레이 트레이싱은 조명이 실제 생활에서 작동하는 방식을 시뮬레이션하는 고급 형태의 컴퓨터 그래픽입니다. 사실적으로 사실적인 컴퓨터 그래픽을 만들 수 있습니다.
과거에는 광선 추적이 Hollywood CG 영화와 같은 대규모 컴퓨터 그래픽 프로젝트로 제한되었습니다. 이제 PC 게임과 차세대 게임 콘솔에서 발견됩니다.
이 사람들이 왜 그렇게 흥분하는지 이해하려면 광선 추적 그래픽을 지금까지 사용 된 주류 그래픽 렌더링 방법과 비교해야합니다. : 래스터 화.
래스터 화 vs 레이 추적
현대 실시간 컴퓨터 그래픽은 놀랍습니다! 20 년에서 30 년 전의 기본 3D 그래픽과 관련이 있다고 생각하기는 어렵습니다. 사실 Playstation 1과 현재 플레이 스테이션 4 과 같은 콘솔은 3D 그래픽을 렌더링 한 다음 2D 화면에 배치하는 것과 동일한 기본 방법을 사용합니다.
이것은 래스터 화. "래스터"는 픽셀 격자로 표시되는 이미지로, 화면에 정확하게 표시됩니다. 래스터 화는 3D 장면을 화면에서 2D 이미지로 변환하는 프로세스입니다.
3D 장면이 3D이기 때문에이 작업을 수행해야합니다. 깊이가 있으므로 가상 객체가 서로 지나서 어떤 시점에서든 볼 수 있습니다. 래스터 화 과정에서 컴퓨터는 화면이 기본적으로 3D 세계의 창인 경우 해당 장면이 어떻게 보일지 파악해야합니다.
실제로 장면에는 질감이 있고 조명, 모양, 깊이 및 크기. 빛 시뮬레이션은 전통적으로 가정용 컴퓨터보다 많은 컴퓨터 전력을 소비했기 때문에 프로그래머는이 래스터 화 프로세스를 사용하여 실제 조명, 색상 및 질감에 가까운 것을 만드는 기법과 바로 가기를 만들었습니다.
Ray 한 가지 방법으로 추적은 훨씬 간단합니다. 실제 트릭의 환상을 만들기 위해 긴 트릭 목록을 사용하는 대신 실제 조명을 시뮬레이션합니다. 이제 컴퓨터가 화면의 "창"을 통해 보이는 장면을 파악해야 할 때 광선 추적 시뮬레이션을 실행하기 만하면됩니다.
실제 세계에서는 눈에 들어오는 광선이 망막에 도달하기 전에보고있는 다른 모든 것을 반사시킵니다. 광선 추적은 동일한 결과를보다 효율적으로 달성합니다. 이를 위해“카메라”에서 시뮬레이션 된“광선”을 촬영하고 가상 장면 주위로 반사시켜 색상과 밝기 정보를 수집합니다. 화면은 가상 눈을 나타내므로 실제와 같은 가상 세계를 볼 수 있습니다.
레이 트레이싱을 사용하여 단일 기법으로 물체, 반사, 그림자 및 장면의 실제 요소를 만듭니다. 사실주의는 시뮬레이션의 결과로 자연스럽게 발생하며, 트릭이나 바로 가기가 필요하지 않습니다!
레이 트레이싱을 경험할 수있는 곳
레이 트레이싱을 보려면 실제로 컴퓨터에서 생성 한 그래픽을 사용하는 최신 영화를 보는 것만으로도 충분합니다. 토이 스토리 4 과 같은 CG 필름을 보면,보고있는 모든 것이 광선 추적 제품입니다.
대화 형 광선 추적 세계를 탐험하려면 현재 도시에 단 하나의 게임 만 있습니다. 이 기술을 지원하는 비디오 게임 및 앱과 함께 RTX 시리즈 Nvidia GPU. 비 RTX 하드웨어로 일부 레이트 레이싱 응용 프로그램을 실행할 수 있지만 성능이 좋지 않습니다. RTX 하드웨어를 자랑하는 최고의 게임 에서 기사를 확인하십시오.
문제는 RTX 하드웨어가 여전히 상당히 비싸다는 것입니다. 그러나 다가오는 차세대 비디오 게임 콘솔에는 일종의 레이트 레이싱 지원 기능이 있습니다. 이는 주류 게임 세계가 레이 트레이싱을 차세대 주요 게임 기술로 전환하는 데 도움이 될 수 있음을 의미합니다. 그래도 레이트 레이싱이 실시간으로 수행하기 어려운 경우 이러한 새로운 GPU가이를 어떻게 관리합니까?
실시간 레이 트레이싱은 어떻게 이루어 집니까?
모든 컴퓨터는 광선 추적을 사용하여 3D 장면을 렌더링 할 수 있습니다. 3D 렌더링 패키지를 사용하는 사람들은 수년간 그것을 해왔습니다. 모든 최신 CPU는 장면 주변의 빛의 경로를 추적하는 데 필요한 실제 계산을 수행 할 수 있습니다.
그러나 최신 CPU와 GPU는 실시간으로 이미지를 생성하기에 충분한 숫자를 빠르게 처리 할 수 없습니다. 예를 들어 Monsters Inc 또는 Toy Story와 같은 영화 제작에 사용 된 대규모 컴퓨터 팜은 최종 제품의 단일 프레임을 렌더링하는 데 몇 시간이 걸립니다.
반면에 현대 비디오 게임은 초당 60 프레임 정도의 금 표준이 설정되어 있으며 재생 가능한 것으로 간주되기 위해 매초마다 30 프레임 이상의 이미지를 생성해야합니다.
Nvidia RTX 시리즈와 같은 GPU는 어떻게 재생 가능한 프레임 속도로 레이 트레이싱 방법을 사용할 수 있습니까? 대답은 모든 것에 광선 추적을 사용하지 않는다는 것입니다. 적어도 현대 타이틀에서는 그렇지 않습니다.
트릭은 전통적인 그래픽과 선택적 광선 추적을 결합하는 것입니다. RTX 카드에는보다 전통적인 GPU를 따르는 전용 레이 트레이싱 하드웨어가 있습니다. 이런 방식으로 레이 트레이싱을 사용하여 기존 그래픽 하드웨어의 단점을 보완 할 수 있습니다.
완전히 RTX 카드로 재생할 수있는 비디오 게임이 있습니다. 광선 추적. 가장 좋은 예는 퀘이크 II RTX 입니다. 수십 년 전의 비디오 게임으로, 실시간 레이 트레이싱이 가능할 정도로 간단합니다. 그러나 현재 비디오 게임에 순수한 레이 트레이싱을 적용 할 때 여전히 이러한 하드웨어가 주류가되기까지는 몇 년이 걸릴 것입니다.
Ray는 미래를 추적합니까?
짧은 대답은 '예'입니다. 광선 추적은 미래입니다. 더 긴 대답은 실시간 레이 트레이싱을 가능하게하는 하드웨어가 더 저렴 해짐에 따라 전통적인 렌더링을 비트 단위로 대체 할 것입니다. 광선 추적 그래픽이 새 콘솔 세대의 일반적인 부분이되면 되돌아 갈 수 없습니다.
모든 인기있는 플랫폼에서 지원하므로 개발자는 타이틀에 광선 추적 기능을 안전하게 포함시킬 수 있습니다. 광선 추적 그래픽이 우수하기 때문에 별은 실제로 저렴한 하드웨어에 광선 추적이 도착하도록 정렬됩니다. 그것은 진정한 포토 리얼리즘이 마침내 여기에 있다는 것을 의미합니다.
레이 트레이싱이 주류 렌더링 방법이 될 것이라는 또 다른 주요 징후는 개발자들이 비디오 게임 및 기타 3D 응용 프로그램을 만드는 데 사용하는 일반적인 도구에 어떻게 포함되는지입니다. 다시 말해 개발자가 더 이상 자체 광선 추적 솔루션을 개발할 필요가 없습니다.
Unreal Engine 4 또는 Frostbite와 같은 인기있는 그래픽 엔진은 이제 RTX 하드웨어 가속 레이트 레이싱을 지원합니다. 개발자가 타이틀을 옵션으로 포함시킬 가능성이 훨씬 높아집니다.
지금 광선 추적으로 구입해야합니까?
우리는 여전히 1 세대 레이트 레이싱 하드웨어를 사용하고 있습니다. 가격은 하락했지만 성능은 여전히 평범합니다. 하드 코어하고 얼리 어답터라면 PC의 레이트 레이싱에 대해 많은 것을 좋아합니다.
얼리 어답터로 수백 또는 수천 달러를 기꺼이 지출하지 않으려는 경우, 기술을 선보일 것을 약속하는 차세대 메인 스트림 콘솔에 투자하거나 후임자를 기다리는 것이 좋습니다. RTX 20 시리즈 카드.