게임에 있어 레이트레이싱은 도전이자 개척해야 할 대상이다. 래스터라이즈 기반 전통적인 랜더링 기법이 표준이자 대세라면 레이트레이싱은 큰 맘 먹고 도전해야 하는 모험과도 같다.

물론, 레이트레이싱 도입을 위한 여건이 많이 나아진 건 사실이고 신작을 개발함에 있어 이를 고려한 개발사들이 늘어나고 있는 것도 사실이다. 하지만, 심각한 프레임 저하를 고려하지 않을 수 없기에 이에 대한 해법도 필요하다.

다행히, 엔비디아가 주도해 온 PC에선 DLSS라는 인공지능 기반 업스케일 기술로 문제를 해결하고 있다. 기술 도입 초기 학습 시간에 따른 서비스 제공 시점이 문제로 지적된 적도 있지만 범용 모델을 기반으로 한 새로운 트레이닝 모델을 적용하면서 서비스 제공 시점을 크게 앞당겼다.

덕분에 최근 출시된 게임에선 레이트레이싱과 DLSS를 함께 사용할 수 있게 됐는데 오늘 그 중 한 게임을 소개해 볼까 한다.

지난 주 처음 발매된 사이코 호러 어드벤처 게임 'The Medium'이 바로 그것이다.

■ 'The Medium'은 무슨 게임?

'The Medium'은 전통적인 어드벤처 게임에 과거와 현재를 동시에 플레이 하는 독특한 요소가 가미된 게임이다.

어드벤처라는 장르가 그리 흔하지 않은 세상인 만큼 그렇게 까지 주목 받을 만한 게임은 아니었지만 과거와 현재를 동시에 플레이하며 게임을 풀어나가는 방식 때문에 많은 매체들로부터 좋은 평가를 받은 바 있다.

게임성을 제외한 기술적인 면에서도 레이트레이싱과 DLSS 지원이 주목 받은 바 있다.

호러라는 장르 특유의 분위기 연출에 레이트레이싱의 정교한 빛과 그림자 제어가 도움이 되고 그로 인한 프레임 저하를 DLSS가 보완할 수 있기 때문이다. 이 때문에 엔비디아도 'The Medium'에 적용된 기술들과 프레임 정보를 자사 블로그에 소개한 적 있다.

이번 기사에서는 엔비디아가 소개한 'The Medium'의 레이트레이싱과 그로 인한 차이, 프레임 변화 등을 이야기해 볼까 한다. 

■ 레이트레이싱으로 얻어지는 효과는?

'The Medium'에 적용된 레이트레이싱 기법은 크게 4가지다.

AO(Ambient Occlusion), Reflections, Transparent Reflections, Reflection Enhancements가 레이트레이싱 기반으로 처리되는데 이 중 Transparent Reflections, Reflection Enhancements는 레이트레이싱 옵션을 Ultra로 설정 했을 때만 사용된다.

그리고 AO(Ambient Occlusion)는 Ultra 모드일 때만 현재와 과거가 동시에 그려지는 화면 분할 상황에 모두 적용이 가능하다. Reflections도 일반 모드에선 선택적인 지역이나 물체에만 효과가 표현되고 울트라를 선택해야 만 모든 조건에 Reflections 효과를 적용할 수 있다.

Transparent Reflections는 투명한 물체에 반사되는 효과를 표현하는 것으로, 주로 유리창 같은 부분에 반사 효과를 주게 된다. Reflection Enhancements는 반사 되는 품질을 높여주는 것으로 이해하면 된다.

이런 옵션들을 선택하면 다음과 같은 차이가 게임에 그려진다.

'The Medium'에서 레이트레이싱을 켰을 때와 껐을 때의 가장 큰 차이는 그림자다.

그림자 자체의 강도가 변하는 것은 아니지만 AO(Ambient Occlusion)가 레이트레이싱으로 처리되면서 그림자가 정확한 방향성을 가지게 된다.

레이트레이싱을 켜지 않은 상태에선 그림자의 방향성 보다 물체 주변을 어둡게 표시하는 경향이 강하지만 레이트레이싱을 켜면 그런 느낌은 줄고 빛의 방향에 맞춰 그림자가 표현되는 모습을 보게 된다.

임팩트가 크진 않지만 어둡고 극적인 분위기 연출에 도움이 되고 실사적인 느낌에도 도움이 된다. 숲속에서는 너무 어둡게만 표현되는 문제들을 해결할 수도 있다. 

반사는 엔비디아 설명처럼 레이트레이싱 일반 모드와 울트라의 차이가 크다. 길가에 고인 얕은 웅덩이 정도는 레이트레이싱 일반 모드에서도 반사 효과가 표현되지만 투명한 창에 비친 반사들은 울트라에서만 정상적으로 표현된다.

하지만, 그런 효과가 많이 표현되는 장면들에선 안 좋은 부분도 발견 됐는데 버그로 판단되지만 프레임 하락이 상당했다.

■ 프레임 방어, DLSS로 해결

'The Medium'의 프레임 하락은 다른 게임과 다르지 않다.

레이트레이싱이 적용되는 장면에선 울트라 옵션이 아님에도 3~40%가 줄어들고 레이트레이싱이 적극적으로 개입되는 장면에선 절반 이상 프레임이 하락하는 경우도 있다.

여기에 더해 투명 물체에 대한 반사를 표현되는 울트라 모드가 적용되면 절반 이상을 넘어 65%도 각오해야 하는데 DLSS를 이런 한계를 극복할 수 있다.

장면이나 옵션에 따라 다르기는 하지만 거의 모든 장면에서 레이트레이싱을 적용하지 않은 조건에 유사한 프레임이 확인 됐다. 아쉬운 부분이 전혀 없는 건 아니지만 일반적으로는 만족할 만한 수준 였다. 

위 결과는 오류나 버그일 가능성이 높은 장면이다. 화면에서 상당 부분을 반사 효과로 표현 할 경우 심각한 프레임 하락이 동반되는데 DLSS로 일부 회복은 가능하지만 충분한 수준은 아니었다.

지금까지 소개한 캡쳐 이미지와 프레임 테스트 결과는 인텔 코어 i7-10700K@5GHz와 지포스 RTX 3080 FE가 탑재된 시스템에서 테스트 됐으며 화면 해상도는 5K(5120x2160) 였다. 그래픽 옵션은 가장 높은 수준으로 셋팅했고 DLSS는 밸런스 모드를 사용했다.

■ 'The Medium', 레이트레이싱 생태계의 현주소

'The Medium'은 게임 업계에 있어 레이트레이싱의 현주소를 잘 보여준 사례라고 할 수 있다. 기술적으로 완벽하진 않지만 게임 개발에 필요한 엔진에서 이를 지원하고 있고 게임에 녹여내는 것 또한 어렵지 않다는 말이다.

대형 스튜디오가 큰 돈을 들여 제작한 게임이 아니더라도 노력과 의지만 있으면 담아낼 수 있는 수준까지 내려 왔다고 생각한다. 아직 대중화 단계라고 말하기는 어렵지만 그런 단계로 진입할 날이 가까워지고 있는 것도 사실이다.

실제, 한 게임 개발자는 언리얼 엔진으로 레이트레이싱과 DLSS를 적용해 본 소감을 자신의 블로그에 남기기도 했다. 그는 자신이 테스트 한 소스와 방법들을 소개하며 레이트레이싱을 적용하는 것이 생각보다 쉬웠고 DLSS로 프레임을 보상하는 방법이 인상적이라는 글을 남기기도 했다.

DLSS가 완벽하게 오픈된 건 아니라서 엔비디아에 컨택하는 것이 필요하지만 상업적인 게임 제작 스튜디오에서 이런 일은 당연한 것이니 어려운 일도 아니다.

어쨌거나 레이트레이싱은 이제 현실이 됐고 'The Medium'은 현 상황을 가장 잘 대변해 주는 게임이라는 것이 필자의 생각이다.