이전 파트에서 다룬 바 있지만, 레이 트레이싱이 래스터화와 비교했을 때 부각되는 핵심 장점은 다이내믹 섀도를 보다 정확하게 구현하여 물체와의 거리에 따라 달라지는 부드러움을 표현하고, 정밀하며 풍부한 리플렉션을 통해 화면 바깥에 있거나 이동하는 엘리먼트를 정확히 나타낼 수 있다는 것입니다. 글로벌 일루미네이션, 앰비언트 오클루전, 반투명 등 레이 트레이싱을 사용한 다른 효과까지 결합하면 훨씬 사실적인 결과물을 생산할 수 있기 때문에 관찰자들은 의구심을 떨치고 가상현실에 전적으로 몰입할 수 있습니다.
나아가 레이 트레이싱은 훨씬 쉽고 빠르게 섀도와 리플렉션을 구성할 수 있어서, 라이트 굽기와 같은 기술을 사용하거나 수동으로 리플렉션 프로브 및 플레인을 배치할 필요가 없습니다.
게다가 레이 트레이싱을 사용한 섀도는 래스터화한 캐스케이딩 섀도 맵보다 빠른 연산이 가능하기 때문에 바람에 흔들리는 나뭇잎과 같은 움직이는 오브젝트의 섀도를 구현할 때 향상된 성능을 발휘합니다.
그렇다면 리얼타임 레이 트레이싱이 미디어 및 엔터테인먼트 프로젝트에서 어떻게 사용되고 있는지 구체적으로 살펴볼까요?
보다 사실적인 리얼타임 엔터테인먼트
AAA 게임부터 라이브 방송까지, 기술 데모에 불과했던 리얼타임 레이 트레이싱은 이제 상업적인 영역으로 나아가고 있습니다. 앞으로 몇 개월 이내에 훨씬 더 많은 사례를 볼 수 있을 것으로 기대됩니다.네덜란드의 인디 개발사 키오크엔 인터랙티브(KeokeN Interactive)가 만든 근미래 아포칼립스 세계관 배경의 SF 스릴러 게임, 딜리버 어스 더 문(Deliver Us The Moon)은 게임 속에서 리얼타임 레이 트레이싱을 선보인 초기 작품 중 하나입니다. 리얼타임 레이 트레이싱이 나올 무렵, 게임은 거의 완성 단계였지만 개발팀은 다시 언리얼 엔진에서 섀도와 리플렉션의 레이 트레이싱을 활성화할 수 있었으며 머티리얼과 라이팅 구성을 수정하고 원하는 이미지를 구현할 수 있었습니다. 2019년 12월에 기존 게임에 추가된 RTX 기반 업데이트가 출시되며 NVIDIA의 성능 향상 기술인 DLSS를 지원하게 되었고 수많은 호평을 받았습니다.
라이브 방송도 리얼타임 레이 트레이싱의 빠른 진출이 이루어진 영역 가운데 하나입니다. 2019년 9월, 퓨처 그룹(The Future Group)은 발표를 통해 라이엇 게임즈(RIOT Games)가 리얼타임 페이셜 애니메이션에 언리얼 엔진 기반 AR 솔루션인 픽소톱(Pixotope)과 큐빅 모션(Cubic Motion)을, 모션 캡처에는 애니메트릭(Animatrik)을, 카메라 트래킹에는 스타입(Stype)을 사용하여 최초로 리얼타임 레이 트레이싱과 리얼타임 페이셜 애니메이션을 포함한 라이브 방송에 성공했다는 소식을 전했습니다.
상하이 리그 오브 레전드(The League of Legends) LPL 지역 결승전에서 진행된 이번 이벤트에서는 게임 캐릭터 아칼리(Akali)가 퍼포머들과 함께 춤을 추고 실제 진행자의 인터뷰에 응하기도 했습니다. 레이 트레이싱 덕분에 뛰어난 퀄리티의 섀도와 미세한 리플렉션을 구현하여 지금까지 선보인 유사한 라이브 방송과의 차별화에 성공할 수 있었습니다.
또, 9월에는 네덜란드 방송사 IBC와 미디어 솔루션 제공자 NEP 네덜란드가 함께 제로 덴서티(Zero Density)의 리얼리티 엔진을 기반으로 하며 언리얼 엔진의 렌더러를 사용하는 리얼타임 레이 트레이싱 버추얼 스튜디오 솔루션을 선보이기도 했습니다. 이 스튜디오는 레이 트레이싱으로 구현한 화면 밖 오브젝트의 리플렉션으로 훨씬 사실적인 세트를 만들 수 있다는 점을 보여주었습니다.
최종 픽셀 출력 시간 단축
에피소드로 구성된 TV 프로그램, 광고, 게임 트레일러 등 단방향 콘텐츠에서는 리얼타임 성능이 굳이 필요하지 않습니다. 그러나 눈부시게 빠른 렌더링 속도, 과거 오프라인 렌더러에서만 가능했던 수준의 결과를 낼 수 있는 능력은 분명 중요합니다.크리에이티브 에이전시 커패시티(Capacity)는 최근 히트작 스포츠 액션 게임, 로켓 리그(Rocket League)의 공식 경쟁 리그인 로켓 리그 챔피언십 시리즈(RLCS)를 위한 3차 인트로 시네마틱을 선보였습니다. 앞선 2개의 인트로에서와 마찬가지로, 커패시티는 게임 개발사 사이오닉스(Psyonix)가 제공한 오리지널 게임 애셋을 활용하여 해상도를 높이고 다시 택스처링하여 시네마틱 충실도와 사실감을 더했습니다. 하지만 이번에는 언리얼 엔진의 레이 트레이싱 덕분에 오프라인 렌더링 솔루션을 사용하는 대신 리얼타임 렌더링으로 프로젝트를 수행할 수 있었습니다.
반드시 필요한 고퀄리티의 라이팅과 정확한 리플렉션을 빠른 속도로 작업할 수 있었다는 점 외에도, 커패시티는 향상된 크리에이티브 프로세스를 주요 장점으로 꼽았습니다.
커패시티의 크리에이티브 디렉터 엘러리 게이브(Ellerey Gave)는 “리얼타임 워크플로는 반복처리 측면에서 크리에이티브 프로세스를 향상시켰고, 저희도 피드백에 빠르게 대응할 수 있었습니다.”라며, “리얼타임 레이 트레이싱은 기존의 사전 렌더링 파이프라인과 비교했을 때, 사실상 실시간인 렌더링을 통해 높은 퀄리티를 달성할 수 있었다는 점에서 단시간에 저희가 선호하는 작업 방식으로 자리 잡았습니다.”라고 전하기도 했습니다.
리얼타임 레이 트레이싱을 도입한 곳은 커패시티뿐이 아닙니다. 언리얼 엔진이 다른 리얼타임 엔진과 차별화되는 지점은 바로 “직접 시도하는” 정신입니다. 언리얼 엔진의 자체 프로젝트 및 발표된 타이틀의 제작에도 레이 트레이싱 기능들을 직접 테스트하고 있습니다. 에픽게임즈의 포트나이트 팀은 시작 단계부터 작업 전반에 걸쳐 언리얼 엔진의 레이 트레이싱을 사용해 왔으며, 지금도 트레일러와 시네마틱에 활용 중입니다. 포트나이트 시즌 11 챕터 2 트레일러가 좋은 예시입니다. 굳이 포토리얼한 수준을 목표로 하지 않는 스타일라이즈드 콘텐츠에서도 레이 트레이싱을 활용하면 관찰자들을 끌어들일 수 있는 풍부함을 갖출 수 있다는 점 또한 이 영상에서 확인할 수 있습니다. 그러나 포토리얼리즘이 목적이라면 더욱 기대하셔도 좋습니다. 아래 예시는 아티스트 세르타치 타스데미르(Sertac Tasdemir)가 만든 영화 다크나이트(The Dark Knight)의 배트모빌입니다. 영화의 라이팅을 훌륭하게 구현했습니다. 커뮤니티 웹사이트 80 레벨(80 Level)의 상급 에디터인 아티 서지프(Arti Sergeev)는 “결과물이 아주 훌륭합니다. 업계의 미래와 더불어 언리얼 엔진 같은 엔진이 영화와 애니메이션 프로젝트에서 사용될 수 있는 가능성을 생각하게 됩니다.”라고 평했습니다.
가속화한 라이팅과 룩 데브(look dev)
리얼타임 레이 트레이싱으로 가속화할 수 있는 작업은 완성된 프레임의 렌더링뿐만이 아닙니다. 라이팅과 외관 개발 과정에서 언리얼 엔진을 사용하면 에디터를 통해 최종 결과를 바로 볼 수 있고, 실시간으로 이미지를 보며 수정할 수 있습니다.라이트를 굽는 작업은 고퀄리티의 결과물을 생산하기 위해 수많은 UV와 설정 조정을 거쳐야 하고 시간이 많이 소요되는 반복처리 작업입니다. 리얼타임 레이 트레이싱이 있다면 이 과정을 아예 생략할 수도 있습니다. 빠른 속도를 자랑하는 리얼타임 레이 트레이싱 솔루션을 통해 작업자는 창의적 재량을 마음껏 발휘할 수 있죠.
한결 정확한 테크비즈(techvis)
럭스 마키나(Lux Machina), 매그노푸스(Magnopus), 프로필 스튜디오(Profile Studios), 퀵셀, 아리(ARRI), 촬영감독 매트 워크맨(DP Matt Workman)과 함께한 버추얼 프로덕션 신규 툴세트 테스트 프로젝트 작업 당시, 언리얼 엔진은 리얼타임 레이 트레이싱을 촬영 계획 단계에서 다른 방법으로 활용할 수도 있다는 사실을 발견했습니다. 시그라프 2019(SIGGRAPH 2019)에서 공개된 이 프로젝트가 시연한 내용 가운데에는 LED 벽이 실제 배우와 소품을 위한 환경을 제공할 뿐 아니라 라이트를 비추고 리플렉션을 만들어 카메라의 최종 픽셀을 구현할 수 있다는 점도 포함되어 있었습니다.석양이 지는 사막을 배경으로 이루어진 이 촬영에는 오토바이에 다가가 올라타는 배우가 한 명 등장합니다. 배우는 빛을 반사하는 선글라스를 끼고 있습니다. 프로젝트의 목표는 LED 벽이 제공하는 정확한 리플렉션으로 근사한 장면을 만들어내는 것이었습니다.
프로젝트의 CG 담당자였던 저는 리얼타임 레이 트레이싱을 사용해 LED 벽과 카메라를 기준으로 오토바이와 배우의 위치를 정확하게 계획했습니다. 덕분에 최적의 리플렉션을 연출할 수 있는 방법과 LED 벽에서 들어올 빛의 양을 빠르게 파악할 수 있었습니다. LED 패널의 레이아웃이 오토바이와 배우의 선글라스에 비치는 리플렉션 대부분을 커버할 수 있다는 점을 미리 확인할 수 있었죠.
자세한 전체 프로젝트 비하인드 이야기는 이 블로그 포스트에서 확인하실 수 있습니다.
이제 시작입니다!
새로운 세기를 맞이하여 레이 트레이싱과 같은 기술은 놀라운 속도로 발전할 것이며, 가상 세계는 실제 세계와 전혀 구분할 수 없는 공간이 될 것입니다. 크리에이터들이 이처럼 뛰어난 힘을 이용해 우리의 생활, 일, 취미를 얼마나 새롭고 혁신적으로 변화시킬지 생각만 해도 설레이고, 그 과정에 참여하고 있다는 사실이 즐겁습니다.리얼타임 레이 트레이싱이 미디어와 엔터테인먼트 프로젝트에 가져올 변화를 맞이할 준비가 되셨나요? 지금 언리얼 엔진을 다운로드하세요.
이 글은 언리얼 엔진 리얼타임 레이 트레이싱 시리즈로 작성되었습니다. 시리즈의 다른 글인 파트 1: 진화, 파트 2: 건축 시각화, 파트 3: 자동차 디자인 및 시각화도 확인해 보세요.