参考資料

AMD FSR Redstone とニューラルレンダリングの未来

AMD FSR Redstone SDKが公開されました。機械学習ベースのアップスケーリング、フレーム生成、レイ生成、ラディアンスキャッシュが追加されたようです。フレーム生成では前後フレームと整合性を取るため、深度とモーションベクトルを使用しているそうです。

https://gpuopen.com/learn/amd-fsr-redstone-developers-neural-rendering/

 

AMD FSR™ Redstone とニューラルレンダリングの未来

リアルタイムグラフィックスレンダリングは転換点に達しています。レイトレーシングによるライティング、物理ベースのマテリアル、複雑なアニメーションシステムは、現代のゲームにおけるリアリズムの基本要件となりました。しかし、携帯型ゲームAPUからハイエンドのデスクトップGPUまで、現在存在する幅広いゲームハードウェア全体でこれらの体験を提供することは、重大な技術的課題を伴います。

核心となる問題は単純です。従来のレンダリングパイプラインは効率的にスケールしません。品質要求が高まるにつれて、計算の複雑さも増大します。その結果、開発者はビジュアル品質とパフォーマンス目標の間でトレードオフを強いられます。この課題は、PC、コンソール、携帯機など多様なハードウェア構成を対象とする場合、さらに困難になります。

ニューラルレンダリングは、これらの制約へのアプローチを根本から変えるものです。レンダリングパイプラインに機械学習(ML)の推論を直接組み込むことで、従来の解析的手法だけでは計算的に実現困難だった品質レベルを達成できます。このアプローチはアーティストの意図を保ちながら、そのビジョンを対応ハードウェアのあらゆる層へと拡張します。

本日、これらの機能を開発者の手に直接届けるため、AMD FSR™「Redstone」SDKを公開します。「Redstone」は、次世代のリアルタイムレンダリングを定義するニューラルレンダリング技術の実装を提供します。

 

AMD FSR™「Redstone」とは?

AMD FSR™「Redstone」は、AMD RDNA™ 4アーキテクチャ(AMD Radeon™ RX 9000シリーズ)向けに最適化された4つのニューラルレンダリング機能を提供します。MLベースの機能にはRDNA 4が必要ですが、一部機能にはRDNA 3.5およびそれ以前のアーキテクチャ向けに解析的フォールバックモードも用意されています。すべての機能は最新のAMD FSR SDK(旧AMD FidelityFX™ SDK)アップデートで利用可能です。

 

AMD FSR™ Upscaling

アップスケーリング技術により、開発者はメインストリームからハイエンドまであらゆるGPUで高フレームレートかつ高品質な体験を提供できます。MLベースのアップスケーラー(旧AMD FidelityFX™ Super Resolution 4)は、低解像度フレームからネイティブレンダリングに匹敵またはそれ以上の品質の映像を再構築し、ゲーム性能を大幅に向上させます。

Horizon Forbidden West™ Complete Edition FSRフレームアップスケーリング例

大規模なAMD Instinct™ GPUクラスタで、最新ゲームから収集された数百万の高品質データで訓練されたAMD FSR™ Upscalingは、次世代ゲーム体験を支えます。RDNA 4の専用MLアクセラレーションを活用しつつ、RDNA 3.5以前向けには解析的アップスケーリングによる後方互換性も維持されています。

 

AMD FSR™ Frame Generation

もともと AMD FSR™ 3 とともに導入されたフレーム生成は、レンダリングされたフレーム間の補間を利用することで、すべてのフレームをレンダリングする計算コストなしに、開発者がより高い目標フレームレートを達成できるようにし、体感パフォーマンスを向上させます。現在は ML(機械学習)ベースのアプローチにより強化され、より高い視覚的フレームレートと滑らかな動きを実現しています。このニューラルアプローチは、ゴーストや動きの不連続といった解析的補間に一般的なアーティファクトを大幅に低減し、プレイヤーがアクションに没入し続けられるようにします。

F1® 25 AMD FSR フレーム生成の例

MLベースの技術は、前後のレンダリング済みフレームに加え、既知の深度およびモーションベクトルを入力として ML モデルに取り込みます。オプティカルフロー推定とモーションベクトルを組み合わせることで、フレーム間でオブジェクトがどのように動いているかを把握します。MLネットワーク内では、ピクセルごとの動きと外観を予測し、それをモーションベクトルの再投影とブレンドして新しい中間フレームを生成します。モデルは時間的文脈と動きの情報の両方を基に生成フレームの色を予測します。その結果、前後のフレームと整合性のある新しいフレームが生成され、大きなアーティファクトを伴うことなく滑らかな動きを維持するのに役立ちます。

MLベースの AMD FSR™ フレーム生成は RDNA 4 アーキテクチャのグラフィックスを必要としますが、解析版も後方互換性のために RDNA 3.5 アーキテクチャおよびそれ以前の GPU 向けに引き続き提供されています。最良の結果を得るには、フレーム生成によって本質的に生じる遅延を最小限に抑えるため、AMD Radeon™ Anti-Lag 2 SDK と併用してゲーム内で使用することが推奨されます。

 

AMD FSR™ Ray Regeneration

レイトレーシングやパストレーシングはこれまでにない視覚的忠実度を実現しますが、その計算コストの高さから、開発者はパフォーマンス目標を維持するためにレイ数を減らしたり、レイトレーシング(RT)効果を制限したりする必要に迫られることがよくあります。効果的なデノイザーは、この状況を一変させ、はるかに少ないレイ数でも高品質な結果を可能にすることで、より幅広いハードウェア構成でRT機能を実用的にします。

AMD FSR Ray Regeneration の例

AMD FSR™ Ray Regeneration は、あらゆるゲームエンジンにシームレスに統合できる、機械学習を活用したスタンドアロンのリアルタイムデノイザーを導入します。幅広い互換性を重視して設計されており、特定のレンダリングフレームワークに依存することなく、高品質なレイトレーシング映像の実現を可能にします。RDNA 4 アーキテクチャのグラフィックスを必要とし、他の FSR「Redstone」技術と組み合わせることで、従来のパフォーマンス低下を伴わずに、よりダイナミックで自然な照明表現を実現します。

 

AMD FSR™ Radiance Caching

パストレーシングによるグローバルイルミネーション(GI)は、ピクセルの放射輝度の収束に多数のレイサンプルを必要とするため、ゲーム用途では計算コストが高くなります。AMD FSR™ Radiance Caching は、疎なパストレーシングサンプルに基づいてシーン内の光の伝播を予測し、多くの二次レイのバウンスを学習された予測で置き換えます。ニューラルネットワークを訓練してシーンの放射輝度分布をリアルタイムで動的に学習することで、この技術は計算コストを大幅に削減しつつ効率的なGI結果を実現し、ゲームにおける高性能なパストレーシングを可能にします。

Warhammer 40,000: Darktide AMD FSR Radiance Caching デモ例

FSR Radiance Caching は現在、FSR「Redstone」SDK においてテクニカルプレビューとして利用可能であり、開発者は RDNA 4 アーキテクチャのグラフィックスカード上で ML 駆動の NRC 技術を評価・実験できます。プレビューを使用するには AMD Software: Adrenalin Edition™ 25.12.1 ドライバーが必要です。また、上記の画像では、Fatshark によって Stingray ゲームエンジンに統合された FSR Radiance Caching の例を見ることができます。

 

Unreal Engineプラグイン

上記のAMD FSR「Redstone」技術に加えて、Unreal® Engine 5.2から5.7向けのAMD FSRプラグイン(旧称:AMD FidelityFX™ Super Resolution 4(FSR 4)Unreal Engineプラグイン)のアップデートもリリースしています。

このアップデートには、RDNA 4アーキテクチャのグラフィックスカード向けに、機械学習ベースのFSRフレーム生成が新たに含まれています。また、Unreal Engine向けのRadeon Anti-Lag 2プラグインも利用可能です。これら両方のプラグインにより、Unreal Engine 5プロジェクトへ当社の技術を簡単に統合できます。

 

AMD FSR™ブランドの更新

今回のリリースでは、開発者とゲーマーの双方により良い体験を提供するため、ブランディングの簡素化を行います。2019年以降、AMD FidelityFX™ 技術群は多数の技術を含むまでに拡大し、その中でも AMD FidelityFX Super Resolution は広く採用され、「AMD FSR」として広く認知されるようになりました。これに伴い、すべての技術を AMD FSR™ ブランドのもとに統一し、AMD FidelityFX という名称は廃止します。

このシンプルなブランディングにより、開発者はゲームUIへの実装が容易になり、プレイヤーはそれらの機能をすぐに認識して有効化できるようになります。AMD FSR という名称は、アップスケーリングやフレーム生成といった既存技術に加え、FSR「Redstone」リリース以降のすべての新しいソリューションも含むものとなります。

AMD FSR 3 など、AMD FidelityFX SDK v1 に含まれる従来の技術については、従来の名称が引き続き使用されます。

 

AMD FSR™ の次は何か?

私たちのニューラルレンダリングに関するロードマップは、今回のリリースにとどまりません。FSR Radiance Cachingは本日テクニカルプレビューとして公開され、製品版は2026年に予定されています。また、FSR「Redstone」技術全体に対して年間を通じて継続的なアップデートを提供していきます。この継続的改善への取り組みは、これまで私たちが開発者向けツールやライブラリに対して取ってきた姿勢そのものです。

私たちの先進的なグラフィックス研究は、将来のレンダリングパイプラインを形作る可能性のある技術について、開発者に早期の洞察を提供します。GPUOpenで公開されている研究には、Neural Supersampling and Denoising(NSSD)、グローバルイルミネーション向け生成AIモデル(GGI)、およびAMD Dense Geometry Format(DGF)が含まれます。これらの論文は、新たな技術に関する実践的な知識を提供し、リアルタイムグラフィックスの進化に備えるための助けとなります。

現時点では将来のAMD FSRソリューションの詳細を明らかにすることはできませんが、私たちの研究パイプラインと、Microsoft、Sony、Epic Gamesなどとの業界パートナーシップにより、開発者は次世代の視覚的に優れた高性能ゲームを生み出すためのツールを手にすることができます。

 

AMD FSR™「Redstone」SDKを今すぐダウンロード

AMD FSR™「Redstone」SDKは本日より利用可能で、次世代のゲーム体験を定義するニューラルレンダリング技術を提供します。これらの機能を統合することで、RDNA 4アーキテクチャGPUに最適化された、機械学習によるアップスケーリング、フレーム生成、デノイジング、ラディアンスキャッシングを利用できます。また、アップスケーリングとフレーム生成には解析的フォールバックモードも用意されており、AMDエコシステム全体でシームレスにスケーリングできるようになっています。

これにより、ハンドヘルドゲーム機、ゲームコンソール、Radeon RX 9000シリーズ搭載のゲーミングPCなど、数百万のAMDユーザーに向けて体験を向上させる単一の実装を提供できます。今すぐSDKをダウンロードし、リアルタイムレンダリングの可能性を共に押し広げましょう。なぜなら、ゲームの未来は単なる性能の高さだけでなく、スケーリングと適応によってすべてのゲーマーに体験を届ける「インテリジェントなレンダリング」にあるからです。

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