可変レートシェーディング（VRS）は、Turing（RTX 20シリーズおよびGTX 16シリーズカード）およびAmpere（RTX 30シリーズ）アーキテクチャに基づくNvidiaグラフィックカード、および2019年にIntelの10nm Ice Lake CPUを介してラップトップに搭載されたIntelのGen11グラフィックアーキテクチャで使用されるレンダリング手法の一種です。 VRSのポイントは、GPUが同じフレーム内でさまざまな量の処理能力を使用して画像のさまざまな部分をレンダリングできるようにすることで、パフォーマンスを向上させることです。 VRSを使用すると、GPUは画像の より複雑な部分に完全なシェーディング処理能力を使用し、画像のより単純な部分にはより少ない電力を使用できます。 VRSは、このテクノロジをサポートするように開発されたゲームやソフトウェアで動作し、これらのプログラムを実行するために使用されるGPUへの負荷を軽減します。
以下は、VRS がオンの場合とオフの場合の視覚的およびパフォーマンスの違いを示す 3DMark のビデオです。
AMDの代替技術はFidelityFX Variable Shading（VS）と呼ばれています。オープンソースであることが特徴で、AMDはゲームへの実装が容易になると主張しています。AMDによると、AMD VSは「前のフレームの輝度変化を分析し、モーションベクトルを用いてシェーディングレート画像を生成する」とのことです。
VRS はどのように機能しますか?
GPUにはピクセルシェーダーと呼ばれるコンポーネントがあり、各ピクセルに視覚特性を割り当てて描画します。より詳細な描画にはより多くのグラフィックス処理能力が必要となり、その逆もまた同様です。
VRSは、1回のピクセルシェーダ操作が適用できるピクセル数を変更します。その結果、1回のピクセルシェーダ操作をピクセル領域全体、正確には16 x 16ピクセル領域に適用できるようになります。つまり、開発者はフレームの適切な領域で視覚的な忠実度を下げることができるため、PCのグラフィックカードへの負荷を軽減できます。これによりフレームレートが向上し、ローエンドGPUでもVRSなしの場合よりも優れたゲームプレイが可能になります。
VRSは、PCで高性能VRヘッドセットを動作させている場合にも役立ちます。開発者はVRSを実装することで、ヘッドセットのディスプレイに表示されないピクセルをレンダリングする代わりに、GPUがヘッドセットのディスプレイに表示される領域のみをより正確にレンダリングするようにすることができます。
VRSは、Microsoftが開発したAPI（アプリケーション・プログラミング・インターフェース）群であるDirectX 12でサポートされています。DirectX 12は、PCのコンポーネントと通信して2Dおよび3Dグラフィックスのレンダリング、ビデオレンダリング、オーディオ再生を行うものです。また、旧バージョンのDirectX 11、OpenGL、Vulkanでも動作します。NVIDIAは、VRSをUnreal EngineおよびUnityに統合する取り組みを進めていると発表しています。
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Nvidia の VRS の詳細な技術的説明については、以下のビデオをご覧ください。
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シャロン・ハーディングは、ゲーム周辺機器（特にモニター）、ノートパソコン、バーチャルリアリティなど、テクノロジー関連の報道で10年以上の経験があります。以前は、Channelnomicsでハードウェア、ソフトウェア、サイバーセキュリティ、クラウド、その他のIT関連の出来事を含むビジネステクノロジーを取材し、CRN UKにも寄稿していました。
