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엔비디아, AI 광선 재구성 기능을 갖춘 DLSS 3.5 공개

레이 트레이싱이 어떻게 작동하는지 알고 싶다면 렌더러가 빛의 "광선"이 반사되는 것을 시뮬레이션("추적")하여 씬의 조명과 색상을 결정하는 방식입니다. 이 기능은 훌륭하지만 오브젝트는 거대하고 빛 입자는 매우 작습니다. 진정한 시뮬레이션 조명을 구현하려면 화면 픽셀당 수십억, 수백억 개의 광선이 필요하지만 그럴 시간이 없습니다. 대신 일반적으로 픽셀당 광선을 하나만 추적(또는 "발화")합니다. 결국, 이 정도로는 데이터가 충분하지 않기 때문에 다음과 같이 엄청나게 노이즈가 많은 이미지가 생성됩니다:

노이즈 제거 전 레이 트레이스 프레임의 모습입니다.

이러한 이미지에서 사이버펑크 2077과 같은 게임에서 볼 수 있는 멋진 레이 트레이스드 이미지를 얻는 방법은 "노이즈 제거"라는 프로세스를 거치는 것입니다. 기본적으로 각 유형의 조명과 각 유형의 장면에 맞게 세심하게 조정된 수작업 알고리즘이 고주파 노이즈를 줄여 실제와 더 유사한 이미지로 만듭니다. 문제는 이러한 노이즈 제거 알고리즘은 최종 장면에 비해 입력 데이터가 너무 적기 때문에 때때로 어려움을 겪으며, 동일한 데이터를 사용하여 화면을 더 많이 채우기 때문에 DLSS와 같은 스마트 업스케일러를 사용하기 시작하면 이 문제가 더욱 복잡해집니다.

"레이 트레이싱 오버드라이브" 모드의 사이버펑크 2077과 같은 패스 트레이싱 게임이나 다이잉 라이트 2: 스테이 휴먼과 같은 광범위한 RT 효과가 있는 게임을 플레이해 본 사람이라면 레이 트레이싱 노이즈 제거 아티팩트에 익숙해져 있을 것입니다. 마치 모니터가 2006년에 나온 MVA LCD인 것처럼 최악의 고스트 현상이 나타납니다. 오브젝트는 그 뒤에 눈에 보이는 흔적을 남기고 조명 효과는 장면을 업데이트하는 데 여러 프레임이 걸릴 수 있으며, 프레임 속도가 "눈에 띄는" 임계값 이내로 낮은 경우 100밀리초 이상이 될 수 있습니다.

NVIDIA는 지금 Cyberpunk 2077과 같은 게임을 로드하면 레이 트레이스 렌더러가 수행하는 많은 작업이 실제로는 디노이저에 의해 버려지고 있으며, 특히 전역 조명 및 반사 측면에서 더욱 그러하다고 말합니다. 디노이저는 노이즈를 줄이도록 훈련되어 있기 때문에 화면의 작은 영역에만 나타나는 매우 디테일한 효과는 레이 트레이스 노이즈에서 일관된 이미지를 생성하려는 비교적 단순한 알고리즘에 노이즈처럼 보입니다.

이러한 문제를 해결할 수 있는 솔루션이 방금 NVIDIA에서 발표되었습니다: 바로 광선 재구성이라는 새로운 기능이 추가된 DLSS 3.5입니다. 간단히 말해, DLSS의 초고해상도와 비슷하지만 레이 트레이싱에 특화된 기능입니다. 혼란스럽다면 업스케일링 전에 씬을 합성하는 프로세스에 대해 이야기하고 있다는 점을 이해하세요. 즉, 더 나은 결과를 얻기 위해 더 느리고 부담이 큰 디노이저를 사용하는 대신, 현재 레이 트레이싱에 사용되는 수작업으로 조정된 디노이저 모음을 더 빠르고 더 잘 수행하는 AI 모델로 대체하여 전체 프로세스를 생략하고 있습니다.

DLSS 3에 사용된 모델보다 5배 더 많은 데이터로 훈련된 NVIDIA의 AI 디노이저는 음영과 조명의 작은 영역까지 인식할 수 있을 만큼 똑똑하며, 그 결과 이 기술을 사용한 레이 트레이싱 장면은 더 선명하고 정확하며 고스트 아티팩트 발생이 적습니다(적어도 NVIDIA의 기술 관련 동영상 데모 영상으로 판단할 때).

참고로 레이 재구성은 비디오 게임에만 국한된 것이 아닙니다. 이 회사는 또한 3D 스튜디오 맥스, 블렌더, 시네마4D 등과 같은 앱에 사용되는 인기 있는 D5 렌더 레이 트레이싱 커널에서 작동하는 기술 샘플을 시연했습니다. 오프라인 렌더링에 이 기술이 반드시 필요한 것은 아니지만(픽셀당 수천 배 더 많은 광선을 투사하도록 선택할 수도 있습니다), 작업하는 동안 장면이 어떻게 보일지 훨씬 더 정확하게 미리 볼 수 있습니다.

광선 재구성은 일반적으로 성능에 도움이 되지 않지만 광선이 많은 장면에서는 도움이 될 수 있습니다.

버전이 증가했음에도 불구하고 광선 재구성은 실제로 프레임 생성과는 아무런 관련이 없습니다. 프레임 생성에는 여전히 Ada 러브레이스 그래픽 카드(모르는 분들을 위해 설명하자면 GeForce RTX 40 시리즈)가 필요하지만, NVIDIA는 레이 재구성을 "모든 GeForce RTX GPU"에서 수행할 수 있다고 말하며, 아마도 GeForce RTX 20 시리즈의 튜링 칩까지 거슬러 올라가는 것으로 추정됩니다. 튜링과 암페어 사이의 급격한 성능 차이(특히 레이 트레이싱에서)를 고려할 때 이것이 현실적인 기대인지는 확실하지 않지만, 회사가 신념을 버리지 않았다는 사실을 아는 것은 반가운 일입니다.

안타깝게도 이 기술은 NVIDIA 제어판에서 그냥 활성화할 수 있는 것이 아닙니다. 개발자는 이 기술을 게임에 통합해야 하며, 그 첫 번째는 당연히 9월 26일에 출시되는 사이버펑크 2077의 팬텀 리버티 확장팩이 될 것입니다. 확장팩과 함께 핵심 게임이 대대적으로 개편되기 때문에 과거에 사이버펑크에 실망한 적이 있다면 다시 시도해 볼 수 있는 좋은 기회가 될 수 있습니다. 그 후, NVIDIA는 레이 재구성이 곧 출시될 Remedy의 Alan Wake 2에 적용될 예정이며, Portal RTX를 시작으로 RTX Remix 툴세트에도 적용될 예정이라고 밝혔습니다.