레이 트레이싱은 아직 그 잠재력에 부응하지 못했습니다.

게임 산업은 초창기부터 기술을 선도하며 휴대용 컴퓨팅, 온라인 커뮤니케이션, 그리고 그래픽에 대한 기대치를 높여왔습니다. 지난 7년 동안 레이 트레이싱은 그래픽의 최첨단 분야 중 하나였습니다. 하지만 콘솔, PC, 심지어 핸드헬드에서도 레이 트레이싱을 지원하는 GPU가 확산되고 있음에도 불구하고 많은 게이머는 여전히 이 기술에 회의적인 반응을 보이고 있습니다. 그렇다면 무슨 일이 벌어지고 있는 걸까요?

복잡한 질문이며, 이에 대한 답을 찾으려면 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 여기에는 레이 트레이싱을 제대로 사용하지 못하거나 거의 사용하지 않는 게임 개발 표준, 레이 트레이싱이 아직 초기 기술이라는 사실, 게임 습관 및 선호도의 변화, 경제 변화와 관련된 레이 트레이싱 그래픽 카드 도입 시기 등이 포함됩니다.

레이 트레이싱은 사전 렌더링된 컴퓨터 그래픽에서 가장 오래된 기술 중 하나이지만 실시간 컴퓨터 그래픽에서는 아직 초기 단계에 머물러 있습니다. 실시간 레이 트레이싱은 시뮬레이션된 빛의 반사를 사용하여 게임 장면을 조명하고 렌더링합니다. 이를 통해 조명과 그림자를 정확하게 렌더링하고 아티스트의 사전 작업 없이도 디테일한 반사를 구현할 수 있습니다. 지금까지 게임 업계에서 레이 트레이싱이 어떻게 활용되어 왔는지 살펴봅시다.

레이 트레이싱 GPU는 보편화되어 있나요?

먼저 현실 세계에서 레이 트레이싱 GPU를 어디서 찾을 수 있는지 알아보겠습니다. 게이머가 레이 트레이싱이 가능한 하드웨어에 액세스할 수 없다면 퍼블리셔와 개발자는 출시하는 게임에 이러한 기능을 통합하는 데 관심이 없을 것입니다.

PlayStation 5 또는 Xbox Series X|S 콘솔을 소유한 사람이라면 누구나 어떤 형태로든 레이 트레이싱을 사용할 수 있으며, 최근 통계에 따르면 전 세계 가정에 이러한 시스템이 최소 9500만 대 이상 있는 것으로 나타났습니다(PlayStation 5는 약 8000만 대가 판매되었으며 추정에 따르면 PS5가 Xbox 콘솔보다 2:1에서 5:1까지 더 많이 판매된 것으로 나타났습니다). Switch 2도 일부 레이 트레이싱이 가능하지만 Xbox Series S보다 훨씬 제한적인 용량으로, 전체 설치 기반에 새로운 설치 기반이 추가되었습니다.

또한 다양한 게임용 PC와 노트북, 게임용 핸드헬드도 있습니다. Steam 하드웨어 설문조사에 따르면 응답 사용자의 약 30%가 레이 트레이싱이 가능한 그래픽 카드를 보유하고 있는 것으로 나타났는데, Steam을 실행하는 일부 사용자 덕분에 추가 수치를 제공하는 데 도움이 되었습니다.

이는 레이 트레이싱이 가능한 게임 콘솔과 PC가 많다는 것을 의미합니다. 레이 트레이싱은 여전히 까다로운 기술이고 여전히 빠르게 발전하고 있지만, 더 이상 일부 하이엔드 사용자만 사용할 수 있는 틈새 기술이 아닙니다.

레이 트레이싱을 염두에 두고 게임을 디자인하고 있나요?

게임에서 실시간 레이 트레이싱을 처음부터 설계하거나 적절한 경우 나중에 추가하여 하드웨어를 최대한 활용할 수 있는 방법을 보여주는 훌륭한 게임 사례가 많이 있습니다. 가장 초창기 사례 중 하나는 Minecraft의 선택적 RTX 구현으로, 현재는 대부분 BetterRTX와 같은 모드에서 이를 이어가고 있습니다(엔비디아가 아닌 카드도 Minecraft에서 레이 트레이싱을 지원하지만 원래 구현은 Mojang과 엔비디아의 공동 마케팅 노력으로 이루어졌습니다). 마인크래프트는 단순한 지오메트리와 역동적인 특성 덕분에 레이 트레이싱이 잘 작동했습니다. 레이 트레이스 라이팅은 Minecraft의 외관을 완전히 바꿔놓았습니다. 불빛이 없는 지하에 있으면 주변이 깜깜한 반면 숲은 역동적이고 생동감 넘치는 장소처럼 느껴집니다.

어쌔신 크리드 섀도우의 기술 디렉터 니콜라스 로페즈와 인터뷰하면서 그는 레이 트레이싱이 어떻게 개발을 가속화하고 게이머가 볼 수 있는 의미 있는 기능을 추가하는지 설명해 주었습니다. 예를 들어, 섀도우의 다이내믹 라이팅 덕분에 개발팀은 게임 내 사계절과 다양한 날씨 조건을 구현할 수 있었으며, 월드를 완전히 다시 디자인하고 라이팅을 다시 지정하지 않아도 되었습니다. 덕분에 게이머는 훨씬 더 다양한 게임을 즐길 수 있었고 개발자는 더 흥미로운 게임 월드를 만드는 데 집중할 수 있었습니다.

다른 게임들은 더 단순하게, 즉 쉽게 알아볼 수 있지만 게임 플레이 방식은 바꾸지 않으면서도 기술을 효과적으로 활용합니다. 예를 들면 크고 평평한 유리창이 많은 스파이더맨 게임과 레미디스 컨트롤이 있습니다. 유리를 지나치거나 부수거나 유리 위로 올라가면 정확한 반사가 나타나고 사라지는데, 실시간 레이 트레이싱이 등장하기 전에는 영리한 트릭 없이는 불가능한 일이었습니다. 또 다른 레메디 게임인 앨런 웨이크 2에서는 어둡고 나뭇잎이 우거진 손전등 조명 장면에서 빛을 동적으로 반사하는 데 레이 트레이싱을 사용합니다. 손전등 광선과 광선이 반사되는 나뭇잎이 모두 움직이므로 레이 트레이싱은 장면의 사실감을 높이고 개발자의 작업량을 줄여주는 솔루션이 됩니다.

인디애나 존스 앤 더 그레이트 서클, 둠: 다크 에이지와 같은 일부 게임은 일정량의 레이 트레이싱을 통합하도록 제작되었으며, 이러한 게임을 PC에서 플레이하려면 레이 트레이싱 하드웨어가 필요합니다.

하지만 그 외에도 많은 게임이 이 기술을 제대로 활용하지 못하고 있습니다. 레이 및 패스 트레이싱 기술에 대한 입문서에서 이에 대해 자세히 다루고 있으니 궁금한 점이 있다면 꼭 확인해 보시기 바랍니다. 하지만 간단히 요약하자면 수많은 게임, 특히 AAA 게임에는 움직이는 부분이 많지 않다는 것입니다. 1인칭 슈팅 게임과 같은 선형 게임은 정적인 세계를 배경으로 애니메이션과 적의 반응을 기다리는 테마파크 놀이기구에 가깝습니다. 오픈 월드 게임은 동적으로 움직이는 오브젝트의 빈도가 높지만 환경은 여전히 대부분 정적이며, 계절 변화나 날씨 변동과 같은 복잡한 문제도 없습니다.

레이 트레이싱이 멀티플레이어 슈팅 게임에 진정한 재미를 더할 수 있는 세계가 있습니다. 예를 들어, 반사도와 그림자를 사용하여 적을 발견하거나 숨는 데 도움을 줄 수 있습니다. 하지만 이러한 슈팅 게임은 레이 트레이싱이 성능에 영향을 미치지만 픽셀 엿보기가 아닌 경우 눈에 띄는 이점이 거의 없기 때문에 레이 트레이싱에 적합하지 않습니다. 그림자가 다소 더 선명하고 정확하며 반사되는 사물이 더 정확하게 표시되지만, 많은 플레이어는 이러한 외형적인 차이보다 게임이 원활하게 실행되는 것에 더 관심이 있을 것입니다.

즉, 많은 게임에서 레이 트레이싱의 효과를 발견하려면 플레이어의 적극적인 조사가 필요합니다. 돋보기를 들고 모든 표면을 살펴보지 않는 한 레이 트레이싱 효과는 거의 보이지 않습니다. 반면에 월드가 레이 트레이싱에 적합한지 여부와 관계없이 울타리 같은 것을 조금 더 "울타리처럼" 보이게 하는 것만으로도 게임 성능에 큰 타격을 줄 수 있습니다. 이러한 유형의 게임을 플레이하는 경우 레이 트레이싱이 좋지 않은 트레이드오프처럼 느껴지는 것은 당연합니다. 콜 오브 듀티, 도타 2, 포트나이트와 같은 경쟁적인 멀티플레이어 게임은 현재 가장 인기 있는 PC 게임으로, 많은 플레이어가 더 높은 프레임 속도를 위해 그래픽을 낮추는 것을 선호하는 경향이 있습니다. 또한 기술적으로 복잡한 대형 게임보다 소규모 인디 게임을 선호하는 게이머의 인구 통계도 잊지 말아야 합니다. 이러한 게이머 중 상당수는 레이 트레이싱 기능은 물론 GPU 성능도 중요한 요소입니다.

배틀필드 6의 기술 디렉터인 크리스찬 불에 따르면 배틀필드 6에는 조만간 레이 트레이싱이 적용되지 않을 것이라고 합니다. 배틀필드 게임은 현재 출시가 원활하지 않기로 정평이 나 있기 때문에 출시 시 게임의 성능을 최대한 끌어올리기 위해 팀에서 할 수 있는 일은 무엇이든 해야 하며, 배틀필드와 같은 게임에서 레이 트레이싱은 현재로서는 추가 기능에 불과합니다.

레이 트레이싱은 아직 성숙하지 않았습니다(게이머도 알 수 있습니다).

앞서 언급했듯이 실시간 레이 트레이싱은 아직 비교적 초기 단계의 기술로, 상당한 연산 부하를 줄일 수 있는 지름길과 특수 하드웨어가 나오기 전까지는 활용되지 못했습니다. 요즘 GPU에 탑재된 레이 트레이싱은 여전히 계산 비용이 상당히 비싸고, 시각적 정리 작업(실시간 레이 트레이싱은 매우 노이즈가 많음)이 많이 필요하기 때문에 Nvidia의 자체 DLSS(딥러닝 슈퍼 샘플링) 및 AMD의 FSR(FidelityFX 슈퍼 해상도) 같은 서비스에서 수행하는 업스케일링과 업샘플링을 통해 좋은 이미지를 만들어야 합니다.

따라서 레이 트레이싱 하드웨어의 용량을 늘리는 것과 이를 수행하는 알고리즘을 최적화하는 것 모두에서 성장할 여지가 많습니다. 레이 트레이싱 기능이 포함된 게임이 출시될 때마다 Reddit이나 YouTube와 같은 곳에서 성능 비교가 이루어지는데, 여기에는 항상 레이 트레이싱 활성화로 인한 성능 향상에 대한 언급이 있습니다. 많은 게이머에게 레이 트레이싱은 기술이 성숙할 때까지 호기심과 관망의 대상일 뿐입니다.

또한 업스케일링과 업샘플링이 필요하다는 단순한 사실 때문에 일부 게이머에게는 레이 트레이싱이 매력적이지 않을 수 있습니다. 레이 트레이싱과 DLSS에 관한 동영상의 댓글 섹션에서 이미지 업스케일링은 치트이며, 이미지는 원본 이미지의 일대일 픽셀 렌더링이어야 한다고 주장하는 사람들을 어렵지 않게 찾을 수 있습니다. 이는 특히 콘솔에서 두드러집니다. 게이머는 성능을 조정하기 위해 작은 스위치를 여러 개 켜는 대신 간단한 선택지를 제공받습니다: 품질 또는 성능, 즉 더 높은 품질의 낮은 해상도 이미지 또는 더 높고 안정적인 프레임 속도의 깨끗한 이미지 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이 기능은 레이 트레이싱보다 먼저 등장했지만 일반적으로 개발자가 콘솔에서 지원하는 방식입니다.

닌텐도 스위치의 지속적인 강세와 휴대용 게임기 시장의 성장도 인식에 영향을 미쳤는데, 휴대용 게임기 팬들은 휴대용 기기에서 실행 가능한 게임을 원하기 때문에 게임을 플레이할 수 없게 만드는 기능은 원하지 않습니다. 닌텐도 스위치 2와 일부 휴대용 게임용 PC는 일부 레이 트레이싱을 지원하지만, 사용자가 배터리 수명을 의식하는 기기에서 이러한 기능을 얼마나 자주 사용할지는 아직 미지수입니다. 하지만 일부 팀에서는 가능성을 탐색하기 시작했으며, Digital Foundry는 최근 동영상에서 스타워즈 아웃로스를 "레이 트레이싱의 계시"라고 불렀습니다. 앞으로 이 기능은 시스템의 강력한 기능이 될 수 있습니다.

나쁜 타이밍

레이 트레이싱의 가용성과 인식에 미치는 경제성의 영향도 과소평가할 수 없습니다. 지난 7년 동안 GPU 가격은 안정적이지 않았습니다. 첫 번째 급등은 레이 트레이싱 카드와 함께(레이 트레이싱 때문은 아니지만) 발생했는데, 2018년 3분기에 암호화폐 붐이 막 사그라들기 시작하던 시기에 엔비디아의 RTX 2000 시리즈 카드가 출시되면서 GPU 가격이 급등했습니다. 2019년과 2020년 사이에는 상황이 안정화되었지만, 코로나19 팬데믹으로 인해 또 다른 불안정한 시기가 시작되었습니다.

새로운 GPU 출시, 암호화폐의 제도적 채택 증가, 공급망 제약, 팬데믹으로 인한 PC 업그레이드에 따른 수요 증가가 2020년 두 번째 가격 급등의 원인이 되었습니다. 이제 도널드 트럼프 대통령의 예측할 수 없는 관세 부과 시대로 접어들면서 또 다른 가격 급등은 피할 수 없을 것으로 보입니다. GPU 가격은 가용성과 생산 비용의 영향을 받게 될 것입니다.

또한 인플레이션으로 인해 이 기간 동안 모든 물가가 전반적으로 상승했으며, 하이엔드 카드도 가격 인상에 포함되었습니다. 즉, 최신 게임 하드웨어를 유지하는 것이 점점 더 어려워지고 있으며, 이로 인해 많은 게이머가 게임의 가장 매력적인 기능 중 일부를 사용할 수 없게 되었습니다.

새로운 GPU 기능 잠금 해제

레이 트레이싱(그리고 DLSS와 같은 업스케일링 솔루션의 지속적인 동반자)은 엔비디아가 특별히 시장에 내놓은 최초의 새로운 그래픽 기능은 아닙니다. 2001년에 Nvidia는 셰이더를 사용한 최초의 카드인 GeForce 3 GPU를 출시했습니다. 여기서 다루기에는 너무 광범위한 주제이지만 셰이더는 실시간 그래픽 렌더링의 필수적인 부분이며 압도적인 대다수의 게임에서 다양한 방식으로 렌더링을 지원합니다. 엔비디아는 레이 트레이싱과 업스케일링을 통해 이를 반복하여 게임 개발자가 가능한 한 많은 게임에서 이를 활용하기를 원할 정도로 보편적으로 만들고자 합니다.

레이 트레이싱은 사라지지 않고 있지만 모든 단계에서 극복해야 할 몇 가지 장애물이 있습니다. 무엇보다도 게임 개발이 변화해야 합니다. 어쌔신 크리드 섀도우와 같은 게임에서 새롭고 유용한 구현 방법을 찾고 있으며 개발자들은 게임 디자인 프로세스에 이를 통합하는 방법을 배우고 있지만, 7년이나 지난 지금도 아직 초기 단계에 머물러 있습니다.

상당한 레이 트레이싱을 처리할 수 있는 카드도 확산되어야 합니다. 많은 PC 플레이어가 레이 트레이싱이 가능한 하드웨어를 보유하고 있지만, 그렇다고 해서 모두가 그런 것은 아닙니다. Steam 설문조사 응답자의 약 30%가 Nvidia RTX 카드를 사용하지만, 이들 사용자 중 가장 많이 사용하는 카드는 출시된 지 5년이 지난 RTX 3060입니다. 이는 PC 하드웨어, 특히 GPU의 비용 상승과 그에 따른 업그레이드 속도 저하로 인한 것입니다.

레이 트레이싱을 지원하는 GPU의 보급이 임계치에 도달하기 시작하는 시점에 가까워지고 있지만, 아직은 그 정도에 이르지 못했습니다. 게임 개발이 발전하고 사람들이 하드웨어를 업데이트할 수 있게 되면 레이 트레이싱은 게이머에게 큰 변화를 가져다주는 필수 기능으로 자리 잡을 것입니다. 그때까지는 게이머들은 비디오 게임에서 레이 트레이싱을 계속 꺼려할 것입니다.