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'레이 트레이싱의 다음 단계' 수면 위로 떠오른 경로 트레이싱

Michael Crider  | PCWorld 2022.04.05
레이 트레이싱은 지난 몇 년간 게임 그래픽에서 가장 혁신적인 기술로 언급됐다. 실제로도 매우 인상적인 효과를 내는 기술이지만 하드웨어 부담도 커졌다. 고성능 게임용 PC라 하더라도 레이 트레이싱이 활성화된 경우 프레임률의 최대 50%를 차지하므로 부담을 완화하기 위해 수퍼 샘플링 같은 이미지 처리 기술을 적용하게 된다. 엔비디아는 현상 유지를 받아들이지 않고 실시간 레이 트레이싱 다음으로 경로 트레이싱을 새로운 게임 조명 효과로 내세운다. 역시 전도유망한 기술이다.

경로 트레이싱은 레이 트레이싱의 ‘진화편’이다. 서로 다른 효과를 별도의 복잡한 계산을 통해 단일 통합 알고리즘으로 바꾸고 3D 장면의 조명 효과를 광선으로 채워진 하나의 거대한 수식으로 축소한다. 다중 소스 및 반사, 굴절 지점부터 빛이 움직이는 경로를 추적한 후, 결과를 그림자 매핑이나 화면 공간 반사 같은 기존 비래스터화 조명 효과와 혼합하는 접근 방식으로 레이 트레이싱과 대조된다.

간단하게 비유하자면 게임 장면에서 레이 트레이싱이 고급 기하학 방정식이라면, 경로 트레이싱은 거대한 물리 방정식인 셈이다. 다음 영상에서 레이 트레이싱과 경로 트레이싱을 결합한 기술 분석을 엿볼 수 있다.

 
레이 트레이싱과 마찬가지로 경로 트레이싱 역시 수십 년간 3D 애니메이션에 활용된 기술이다. 이제 실시간 게임 영상에 적용된다는 점에서 의미가 크다. 엔비디아는 기존의 교훈을 적용한 결과를 지난주 GTC에서 공개했다. 핫하드웨어(HotHardware)는 모과이 영상의 호랑이 등장 장면에서 경로 트레이싱이 자연광을 표현하는 이점에 주목했다.
 


경로 트레이싱은 실시간 그래픽과의 완전한 통합이나 게임 플레이 본격 적용과는 거리가 있다. 개발자는 엔비디아 SDK에서 경로 트레이싱을 시험할 수 있다. 그러나 현재로서는 데모 영상 외에 적용하기에는 하드웨어에 큰 부담을 주므로 마인크래프트나 퀘이크 II 같은 저사양 게임 정도가 활용처다. 카메라의 ISO 설정을 높일 때 그래픽에 노이즈가 나타나는 것처럼 프레임 속도와 해상도 문제도 있다. 광선 제어 알고리즘도 개선의 여지가 있지만, 기술이 성숙하면 레이 트레이싱처럼 부담을 낮추면서 게임 조명에 큰 변화를 가져올 가능성이 충분하다.
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