[엔비디아 특약] 3D, 드디어 ‘빛’을 추적하다
[엔비디아 특약] 3D, 드디어 ‘빛’을 추적하다
  • 이혁기 기자
  • 호수 406
  • 승인 2020.09.15 11:01
  • 댓글 0
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실시간 레이 트레이싱

“어떻게 하면 현실과 최대한 가깝게 만들어낼 수 있을까.” 3D 산업 종사자들의 공통된 관심사다. 그러려면 빛의 경로를 추적하는 ‘레이 트레이싱’이란 기술이 꼭 필요하지만, 기술적 한계에 부딪혀 사용하기 어려웠다. 하지만 2018년 엔비디아가 RTX란 신기술을 선보인 다음엔 ‘레이 트레이싱’ 작업이 간단해졌다. 대체 어떤 기술이었을까.

엔비디아 RTX로 누구나 실시간 레이 트레이싱 기술을 쓸 수 있게 됐다.[사진=엔비디아 제공]
엔비디아 RTX로 누구나 실시간 레이 트레이싱 기술을 쓸 수 있게 됐다.[사진=엔비디아 제공]

게임회사, 디자인 회사, 애니메이션 스튜디오 등 3D 기술을 이용하는 모든 업체가 가장 관심을 갖는 자연 요소는 무엇일까. 다름 아닌 빛이다. 빛을 얼마나 잘 다루느냐에 따라 가상 속 공간의 실재성이 결정되기 때문이다. 예컨대, 수면에 비친 풍경이나 밤에 지핀 모닥불 불꽃 등을 사실적으로 표현해야 한다는 설정을 해보자.

당신이 3D 엔지니어라면 무엇을 어떻게 하겠는가. 그렇다. 사물에 반사된 빛을 표현하는 데 집중할 것이다. 다소 어려운 용어인 ‘레이 트레이싱(광원 추적·Ray Tra cing)’은 이를 구현하는 기술이다. 핵심은 가상의 빛이 물체의 표면에서 반사돼 카메라로 되돌아오는 경로를 계산하는 것이다.

지금까지 이 기술을 3D 작업에 적용하는 건 쉬운 일이 아니었다. 특히 ‘실시간 레이 트레이싱’은 불가능의 영역으로 꼽혔다. 적게는 수십개, 많게는 수백개의 사물(오브젝트)에 반사되는 빛을 전부 계산했기 때문이다. 그럼에도 3D를 활용하는 업체들은 실시간 레이 트레이싱을 활용하려는 노력을 끊임없이 기울이고 있다. 일례로, 지난해 9월 게임 개발사 ‘라이엇 게임즈’는 실시간 레이 트레이싱 기술을 적용한 생방송을 세계 최초로 진행했다.

방송 도중 증강현실(AR)을 적용한 게임 캐릭터를 등장시켰는데, 캐릭터가 댄서들과 춤을 추고 사회자와 인터뷰하는 모습을 위화감 없이 연출해 주목을 받았다. 이밖에 ‘배틀필드5’ ‘섀도우 오브 더 툼 레이더’ 등 실시간 레이 트레이싱을 도입한 게임도 속속 등장하고 있다. 주목할 것은 이들 개발사들이 모두 ‘엔비디아 RTX’를 이용해 실시간 레이 트레이싱을 구현하고 있다는 점이다. 이게 가능해진 건 2018년 8월 엔비디아가 그래픽카드(GPU) ‘지포스 RTX 2080 Ti(RTX GPU)’를 선보이면서부터다. 엔비디아는 이 RTX GPU 하나로 실시간 레이 트레이싱이 적용된 게임을 시연하는 데 성공했다.

실시간 레이 트레이싱이 가능해진 건 RTX GPU의 ‘튜링 아키텍처’ 덕분이다. [※ 참고: RTX GPU는 막대한 양의 고해상도 텍스처(질감을 표현하기 위해 3D 물체에 입히는 2D 이미지)를 다루는 데 필요한 메모리를 제공한다.] ‘튜링 아키텍처’ 기술의 핵심인 ‘RT 코어’는 실시간 레이 트레이싱에 필요한 가장 집약적인 연산작업을 가속화하는 역할을 한다. RTX GPU 사용자가 시간을 들이지 않고도 방대하고 복잡한 장면을 만들어낼 수 있는 이유가 여기에 있다.

실제로 RTX GPG 등의 기술을 장착한 RTX GPU의 등장으로 제품설계에서부터 시각효과·애니메이션으로 이어지는 콘텐트 창작기술이 비약적으로 성장했다고 해도 무방하다. 최근 엔비디아는 관련 기술을 더욱 개선할 수 있는 기법들도 소개했다. ‘딥 러닝 슈퍼 샘플링’은 인공지능(AI)을 기반으로 3D 작업 결과물을 초고해상도로 뽑아낼 수 있다. AI가 작업에 필요한 픽셀(pixel) 수를 줄이면서 선명하고 해상도 높은 이미지를 만드는 일을 동시에 할 수 있기에 가능한 일이다.

영국 시각효과 전문업체 더블 네거티브(DNEG)의 기술감독 스티븐 윌리는 엔비디아 RTX가 불러일으킨 변화를 다음과 같이 설명했다. “실제 촬영을 대체하는 컴퓨터 그래픽 수요가 늘면서 가상 프로덕션 부서의 업무량이 해마다 증가하고 있는데, 엔비디아 RTX 덕분에 작업물을 빠르고도 사실적으로 그려낼 수 있게 됐다. 엔비디아의 신기술은 우리 클라이언트들에게 흥미진진하고 새로운 가능성을 제시한 셈이다.”

이혁기 더스쿠프 기자
lhk@thescoop.co.kr



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