NVIDIA DLSSを理解する:アップスケーリング技術の概要とその代替技術

NVIDIA DLSSを理解する:アップスケーリング技術の概要とその代替技術

2019年2月の登場以来、NVIDIAのディープラーニングスーパーサンプリング(DLSS)は、物議を醸した開発から、ほとんどのPCゲームで期待される重要な機能へと進化を遂げました。その革新性は、ゲームのパフォーマンスを一新しただけでなく、AMDやIntelといった競合他社にも影響を与え、独自のアップスケーリング技術の開発を促しました。DLSSはAI駆動のアップスケーリングを採用している点で際立っていますが、AMDのFidelityFX Super Resolution(FSR)やIntelのXe Super Sampling(XeSS)の最近のバージョンも、最新のGPUからAIハードウェアを組み込み始めており、競争条件は均等化されつつあります。

この記事では、NVIDIA DLSSとアップスケーリング技術の核心的な概念を掘り下げていきます。代替手段、機能、ゲームでの使用例、そして様々なアップスケーラーにおける潜在的な好みについて考察します。ゲーマーの方も、テクノロジー愛好家の方も、これらの技術に関する疑問への答えを見つけることができるでしょう。

NVIDIA DLSSを理解する:アップスケーリングの概要

NVIDIA DLSS(Deep Learning Super Sampling)は、NVIDIAが2018年にRTX 20シリーズGPUで発表した高度なアップスケーリング技術です。この技術革新により、リアルタイムレイトレーシングがPCゲームに導入され、同時に、RTコア(レイトレーシング用)やTensorコア(AIタスク用)といった専用ハードウェアによって駆動されるDLSSの最初のバージョンが実現しました。

DLSS比較
画像提供:NVIDIA

DLSSは、720pなどの低解像度画像を、1080p、1440p、4Kなどの高解像度画像に変換することで機能します。DLSSや同様のアップスケーラーの効果は、アップスケーリング前の内部解像度が高いほど向上し、最終的に映像の忠実度を高めます。

DLSSは当初、画像がぼやけるという批判に直面しましたが、その後のバージョン、特にDLSS 2は、画質と動きの鮮明さが向上したことで高い評価を得ました。中には、一部のアプリケーションではネイティブ解像度を超える映像を実現していると主張する人もいます。この主張は、ゲーム愛好家の間では議論の的となっていますが、DLSSのようなアップスケーリング技術が現代のゲームにおいてますます重要な役割を担うようになっていることを示しています。開発者は今やDLSSの存在を当然のことと考えており、意図せずゲームにおける最適化を後回しにしてしまう可能性さえあります。

NVIDIA DLSSに代わる主要な選択肢

AMD FidelityFX スーパーレゾリューション

AMD FidelityFX
画像提供:AMD

AMD FidelityFX Super Resolutionは、NVIDIA DLSSに対抗するAMDの技術ですが、DLSSとは異なり、FSRの初期バージョン(1~3)はベンダーニュートラルで、AMD、Intel、NVIDIAのハードウェアで問題なく動作します。しかし、FSR 4のリリースに伴い、アップスケーリングにはAMDのAIハードウェアが必要になりました。FSR 4以前のバージョンは、DLSS 2以降のバージョンに比べて画質が劣るとされることが多いものの、高度なアップスケーリングをネイティブでサポートしていない古いNVIDIA GPUとの互換性があるという利点があります。

インテル Xe スーパーサンプリング

Intel XeSS
画像提供:インテル

IntelのXeSSは、AMDのFSRと同様に、市場投入時期が後発という点で類似した軌跡を辿っています。XeSSの最新バージョンでは、AIによる機能強化やフレーム生成が組み込まれています。ベンチマーク比較では、XeSSの初期バージョンがAMD FSRを上回る場合があることが示されていますが、両者の性能差はゲームの実装状況によって大きく左右されます。FSRと同様に、XeSSもIntelハードウェアのAIアクセラレーションを活用することで競争力を高めてきました。

Apple MetalFXアップスケーリング

Apple MetalFX
画像提供:Apple

AppleもMetalFXでアップスケーリングのトレンドに加わり、macOSとiOSデバイス全体でAIによる画像補正とフレーム生成をサポートしています。Appleはこのソリューションの導入が遅れたものの、MetalFXは堅牢で、多様なユーザー層に強化された機能を提供しています。

ゲーム内アップスケーリング:さまざまな解決策

多くのゲームは、フレームレートの最適化を目的としたダイナミック解像度スケーリングなどの独自のアップスケーリングオプションを統合しており、Doom Eternal はその代表例です。Tekken 8 などの Unreal Engine を搭載したゲームは、独自のテンポラルスーパーレゾリューション (TSR) を利用して、DLSS 3 の「クオリティモード」で得られる品質レベルには及ばないかもしれない、カスタマイズされたビジュアル強化を提供しています。

NVIDIA DLSSやその他のアップスケーラーを活用する方法

NVIDIA DLSSやその他のアップスケーリング技術を有効にするのは簡単な手順です。通常「アップスケーリング」などと表示されている、プレイするPCゲームのグラフィック設定に移動し、DLSS、FSR、またはその他のアップスケーラーなど、希望するオプションを選択するだけです。

DLSS設定オプション

さまざまなアップスケーリングモードを選択する際には、以下のガイドラインを考慮してください。

  • クオリティモード:内部解像度の約66~75%を使用し、AIによる強化により、場合によってはネイティブ解像度を超える映像を生成します。
  • バランスモード:内部解像度を約50~58%使用します。一般的に、パフォーマンスと画質の最適なバランスが取れたモードとされています。
  • パフォーマンスモード:内部解像度の約33%で動作します。4Kディスプレイやフレームレートを優先する必要がある場合に最適です。
  • ウルトラパフォーマンス:内部解像度を25%以下で使用します。フレームレートが非常に重要な極端な状況で推奨されますが、フレームレートが低い場合はゴーストが発生する可能性があります。

NVIDIA DLSSフレーム生成に関する考察

DLSS 3の導入により、NVIDIAのRTX 40シリーズGPU専用のオプション機能であるフレーム生成機能が導入されました。DLSS 4などの後継バージョンではマルチフレーム生成機能が導入され、これらの高度な機能は最新世代のGPU専用となったため、市場にギャップが生じました。

NVIDIAフレーム生成
画像提供:NVIDIA

その後、AMDのFSR 3は、ハードウェアに依存しない独自のフレーム生成機能を提供することで、このギャップを埋めました。適切に設定すれば、ネイティブのフレーム生成機能を持たないNVIDIA RTX 30シリーズGPUとも互換性があります。IntelのXeSSやAppleのMetalFXも同様にフレーム生成機能を採用しています。

では、フレームジェネレーションとは一体何でしょうか?フレーム補間によってゲームの視覚的な滑らかさを向上させる技術ですが、実際のゲームプレイのスムーズさを直接的に向上させるものではありません。同様の技術を採用したテレビで見られる「ソープオペラ効果」に例えられることが多いです。しかし、GPUとの統合により、フレームジェネレーションは説得力のあるレンダリング結果を生み出し、特に高リフレッシュレートディスプレイでは、ゲームプレイのスムーズさを実質的に2倍、あるいは3倍に向上させる傾向があります。

フレーム生成機能は、主に360Hz以上のリフレッシュレートに対応したミドルレンジおよびハイエンドのゲーミング環境において、映像品質を向上させることを目的としています。特にOLEDディスプレイでは、目覚ましい効果を発揮します。ただし、この機能を最大限に活用するには、最低でも60FPSのフレームレートを維持する必要があります。

NVIDIA DLSSが最高のアップスケーラーかどうかを評価する

多くの点で、NVIDIA DLSSはアップスケーラーの中で競争優位性を保っている。ただし、DLSS 5に搭載された生成型AIフィルターは、ゲームの意図された芸術的ビジョンを歪めているという批判も一部で上がっている。

歴史的に見ると、DLSSは他のアップスケーラーに比べて優位性を保ってきました。特に、AMD FSRやIntel XeSSに見られるようなAI機能の強化以前は顕著でした。しかし、現在ではAIが広く採用されているため、アップスケーラー間の違いは微妙になり、区別するのが難しくなっています。

NVIDIA GPUを愛用しているユーザーであっても、AMD FSRを選択することでメリットが得られる状況は依然として存在するかもしれません。例えば、『ファイナルファンタジーXVI』のようなタイトルは、AMD FSR 3またはDLSS 4によるフレーム生成のみをサポートしています。しかし、後者のオプションはNVIDIAのRTX 40シリーズに限定されているため、古いGPUを使用しているユーザーにとっては問題となる可能性があります。

ゲームがサポートしていないNVIDIA DLSSまたはその他のアップスケーラーの使用

答えは、やや複雑だ。

最新のアップスケーラーに対応していないゲームの場合、フレーム生成インジェクション以外に有効な手段は限られています。しかし、これは真のアップスケーラーのようにパフォーマンスを向上させるものではないため、入力遅延を効果的に軽減できない可能性があります。これらの技術を最適に機能させるには、モーションベクトルなど、ゲームエンジン内での特定の統合が必要です。

ゲームが最新のアップスケーラーに対応しているものの、希望するアップスケーラーに対応していない場合、OptiScalerのようなツールを利用することで、必要な機能要件を満たすゲームで希望のアップスケーラーを強制的に適用することが可能です。OptiScalerに関する包括的なガイドはこの記事の範囲を超えるため割愛しますが、カスタマイズを求めるゲーマーにとって魅力的な選択肢となるでしょう。

ゲーム機はNVIDIA DLSSやその他のアップスケーラーに対応していますか?

ソニーのPlayStation 5やマイクロソフトのXbox Series X/Sといった最新のゲーム機は、AMD製ハードウェアに依存しているため、NVIDIA DLSSを利用できません。しかし、これらのプラットフォームでは、いくつかのタイトルがAMDのFSRを採用しており、PS5 Proに搭載されている最新のAI駆動型PSSRは、ソニーとAMDがFSR 4向けに共同開発した成果です。

一方、Nintendo Switch 2は、携帯機としての特性を考慮して設計されたNVIDIA DLSSの専用バージョン「tiny」DLSSに対応しています。これにより、任天堂の最新デバイスは、現代のゲーム環境において競争力のある画質を維持することができます。

出典と画像

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