목차

 1. 개요

 2. RTX가 뭥미?

 3. 그래픽이 좋아져?

 4. 그래서 딥러닝을 나한테 이해시켜봐

 5. 앞으로 어떻게될까

1. 개요

​새로운 지포스 20시리즈가 발표되면서 출시된 플랫폼이름인 RTX에 대한 얘기가 많이 오가는 와중에 정확히 무슨 역할을 하는지 잘 몰라

헷갈리기도 하고, 저 나름대로도 알아두려고 공부하면서 이것저것 찾아보면서 알게된것들을 공유하려고 합니다.

저는 프로그래머가 아니고 아트분야이기 때문에, 자세한 구동원리나 이론적인 내용들은 잘 모릅니다.

대신 아트와 게이머의 입장에서 그래픽이 어떻게 바뀌는지 알아보려고 합니다. 제 주관적인 내용이므로 틀린내용을 다수 포함하고 있을수도 있습니다.

10시리즈 Pascal 아키텍쳐와 20시리즈 Turing 아키텍처의 구성

새로운 아키텍처인 Turing에는 Tensor와 RT라는 코어가 새롭게 구성되었는데,

알기쉽게 텐서는 AI인공지능이고 RT는 하기에 설명할 레이트레이싱광원추적을 표현하는 연산장치라고 생각하면 편할것 같습니다.

Tensor = 인공지능

RT(raytracing) = 광원추적

이렇게만 알아두세요

 2. RTX가 뭥미?

RTX는 어느한가지 기술이름이 아니라 여러가지 기술의 집합인 플랫폼이름입니다.

특히 사실적인 그래픽 렌더링, 인공지능을 통한 그래픽처리기술이 특징입니다.

RTX의 R이 뭘 의미하는지 아직 정확하게 알려지지는 않았지만, 발표에서 그래픽의 재창조라는 슬로건으로 Reinvent를 사용하기도 하고

발표내내 레이트레이싱기술 설명에 할애하는 것으로 보아 Raytracing에서 따온걸수도 있습니다.

RTX플랫폼속 다양한 기능들

영화 아바타이후 CG에 대한 퀄리티가 엄청나게 높아지면서 시장의 요구사항 또한 엄청나게 높아지고 있습니다.

영화나 CG분야는 이 한계를 여러대의 컴퓨터를 연결해 렌더링하는 방식으로 해결하고 있는데, 일례로 픽사의 겨울왕국에 유명한 Let it go 시퀀스는

4000대의 렌더팜을 연결해 1프레임을 렌더하는데 30시간이 걸렸다고 합니다.

영화에서 1초는 24프레임이니까 1초를 렌더하기위해 720시간, 30일이 걸린...

이에반해 게임은 무조건 실시간으로 이뤄져야합니다. 게임그래픽 또한 빠른속도로 시네마CG의 퀄리티로 따라가고 있지만,

개발공정이 10nm이하로 내려가면서 하드웨어의 발전은 점점 물리적 한계에 부딪히고 있습니다.

엔비디아는 과거 CPU시장이 클럭발전에 한계가 부딛히자 듀얼코어를 만든것 처럼 튜링설계에서 코어를 분리하여 병렬로 처리하려고 시도합니다.

또 이거 RTX pc만 지원하는거 아니냐!? 라는 걱정도 있는데, RTX는 마이크로소프트 다이렉트X(윈도우/엑박)와 크로노스그룹 불칸(플스/안드로이드)을

지원하기 때문에 차후에 모바일로 까지 확장할 가능성이 있습니다.

 3. 그래픽이 좋아져? RayTracing

이번 발표내내 RTX를 on/off 만 주구장창 껏켰을 반복해대는 바람에 사람들이 저게 뭐야 하면서 실망한것 같습니다. ㅋㅋ

발표요약

그래서 이 문단에서는 문제의 Ray Tracing에 대해 다뤄볼려고 합니다.

그럼 레이트레이싱이 무엇이냐?

잘 알겠죠?

레이트레이싱의 원리와 구동방식은 저도 뭔소린지 모르구요..

쉽게 생각해 현실에서 빛이 물체에 부딪혀 반사되면서 산란하는 물리법칙을 그대로 흉내내는 기술이라고 생각하면 될 것 같습니다.

사실 이 자체만으로 대단한 신기술은 아니고 이것은 이미 70년대에 나온 기술이고, CG분야 렌더러에서는 이미 익숙하게 쓰고 있는 기술입니다.

다만 RT코어로 레이트레이싱만을 전담하게끔 하는 설계로 게임그래픽에서도 성능이 좋아진 겁니다.

레이트레이싱에는 머머리만 빛나게 하는게 아니라 엠비언트 오클루전, 리플렉션, 쉐도우가 있습니다.

엠비언트 오클루전은 빛에 의한 그림자가 아닌 물체와 물체끼리 인접한 부분이 어두워지는 현상을 그래픽으로 모사한 기술이고

리플렉션은 반사를 쉐도우는 그림자를 묘사하는 기술입니다.

물론 위 기능들도 기존의 게임그래픽에서 익히 사용하던 기술이지만, 기존의 엠비언트 오클루전은 미리 텍스쳐로 구워내거나

2D단계에서 후처리로 보여주는 반면에 직접 빔을 쏴 정확한 표현을 하게됩니다.

또 반사나, 그림자 같은경우도 빛의 산란때문에 빛과 가까이 있는 그림자는 날카롭지만 멀어질수록 흐릿해지게 되는데, 

이런 그래픽옵션은 대단히 비싸 소위 사양이 무거워진다의 주범중에 하나입니다.

하지만 RT코어를 통해 2080TI 기준 100 기가레이/초 라고 하니 1천억레이...(맞는지 몰겟) 를

뿌려줄수 있게 됨으로서 자원을 넉넉히 쓸수있게 된겁니다.

항상 최신그래픽의 정점을 보여주는 프로스트바이트엔진의 배틀필드 데모

그렇게 많이 좋아지는지 모르겠다 ! 라고 하실수도 있는데, 소위말하는 '리얼'한 그래픽에 다가가기 위해 언젠간 이뤄질 단계였습니다.

여기서 중요한점은 RT코어가 저런 무거운 그래픽옵션들을 전담하는 동안 다른 칩들이 다른 연산에 더 집중할수 있게 된데에 의의가 있다고 생각합니다.

이런 병렬구성으로 인해 RTX를 켜는것이 그래픽도 더 훌륭해짐과 동시에 프레임속도도 빨라지지 않을까 생각해봅니다.

 4. 그래서 딥러닝을 나한테 이해시켜봐

튜링아키텍처에는 Tensor라는 인공지능학습만을 전담하는 코어도 들어가 있습니다.

사실 이부분은 게이머뿐만 아니라, 개발자분들이나 디자이너등 다방면에서 활용가능한 아주 재미있는 부분이라고 생각됩니다.

엔비디아도 구글의 딥마인드처럼 인공지능을 통해 사회현상등을 개선하려 노력하고 있지만, 이 문단에서는 그래픽에 관련된 것만 언급해보겠습니다.

딥러닝기술을 게이밍에 어떻게 적용시킬지 궁금하네요.

AI InPainting

이미지 또는 비디오의 해상도를 2배~8배까지 증가시킬수 있는데, 기존의 필터링 방법과 달리 이미지를 해석해 사이의 픽셀을 만들어내

선명한 확대가 가능하다고 합니다. 위에 소개한 기술과 결합하면 아주 재밌는 결과물이 나올수 있다고 생각됩니다.

가령 어렸을적 추억이 담긴 캠코더영상의 화질을 높이거나, 낮은 게임텍스쳐의 화질을 선명하게 확대할수 있다면 어떨까요?

DLSS (Deep Leaning Super Sample)

배그에서 설정하는 그 안티앨리어싱 맞습니다.

안티앨리어싱이란 그래픽외곽에 일어나는 날카로운 경계면을 부드럽게 처리하는 기술인데요.

CG연구소들은 이 앨리어싱을 해결하기위해 지난 몇십년간 별의별짓을 다 해왔습니다.

확실한 해결법은 너무나도 무겁고 적당히 성능과 타협한 방법은 결과물이 너무 뭉게졌거든요.

(HD콘솔 초창기인 엑박3과 플스3가 이문제로 고생했습니다)

과연 이 방법은 얼마나 효과적인지 궁금하네요.

언리얼엔진4 리얼타임데모

 5. 앞으로 어떻게될까?

 순서대로 다이스의 프로스트바이트, EA의 시드, 언리얼엔진

                                 3D MARK,       유니티엔진

이미 다수의 영상, 렌더, 설계, 게임, 영화스튜디오들이 RTX기술을 자사의 엔진에 통합시켰습니다.

덕분에 기조연설에서 언리얼엔진의 배그도 추가예정에 오르는등, 모든 CG업계가 RTX발표에 발빠르게 움직이고 있습니다.

3D MARK가 올라온걸로 보아 RTX기준에 맞는 벤치테스트도 조만간 등장하지 않을까 싶네요.

RTX를 채택한 기업목록

Adobe Dimension CC

Allegorithmic Project Alchemist / Substance Designer

Altair Thea Render

ANSYS Optis VRXPERIENCE / Speos

Autodesk Arnold

Blackmagic DaVinci Resolve

Blender Cycles

Cebas FinalRender

Chaos Group

Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE CATIA / HomebyMe / SOLIDWORKS

EA Seed

Epic Games Unreal Engine

ESI Group IC.IDO

ESRI ArcGIS Pro

Isotropix Clarisse

Kitware ParaView

Otoy OctaneRender

Pixar Renderman

PocketStudio

Redshift

Remedy Entertainment

Siemens NX

University of Illinois VMD

Weta Digital

실제 RTX가 적극적용된 게임을 직접해보면 이제껏 어색했던 부분이 정확하게 묘사되어 생각보다 재밌을겁니다.

또 딥러닝기능이 소비자용 모델로 나오게 되면서, 전문가만의 영역이 아닌, 개인도 쉽게 쓸 수 있는 환경이 만들어 질거라고 생각합니다.

물론 아직 발매가 안된 관계로 성능검증이 안된 문제도 있고, 국내발매가가 어이가 없는 수준이기 때문에 섣부른 구매보다는 관망하고 기다려보는게 나을것같습니다.

긴글인데 읽어주셔서 감사합니다.

*출처

http://it.donga.com/28071/

https://en.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing_(graphics)

https://developer.nvidia.com/nvidia-developer-zone

https://blogs.msdn.microsoft.com/directx/2018/03/19/announcing-microsoft-directx-raytracing/

 엔비디아에서 새로운 그래픽파이프라인을 설명하면서, 하이브리드 렌더링 파이프라인이라는 단어를 사용함에도 어떤 뜻을 내포하는지 잘 몰랐었습니다.

특히, 레이트레이싱이 뿌려지고 있는 화면에서 텐서코어(인공지능)가 어떤방식으로 사용되는지 잘 몰랐었는데, 이부분 내용추가합니다.

 모든 화면에 레이트레이싱 빔을 뿌리는것이 아니라, 화면의 각 객체를 인공지능으로 분리한뒤, 중요도가 높은 부분에만 뿌리도록 하는데,

이 부분을 텐서코어가 연산해 선택한다고 합니다. 또한 이렇게 선택적으로 렌더하게 되면 객체와 객체사이에 노이즈(아티팩트)가 생기게 되는데, 

이부분을 또 텐서코어가 인식후 상단 딥러닝부분에서 설명했었던 inPainting 이나 DLSS 기술로 경계면의 픽셀을 자연스럽게 처리한다고 합니다.

알면 알게될수록 정말 놀라운 기술이네요. 많은 기대가 됩니다.