vrchatでレイトレーシングは可能?

vrchatでレイトレーシングは可能?

VRChatで色々なワールドを巡って遊んでいると、水面の反射やネオンの光がすごくリアルで、息を呑むほど美しい空間に出会うことってあるよね。
そんなとき、「もしかしてVRChatって、最新ゲームみたいにレイトレーシングが使われているの?」と気になったことがある人も多いんじゃないかな。
あの圧倒的に綺麗な「レイトレっぽい映像」はどうやって作られているのか、裏側を知りたくなっちゃうよね。

この記事では、VRChatにおけるレイトレーシングの現状や、あの美しさを生み出している魔法のような技術の秘密を、専門知識がない人にもわかりやすく解説していくよ!
これを読めば、VRChatのワールドの裏側でクリエイターさんたちがどんなすごい工夫をしているのかが分かって、これからのワールド巡りがもっと楽しくなるはずだ。
難しい言葉はなるべく使わずに説明していくから、安心してリラックスしながら読み進めてみてね。

VRChatはネイティブなレイトレーシングには未対応なんだ

VRChatはネイティブなレイトレーシングには未対応なんだ
いきなり結論からお伝えしてしまうと、現状のVRChatは「リアルタイムレイトレーシング(いわゆるRTX ONのような機能)」を公式にネイティブ対応しているわけではないんだ。

最近のPCゲームや家庭用ゲーム機では、光の動きをリアルに計算する「レイトレーシング」がよく使われているよね。
特にNVIDIAのRTXシリーズなどのグラフィックボードには、この光の計算を専用に行うハードウェアの機能が備わっていて、本物そっくりの影や鏡のような反射を作り出してくれるんだ。
でも、VRChatのシステム自体は、その機能を直接ポンッと使えるような仕組みにはなっていないんだよ。

だから、「VRChatの設定画面を開いてレイトレーシングをONにする」みたいな簡単なことは、今のところできないんだね。
「えっ、じゃああの綺麗な光のワールドはどうなってるの?」って思うかもしれないけれど、実はワールド制作者さんたちが様々な擬似的な技術や別のプログラムを組み合わせて「レイトレーシングっぽい表現」を作り出しているというのが正解なんだよ。

なぜVRChatでレイトレーシングが使えないのか?

なぜVRChatでレイトレーシングが使えないのか?
そもそも、どうして最新のゲームでは当たり前になりつつあるレイトレーシングが、VRChatでは使えないんだろう?
それには、VRChatを動かしている根本的なシステムの問題や、VRという環境ならではの厳しいハードルがあるんだ。

VRChatが使っているUnityのレンダリングの仕組み

VRChatは「Unity(ユニティ)」という有名なゲームエンジンで作られているのは知っているかな?
実はUnity自体には、高品質な影や反射を描画するためのレイトレーシング機能がちゃんと備わっているんだ。
専門的な話を少しすると、Direct3D12という設定にして、Ray Generation Shaderから光の線(レイ)を生成し、TraceRay関数というもので空間内の物体との交差を計算する……といった本格的な仕組みが用意されているんだよ。

でも、ここに大きな落とし穴があるんだ。
Unityの公式レイトレーシング機能を使うには、「HDRP(ハイデフィニションレンダーパイプライン)」という、超高画質に特化した特別な環境が必要になるんだね。
一方で、VRChatが採用しているのは昔からある「Built-in Render Pipeline(ビルトインレンダーパイプライン)」という別の環境なので、そのままではレイトレーシング機能を持ち込めないというわけなんだ。

リアルタイムレイトレーシングはVRだとPCへの負荷がヤバすぎる

もし仮に、VRChatのシステムがレイトレーシングに対応したとしても、もう一つ超えなければならない大きな壁があるんだ。
それは「パソコンへの負荷がとんでもなく高い」ということだよ。

VRで遊ぶときって、右目用と左目用、それぞれに高解像度の映像を、1秒間に90回といったものすごいスピードで描き出し続けないといけないよね。
普通のモニターのゲームでさえ重くなるレイトレーシングを、VRの環境でリアルタイムに計算するのは、今の一般的なゲーミングPCではかなり厳しいとされているんだ。

たとえば、NVIDIAというグラフィックボードの会社が「Omniverse XR」という、VRでフルレイトレーシングを実現するプロジェクトを発表して話題になったことがあるんだよ。
でも、その推奨スペックを見ると、「RTX 3090という超高性能なグラボを2枚組み合わせて使う」といった、一般ユーザーからはかけ離れたモンスター級のパソコンが要求されると言われているんだ。
多くのVRChatユーザーが使っているミドルレンジのPCや、Quest単体では、到底動かせるレベルじゃないってことがよくわかるよね。

VRChatで見かける「レイトレ風」表現の正体3選

VRChatで見かける「レイトレ風」表現の正体3選
「じゃあ、VRChatにあるあの綺麗な光や反射のワールドは一体何を使ってるの?」って不思議に思うよね。
実は、VRChatのクリエイターさんたちは、レイトレーシングではない別の高度な技術を駆使して、それに負けないくらい美しい世界を作り上げているんだ。
ここでは、その代表的な「レイトレ風」表現の正体を3つ紹介していくよ。

1. 距離を測りながら描く「レイマーチング」

まず一つ目が「レイマーチング(Ray Marching)」と呼ばれる技術だよ。
レイトレーシングが「光の線を飛ばして、物にぶつかった反射を計算する」のに対して、レイマーチングは「カメラからの視線(レイ)に沿って少しずつ進みながら、物までの距離を測って形を描き出す」という不思議な手法なんだ。
この技術を使うと、SDF(符号付き距離場)という数学の数式だけで、通常のポリゴンを使わずに複雑で幻想的な立体空間を描き出すことができるんだよ。

ただ、これをVRでちゃんと動かすには色々と工夫が必要なんだ。
普通に作ると右目と左目で同じ映像が表示されてしまって立体的にならない問題が起きたりするんだけど、クリエイターさんたちが「SPS-I」という機能に対応させる技術記事を公開してくれたりしているんだ。
さらに、モバイル環境特有の奥行きのズレを修正する工夫などもまとめられていて、そのおかげでQuest単体でも美しくて不思議なレイマーチングの世界を楽しめるワールドが存在するんだね。

2. 空間全体をリアルに照らす「擬似グローバルイルミネーション(GI)」

二つ目は、光の反射や拡散をそれっぽく見せる「擬似GI(グローバルイルミネーション)」の技術だよ。
現実世界では、ライトの光が壁に当たると、その壁が少し明るくなって周囲をふんわり照らすよね。
この「間接光」をリアルタイムで計算するのがレイトレーシングの得意分野なんだけど、VRChatではそれができない。

そこで、PiMakerさんという方が開発した「LTCGI」などの特別なシステムを使って、擬似的に間接光を表現しているワールドがたくさんあるんだよ。
サイバーパンクな雰囲気のクラブワールド(GHOSTCLUBやECHOなど)に行ったことはあるかな?
巨大なスクリーンに映像が流れていて、そのスクリーンの光の色に合わせて、周囲の床やみんなのアバターがふんわりと照らされる表現を見たことがあるかもしれないね。
あれはまさにこのLTCGIの技術のおかげで、本当のレイトレーシングほどPCを重くせずに、間接照明のようなリッチな効果を出すことに成功しているんだ。

3. 既存の機能を極限まで生かした反射とベイクの合わせ技

三つ目は、Unityに元々備わっている軽い機能を、職人技のように極限まで上手く使ったテクニックだよ。
水面やツルツルの床に周りの景色が綺麗に映り込む表現は、「Reflection Probe(リフレクションプローブ)」という機能で再現できるんだ。
これは、あらかじめ特定の場所から見た周囲の景色をカメラで撮影しておいて、それをツヤツヤした素材にシールみたいに貼り付ける仕組みだね。

さらに、VRChatでおなじみの「ミラー(鏡)」の仕組みを床や水面に仕込むことで、リアルタイムにアバターが反射する美しい床を作ることもできるんだよ。
ワールド制作者さんたちは、こうした機能と「光のベイク(光の計算結果をあらかじめ画像として焼き付けておくこと)」を組み合わせることで、まるで本当にレイトレーシングを使っているかのような圧倒的な映像美を作り上げているんだ。

VRChatのレイトレーシング事情まとめ

VRChatのレイトレーシング事情まとめ
ここまで読んでくれてありがとう!
ちょっと専門的な話もあったけれど、VRChatとレイトレーシングの関係について、最後にもう一度要点を整理しておくね。

  • VRChatのシステム自体は、今のところRTXなどのリアルタイムレイトレーシングには対応していないんだ。
  • 公式のレイトレーシング機能はUnityのHDRPという特別な環境が必要だけど、VRChatは別の環境を使っているから直接持ち込めない。
  • VRでフルレイトレーシングを行うのは、今の一般的なPCスペックでは負荷が高すぎて現実的ではないとされているよ。
  • その代わりに、「レイマーチング」や「LTCGI(擬似GI)」などの高度な技術を使って、レイトレーシングに負けないくらい美しい表現が作られている!

つまり、VRChatで私たちが感動しているあの美しい景色は、ただ最新のグラボのスイッチをONにしたからできているわけではなくて、クリエイターさんたちの情熱と、制約を乗り越えるものすごい技術力の結晶だということなんだよね。

さあ、美しい光のワールドへ遊びに行こう!

VRChatの光や反射の裏側にある技術、ちょっとでも「なるほど!」って思ってもらえたかな?

「本物のレイトレーシングがないからリアルじゃない」なんてことは全くなくて、むしろ限られた環境の中でこれだけ美しい世界を表現できるクリエイターさんたちって、本当に魔法使いみたいで素晴らしいと思うんだ。

次にVRChatへログインするときは、ぜひネオンが輝くサイバーパンクなワールドや、水面の反射が美しいワールドに足を運んでみてほしいな。
「あ、このスクリーンの光の反射はLTCGIの技術が使われているのかな?」「この不思議な空間はレイマーチングで描かれているのかも!」なんて視点でワールドを眺めてみると、今までとは違った新しい感動や発見があるはずだよ!

さあ、今夜もVRゴーグルを被って、クリエイターたちが生み出した最高の光の世界へ一緒にダイブしてみよう!