光線の物理的な挙動をシミュレートしてリアルな陰影・反射・屈折を表現する3Dグラフィック技術。RTX・RDNA2世代のGPUでリアルタイム処理が可能に。
レイトレーシングは、光線（レイ）の物理的な挙動をコンピューターでシミュレートし、現実世界と同様の陰影、反射、屈折、光の散乱を表現する3Dグラフィック技術です。従来のラスタライゼーションでは困難だった、フォトリアルな光表現をリアルタイムで実現します。
1. カメラ（視点）から光線発射
2. オブジェクトとの交差点計算
3. 反射・屈折・透過光線の生成
4. 光源との関係計算
5. 最終的な色・明度決定
| 項目 | ラスタライゼーション | レイトレーシング | |------|-------------------|-----------------| | 反射 | 近似（スクリーンスペース） | 物理的に正確 | | 陰影 | シャドウマップ | 自然な影 | | 透明 | 限定的 | 完全対応 | | 処理負荷 | 軽い | 重い | | 品質 | 良好 | フォトリアル |
| GPU | RTコア | RT性能 | 推奨用途 | |-----|--------|--------|----------| | RTX 4090 | 128（3rd Gen） | 最高 | 4K RT Gaming | | RTX 4080 | 80（3rd Gen） | 高 | 4K RT Gaming | | RTX 4070 | 60（3rd Gen） | 中高 | 1440p RT Gaming | | RTX 3080 | 68（2nd Gen） | 中高 | 1440p RT Gaming | | RTX 3070 | 46（2nd Gen） | 中 | 1080p RT Gaming |
| GPU | RAユニット | RT性能 | 特徴 | |-----|------------|--------|------| | RX 7900 XTX | 96 | 高 | RDNA3アーキテクチャ | | RX 7800 XT | 64 | 中高 | 効率重視 | | RX 6800 XT | 72 | 中 | RDNA2世代 |
効果:
- 正確な鏡面反射
- 複数回反射対応
- 視線外オブジェクトも反射
従来との比較:
- SSR: 画面内のみ反射
- RT: 全方位正確な反射
特徴:
- ソフトシャドウ自動生成
- 複数光源対応
- 正確な接触影
品質向上:
- 自然なペナンブラ
- 光源サイズによる影の変化
効果:
- 間接光のシミュレーション
- カラーブリーディング
- 自然な環境光
実装:
- 多段階バウンス
- 光の相互作用
Cyberpunk 2077:
- RT反射、RT照明、RTシャドウ
- RT Overdrive モード（パストレーシング）
Metro Exodus Enhanced:
- 完全RTベース照明
- 従来ライティング完全廃止
Control:
- RT反射、RT透明、RT照明
- 初期の成功例
Minecraft RTX:
- 完全パストレーシング
- ブロック世界でのRT実装
Cyberpunk 2077（4K、Ultra設定）:
- RT OFF: 85 FPS
- RT 中設定: 55 FPS（35%低下）
- RT Overdrive: 25 FPS（70%低下）
- RT + DLSS Quality: 80 FPS（6%低下）
目的: 光線とオブジェクトの高速交差判定
構造: 階層的境界ボリューム
効果: O(log n)での交差判定
最適化:
- 動的オブジェクト対応
- メモリ効率向上
- 並列処理対応
必要性: 少ないサンプル数でのノイズ除去
手法:
- 時間的蓄積
- 空間的フィルタリング
- AI デノイジング（NVIDIA OptiX）
効果: 1/4のサンプルで同等品質
一般的な設定項目:
1. RT反射 Quality: Low/Medium/High
2. RT影 Quality: Low/Medium/High
3. RT照明 Quality: Low/Medium/High
4. RT透明 Quality: On/Off
推奨設定（RTX 4070）:
- 1440p: RT Medium + DLSS Quality
- 4K: RT Low + DLSS Performance
最適化設定:
1. 3D設定の管理
2. "レイトレーシング" → オン
3. "シェーダーキャッシュ" → オン
4. "電源管理モード" → 最高パフォーマンス優先
Unreal Engine 5 Lumen:
- ソフトウェアベースGI
- ハードウェアRT併用
- 動的照明自動計算
Unity HDRP:
- RTReflection Pipeline
- 段階的RT実装
- アーティスト向けツール
最適解:
RT有効 + DLSS Quality =
高画質RT + 高フレームレート
効果:
従来の「RT使うと重い」問題を解決