Blog

‘가상 현실’이라는 용어는 컴퓨팅 능력으로 현실의 여러가지 현상을 가상으로 만들어 낸다는 의미를 지니고 있습니다. 메타버스는 가상 현실을 실제처럼 구현해낸 3차원의 가상 공간이라고 할 수 있습니다. 가상 공간을 더욱 현실처럼 느끼게 해 주는 기술 중 ‘레이 트레이싱’이라는 것이 있는데 같이 알아봅시다.

레이 트레이싱이란?

레이 트레이싱(Ray Tracing)은 컴퓨터 그래픽에서 매우 사실적인 이미지를 생성하기 위한 고급 렌더링 기법입니다. 실제 세계에서 빛이 움직이는 모습을 모방하여 특수 효과를 만들어내는 기법입니다. 이 방식은 빛의 경로를 추적하여 현실적인 조명, 반사, 굴절, 그림자 효과를 구현합니다.

레이 트레이싱 작동 원리

• 광선 발사: 화면의 각 픽셀에서 가상 카메라 위치로부터 광선을 발사합니다.
• 객체 교차 확인: 발사된 광선이 3D 공간의 객체들과 교차하는지 확인합니다.
• 조명 계산: 교차점에서 객체의 재질, 광선의 위치, 빛의 반사와 굴절을 고려하여 색상을 결정합니다.
• 반사와 굴절: 필요에 따라 추가 광선을 생성하여 반사와 굴절 효과를 계산합니다.

레이 트레이싱의 장점

• 매우 사실적인 그래픽 구현이 가능합니다.
• 정확한 반사, 굴절, 그림자, 반투명(translucence), 스캐터링(scattering), 앰비엄트 오클루전 등의 효과 표현이 가능합니다.
• 고품질의 시각적 효과를 제공합니다.

레이 트레이싱 활용 분야

• 게임 내에서는 새로운 게임플레이 역학과 환경을 창조합니다.
• 영화와 TV 프로그램 내에서 실제 같은 공간과 인물을 창조합니다.
• VR과 AR에 대한 몰입도를 강화합니다.
• 새로운 제품을 디자인해서 현실적인 시각화가 가능합니다.
• 건축, 엔지니어링, 건설 분야에서 실제와 같은 시각화에 사용됩니다.

최근 레이 트레이싱 기술

실시간

최근 하드웨어 기술의 발전으로 실시간 트레이싱이 가능해졌습니다. 이는 디자이너들이 렌더링 결과를 즉시 확인할 수 있게 해주어 창의적인 결정을 더 빠르게 내릴 수 있게 합니다.

최적화

레이 트레이싱은 계산 집약적인 기술이므로 성능 최적화가 중요합니다. 가속화 구조 사용, 세이터 코드 최적화, GPU 디버깅 및 프로파일링 도구 활용 등을 통해 성능을 향상시킬 수 있습니다.

맺음말

레이 트레이싱은 컴퓨터 기술로 새로운 가상 세계를 그려내는데 필수적인 기술입니다. 앞으로 어떤 멋진 세계를 그려나갈지 기대하는 마음으로 지켜보도록 합시다.