레이 트레이싱의 미래, 레이 트레이싱 - 5

GPU 가속 PhysX 몰락의 최대 원인은, 
라데온측 GPU 가속 물리 엔진 개발이 모두 이런저런 이유로 흐지부지되어 
GPU 가속 물리 엔진 자체가 게임 콘솔이나 라데온에서 사용 불가능한, 
지포스를 장착한 데스크탑 PC에서만 가능한 기술로 고립되었기 때문이다.
반면 레이 트레이싱은SNES 9세대 게임 콘솔들과 라데온에서도 성능이 떨어질 뿐 지원하는 기술이다. 
따라서 최악의 경우라도 게임 콘솔이나 라데온에서 감당 가능한 수준의 
소극적 RT는 비교적 근시일 내에 보급될 가능성이 높았으며, 
실제로 바이오하자드 빌리지를 시작으로 라데온의 하이엔드에서도 
어느정도 감당 가능한 레이트레이싱 게임이 보급되기 시작했다. 
거기에 게임에 따라서 지포스 하이엔드의 성능을 요구하는 추가 옵션을 제공하는 식의 흐름은 
상황을 조금만 상식적으로 분석해도 쉽게 예측 가능한 사안이다.

참고로 스마트폰에서도 레이트레이싱을 하는 Path Tracer 라는 앱이 있다. 
메탈 API를 이용하여 만들어졌으며 8년된 아이폰5s 에서도 부드럽게 구동된다. 
그러나 해당 앱에서만 제한적인 구동이 가능하며 PC처럼 게임에서 사용하지는 못한다.

애플의 경우, 이미 2018년전부터 메탈 API 기반 레이 트레이싱에 대한 지원이 계속해서 나오고 있었다. 
물론 2021년 기준으로 개발자에 한해 비공식적으로 지원하고 있으며 
아직까진 아무리 강력한 Apple Silicon칩이라도 구현을 못한다고 한다.
ARM의 차세대 아키텍쳐와 모바일 엑시노스 2200에 쓰이는 
AMD GPU가 레이 트레이싱을 지원한다는 주장이 있는데 
해당칩들이 출시되는 2021년말쯤에 확인할 수 있을걸로 보인다.

하지만 레이 트레이싱 기술은 아직 보급율이 높은 것도 아니고 
아직까지는 게임 산업의 미래를 위한 실험일 뿐이다. 
현재 레이 트레이싱을 전용 가속기 없이 구현하는 사례는 많지 않으며 
그런 하드웨어가 레이 트레이싱을 구동하지 못하거나 실사용이 불가능한 것은 
전체적인 성능이 낮아서가 아니라 가속기가 탑재되지 않았기 때문이다. 
전반적으로 GTX 1080 Ti가 RTX 2060보다 훨씬 성능이 높은데 
레이 트레이싱 구동 성능은 거의 차이가 없거나 RTX 2060이 압도적으로 앞서는 경우가 많다. 
M1 Max가 특수한 상황에서는 RTX 3080 모바일 버전과 맞먹는다는 이야기도 있고 
게임 성능에서는 RTX 3060 모바일과 비슷하다는 벤치마크 결과가 있다. 
그런데 RTX 3060은 모바일 버전이라 할지라도 기본적인 체급이 RTX 2060 SUPER와 비슷한 포지션이다. 
그보다 성능이 더 낮은 RTX 2060도 레이 트레이싱이 실사 가능할 정도로 구동시키는데 
M1 Max가 그렇지 못한 건 레이 트레이싱 가속기의 부재와 
소프트웨어적인 지원이 부족하기 때문이다. 
이론상 소프트웨어적인 지원이 있다면 전용 하드웨어가 없는 GTX 1080 Ti처럼 
소프트웨어적인 레이 트레이싱을 구동할 수 있다. 
결론은 레이 트레이싱의 구동은 전혀 성능 문제 때문이 아니고 
성능이 충분하다면 소프트웨어적으로 구동하면 된다. 
다만 실사 가능하면서 노이즈가 없는 화면은 어렵다.

기존의 레이 트레이싱이 화면에 들어오는 광선을 역으로 추적해나가 
광원에 도달하는 방식이었다면 패스 트레이싱은 광원에서 광선이 출발해 
심지어 화면이 보이지 않는부분에서도 연산을 시행해 
더 자연스러운 그래픽을 만들어내는 기법이다.

기존 레이 트레이싱보다 한단계 높은 연산이 필요하기에
2022년까지도 AAA게임에서 사용한 사례는 없지만, 
게임 자체 요구 사양이 낮은 마인크래프트의 몇몇 셰이더가 실시간 패스트레이싱을 구현한 바 있다.
NVIDIA는 2035년 까지 실시간 패스 트레이싱 렌더링을 실현시키겠다고 선언 했다.