레이트레이싱과 DLSS 적용된 메트로 엑소더스, 그 효과는?

레이트레이싱 기법을 실시간으로 처리할 수 있는 기술이 엔비디아 튜링 GPU 아키텍처와 지포스 RTX 시리즈로 완성되면서 게임 속 그래픽도 보다 사실적인 품질을 실현할 수 있게 됐다. 

하지만, 전통적인 랜더링 기법과는 다른 새로운 기술이다 보니 도입에 다소 시간이 필요한 상황이다. 

엔비디아가 약속한 11개의 타이틀 중 오직 배틀필드5 만이 실시간 레이트레이싱을 적용한 것도 이런 이유 때문인데 최근 반가운 소식이 전해졌다.

실시간 레이트레이싱 기법을 도입에 적극적이던 4A Games의 메트로 엑소더스(Metro Exodus)가 드디어 출시된 것이다. 그것도 전혀 언급되지 않은 DLSS까지 덤으로 포함해서 말이다.

필자는 발매 전 리뷰 버전을 통해 메트로 엑소더스의 실시간 레이트레이싱과 DLSS를 확인해 볼 수 있었는데 지금부터 이에 대한 필자의 경험을 정리해 볼까 한다. 

■ 메트로 엑소더스에 적용된 레이트레이싱은?

레이트레이싱은 말 그대로 광선을 추적하는 것이다. 광선을 추적해 어떤 효과를 구현할지는 개발자의 선택에 달렸다.

광선 추적으로 그림자를 표현할 수도 있고 배틀필드5 처럼 반사 효과를 구현할 수도 있다. 아니면 빛을 구현하는 전역조명을 레이트레이싱으로 계산해 처리할 수도 있다. 이 모든 것을 다 레이트레이싱으로 처리할 수도 있지만 그렇게 되면 작업량을 감당하지 못해 사실 상 실시간 처리가 불가능해진다.

메트로 엑소더스를 개발한 4A Games는 전역 조명을 레이트레이싱으로 처리 했다.

여러 개의 광원이 존재해도 광원의 세기나 주변 환경 등이 모두 계산되기 때문에 밝은 곳은 밝게 그리고 어두운 곳은 어둡게 표현되며 광원이 세기가 달라짐에 따라 실내 밝기나 빛이 닿는 곳도 그에 맞게 변화 될 수 있게 됐다.

간단히 말해 어두워야 할 곳은 어둡게 됐고 밝아야 할 곳은 밝게 됐다고 생각하면 되는데 지난 여름 엔비디아가 공개한 데모 영상을 보면 그 차이를 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

■ 레이트레이싱 적용한 메트로 엑소더스, 무엇이 달라지나? 

메트로 엑소더스가 레이트레이싱을 지원하지만 그렇다고 기존 기법을 지원하지 않는 것은 아니다. 

지금까지 발전시켜 온 기법도 함께 지원하기 때문에 지포스 RTX 시리즈가 아닌 사용자들도 꽤 인상적인 품질의 그래픽을 경험할 수 있다.

영상을 보면 이해 되겠지만 레이트레이싱 기법으로 처리된 그래픽과 그렇지 않은 그래픽의 품질 차이는 크지 않다. 몇 몇 장면들은 차이가 크지만 다수의 광원이 세기가 다른 빛을 내는 상황이 많지 않았고 기존 기법으로도 품질은 꽤 좋은 편이다.

물론, 레이트레이싱으로 처리된 그래픽의 명암 차이가 더 분명하기 때문에 개발자가 의도한 분위기도 더 잘 살려냈고 게임에 집중하기 좋은 것도 사실이다. 어두운 곳에서 갑자기 튀어 나오는 괴물에 놀라는 것도 레이트레이싱으로 처리된 그래픽 쪽이 더 크다.

하지만, 첫 눈에 와~ 라고 생각될 만큼의 차이는 아니라서 레이트레이싱 보다 프레임을 선택하는 게이머들이 많지 않을까 생각된다.

참고로 위 영상에서 레이트레이싱과 아닌 것의 차이는 8분 15초와 9분 23초에 시작되는 이벤트 씬을 보면 된다.

■ DLSS로 프레임 개선하자

레이트레이싱은 프레임 하락을 동반한다. 정통적인 랜더링 기법으로 처리되는 속도 보다 레이트레이싱으로 처리되는 속도가 떨어지다 보니 당연한 결과다.

그래서 엔비디아는 튜링 아키텍처에 포함된 텐서 코어를 게임에 활용해서 프레임을 높이는 방법을 만들어 냈다.

8K 수준의 고화질 화면을 슈퍼컴퓨터가 학습한 후 이를 바탕으로 기존 AA(Anti-Aliasing) 기법을 대체하는 DLSS가 그것인데 메트로 엑소더스가 DLSS를 지원한다. 그것도 게임 발매와 동시에 DLSS를 지원하도록 만들어 놔서 배틀필드5 처럼 패치를 기다릴 필요도 없다.

DLSS가 적용되면 레이트레이싱이 적용된 그래픽에서도 그렇지 않은 그래픽에 근접한 프레임을 실현할 수 있게 되는데 메트로 엑소더스에서 DLSS는 그 이상 였다.

5분 이후의 영상을 보면 알겠지만 레이트레이싱과 DLSS가 적용된 프레임은 레이트레이싱이 적용되지 않은 프레임 보다 높았다. 장면이 길어 하나로 담아내진 못했는데 거의 모든 장면에서 비슷한 현상이 발견됐다.

전혀 예상치 못했던 결과라서 의외긴 한데 이 정도면 프레임 문제로 레이트레이싱을 고민하지 않아도 될 듯하다.

참고로, DLSS는 적용할 수 있는 조건이 따로 정해져 있다. 이론적으로는 제한이 없는 것이 맞겠지만 DLSS가 없어도 프레임이 충분하거나 DLSS로도 부족한 프레임을 보완할 수 없는 조건들은 적용이 불가능하게 만들어 놨다. 지원 가능한 해상도도 3840x2160, 2560x1440, 1920x1080로 제한 됐다. 

엔비디아가 밝힌 DLSS 적용 조건은 다음과 같다.

3840x2160 해상도는 RTX 2070 이상의 그래픽카드에서만 사용이 가능하고 2560x1440은 RTX 2060 이상, 1920x1080은 RTX 2060과 2070만 사용할 수 있다.

DLSS는 레이트레이싱을 적용하지 않은 상황에서도 사용이 가능하다. 대신 해상도는 레이트레이싱 적용 조건 보다 더 제한 된다. 필자가 사용한 RTX 2080의 경우 Ultra 프리셋 조건으로 3840x2160에서만 적용이 가능했다.

■ 보너스, 그래픽 옵션 별 프레임 차이와 엔비디아 권장 셋팅

메트로 엑소더스는 5가지 프리셋을 그래픽 옵션으로 사용할 수 있다. Low와 Normal, High, Ultra 그리고 Extreme이 있다. 위 차트는 5가지 프리셋 별 평균 프레임을 해상도 별로 정리한 것이다. 

결과를 보면 알겠지만 익스트림 옵션은 어느 해상도에서도 60Fps가 불가능할 정도로 높은 사양을 필요로 하는데 레이트레이싱을 적용하지 않고도 이 정도니 웬만한 사양으론 어림도 없을 것 같다. 4A Games가 밝힌 Extreme 사양의 코어 i9-9900K와 RTX 2080 Ti로도 4K 60FPS가 가능할지 의문이다.

참고로, 엔비디아가 밝힌 그래픽카드 별 권장 해상도는 Ultra 프리셋에 레이트레이싱과 DLSS를 활성화 한 조건으로 RTX 2060과 2070이 1920x1080, RTX 2080이 2560x1440, RTX 2080 Ti가 3840x2160이다.

이 조건 보다 옵션을 높여 봤자 프레임만 떨어질 뿐 품질 차이는 거의 없다고 한다.