RTX 그래픽 사용자 필수 설정인 레이트레이싱, 그리고 새로 나온 패스트레이싱과의 차이점은?
RTX 그래픽카드의 출시와 함께 추후에 추가된 설정인 레이트레이싱 설정, 게이머라면 필수로 설정해야 한다고 할 정도로 많은 관심을 가지고 있는데, 실제로 그래픽카드가 많이 비싼 만큼 컴퓨터 구상하시는 분들이라면 꼭 확인하시고 설치해보셔야 할 것 같습니다.
이번 포스팅에서는 이 RTX에 들어있는 설정인 레이 트레이싱 설정과 더불어서 이번에 새롭게 나온 또 다른 설정인 패스트레이싱에 대해서 상세히 알아보도록 하겠습니다.
레이 트레이싱
빛의 움직임을 현실적으로 만드는 기법으로 게임에선 현실감과 몰입감을 부여해 주고 영화 업계 또한 빛이 물체에 자연스럽게 반사되기 때문에 모호해지는 경우들이 있는데 이때에도 이 기술이 사용된 것을 알 수 있습니다. 사실 이 기술은 영화 쪽에서 예전부터 쭉 사용된 기술이긴 하나 요즘엔 게임 쪽으로도 발전하면서 요즘에 많은 관심이 쏠리고 있는 기술이기도 합니다.
사실 이 기술이 등장하기 이전에는 여러 형태의 셰이딩 기술이 사용되었습니다. 대표적으로 플랫 셰이딩, 고러드 셰이딩, 퐁 셰이딩 등이 존재하고 뒤로 갈수록 다양한 형태로 더 발전되는 편입니다. 광원에서 빛이 나와 물체에 반사되어 눈에 들어오는 단계만 계산하여 적용되는데, 이때 방정식을 이용해서 물체에 직접 색을 칠합니다.
그러나 이 기술은 하나의 연산으로 끝나지 않고 광선을 따라서 끝없이 나아가며 빛의 밝기를 계산하는 방식으로 기술이 적용됩니다. 여기서 특이한 것이 우리가 일반적으로 보이는 물리학에서의 빛의 방향과는 정반대라는 것입니다. 만약 반대 방식으로 적용할 경우에는 불필요한 계산 방식이 무한대로 계속 적용될 것입니다.
그래서 레이 트레이싱은 거꾸로, 일종의 ‘어둠의 빛’을 내 눈에서 출발시켜서 그 빛이 여러 물체를 만나며 굴절과 반사를 반복하며 나아가다 최종적으로 광원에 도달하면 그걸 실제 존재하는 빛이라고 판단하는 방식을 사용하고 이렇게 순수하게 내 눈에 들오는 빛만을 계산해서 적용할 수 있습니다.
이 방식은 광선 하나하나를 추적하는 방식이다보니 겉보이기에는 완벽한 방법처럼 보일 수 있습니다. 게임 내부에서 바라는 정도의 그래픽을 충분히 구현할 수 있는 만큼 현재도 폭넓게 사용되고 있는데 대표적인 것이 바로 마인크래프트 등입니다. 그러나 여전히 많은 단점들이 존재하는 만큼 더 많은 개선이 필요한 것으로 보입니다.
그래서 최근에는 더 현실에 가까운 랜더링 방법을 현재 연구 중이라고 하나 앞으로도 다가올 미래에 더 많은 랜더링 기술이 가능해질지 기대해 볼 만하다고 생각됩니다. 그런 와중에 또 레이 트레이싱에 이은 또 다른 기술이 등장한다고 하여 이 부분도 주목되고 있습니다.
패스 트레이싱
레이 트레이싱과는 달리 빛의 경로를 역추적해서 빛이 광원에서 출발하여 물체에 닿기까지를 공기 중에 반영되는 미세한 변화는 물론 다른 물체를 통해 반사된 간접 조명까지도 추적하여 더욱더 사실적인 현실 모습을 반영할 것으로 예상됩니다. 이 기술 또한 예전부터 언급되었던 기술이라고 하는 만큼 오랜 기간만에 나온 기술로서 반갑다고 할 수 있겠습니다.
이 기술과 레이 트레이싱과의 차이점이라고 한다면 빛과 연관된 물리학 개념을 적용해서 장면 속 빛이 어떻게 퍼지는지를 정확하게 파악할 수 있습니다. 빛이 공기를 통과하여 산란되는 방식을 표현하는 렌더링 방정식을 적용해 그래픽 장면 속 빛이 어떻게 움직이고 산란하며 반사되는지 전체적인 경로를 추적하므로 광택이나 투과 같은 묘사가 훨씬 정확하게 구현되었습니다.
레이 트레이싱을 적용하면 피사체 주변의 광원 위치를 짐착할 수 있게 광택이 더해지는 반면, 다른 물체를 통해서 반사된 빛까지 반영되므로 가장 현실적인 결과를 보여준 것이 바로 이 패스 트레이싱이라 할 수 있습니다. 이를 통해 더 현실감 넘치는 화면을 볼 수 있고 게임 외에도 유틸리티에도 활용될 수 있어 범위가 넓다고 할 수 있겠습니다.
이렇게 해서 레이 트레이싱 기술과 더불어서 새롭게 나올 예정인 또 다른 기술, 패스 트레이싱에 대해서도 같이 살펴봤습니다. 엔비디아에서 향후에 더 높은 성능의 그래픽 카드를 통해 이 기술을 보급화하는 것이 다음 과제로 실제 소식을 밝힌 만큼, 요즘의 IT 기술은 어떻게 발전하게 될 것인지 정말 궁금하게 만드는 부분이라고 할 수 있을 것 같습니다.
다음 시간에도 또 다른 정보 가지고 찾아오겠습니다. 감사합니다.
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