レイトレーシングパストレーシングとは？ゲームPCセレクト

レイトレーシングパストレーシングとは？

最近のPCゲームやPS5などの最新ゲーム機で遊んでいると、グラフィック設定の画面でよく目にする言葉があるよね。
それが今回のテーマになっている技術なんだ。
名前はなんとなく似ているけれど、「いったい何が違うの？」「自分のPCならどっちを選べばいいの？」って疑問に思うことも多いんじゃないかな。
実はこの2つ、どちらも「光の動きをコンピュータの中で計算して、本物そっくりのリアルな映像を作る技術」なんだけど、光をどこまで追いかけるかという計算の仕方や、パソコンへの負担（重さ）が全然違うんだよ。
この記事では、レイトレーシングパストレーシングについて、その違いをわかりやすく解説していくよ。
最後まで読めば、それぞれの技術の得意なことや苦手なことがスッキリ理解できて、ゲームを遊ぶときにどちらを設定すればいいのか迷わなくなるはずだ。
より綺麗で快適なゲームライフを送るためのヒントになると思うから、ぜひ最後までじっくり読んでみてね！

リアルさの限界突破か、快適なプレイ環境の維持か

レイトレーシングパストレーシングの最大の違いは、ズバリ「どこまで現実の光を忠実に計算するか」と「どれくらいパソコン（GPU）に負荷がかかるか」というバランスにあるんだ。
細かい仕組みは後でじっくり説明するけれど、まずはざっくりとしたイメージを掴んでほしい。
一言で言ってしまうと、そこそこの処理の重さで、十分に綺麗なリアルタイム映像を楽しめるのがレイトレーシングなんだよ。
水たまりの反射や、キャラクターに落ちる影なんかを、ゲームの動き（FPS）を極端に落とさずに綺麗に表現してくれる、今のゲームの標準的な高画質技術だね。

これに対して、パソコンが悲鳴を上げるくらい処理が重い代わりに、実写と見間違えるほど圧倒的に綺麗な映像を生み出すのがパストレーシングということになるね。
光の反射をこれでもかというくらい計算し尽くすから、現実世界とほぼ同じような光と影のグラデーションを作れるんだけど、その分ゲームの滑らかさを維持するのがすごく大変なんだ。
だから、ゲームをサクサクと快適なフレームレートで遊びたいならレイトレーシングを選び、フレームレートを犠牲にしてでも最高画質の美しい世界にどっぷり浸りたい、あるいは最高のスクリーンショットを撮りたいならパストレーシングを選ぶのが、今のPCゲーマーたちの主流の選び方なんだよ。

光の計算方法とパソコンへの負荷が全く違う理由

じゃあ、なんで同じ「光を計算する技術」なのに、そんなに重さや綺麗さに大きな差が出るんだろうか？
ここからは、それぞれの技術の裏側でどんな計算が行われているのか、少し詳しく解説していくね。
難しい専門用語はなるべく避けて、イメージしやすいように説明するから安心してね。

効率よく部分的に光を追跡する仕組み

まずはレイトレーシング（Ray Tracing）についてだ。
これは、カメラ（つまりプレイヤーの視点）から光線（レイ）をゲームの世界の中にビュン！と飛ばして、それが物体に当たるまでの道のりを追跡する描画手法なんだよ。
昔のゲームグラフィックでは「ラスタライズ」という別の技術が主流だったんだけど、それだと鏡に映る景色や、ガラスの向こう側の透け感、そして自然で柔らかい影を作るのがすごく苦手だったんだ。
でもレイトレーシングなら、光の物理法則に基づいてそれを高精度に計算できるから、一気に映像がリアルになったんだよね。

ただ、この技術の賢いところであり特徴でもあるのが、すべての光の動きを完璧に計算しているわけではないという点なんだ。
主に太陽や電灯から直接当たる「直接光」と、1回か2回跳ね返っただけの「一部の間接光」に的を絞って計算しているんだよ。
光の計算をある程度で打ち切るからこそ、処理が比較的軽くて済む。
だから、1秒間に何十回も画面を描き直さないといけないリアルタイムのゲームでも、RTXシリーズなどの最近のグラフィックボードがあれば、そこそこ快適なFPSを保ったまま動かすことができるんだね。

光のすべての反射を計算する究極の進化系

一方でパストレーシング（Path Tracing）は、先ほどの技術の「究極の進化版」みたいなものだと考えてもらうとわかりやすいかな。
技術的な関係性を言うと、実はパストレーシングはレイトレーシングという大きな枠組みの中の、ひとつの応用手法なんだ。
専門的な話を少しだけすると、「モンテカルロ法」という確率や統計の計算式を使って、光の動きを数値的に解き明かすやり方を採用しているんだよ。

視点から光線を飛ばすところまでは同じなんだけど、そこから先が桁違いにヤバいんだよね。
光が壁に当たって、そこから床に跳ね返って、さらに天井に当たって、ソファーに当たって…という感じで、光がシーンの中で何度も何度も反射や拡散を繰り返しながら最終的に光源にたどり着くまでの「すべての経路（パス）」を、ランダムにサンプリングして計算しようとするんだ。
これを徹底的にやると、専門用語で「完全なグローバルイルミネーション（大域照明）」と呼ばれる、現実世界とまったく同じ光の回り方をゲームの中で再現できるというわけなんだ。

圧倒的なリアリティとFPS低下のトレードオフ

パストレーシングが作り出す画質は本当に息を呑むほどすごくて、現行のゲームグラフィックスの中では間違いなく最高峰のリアルな映像を作り出せると言われているよ。
例えば、赤い壁の近くにある白いボールが、壁の赤い光をうっすら反射してピンク色っぽく見える「カラー・ブリーディング（色移り）」や、間接光だけで作られるふんわりとした柔らかな陰影なんかを、物理的に完全に正しく表現できるんだ。
でも、1つのピクセルを描画するだけでも、何百、何千という光の経路を計算しないといけないから、パソコン（GPU）への計算負荷がとんでもなく高くなってしまうんだよね。

その結果、ゲームのなめらかさを示す「FPS」が半分以下にガクッと落ちてしまうことも珍しくないんだ。
逆に、パソコンの負担を減らすために光を追跡する回数（サンプル数）を減らしてしまうと、今度は画面全体に「ノイズ」と呼ばれるザラザラした砂嵐のような汚い粒が発生してしまうという弱点もあるんだよ。
「究極の美しさ」を手に入れるためには、どうしても「強烈な処理の重さ」という代償を払わなければいけない。
これが、この2つの技術の最大の違いであり、ゲーマーを悩ませるポイントなんだね。

ゲームやCG業界の最前線での実際の使われ方

ここまでの仕組みの話を踏まえて、実際にレイトレーシングパストレーシングが今のゲームやCG業界でどんな風に扱われているのか、具体的な例を3つ紹介していくね。
これを読めば、今のトレンドがどうなっているのかがもっとよくわかるはずだよ。

映画やVFXの世界でのオフラインレンダリング

ちょっとゲームからは離れるけれど、実はパストレーシングという技術自体は、決して最近生まれた新しいものではないんだ。
もともとは、ハリウッド映画のCGやVFXなど、時間をかけてじっくりと映像を作り上げる「オフラインレンダリング」の世界でずっと使われてきた技術なんだよ。
映画の場合は、ゲームのように「1秒間に60回」も画面を描き直す必要はなくて、1枚のきれいな画像を完成させるのに数時間や数日かけてコンピュータに計算させても全く問題ないよね。
だから、計算時間がいくらかかってもいいから、パストレーシングを使って徹底的にリアルな光と影を作っていたんだ。

それがここ数年、NVIDIAなどのメーカーのGPU技術がすさまじいスピードで進歩したおかげで、「もしかして、映画レベルのパストレーシングをゲームの中でリアルタイムに動かせるんじゃないか？」という流れになってきたんだ。
つまり、かつては映画だけの特権だった究極のグラフィックが、ついに個人のゲーミングPCに降りてきたというのが、今の激アツな状況なんだよ。

Unreal Engine 5などのゲームエンジンでの立ち位置

ゲーム開発者たちが使っている「Unreal Engine 5（UE5）」などの最新ゲームエンジンの世界でも、この2つの技術の扱いは明確に分かれているんだ。
UE5には「Lumen（ルーメン）」という素晴らしいグローバルイルミネーションの機能があって、これは主にレイトレーシングの技術をベースにして、効率よくリアルな光を表現しているんだよ。

一方で、完全に物理的に正しいパストレーシングについては、現在のところUE5に標準のリアルタイム用レンダラーとしては完全に統合されていないとの指摘があるんだ。
もしゲームにパストレーシングを組み込もうとすると、NVIDIAが公開している特別なシステム（RTXパストレーシング SDK）に頼ったり、開発者が自分たちでかなり特殊なカスタマイズを実装する必要があると言われているんだよね。
つまり、今のゲーム開発の現場では、次のような位置づけになっているんだ。

レイトレーシング：多くの人が楽しめるメインストリームの標準技術
パストレーシング：ごく一部のタイトルにだけ許された、超ハイエンドな挑戦的オプション

まだまだゲーム全体に普及するには時間がかかりそうだけど、これからの未来が楽しみになる技術だよね。

自分のPCスペックと遊び方に合わせて最適な設定を選ぼう

ここまで、レイトレーシングパストレーシングという2つの技術の違いや、最新のトレンドについて詳しく解説してきたけれど、どうだったかな？
最後に、今日お話しした重要なポイントを簡単に整理しておくね。

どちらも光の動きを計算してリアルなCGを作る技術
レイトレーシングは、直接の光や一部の反射に絞って計算するから、効率が良くてリアルタイムのゲーム向き
パストレーシングは、光のあらゆる反射を計算し尽くす究極の手法で、映画レベルのリアルさを誇る
パストレーシングは画質が最高な反面、計算負荷が圧倒的に高いため、FPSが激減してしまう
今のゲーム業界ではレイトレーシングが主流で、パストレーシングは一部の超ハイスペックPC向けのオプション設定

このように、両者は決して別々の独立した技術というわけではなく、基盤となる技術のうえに、どこまで計算の精度を高めるかという「段階の違い」だということがわかってもらえたんじゃないかな。

もし今、あなたがゲームのオプション画面を開いて「グラフィック設定、どうしようかな…」と迷っているなら、まずは「レイトレーシング」をオンにして遊んでみるのがおすすめだよ。
最近のPCやゲーム機なら、それだけでも十分に感動できるくらい美しくて、現実世界と見間違えるような光の表現を楽しむことができるはずだからね。
そして、もしあなたの手元に最新の強力なグラフィックボードがあって、FPSの低下に目を瞑ってでも「このゲームの真の美しさを見てみたい！」という強い好奇心があるなら、ぜひパストレーシング（フルレイトレーシング）の設定に挑戦してみてほしいな。
最初はカクカクするかもしれないけれど、そこに広がるあまりにもリアルな景色を見た瞬間、きっと鳥肌が立つくらいの衝撃を受けると思うよ。
アクション重視のゲームならFPSを優先して設定を下げてみたり、景色をじっくり堪能したいRPGなら画質を極限まで引き上げてみたりと、自分のプレイスタイルに合わせて自由に設定をいじってみてね。
どっちの技術を選んでも、あなたのゲームへの没入感をグッと高めてくれる素晴らしい魔法であることは間違いないからさ。
この記事を参考に、自分にとって一番快適でワクワクするゲーム環境を見つけて、これからも最高のゲームライフを思いっきり楽しんでいってね！