NVIDIA RTX によるリアルタイムのレイ トレーシング、AI、先進のレンダリング テクノロジにより、VR が新たなステージに突入
過去数十年のあいだに、VR エクスペリエンスは、サイエンス フィクションの世界を抜け出し、研究ラボを経て、家庭やオフィスにまで到達しています。しかし、現在最先端の VR エクスペリエンスでも、完全に没入する域には到達していません。
NVIDIA の新しい Turing GPU は、そのレベルへの大躍進を実現するものです。SIGGRAPH 2018 および Gamescom 2018 で発表されたように、Turing による、リアルタイムのレイ トレーシング、AI、最新のレンダリング テクノロジの組み合わせは、VR の没入感およびリアリズムを新たなレベルに引き上げます。
リアルタイム レイ トレーシング
Turing には RT コアが搭載されているため、本物のような視覚の忠実度が得られます。RT コアは、環境内でレイとオブジェクトが交差する場所の演算を加速させる役割を果たし、ゲームとアプリケーションでのレイ トレーシングを初めて可能にします。
これらの光学計算によって、光の振る舞いが再現され、圧倒的にリアルなイメージが作成されるようになります。これにより、VR 開発者たちは、現実世界の環境のよりリアルなシミュレーションを作成できるようになるでしょう。
Turing の RT コアでは、NVIDIA VRWorks Audio SDK を使って、音声シミュレーションも行えます。今日の VR エクスペリエンスでは、位置を正確に伝えるオーディオ品質は確立されています。しかし、環境の規模や形状、ならびに物質的な特性に合わせて、とりわけ動的に反映させたいという要望に応えるまでには至っていません。
VRWorks Audio は、RTX プラットフォームによって、前世代の 6 倍の速度を実現します。このレイ トレーシング オーディオ テクノロジにより、仮想環境内で物理的にリアルな聴覚イメージの作成が可能になります。
SIGGRAPH において、NVIDIA は、NVIDIA Holodeck に VRWorks Audio を統合させることで、テクノロジによってよりリアルなオーディオを作成する方法、ならびに複雑な仮想環境を開発するときにオーディオのワークフローをスピードアップする方法を紹介しました。
AI の活用による、よりリアルな VR 環境の構築
GPU で AI を加速させる手法であるディープラーニングは、VR のビジュアル上および知覚上の最大の課題のいくつかに対処できる可能性を秘めています。グラフィックスを向上させることも、ポジショナル トラッキング (位置追跡) とアイ トラッキング (視線追跡) を改良することも、キャラクター アニメーションをより現実に近づけることも可能となるのです。
Turing アーキテクチャの Tensor コアは、1 秒間に最大 500 兆回のテンソル演算を行って推論を加速させ、先進的なレンダリング手法での AI の使用を可能にし、仮想環境をよりリアリスティックなものにすることができます。
先進的な VR レンダリング テクノロジ
Turing は、VR の性能とビジュアル品質を向上させる、新しいレンダリング手法も数多く備えています。
Variable Rate Shading (VRS) では、シーンの詳細な部分のシェーディング処理を増やし、詳細な部分を知覚しにくいシーンでは処理能力を落とすことで、レンダリングを最適化します。この手法では、ユーザーが目の焦点を合わせることがあまりない、シーン周辺部分のシェーディング レートを減らすフォビエイテッド (foveated) レンダリングで使用することができ、とりわけアイ トラッキングが開始されたときに効果を発揮します。
Multi-View Rendering は、ウルトラワイドな視野と斜め型のディスプレイを備え、またユーザーがベゼルなしで仮想世界だけを観ることができる、次世代ハンドセットの実現に寄与します。Single Pass Stereo の次世代バージョンである Multi-View Rendering では、1 つのレンダリング パスのプロジェクション ビューの数が倍の 4 つになります。さらに、4 つすべての位置を独立に、あらゆる軸に沿って移動させることができます。4 つのプロジェクション ビューをレンダリングすることにより、極めて広い視野を持つ、斜め型の (同一平面上にない) ヘッドマウント ディスプレイの登場が促進されます。
Turing の Multi-View Rendering により、ジオメトリ処理を最大 4 つのビューに拡大させることができます。
簡単になった VR との接続
Turing は、USB Type-C とともに、単一の軽量 USB-C ケーブルを通じて次世代のヘッドセットに電力を供給するための新しいオープン業界標準 VirtualLink* をハードウェア サポートするように設計された、NVIDIA 初の GPU です。
現在の VR ヘッドセットは、複数のケーブルがかさばり、設定が複雑になることがあります。VirtualLink により、1 本のケーブルで電力、ディスプレイおよびデータを提供できるため、VR 設定を簡略化できます。さらに VirtualLink は、将来のヘッドセットの要件に対応できる十分な帯域幅を確保しています。また、接続が 1 つで済むため、単一の、より小さなフットプリントの USB-C コネクタしか持たない、軽量の薄型ノートブックのような小型デバイスでも VR を楽しむことができます。
発売予定
VRWorks Variable Rate Shading、Multi-View RenderingおよびAudio SDK は、9 月に VRWorks SDK にアップデートすることで開発者に向けて提供されます。
NVIDIA Turing ベースの Quadro RTX は、主なワークステーションOEMメーカー、ならびにシステム ビルダー、正式販売パートナーを通じて、今秋より入手いただけます。GeForce RTX GPU は、8 月 28 日より Amazon サイトにて予約販売開始いたします。
* 将来の VirtualLink 規格の策定に備え、Turing GPU では、「VirtualLink Advance Overview」もとづいたハードウェア サポートが導入されています。VirtualLink についての詳しい情報は、以下のウェブサイトをご覧ください。www.virtuallink.org