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FSR 4向け？ AMDはNvidiaのレイ再構成に対抗する「リアルタイムパス・トレース」に取り組んでいる

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By sachith
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この新機能はRX-6000 GPUでも可能であるべきだ。

これまでのところ、AMDはFidelityFX Super Resolution（FSR）内で人工知能の使用を避けてきた。FSR 3.1へのアップデート後も、時間軸に沿ったアップスケーリングにとどまっていますが、FSR 4では変更される予定であることがすでに確認されています。

「GPUOpen」という開発者ブログで、AMDは今後登場するグラフィック機能について語っています。ブログエントリーによると、開発者は現在、 リアルタイムのパス・トレーシング（

  • 開発者によると、この作業は主に、限られた数の「レイサンプル」から作成されたノイズの多い画像をクリーンアップするニューラル・デノイザー、つまりNvidiaのレイ再構成に相当するものに焦点を当てている。
  • 投稿では競合製品を明示的に名指ししていないが、この仮説は、この研究に関与しているAMDエンジニアのMateusz Maciejewski氏によって、X/Twitterで確認された。

パス・トレースは実際どのように機能するのか、また、光線再構成はどのように関わってくるのか？

パス・トレースとは基本的に、大域照明をシミュレートするために設計されたアルゴリズムを指します。

  • 非常に単純化して言えば、「リアル」パス・トレースでは、1ピクセルあたり数千もの光線計算が使用されます。個々の光線（「プライマリ光線」とも呼ばれる）の結果は平均化され、それに基づいて個々のピクセルの輝度が決定されます。
  • 「Secondary Rays」では、間接照明に対して同様の計算が行われます。「Shadow Rays」は、表面上の点が影になっているかどうかを判断するために使用されます。
  • パス・トレースは、3つの光線タイプの計算の組み合わせを指し、仮想空間における照明のリアルなシミュレーションに関しては究極のものとみなされています。

しかし、「リアル」なパス・トレースは、現在のコンピューティング能力ではほぼ不可能です。そのため、映画ではフォトン・マッピングや「インポータンス・サンプリング」などのさまざまなアルゴリズムも使用されています。これらのアルゴリズムを使用しても、1つのフレームのレンダリングには数時間かかることがあります。

それでもなお妥当なリアルタイム計算を実現するために、Nvidia（そして間もなくAMDも）は計算に使用する光線の数を減らします。しかし、この結果、別の問題が生じます。光線の数が減少するにつれ、画像が次第にノイズが多くなるのです。

  • Nvidiaのレイ再構成では、ニューラルネットワークがノイズ除去機能として使用され、ノイズが除去されます。さらに、ニューラルネットワークを使用してシーンの詳細が再構成されます。
  • AMDのトリック: Nvidiaとは対照的に、ノイズ除去とシーンの拡大再構成は単一のニューラルネットワーク内で実行され、そこから「高品質な画像」が生成されます。ブログ記事には、画像の例も掲載されています。

FSR 4 の指標としてのオープンソースと RX-6000 との互換性？

AMD の先進グラフィックスプログラム担当副社長のマイク・バロウズ氏は、これが FSR 4 の機能であることを示唆しています。

バロウズ氏によると、現在開発中のパス・トレース・モデルは、RDNA 2（RX 6000）とRDNA 3（RX 7000）の両方に有効であると言われています。後者の世代は、WMMA関数を含む利用可能なAIアクセラレータのおかげで、もちろん若干パフォーマンスが向上しているはずです。

従来通り、新しいテクノロジーはオープンソースソリューションとして利用可能になります。AMDが以前のFSR世代を扱った方法と同様です。

  • オープンソースであり、旧世代のGPUとの互換性も考慮すると、FSR 4における新しいスーパーサンプリングとパス・トレース法の実装は当然の選択である。しかし、具体的な確認はまだ保留中である。

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