使っているが，ゲームタイトルは1〜2種類の表現に使っている程度だそうだ

　ゲームスタジオ各社は，さまざまなテクニックを使ってレイトレーシング処理の高速化を図っているという。
　その例として，まず挙げられたのが「Battlefield V」（以下，BFV）である。BFVは反射の表現にレイトレーシングを使っているが，物体表面の材質によって反射像が必要かどうかを選別したうえで，投射するレイの数を削減することで計算量を減らしているとのこと。たとえば，ざらついた表面はあまり鏡面反射をしないので，その部分はバッサリとレイの投射を省略してしまう。逆に水面やガラスといった鏡面反射が必要なところだけに絞って描画しているそうだ。

BFVにおける反射像の処理を説明するスライド。レイの投射数は物体表面の材質（Surface Type）によって変わり，光が遮られているかどうかを判定する「Bounding Volume Hierarchy Search」（BVH Search）は大域的に行う必要があるが，反射（Bounces）は省略しているとのこと。たとえば，鏡面に映った物体に別の反射像が映り込んでいたとしても，その表現は省略している

BFVで，レイの投射を行う領域を物体の材質で選別している様子を可視化したスライド。赤っぽいところほど反射しやすいので，そこに多くのレイを割り当てることで，リアルな反射像を実現しつつ総計算量を減らしている

　さらにBFVでは，レイトレーシングの品質設定が可能となっており，品質を落とすことでレイを削減したり，反射像の解像度を大幅に下げたりすることで描画性能を上げるといった工夫も行われている
　そんな工夫をこらしたBFVであっても，RTX 20シリーズとGeForce GTX 10，GTX 16シリーズの性能差は，やはり大きいそうだ。ただ，GTX 1080クラスならば，1920×1080ドットまで解像度を下げることで，プレイ可能なフレームレートが得られるとNVIDIAは主張していた。

BFVでDXRを有効にした場合のフレームレートをGPU別に比較したグラフ。RTX 20シリーズで色が濃い部分は，深層学習を使ったアンチエイリアシング技術「DLSS」を有効にした場合の上積み分を示す。計測条件が2560×1440ドットのUltra設定と高いので，「GeForce GTX 1080 Ti」（以下，GTX 1080 Ti）でもようやく30fpsに達する程度であるが，フルHD解像度まで下げればプレイアブルな性能が出るという

　ところで，グラフをよく見ると，RT Core非搭載のTuring GTX世代である「GeForce GTX 1660 Ti」（以下，GTX 1660 Ti）で，Pascal世代の「GeForce GTX 1080」（以下，GTX 1080）をわずかに上回るフレームレートが得られているのが目を惹く。
　NVIDIAによると，この結果は，Turing世代では整数演算と浮動小数点演算の並列実行を行える点が，レイトレーシングにおいても効くからだという。レイトレーシングでは浮動小数点演算の負荷が高いので，整数との並列演算は性能の向上に役に立つとのことだった。

　影の表現にレイトレーシングを利用したタイトルの例に挙げられたのは，「Shadow of Tomb Raider」だ。本作における影の表現では，光源からレイを飛ばして影を描く「シャドウレイ」とも呼ばれる技法が使われている。
　Shadow of Tomb Raiderでは，レイトレーシングの品質設定を最低まで落とすと単光源のみとなり，品質設定を上げると複数光源によるレイトレーシングの計算を行う実装になっているとのことなので，品質設定により露骨に影が変わりそうだ。

Shadow of Tomb Raiderにおける影の表現。レイは光源の数だけ必要になり，BHV Searchは大域的に行うが，反射は計算しない

　Shadow of Tomb Raiderでも，DXR有効時におけるRTX 20シリーズとGeForce GTX 10，GTX 16シリーズの性能差は大きいが，GTX 1080クラスなら，フルHD解像度に落とせばプレイ可能なフレームレートが得られるとのことだった。

Shadow of Tomb RaiderでDXRを有効にした場合のフレームレート比較グラフ。GTX 1080 Tiでも34fpsという結果だが，フルHD解像度なら何とかプレイできるそうだ

　上述の2タイトルは，解像度次第でGeForce GTX 10，GTX 16シリーズでもプレイできそうというタイトルだが，レイトレーシングでより処理負荷の高い表現を用いているタイトルになると，やはり厳しくなる。その例としてまず挙げられたのが，Mundfishが開発中のアクションRPG「Atomic Heart」だ。
　Atomic Heartでは，Bounceありの反射像を描画するという。つまり，反射像に映り込んだ別の反射像まで描くので，リアルである半面，計算の負荷はかなり高くなる理屈である。

Atomic Heartでは，Bounceありの反射像をレイトレーシングで描く

　次のスライドは，Atomic Heartのテクニカルデモを2560×1440ドットで実行した場合のフレームレートを比較したスライドだが，GeForce GTX 10，GTX 16シリーズでは20fps未満と，GeForce RTX 20シリーズとの差は大きい。Atomic Heartは開発中のタイトルなので，製品版で状況が変わる可能性もあるが，GeForce RTX 20シリーズ以外で，DXRを有効化してプレイするのは難しそうだ。

Atomic Heartのテクニカルデモでレイトレーシングを有効にした場合のフレームレート比較グラフ

　次のスライドは，3Dグラフィックスベンチマーク「3DMark」のDXR対応テスト「Port Royal」と，NetEase GamesのMMORPG「逆水寒」（Justice Online）を用いたレイトレーシング対応技術デモにおけるフレームレート比較グラフである。どちらもBounce有りの反射像と同時に，影の描画にもレイトレーシングを使うのだが，とくにPort Royalは，GTX 1080 Tiでも10fpsを下回る程度で，なかなか厳しい結果だ。

Port RoyalおよびJustice Online技術デモにおけるフレームレート比較グラフ

　環境光や大域照明も，レイの数が多く必要なので，GeForce RTX 20シリーズとGeForce GTX 10，GTX 16シリーズの差が大きくなるという。それぞれの例が紹介されたのでスライドを掲載しておこう。

Bounce有効の反射像と環境光遮蔽にレイトレーシングを採用するProject Spotlightを用いたフレームレート比較グラフ。環境光遮蔽の表現は，BHV Searchが局所的で済むものの，レイの数が必要になるのでGeForce RTX 20シリーズでなければ厳しい

「Metro Exodus」は，環境光遮蔽と大域照明の表現にレイトレーシングを採用している。大域照明は，BHV Searchを大域的に行う必要があり，かつレイの数も膨大というヘビーな処理だ

　大域照明は，事前計算による表現がゲームで使われてきたが，ゲーム空間内での変化や動きをリアルタイムに反映させられないのが難点だった。レイトレーシングを応用することで，物体の変化や動きに応じて大域照明も変化させることが可能になるので，映像のリアルさが向上すると期待できる。しかし，GeForce RTX 20シリーズ以外でそれを楽しむのは，かなり厳しいかもしれない。

Metro ExodusでDXRを有効にした場合のフレームレート比較グラフ。解像度を下げたとしても，GeForce RTX 20シリーズ以外でプレイアブルなフレームレートが出るかどうかは疑問だ。GeForce RTX 20シリーズ同士でも，フレームレートの差が大きい

本命はあくまでもGeForce RTX 20シリーズという態度を崩さないNVIDIA

　ざっくりまとめると，レイトレーシング対応タイトルは，解像度によってはGeForce GTX 10，GTX 16シリーズでもプレイできるものの，実際には厳しいタイトルもあるという状況に落ち着きそうだ。実際のところは，GeForce 425.31 Driverを導入して試すしかないだろう。

　NVIDIAが，GeForce 425.31 Driverのリリースにあたって，わざわざGeForce GTX 10，GTX 16シリーズに対するGeForce RTX 20シリーズの高性能ぶりをアピールしているのは，「まずいですよ」と言いながら料理を出すシェフのような感じで，違和感もある。NVIDIAとしてはGeForce GTX 10，GTX 16シリーズでレイトレーシングの素晴らしさを垣間見てもらったうえで，GeForce RTX 20シリーズに乗り換えてほしいというのが本音なのだろう。

　NVIDIAは，GeForce 425.31 Driverのリリースに合わせて，レイトレーシングを応用したデモや資料を公開していく予定とのこと。新たにDXR対応となるGeForce GTX 10，GTX 16シリーズのユーザーは，試してみるといいのではなかろうか。

DXR対応以外のGeForce 425.31 Driverにおけるアップデート要素

　GeForce 425.31 Driverでは，レイトレーシング以外のアップデートも盛り込まれている。簡単に紹介しておこう。

●GeForce 425.31 Driverの対応製品

• デスクトップPC向けGeForce RTX 20＆GeForce GTX 16シリーズ
• NVIDIA TITAN V
• NVIDIA TITAN Xシリーズ
• デスクトップPC向けGeForce GTX 10シリーズ
• デスクトップPC向けGeForce GTX TITANシリーズ
• デスクトップPC向けGeForce GTX 900〜600シリーズ
• ノートPC向けGeForce RTX 20シリーズ（※Windows 10のみ）
• ノートPC向けGeForce GTX 10シリーズ
• ノートPC向けGeForce 900M〜600Mシリーズ

●GeForce 425.31 Driverが統合するソフトウェアモジュール
（※比較対象はGeForce 419.67 Driver）

• NVIDIAコントロールパネル：8.1.951.0
• GeForce Experience：3.18.0.94（←3.18.0.92）
• HD Audio Driver：1.3.38.13
• PhysX System Software：9.19.0218
• Vulkan RT：記載なし
• CUDA：10.1
• NView：149.77（←149.34）

●GeForce 425.31 Driverにおけるゲーム最適化
（※比較対象はGeForce 419.67 Driver）

• 「Anno 1800」に向けた最適化

●GeForce 425.31 Driverで解決した問題

• SLIが有効時に，Adobe製アプリケーションを利用しているとアーティファクト（artifact，正しくない描画）が発生することのある問題
• GeForce RTX 20搭載PCで「ARK Survival Evolved」がランダムにクラッシュすることのある問題
• 「Tom Clancy’s Ghost Recon Wildlands」でインベントリを開くとゲームがクラッシュする問題
• 「The Witcher 3: Wild Hunt」をプレイ中にBad Pool errorが生じてブルースクリーンとなり，Windowsがクラッシュする問題（※Bad Pool errorが何を意味するのかは未公開）
• NVIDIAコントロールパネルからテクスチャフィルタリングの設定を「High Quality」にすると，「The Evil Within 2」でゲーム中にアーティファクトが生じる問題
• FabFilter製のオーディオプラグインソフトウェアを使用すると，アプリケーションがクラッシュする問題
• ASUSTeK ComputerのノートPC「ROG Strix GL702VS」において，グラフィックスが壊れて表示される問題
• Titan X搭載PCにおいて「Grand Theft Auto V」でStereo（※オーディオ設定における出力欄のことと思われる）がオンになっていると，アプリケーションの起動時に「Out of Memory」のメッセージが表示される問題

●GeForce 425.31 Driverにおける既知の不具合（※抜粋）

• Pascal世代GPUでサラウンド表示を行うと，G-SYNCが有効にならない
• NVIDIAコントロールパネルにおいて，「3D設定の管理」→「垂直同期」の設定を「適応（ハーフリフレッシュレート）」にしていても，PCの再起動後にはネイティブのリフレッシュレートに変わってしまう（※ということだと思われる。設定内容が別の内容に変わるのか，それとも「適応（ハーフリフレッシュレート）」のままで，設定が反映されなくなるのかは不明。原文は「When the 3D Settings page->Vertical Sync setting is set to Adaptive Sync (half refresh rate), V-Sync works only at the native refresh rate after rebooting the system.」）
• 「Shadow of the Tomb Raider」のゲームプレイ中にAnselを呼び出すと，ゲームの挙動が遅くなったりゲームがクラッシュしたりする
• マルチディスプレイ構成時，セカンダリディスプレイ側で動画を再生すると，プライマリディスプレイの画面がちらつく

NVIDIA公式Webサイトの当該ニュースリリース（英語）

NVIDIAのGeForce公式Webページ（英語）