最近のPCゲームやPS5などの最新ハードを遊んでいると、グラフィックの設定画面でよく見かける言葉があるよね。
それが「レイトレーシング」と「パストレーシング」なんだ。
「なんとなく画面がキレイになる機能だよね？」と知っている人も多いかもしれない。
でも、「この２つって一体何が違うの？」「どっちを選べばいいの？」と迷ってしまうこともあるんじゃないかな？
実はこの２つの技術、どちらも「光の動きをリアルに計算して描画する」という目的は同じなんだ。
だけど、その計算のやり方や、パソコンへの負担（重さ）、そして最終的な映像のリアルさには大きな違いがあるんだよ。
この記事では、そんなグラフィック技術の疑問を、専門用語をなるべく減らして分かりやすく解説していくね。
これを読めば、あなたが新しくグラフィックボードを買う時や、お気に入りのゲームの設定をいじる時に、「こっちを選べば最高の体験ができる！」と自信を持って判断できるようになるはずだよ。
パストレーシングはレイトレーシングの「超進化版」なんだ
まずは結論から言ってしまうね。
レイト レーシング と パスト レーシングの違いを一言で表すなら、「パストレーシングは、レイトレーシングを発展させた“より物理的に正確だけど、とんでもなく重い”手法」ということなんだ。
実は、パストレーシングというのは、レイトレーシングという大きな枠組みの中に含まれる一つのやり方だとされているよ。
なので、まったく別の技術というよりは、「レイトレーシングの究極形態」みたいなイメージを持ってもらうと分かりやすいかもしれないね。
どちらも「光の動きを物理的に近い形でシミュレーションし、リアルな映像を描くためのレンダリング技術」なんだけど、目指しているゴールが少し違うんだ。
レイトレーシングは、「そこそこのリアルさと、ゲームがカクカクしない計算の軽さのバランス」を優先しているよ。
一方でパストレーシングは、「計算の重さは度外視して、とにかく現実世界と同じように光を完璧にシミュレーションする」ことを目指しているんだ。
だから、最新のハイエンドパソコンを持っていて「とにかく最高の画質でゲームの世界に没入したい！」という人にとっては、パストレーシングは夢のような技術なんだよね。
でも、どうしてそんなに違いが生まれるのか、ちょっと気にならない？
次の項目で、その仕組みについてもう少し深く掘り下げてみよう。
なぜそんなに違う？２つの技術の仕組みと特徴
結論でお話ししたように、この２つは「バランス型」と「画質全振り型」という違いがあるんだけど、具体的にパソコンの中で何が起きているのかを説明するね。
光線（レイ）を飛ばして計算する、という基本的な考え方は一緒なんだけど、その飛ばし方や回数に大きな違いがあるんだ。
レイトレーシングは「効率重視」のシミュレーション
レイトレーシング（Ray Tracing）は、3D空間の中で、私たちの目（カメラの視点）から画面上の各ピクセルに向けて光線（レイ）を飛ばして計算する技術だよ。
その光線がゲーム内の物体に当たるまでの経路を計算して、その場所の色や明るさを決めているんだ。
必要に応じて、反射するレイや屈折するレイを追加で飛ばすことで、以下のような表現をリアルに描き出しているよ。
- 鏡のようなツルツルした床の反射
- ガラスや水面越しの光の屈折
- 物体の形に沿った正確な影
ただ、現実世界の光って、壁に当たったらそこで終わりじゃなくて、さらに別の壁に当たって…と、無限に反射を繰り返しているよね？
それをパソコンの中で全部計算しようとすると、処理が追いつかなくてゲームがフリーズしてしまうんだ。
だからレイトレーシングでは、反射の回数を制限したり、間接光（周りの壁などから跳ね返ってくる光）の計算を簡略化したりして、うまく負荷を減らしているんだよ。
現実の光の挙動に近づけつつも、「計算コストとのバランス」を優先したとっても賢い手法だと言えるね。
パストレーシングは「物理精度MAX」のシミュレーション
一方のパストレーシング（Path Tracing）は、レイトレーシングをベースにしながらも、もっと複雑で統計的なアプローチ（モンテカルロ法と呼ばれているよ）を使っているんだ。
一言でいうと、「視点からランダムな光の経路（パス）を無数に飛ばしまくって、光が何度も反射・屈折・拡散する様子を力技で計算する」手法なんだ。
レイトレーシングが「必要な光線だけを狙い撃ちで計算する」のだとしたら、パストレーシングは「あらゆる方向に光線をばら撒いて、光の複雑な連鎖を丸ごと計算する」ようなイメージだね。
これによって、「グローバルイルミネーション」と呼ばれるシーン全体での光の相互作用を、ほぼ“完全に”シミュレートできるとされているんだよ。
このおかげで、柔らかい影や、間接光による色のにじみなど、物理的に非常に正確で自然なライティングを再現できるんだ。
ただし、1つのピクセルに対して無数の経路を計算しないといけないから、計算の負担はレイトレーシングとは比べ物にならないくらい、桁違いに重くなってしまうんだよね。
ゲーム業界などでは、このパストレーシングのことを「フル・レイトレーシング」や「完全レイトレ」と呼んで、従来のレイトレーシングと区別する動きも進んでいるんだ。
具体例でわかる！画質と表現はどう変わる？
仕組みの違いはなんとなく分かってもらえたかな？
でも、実際にゲームの画面を見た時に「どこがどう違うの？」というのが一番気になるポイントだよね。
ここでは、レイトレーシングとパストレーシングで、具体的にどんな部分の見た目が変わるのかを３つの例で紹介していくね。
1. 影の柔らかさと自然さ
一つ目の分かりやすい違いは、「影の表現」なんだ。
レイトレーシングでも、従来の技術（ラスタライズ）に比べれば、物体の形に沿った正確な影を描くことができるよ。
でも、太陽の光や電灯など、光源から直接当たる光の計算がメインになるから、影のフチが少しクッキリしすぎたり、暗い部分が真っ黒に潰れてしまったりすることがあるんだ。
これをパストレーシングにすると、見え方が一気に変わるんだよ。
光が色々な場所で跳ね返ってから影の部分に届く「間接光」まで細かく計算されるから、現実の世界と同じような「柔らかい影」や「ぼんやりとした自然な暗さ」が表現できるんだ。
例えば、晴れた日の木漏れ日や、薄暗い部屋の隅っこの影なんかを見ると、「うわっ、実写みたい！」と感動するくらい自然な空気感が出るんだよね。
2. 色のにじみ（バウンスライト）の表現
二つ目は、「色のにじみ」だよ。専門用語ではバウンスライトなんて呼ばれたりもするね。
例えば、真っ白な部屋の中に、真っ赤なソファーが置いてあるとするよね。
現実の世界なら、窓から入ってきた光が赤いソファーに当たって跳ね返り、近くの白い壁をほんのり赤く染めるはずなんだ。
レイトレーシングの場合は計算を軽くするために、こういう複雑な光の跳ね返り（間接光）は簡易的な処理でごまかすことが多いんだ。
でもパストレーシングなら、光が何度も反射する経路を正確に追跡するから、壁や床への光の反射による「色のにじみ」を、物理的に正確に再現できるんだよ。
閉ざされた室内でも、窓からの光だけで部屋全体が自然に明るくなったり、カラフルなネオンサインの光が周囲の建物をじんわりと照らしたりする表現は、パストレーシングならではの凄さなんだ。
最近だと『Cyberpunk 2077』というゲームでパストレーシング（オーバードライブモード）が導入されて、このリアルすぎる光の表現が世界中で大きな話題になったとされているよ。
3. 水面やガラスなどの複雑な反射
三つ目は、水たまりや車のボディ、ガラスの窓などの「反射や屈折」の表現だね。
レイトレーシングは、ピカピカの床や水たまりに周りの景色が映り込むような「鏡面反射」を得意としているから、これだけでも十分に綺麗だと感じるはずだよ。
でも、「ガラスに景色が反射しつつ、ガラスの向こう側の景色も透けて見えて、さらにガラスの厚みで光が屈折する」みたいな複雑な状況になると、計算を省略してしまうことがあるんだ。
パストレーシングの場合は、光が物体を通り抜けたり跳ね返ったりする過程を何度も何度も計算するから、こういった複雑な反射の連鎖も綺麗に描画できるんだよ。
PC版の『バイオハザード レクイエム』などでも、パストレーシングによる高品質なライティングと反射が採用されていて、「従来のレイトレよりも一段リアルなホラー表現が楽しめる」と売りになっているんだ。
暗い水たまりに映る不気味な光や、窓ガラスのリアルな質感など、ゲームへの没入感を限界まで高めてくれる要素になっているんだね。
レイトレーシングとパストレーシングのおさらい
ここまで色々と解説してきたけれど、情報がたくさんあったから最後にスッキリとまとめておくね。
レイト レーシング と パスト レーシングについて、押さえておきたいポイントは以下の通りだよ。
- レイトレーシング：光の動きを計算してリアルな反射や影を描く技術。計算の軽さと画質のバランスを重視している。
- パストレーシング：レイトレーシングの進化版（フル・レイトレーシング）。ランダムな光の経路を無数に計算する。
- 画質の違い：パストレーシングの方が、間接光や色のにじみ、柔らかい影などが圧倒的に自然で実写に近い。
- 負荷の違い：パストレーシングは物理的に正確な分、計算負荷が桁違いに重い。ハイエンドなグラボが必要になることが多い。
もともとパストレーシングは、映画のCGなどで使われるような「時間をかけて計算する」技術だったんだ。
でも最近はパソコンの性能（GPU）がグンと上がったことや、AIを使って画質を保ちながら処理を軽くする技術（DLSSなど）が発達したことで、ゲームの世界でもリアルタイムで動かせるようになってきたんだよね。
これって、技術の進歩を考えると本当にすごいことなんだよ。
自分の環境に合わせて最高のゲーム体験を楽しもう
さて、二つの技術の違いについて理解は深まったかな？
「じゃあ絶対にパストレーシングを選んだ方がいいの？」と思うかもしれないけれど、必ずしもそうではないんだよね。
パストレーシングはとんでもなく重い技術だから、無理に設定をオンにするとゲームがカクカクして遊べなくなってしまうこともあるんだ。
動きの激しいシューティングゲームなどでは、あえてレイトレーシング（もしくはオフ）にしてフレームレート（滑らかさ）を優先した方が快適な場合もあるよ。
一方で、一人でじっくり世界観に浸るようなRPGやホラーゲームなら、パストレーシングをオンにして実写のようなグラフィックを堪能するのがおすすめだね。
もし今、新しいグラフィックボードの購入を検討していたり、ゲームの設定画面で迷っていたりするなら、「自分が何を一番優先したいか（画質か、滑らかさか）」を考えてみてほしいな。
あなたのパソコンのスペックや、プレイするゲームのジャンルに合わせて最適な設定を選べば、きっと今よりもっと豊かで楽しいゲーム体験が待っているはずだよ。
ぜひ色々な設定を試しながら、最新技術が作り出す美しい映像の世界を存分に楽しんでみてね！
