Frame Buffer (フレームバッファ)は、ゲームグラフィックスのレンダリングや最適化(テクニカルアート)において極めて重要となる技術用語です。最終的にディスプレイへ出力される1フレーム分のカラーデータ(赤・緑・青・アルファ値)を一時保持する、GPU上の最上位メモリバッファの解説。

現実世界での例え:黒板に絵を描く様子を客に見せるのではなく、『裏の黒板に完成させてから、パッと回転させて客に見せる』2面の黒板ボード

フレームバッファは、「テレビ画面に表示する完成イラストを一時保管する『最終出力の黒板』」です。現代のGPUは、客が見ている黒板(フロントバッファ)を直接描き換えることはしません。客には見えない裏の黒板(バックバッファ)にすべてのレンダリングを完成させてから、一瞬で黒板をくるっと回転(フリップ / スワップ)させて見せることで、描き換えている途中のパタパタした見苦しい中間状態を完全に隠蔽します。

Frame Buffer (フレームバッファ) concept infographic diagram

図:Frame Buffer (フレームバッファ)の基本的な処理フローと仕組みを日本語表記で分かりやすく図解したインフォグラフィック

詳細な仕組みと動作原理

垂直同期(V-Sync)を有効にするか、ダブルバッファリング(フロントバッファとバックバッファの2面構成)により、完全に書き換わった絵だけをフリップ(切り替え)して出力させます。