Nvidia、AIベースのノイズ除去機能を搭載したOptiX 5.0を発表

SIGGRAPH 2017 で、Nvidia は GPU ベースのレイトレーシング API の最新リビジョンである OptiX 5.0 を発表しました。

NVIDIAは、AIと機械学習の研究成果をグラフィックスに応用することに取り組んできました。例えば、フェイシャルアニメーション、アンチエイリアシング、ノイズ除去、光伝送などにAIを活用する方法を研究しており、OptiX 5.0ではAIによるノイズ除去に重点を置きました。

ほとんどのモデルをグローバルイルミネーションに使用する場合、画像を生成するためにピクセルあたり数十、数百、あるいは数千もの光線が必要になります。画像で使用される光線数が少ないほど、特に静止画ではノイズが多くなり、粗く見えます。アニメーションでは、特に視聴者が画像を確認する機会がないため、モーションブラーによってこのノイズを隠すことがよくあります。それでも、サンプル数が多い方が画像はより美しく見えます。

レイサンプルを散乱させ（例えばモンテカルロサンプリング）、既存のサンプルを補間する様々な手法がありますが、これらの手法自体が、ちらつきやかすかなぼやけといった、最適とは言えない効果を生み出す可能性があります。エンジン内で何らかのグローバルイルミネーションを使用している多くのゲームでは、こうしたぼやけた、汚れたサンプルを見ることができます。

Nvidia は、ピクセルあたり 1 つのサンプルでレンダリングされた画像と、ピクセルあたり 4,000 本のレイで同じレンダリングを行ったコンパニオン画像のペアを何万枚も取得し、それを使用して AI がノイズ除去された画像がどのように見えるかを予測できるようにトレーニングしました。これにより、レンダリング時間をかけずに、膨大な数のサンプルがあるように見える画像をレンダリングできるようになりました。