레이트레이싱 이란 프로그램 기술은 무엇인가요?

Question

안녕하세요

요즘 게임들을 보면 레이트레이싱이란 기술이 눈에 띄던데 이 기술은 어떤 기술인가요?

대충보니까 같은 그래픽이라도 좀더 좋아보이는 기술인거 같은데 구체적으로 어떤 효과가 있는지 알려주세여

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

레이트레이싱은 현실감 있는 그래픽을 구현하기 위한 기술 중 하나입니다. 이전까지는 그래픽 처리를 위해 라이팅, 쉐도잉, 반사 등의 기술을 이용해 왜곡된 그래픽을 만들었지만, 레이트레이싱은 빛의 반사와 굴절 등을 정확하게 모사하여 더욱 현실감 있는 그래픽을 구현할 수 있게 되었습니다.

레이트레이싱은 빛의 경로를 추적하고, 물체와의 상호작용을 모사함으로써 실제 세계의 빛과 그림자, 반사, 굴절, 투과 등을 더욱 정확하게 표현할 수 있습니다. 이를 통해, 물체의 모양과 느낌, 광원의 위치와 성질, 그림자, 반사, 굴절, 투과 등을 더욱 자연스럽게 보여줄 수 있게 되었습니다.

레이트레이싱은 현재 게임 그래픽 분야에서 가장 주목받는 기술 중 하나이며, 이전까지는 실시간으로 처리하기 어려웠던 고성능 컴퓨터를 필요로 했지만, 최근에는 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 인해 PC와 콘솔 게임에서도 레이트레이싱 기술을 적용할 수 있게 되었습니다.

Answer 2

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

레이 트레이싱 기술은 오랫동안 영화, TV, 그리고 포토리얼 이미지 시각화 렌더링에 쓰였지만, 이미지나 프레임 하나를 렌더링할 때도 고성능 컴퓨터와 오랜 시간이 필요했습니다. 영화와 TV의 경우에는 고퀄리티 이미지 시퀀스를 렌더링하려면 몇 시간이나 며칠이 걸리기도 하지만, 최종 결과물은 실물과 버금갈 정도로 실감 나는 3D 콘텐츠를 만들 수 있습니다. 건축 시각화 업체는 레이 트레이싱으로 자동차 업계를 위해 아름다운 렌더를 만들거나, 집이나 사무실이 빼곡한 현실적 환경을 조성했습니다.

언리얼 엔진 4(UE4)의 역량과 리얼타임 레이 트레이싱(Real-Time Ray Tracing, RTRT) 의 결합 덕분에 여러 오프라인 렌더러와 비교해도 될 정도로 현실적인 라이팅 이펙트를 갖춘 인터랙티브 경험을 실시간으로 만들 수 있습니다. 레이 트레이싱 이펙트는 라이트에 소프트 섀도잉, 정확한 앰비언트 오클루전(AO), 인터랙티브 글로벌 일루미네이션, 리플렉션 등으로 더 자연스러운 분위기를 연출합니다.

에픽게임즈 런처에서 이용할 수 있는 건축 시각화 인테리어 샘플 프로젝트에 레이 트레이싱의 리얼타임 렌더링이 적용되었습니다.

언리얼 엔진의 레이 트레이싱

UE4의 레이 트레이싱은 다음과 같은 두 개의 기술로 구성되어 있습니다.

레이 트레이싱 기능에 기존 래스터 이펙트를 접목한 하이브리드 레이 트레이서(Ray Tracer).

레퍼런스 렌더를 생성하기 위한 패스 트레이서(Path Tracer).

레이 트레이서

레이 트레이서는 프로젝트 내에서 실시간으로 일어나는 모든 섀도, AI, 리플렉션, 반투명, 그리고 글로벌 일루미네이션에 레이 트레이싱 결과를 적용합니다. 패스 트레이서의 비교 기준 결과에 근접한 디노이징 알고리듬과 적은 수의 샘플을 사용합니다.

패스 트레이서

패스 트레이서는 씬에 레퍼런스 이미지를 렌더하기 좋은 비편향, 물리 기반 패스 트레이서입니다. 오프라인 렌더러와 비슷하게 시간을 들여서 샘플을 수집하며, 현 상태에서는 씬의 최종 픽셀 생성이 아니라 비교 기준 렌더러 생성에 유용합니다.