レイトレーシングは、現実世界の物理法則に近い形で光の挙動を再現し、リアルな反射やグローバルイルミネーションを実現する技術です。2025年にはRTXユーザーの約80％が利用しており（Tweak Town）、NVIDIA DLSS 4のような技術進化によって大きなパフォーマンス負荷も緩和されてきました。依然として高いハードウェア性能は求められますが、『サイバーパンク2077』や『インディ・ジョーンズ/グレートサークル』といった作品が示すように、レイトレーシングはもはや単なる見た目の強化ではなく、次世代のリアリズムを支える基盤になりつつあります。
レイトレーシングは、現実世界の光の物理法則をもとにした描画手法です。カメラから光の進む経路を逆算するように追跡し、シーン内で光が物体に当たって反射したり、屈折したり、拡散したりする様子を計算します。こうした一つ一つの光の振る舞いから、最終的な色や明るさが決まり、リアルな映像が作られます。
レイトレーシングには、光や影の扱い方が異なるいくつかの表現があります。代表的なものは次のとおりです：
表面の性質や視点の角度に基づいて反射を計算し、鏡のように正確な映り込みを表現します。スクリーンスペース反射とは異なり、画面外にあるオブジェクトや動きのある要素も正しく反映されます。
レイトレーシングは、光が表面から表面へと反射して回り込む間接光を再現します。これにより、自然な環境光や色のにじみが生まれ、シーン全体に一体感のあるリアルさが出ます。
光源からの距離に応じて影の輪郭が変化し、自然な半影が表現されます。これにより、ライティングに奥行きが生まれ、立体感のある見た目になります。
パストレーシングは、1ピクセルごとに無数の光の経路を計算し、物理的に正確なライティングや反射を再現します。その分、計算負荷は非常に高くなりますが、コンピュータグラフィックスにおいて最もリアルな表現が可能です。MxBenchmarkPCの次の動画では、通常のレイトレーシングとパストレーシングの違いが紹介されています：
レイトレーシングが大きな違いを生む理由は、映画のようなライティングや反射、影をリアルタイムで再現できるからです。光の挙動がゲーム内の環境に自然に反応するため、動きのあるシーンでも没入感が高く、映像全体が一段と印象的に感じられます。まるで映画のような視覚体験を生み出します。
「Cyberpunk 2077 」では、フルパストレーシングを使った オーバードライブモードが追加されたことで、ナイトシティの表現が大きく変わりました。ネオンの光が濡れた路面に自然に反射し、影はより柔らかく空気感のある見え方になり、ガラスには複数の反射が重なって映り込みます（Nvidia）。同じように、「インディ・ジョーンズ／大いなる円環」でもレイトレーシングによるライティングがデフォルトで使われており、あらかじめレンダリングされた表現ではなく、光の当たり方に応じて環境そのものがリアルタイムに変化する描写が特徴です。
レイトレーシングが登場する以前、開発者はベイクされたライティングやキューブマップ、擬似的な影表現を使ってリアルさを再現していました。これらは処理が軽く効率的でしたが、表現が固定的になりがちでした。レイトレーシングでは、光をリアルタイムで計算するため、キャラクターの動きや天候、視点の変化に応じてライティングが自然に変化します。その結果、シーンはより反応的で没入感が高く、物理的にもリアルな見た目になります。これは、演出的な表現から「現実をシミュレーションする表現」への大きな転換と言えます。
シングルプレイ中心のシネマティックなゲームでは、レイトレーシングによって光や色、空気感が強化され、没入感や感情表現が大きく高まります。一方で、対戦型のゲームでは、見た目よりも処理速度や操作の反応性が重視されます。予算を抑えたいプレイヤーにとっては、ラスタライズで速度を確保しつつ、一部の効果だけにレイトレーシングを使うハイブリッドレンダリングが、バランスの取れた選択になります。
初期の世代のGPUでは、レイトレーシングの負荷を十分に処理できないことがありましたが、現代のグラフィックスプロセッサはこうした処理をはるかに効率的にこなせるようになっています。
これらの GPU には専用のレイトレーシングコアや、バウンディングボリューム階層なのような高速化構造が備わっており、1フレームごとに数百万もの光のやり取りをリアルタイムで計算できるようになっています。
NVIDIA DLSS 4 や AMD FSR 3 といった AI を活用した技術は、特にレイトレーシングを使用する場合や高解像度でプレイする際に、ゲームをより高速かつ高品質に動かすために重要な役割を果たします。理想的な条件では、DLSS 4 は AI によって追加のフレームを生成し、フレームレートを最大で 8 倍まで引き上げることができます。ただし、実際のプレイ環境では、向上幅は20％〜80％程度に収まるケースが多いようです（Techspot）。これらの技術によって、負荷の高いゲームでも動作が滑らかになり、より快適にプレイできるようになりますが、その効果はゲーム内容や使用しているハードウェアによって差があります。
改良が進んだとはいえ、レイトレーシングは今でも GPU に大きな負荷をかけます。すべての効果を有効にすると、ハイエンド環境であってもフレームレートが 20〜50％低下するようです（Digitalfoundry）。実際、「Alan Wake 2」や「Cyberpunk 2077」を 1440p で安定してプレイするには、RTX 4070 以上が求められます。それでも NVIDIA の Matt Wuebbling が述べているように、「DLSS 4 とパストレーシングは、もはや最先端の実験的技術ではなく、現代の PC ゲーミングを支える基盤になりつつある」という位置づけになっています。
現在では多くの最新ゲームがレイトレーシングを効果的に取り入れています。その中でも、特に完成度が高い代表的な作品には次のようなものがあります：
フルパストレーシングを本格的に採用した代表的な作品で、非常に高精細な表現とリアルなライティングを特徴としています。その分、ハードウェアへの負荷も大きいタイトルです。
コントロールは、リアルタイム・レイトレーシングの表現力を早い段階で示した作品の一つです。特に反射表現やグローバルイルミネーションによって、レイトレーシングの視覚的な説得力を確立しました。
Alan Wake 2は、複雑なライティングシステムを用いて、雰囲気や奥行き、現実感を強調しています。物語性を高めるためにレイトレーシングによる照明表現を積極的に活用している点が特徴です。
デフォルメされたアートスタイルのゲームであっても、レイトレーシングは有効です。フォートナイトでは、ライティングや空気感、マテリアル表現が大きく変わり、映像の印象が大きく向上しています。その違いは、zelexfpsによる次の動画を見るとよく分かります。
「インディ・ジョーンズ／大いなる円環」ではパストレーシングに対応しており（Nvidia）、今後のタイトルへの先駆けとなっています。また、「doom: the dark ages」もこれに続き、レイトレーシングを標準的なレンダリング手法として採用しています（heise online）。
2018年当時、rtx 20シリーズのユーザーでレイトレーシングを有効にしていたのは37％にとどまっていました（nvidia）。これは、高い処理負荷や対応タイトルの少なさが主な理由と考えられます。一方、2025年時点では、rtxユーザーの約80％がレイトレーシングを利用しており（tweak town）、rtxに対応するゲームやアプリケーションは870本以上に増加しています（nvidia）。さらに、pcゲームのうち約250本がパストレーシングを採用しています（gamesmarkt）。このように、レイトレーシングは一時的な目新しさのある技術から、pcやコンソールを含む幅広い環境で使われる標準的な技術となりました。
一部のゲーム開発者にとって、レイトレーシングは重要なレンダリング要素の一つになっています。unreal engine には、lumen のようなグローバルイルミネーションシステムが搭載されており、レイトレーシングを自然な形で統合しています（epic games）。アーティストやスタジオにとっては、静的なライトマップを書き出す作業にかける時間を減らし、ボタン一つで切り替えられる動的ライティングを使って、より柔軟にライティング設計ができるようになるというメリットがあります。
現在の主要な家庭用ゲーム機である PlayStation 5 や Xbox Series X/S には、ハードウェアレベルでレイトレーシングを高速化する GPU が搭載されています。さらに最近では、モバイル向けデバイスにもレイトレーシングが広がりつつあります。たとえば、2025年に発表された Arm Mali G1-Ultra GPU は、「デスクトップクラスのレイトレーシングゲーム体験」をモバイルで実現するとされ、従来のモバイル GPU と比べて約2倍のレイトレーシング性能をうたっています（Eeworld）。ただし、モバイル環境での普及は依然として最新のハイエンド端末に限られており、実際にゲームでレイトレーシングが使われるかどうかは、画質とパフォーマンスのバランスをどう取るかという開発者の判断に大きく左右されます。
レイトレーシングの性能が向上するにつれ、多くの開発者が、事前にベイクしたライティングではなく、動的なライティング手法へと移行しつつあります。これにより、特に構造が複雑なシーンや頻繁に変化する環境では、制作フローがシンプルになり、調整や試行錯誤も素早く行えるようになります。フルパストレーシングは依然として高い処理負荷が課題ですが、継続的な研究によって、実用レベルに近づいています。オフラインレンダリングとリアルタイムレンダリングの差は徐々に縮まってきているものの、現時点では多くのプロジェクトがハイブリッド手法に依存しています。こうした流れについては、Stylized Station による次の動画が非常にわかりやすく解説しています：
レイトレーシングをアップグレードすべきかどうかは、何を重視するかによって変わります。映像表現やリアルさ、世界観の没入感を大切にしたいのであれば、レイトレーシング対応のGPUに投資する価値は十分にあり、2030年頃まで長く使える選択になります。一方で、フレームレートや操作の反応速度を最優先する競技志向のプレイスタイルであれば、ハイブリッドレンダリングを活用するか、レイトレーシングに対応したストリーミングプラットフォームを選ぶ方が現実的な場合もあります。
最高級のGPUがなくても、パフォーマンスと画質のバランスを取ることで、レイトレーシングの映像表現を十分に楽しむことは可能です。たとえば、反射やシャドウのレイトレーシング品質を下げたり、DLSSやFSRを使ってフレームをアップスケールし、動作を滑らかにするといった方法があります。DLSSは非常にシャープで滑らかな描画が特徴で、FSRは多くの環境で安定して使える汎用性の高い選択肢です。また、グローバルイルミネーションのように視覚的な効果が大きい要素を優先的に有効化することで、負荷を抑えつつ、見た目の印象を大きく向上させることができます。
