주의 : 이 글의 목적은 자기계발 용도와 게임에서 쓰이는 각종 그래픽스, 그래픽카드 관련 단어 (안티엘리어싱, 셰이더, 텍스쳐 품질등) 들이 처음 보는 사람에게는 굉장히 생소하고 어려워 보이기 때문에 해당 부분에 대한 이해를 쉽게 하기 위해 작성되었습니다.
주의 : 해당분야는 전문적인 분야이며 그리고 실시간 발전되는 기술입니다. 지금도 새로운 기술들이 나오고 있어 틀린 부분이 있을 수도 있습니다.
2022년 11월 갓오브워의 후속작 라그나로크가 출시되었다. 라그나로크를 플레이하면서 느낀거지만 전작이 발매된지 4년만인데 그래픽 차이가 엄청 크다고 느끼지 못했다. 2000년대 초 중반 3D게임이 서서히 게임시장으로 들어오면서 그러다가 문득 크라이시스 게임 플레이 영상을 처음 봤을때의 충격이 떠올랐다.
당시에 크라이시스는 그 시절 미친 사양이아니면 풀옵으로 돌릴 순 없었지만 문제는 이 게임이 내가 중학교시절 2007년에 나왔다는 것이다. 크라이시스 플레이 영상을 본 나로서는 정말 엄청난 충격이었고 10년 뒤면 정말 증강현실이 일상화 되겠다까지 생각했다ㅎ.
최근에 출시된 게임들을 그래픽적으로는 정말 뛰어난 게임들도 많지만 예전과 비교해서 또 엄청나게 큰 차이가 없다고 느껴지기도 한다. 뭐 여러가지 이유가 있겠지만
필자는 주관적으로 게임을 플레이하는 유저들의 하드웨어 성능이 가장 큰 원인이라 생각한다. 요구 되는 하드웨어 성능이 높아질수록 모니터 해상도도 높아지는데..게임사에서 엄청나게 그래픽 기술을 활용해 품질을 높혀봐야 FHD에서 플레이하는건 의미가없고 PS5, XBOX 콘솔 시장이 커지면서 제한된 하드웨어에서 뽑아낼 수 있는 성능은 어차피 한계가 있기때문에 유저풀이 많은(파이가큰) 곳으로 게임사는 타겟으로 하지 않을까 싶다.
-> Ps5,XBOX에서 제공하는 콘솔은 하드웨어 성능이 정해져있음
-> 머신 사양을 4090, 8K 모니터를 사용하는 플레이어보다 2070, FHD를 쓰는 플레이어가 더많음
이 글에서는 통상적인 게임 그래픽스 기술을 알아봄과 동시에 우리가 흔히 그래픽카드를 사려면 볼 수 있는 RTX 기술에 초심자용 튜토리얼 느낌으로 정리해보려고 한다.
우리가 어렸을때부터 지금까지 플레이하고 있는 3D게임등은 대부분 동일한 그래픽 기술을 사용한다고 보면 될 것 같다. 바로 Rasterization (레스터화) 이다.
1.레스터화(레스터라이제이션)
레스터라이제이션
화면을 그릴때 3D 정보를 가진 장면을 그대로 2D화면에 투시하면서 이 과정에서 조명, 다른 물체와의 상호 작용은 이루어지지 않기 때문에 '쉐이더'를 사용해 다양한 색을 입혀 최종 화면에 그리는 방식
위 기술을 쉽게 이해 하자면 도안으로 스케치를 그리고 물감으로 색을 칠하는 것이다. 여기서 도안은 내가 그릴려는 모델이 될 것이고 물감은 쉐이더가 될것이다. (쉐이더는 추후 다른 게시글에서 쉽게 설명할 예정입니다)
지금까지 3D게임들은 누가누가 더 색깔 잘 그럴듯하게 잘 칠할까 하면서 더 발전해왔다고 할 수 있다.
여기서 보면 색을 더 현실과 같이 칠하고, 즉 현실적인 쉐이더를 쓰는 방식은 RTX 기술이다. 하지만 쉐이더는 결국 현실에서 빛이 작용하는 방식을 흉내내기 때문에 한계점이 있다.
그럼 현실에서 빛이 어떻게 동작하는지 간단하게 알아보자.
광원(태양)에서 출발한 수많은 광자가 물체와 충돌하고 수백만번 넘게 반사된 광자가 우리 눈 안으로 들어오는게 빛이 동작하는 방식이다. 그리고 위에 말한 현실에서 빛이 동작하는 방식을 구현한 기술이 RTX, 레이트레이싱 이다.
레스터라이제이션은 위에 말했듯이 조명, 물체와 상호작용이 이루어지지 않지만 레이트레이싱은 그것을 구현한 기술이다.
2.레이트레이싱
Raytracing(레이 트레이싱)
광선(Ray)를 추적해 현실적힌 화면을 그리는 렌더링 기법
실제 빛의 작동방식을 구현했기 때문에 이론적으로는 우리가 현실을 보는 방식과 거의 유사하다
현실 레이트레이싱기술(RTX)을 지원하는 게임들은 크게 4가지가 있는데
- 그림자
- 반사
- 글로벌 일루미네이션(GI)
- 엠비언트 오클루전(AO)
기존 위 4가지 기술은 어떻게 구현되어있는지 RTX기술에선 이 4가지가 기존과 어떻게 달라지는지 다음 게시글에서 알아보자.
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