레이 트레이싱의 개념은 이 고급 렌더링 방법론을 활용하여 인기를 크게 높인 NVIDIA의 RTX 20 시리즈 그래픽 카드가 출시된 이후 큰 주목을 받았습니다. 레이 트레이싱은 가상 환경 내에서 빛의 경로를 시뮬레이션하는 알고리즘 프로세스로, 매우 정확한 반사 및 그림자를 생성하여 실제 시나리오와 매우 유사한 시각적 충실도를 제공합니다.

레이 트레이싱은 흥미진진한 고급 렌더링 기술임에도 불구하고 게임 애호가들에게 소개되었을 때 눈에 띄는 단점으로 인해 비판을 피하지 못했습니다. 비평가들은 최적의 성능에 미치지 못하는 성능과 제한된 호환성에 대한 우려를 강조했습니다. 안타깝게도 이러한 단점은 현재까지도 지속되고 있습니다. 이 글에서는 레이 트레이싱이 현재로서는 매력적인 가치 제안이 아니라는 의견이 지배적인 이유에 대해 다양한 관점을 살펴보겠습니다.

레이 트레이싱은 성능에 큰 영향을 미침

배틀필드 V는 레이 트레이싱을 활용하여 수역 내 병사의 반사를 시뮬레이션함으로써 묘사된 환경의 사실감을 성공적으로 향상시켰습니다. 마찬가지로 컨트롤(Control)에서도 이 방법론을 사용하여 접촉 그림자를 구현함으로써 캐릭터 반사를 더욱 정확하고 복잡하게 표현합니다.

레이 트레이싱 기술을 사용할 때 고려해야 할 주요 사항 중 하나는 이미지 품질과 계산 효율성 간의 절충입니다. 이 기능을 활성화하면 특정 게임 애플리케이션의 프레임 속도가 크게 감소하여 특히 고해상도 설정에서 원활한 작동에 지장을 줄 수 있습니다. 따라서 일부 타이틀은 그래픽 처리 장치에 대한 요구가 높아 재생할 수 없거나 특정 하드웨어 구성에서 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

성능을 위해 Windows 10 PC를 최적화하는 것은 옵션이지만, 레이 트레이싱은 시스템 리소스에 상당한 영향을 미치므로 현재로서는 사용을 보류하는 것이 현명할 수 있습니다.

고가의 하드웨어가 필요한 레이 트레이싱

레이 트레이싱 렌더링은 그래픽 처리 장치(GPU)에 상당한 연산 부담을 줄 수 있으므로 고해상도 렌더링을 수용할 수 있는 충분한 성능 용량의 GPU가 필요합니다. 그러나 현재 그래픽 카드의 시장 상황은 어렵고 이러한 하드웨어를 구입하는 데 재정적 장애물이 될 수 있습니다.

수많은 최신 비디오 게임은 보급형 또는 비용 효율적인 그래픽 처리 장치에서 실행할 때 비호환성을 나타냅니다.레이 트레이싱을 도입하면 이를 구현하기 위한 예산 장비가 충분하지 않다는 것이 분명해지기 때문에 이 문제는 더욱 악화됩니다. 따라서 강력한 중앙 처리 장치와 함께 고가의 그래픽 카드에 투자해야 하며, 그 결과 초기 예상치를 초과하는 비용이 발생하게 됩니다. 이 시나리오는 위태로운 상황을 초래하여 결국 예상 한도를 넘어서는 상당한 재정적 지출로 이어집니다.

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종합적인 컴퓨터 시스템을 구축할 때 주목할 만한 측면 중 하나는 만족스러운 성능을 달성할 수 있는 저렴한 구성 요소를 사용할 수 있다는 것입니다. 그럼에도 불구하고 레이 트레이싱과 같은 고급 기능을 통합하면 추가 비용이 발생하고 프로세스가 복잡해질 수 있습니다.

레이 트레이싱 경험은 타이틀마다 다르다

실제로 강력한 그래픽 카드에 투자하면 게임 성능과 놀라운 비주얼을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 모든 경험이 균일하게 최적화되지는 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이러한 기술 발전의 효과는 개별 게임 요구 사항에 따라 구현을 조정해야 하는 개발자의 재량에 따라 달라집니다. 따라서 일부 타이틀은 원하는 결과를 얻기 위해 다른 타이틀보다 더 많은 리소스가 필요할 수 있습니다.

비디오 게임 내에서 경험하는 몰입도는 게임에서 사용하는 특정 예술적 스타일, 반사 표면의 존재 여부, 게임 작동 효율성과 같은 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 어떤 경우에는 그 차이를 거의 알아차리지 못할 수도 있지만, 어떤 경우에는 완전히 혁신적인 효과를 가져올 수도 있습니다. 이러한 차이는 주로 이 기술이 아직 개발 단계에 있으며 완벽하게 통합되고 일관된 경험을 일관되게 제공하기 위해 추가적인 개선이 필요하다는 사실에 기인합니다.

레이 트레이싱을 지원하는 제한된 게임

2021 NVIDIA 뉴스 게시물 에 따르면 레이 트레이싱을 지원하는 비디오 게임 목록은 약 수백 개에 이릅니다. 인상적으로 들릴 수도 있지만, 다른 관점에서 바라볼 필요가 있습니다. Steam에는 50,000개 이상의 PC 게임이 있으며, 이에 비해 레이 트레이싱을 지원하는 게임의 수는 매우 적습니다.

의심할 여지 없이 앞으로 레이 트레이싱 기능을 통합하는 타이틀이 점점 더 많이 등장할 것입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 차이는 많은 게임 제작자가 여전히 이 기술의 잠재력에 대한 믿음이 부족하다는 것을 보여줍니다. 특히 재정적 제약이 있는 독립 스튜디오의 경우 레이 트레이싱 최적화를 구현하는 것이 특히 어려울 수 있습니다. 이 프로세스는 상당한 시간과 리소스를 소모할 수 있으므로 최적의 결과를 얻기 위해서는 철저한 실행이 필요합니다.

레이 트레이싱은 성능 저하를 무효화하기 위해 업스케일링이 필요함

고성능 게이밍 컴퓨터를 구축하는 데 상당한 금액을 투자할 의향이 없는 사람들을 위해 NVIDIA는 딥 러닝 슈퍼 샘플링 또는 DLSS라는 독자적인 기술을 통해 솔루션을 고안했습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 게임을 낮은 해상도로 렌더링한 다음 디스플레이의 기본 해상도에 맞게 향상시켜 전체 프레임 속도를 개선하는 것입니다.

업스케일링 기술은 역사적으로 최적이 아니었지만, 딥러닝 슈퍼 샘플링(DLSS)이 기대치를 뛰어넘는 수준의 역량을 보여줬다는 점은 주목할 만합니다. 달성한 향상 정도는 사용된 특정 구성에 따라 다르며, 특정 조건에서는 시각적 충실도가 눈에 띄지 않을 정도로 향상되기도 합니다. 또한 DLSS를 사용하면 렌더링 해상도를 낮춤으로써 성능 지표를 개선하여 게임플레이를 더욱 원활하게 할 수 있습니다. 하지만 모든 기술과 마찬가지로 구현하기 전에 신중하게 고려해야 할 잠재적인 단점과 한계가 존재합니다.

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DLSS의 효과는 1440p 및 4K 모니터와 같은 고해상도 디스플레이에 적용할 때 특히 두드러지지만, 1080p 모니터와 같은 저해상도 화면에서 사용할 경우 이미지 충실도가 눈에 띄게 저하될 수 있습니다. 이는 1080p가 여전히 PC 게임용 디스플레이 해상도로 널리 사용되고 있다는 점을 고려할 때 안타까운 단점입니다. 또한 업컨버팅 프로세스를 제대로 보정하지 않으면 특정 비디오 게임에서 기술적 결함이나 시각적 이상이 발생할 수 있습니다. 레이 트레이싱의 경우와 마찬가지로 DLSS도 그 잠재력을 최대한 발휘하기 위해서는 추가적인 개선이 필요합니다.

상당수의 GPU가 레이 트레이싱을 지원하지 않음

레이 트레이싱과 관련된 중요한 한계는 특정 그래픽 처리 장치(GPU)와의 호환성이 제한된다는 점입니다. 특히 RTX 시리즈와 같은 특정 NVIDIA GPU 모델만 이 기능을 지원할 수 있습니다. 따라서 구형 GTX GPU를 사용하는 사용자는 레이 트레이싱 기술을 활용하지 못할 수 있으며, 이는 그래픽 출력에서 향상된 시각적 사실감을 원하는 사용자에게는 상당한 단점이 될 수 있습니다. 이러한 제약을 고려할 때 레이 트레이싱 기능이 탑재된 고급 GPU 모델로 업그레이드하는 것이 가장 실용적인 옵션으로 보입니다.

AMD 그래픽 카드는 FSR 기술을 사용할 때 NVIDIA 그래픽 카드에 비해 더 심각한 성능 저하에 직면해 있습니다. AMD의 접근 방식은 NVIDIA의 스케일링 방법론과 일부 유사점을 공유하지만, 그 효율성과 전반적인 효과는 비교가 되지 않습니다.

레이 트레이싱 이미지를 렌더링할 수 있는 그래픽 처리 장치(GPU)를 구매할 수 있지만, 딥 러닝 슈퍼 샘플링(DLSS)의 초기 반복을 활용하는 데는 여전히 제한이 있을 수 있습니다. NVIDIA RTX 20 및 30 시리즈 GPU에는 DLSS 2 기능이 탑재되어 있지만, 고급 DLSS 3 기능은 RTX 40 시리즈 모델을 소유한 사용자에게만 제공됩니다. 따라서 두 시나리오 모두에서 사용 가능한 선택의 범위는 상대적으로 제한적입니다.

레이 트레이싱을 사용해도 게임 내 대부분의 표면이 반사되지 않음

엑소더스와 배틀필드 V는 의심할 여지 없이 이 기술의 잠재력을 입증합니다. 그러나 이 기술의 한 가지 한계는 많은 게임 표면이 반사 속성이 부족하여 레이 트레이싱이 게임 경험에 미치는 전반적인 영향을 제한한다는 것입니다.

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레이 트레이싱은 단순히 반사를 시뮬레이션하는 것을 넘어 전역 조명, 그림자, 굴절과 같은 다양한 조명 효과에도 사용할 수 있습니다. 그러나 그래픽에 기존 래스터화 기술을 주로 사용하는 많은 게임에서 이러한 다재다능함을 간과하는 경우가 많습니다. 결과적으로 이러한 관행은 일관성 없는 사용자 경험과 최적의 성능 저하로 이어집니다.

레이 트레이싱에는 더 많은 시간이 필요하다

게임 업계에 혁신을 가져올 수많은 신기한 기능들이 시도되었지만 대부분은 결국 실패로 돌아갔지만, 주목할 만한 사례로 몇 가지가 있습니다. 예를 들어 3D 게임의 등장, 키넥트의 혁신적인 모션 감지 기능, 듀얼쇼크 4의 터치패드 도입은 업계에서 진보를 시도한 대표적인 사례입니다. 그럼에도 불구하고 레이 트레이싱이 아직 개발자들이 찾던 만병통치약은 아니지만, 그 발전 가능성은 부인할 수 없으며 전문가들은 앞으로 몇 년 동안 계속 진화하고 개선될 것으로 예측합니다.

레이 트레이싱은 점점 더 많은 게임 개발자가 시각적 충실도를 높이기 위해 이 기술을 게임에 통합하면서 주목을 받고 있습니다. 그러나 모든 그래픽 처리 장치(GPU)에 레이 트레이싱을 효과적으로 지원하는 데 필요한 기능이 탑재되어 있는 것은 아닙니다. NVIDIA의 최신 딥 러닝 슈퍼 샘플링(DLSS)은 성능 격차를 완전히 없애지는 못했지만 특정 카드 모델에서 이를 완화하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 레이 트레이싱을 채택하는 게임이 늘어남에 따라 이 기능과 호환되는 GPU를 보유하는 것이 매우 중요해졌습니다. 현재 한계가 존재할 수 있지만, 레이 트레이싱을 경험하면 개인용 컴퓨터에서 HDR(하이 다이나믹 레인지) 게임의 차선책 품질을 뛰어넘을 수 있습니다.

By 김민수

안드로이드, 서버 개발을 시작으로 여러 분야를 넘나들고 있는 풀스택(Full-stack) 개발자입니다. 오픈소스 기술과 혁신에 큰 관심을 가지고 있고, 보다 많은 사람이 기술을 통해 꿈꾸던 일을 실현하도록 돕기를 희망하고 있습니다.