엔비디아(대표 젠슨 황)는 최근 게임 내 레이 트레이싱 적용과 성능 향상을 위한 '딥러닝 수퍼 샘플링(DLSS) 2.0’ 지원 사례를 늘려가고 있다. 

이 회사는 앞서 실시간 레이 트레이싱을 도입한 RTX 기반 ‘마인크래프트’ 베타를 공개한 바 있다. 이를 통해 보다 현실적인 그림자, 빛, 선명한 색상을 경험할 수 있는 가능성을 보여줬다는 것.

레이 트레이싱은 3D 물체에 사실적인 느낌을 주는 조명 기법이다. 레이 트레이싱은 카메라에서 광원으로 가는 경로를 추적하고 가상 물체와 마주치는 효과를 시뮬레이션해 현실 세계와 같은 방식으로 빛을 보여주려 한다.

레이 트레이싱으로 인한 화질의 극적인 향상은 몰입감을 높인다. 특히 기하학적인 구조와 복잡한 조명들로 이루어진 게임의 경우 더욱 효과가 크다는 게 엔비디아 측의 설명이다.

‘딥러닝 수퍼 샘플링(DLSS)’의 지원도 게이머들의 기대감을 더하고 있다. DLSS는 아름답고 선명한 이미지를 창출하는 동시에 인공지능(AI)를 활용해 프레임률을 향상시키는 엔비디아 RTX 기술이다.

DLSS는 매우 낮은 프레임률의 픽셀당 64개의 샘플로 슈퍼컴퓨터에서 오프라인으로 렌더링된 수만 개의 고해상도 이미지에 심층신경망을 훈련시킴으로써 작동된다. 수많은 시간의 훈련으로부터 얻은 지식을 바탕으로 신경망은 저해상도 이미지를 고해상도의 아름다운 이미지로 구축할 수 있다.

엔비디아는 최대 110 테라플롭의 전용 AI 마력을 갖춘 튜링의 텐서코어를 통해 심층신경망이 실시간으로 게임에서 구동될 수 있도록 한다고 밝혔다. 이는 성능을 크게 향상시키면서 선명한 영상 화질을 제공하는 동시에 불꽃 반짝임과 같은 일시적인 왜곡된 떨림을 최소화한다는 것.

앞서 RTX 기반 ‘마인크래프트’의 경우 DLSS를 통해 ‘패스 트레이싱’을 온전히 적용할 수 있도록 지원하며 장면에 따라 1.7배 이상 빠른 프레임을 제공하기도 했다. ‘패스 트레이싱’은 레이 트레이싱의 한 형태다 다양한 효과 구현에 필요한 조명 계산의 통합 모델을 제시하며 장면 전체에서 빛이 이동되는 방식을 시뮬레이션한다.

엔비디아는 ‘마인크래프트’에 이어 11월 19일 발매를 앞둔 ‘사이버펑크 2077’에도 레이 트레이싱 및 DLSS 2.0을 지원한다.

이를 통해 장면 내 각각의 지점에서 주변광을 계산하는 음영 및 렌더링 기법 ‘앰비언트 오클루전’이 사용된다. 이는 밀폐된 장소를 어둡게하고 렌더링된 이미지 전체 톤을 향상시키는 분산 음영 효과다. 그림자가 표시되지 않던 부분에 주변 조명을 이용해 근사치의 음영 효과를 만들기도 한다는 것. ‘디퓨즈 일루미네이션’이 전통적인 렌더링 기법으로 달성하기 어려운 다양한 표면에서의 반사광과 하늘의 복사광을 포착하는데 사용되기도 한다.

엔비디아는 또 반사 광선을 추적하며 모든 표면에서의 빛이 반사되는 방식을 시뮬레이션할 수 있도록 했다. 스크린에 나타난 부분만 반영하는 스크린 스페이스 기법과 달리 레이 트레이싱된 반사는 캐릭터 주위의 전체 장면을 통합하며 카메라 뷰 밖의 물체나 카메라에서 멀어지는 물체를 정확하게 표현할 수 있다. 투명‧불투명 물체 모두 빛이 반사되는 방식을 시뮬레이션한다.

또 출시를 앞둔 ‘사이버펑크 2077’는 태양과 달로부터의 직접적인 그림자를 지원한다. 이 같은 그림자는 물리적으로 정확하고 구름에서 산란하는 빛을 설명한다. 그림자는 필요한 다른 유형의 광원을 지원하기 위해 최종 단계에서 강화될 수도 있다는 게 회사 측의 설명이다.

이 같은 발표에 대해 일부 유저들은 레이 트레이싱 및 DLSS 지원에서의 실제 성능에 대한 궁금증을 나타내고 있다. 해당 기능을 적용하고 1080p 해상도에서의 프레임이나 그 이상의 해상도 환경에서의 성능을 두고 다양한 추측을 내놓는 중이다.

[더게임스데일리 이주환 기자 ejohn@tgdaily.co.kr]