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레이 트레이싱과 래스터화는 더 이상 경쟁 관계가 아니라 협력 관계가 되었습니다. 래스터화는 여전히 실시간 그래픽에서 속도와 효율성 면에서 우위를 점하고 있지만, 레이 트레이싱은 물리적인 빛의 움직임을 시뮬레이션하여 전례 없는 사실감을 제공합니다. 2024~2025년의 레이 트레이싱 도입률에 대한 공식적인 수치는 발표되지 않았지만, NVIDIA는 2023년에 RTX 40 시리즈 사용자 중 83%가 레이 트레이싱을 활성화했다고 보고했습니다.(Tweak Town) 따라서 현재 레이 트레이싱의 활용 가능성은 훨씬 더 높을 수 있습니다. 미래에는 AI 업스케일링과 선택적 레이 트레이싱을 통해 성능과 사실감을 균형 있게 구현하는 하이브리드 렌더링 시스템이 대세가 될 것입니다.
컴퓨터 그래픽에서 래스터화와 레이 트레이싱은 빛, 형상, 재질을 렌더링하는 두 가지 근본적으로 다른 방식입니다. 둘 다 3D 데이터를 2D 이미지로 변환한다는 동일한 목표를 가지고 있지만, 그 과정은 매우 다릅니다.
래스터화는 수십 년 동안 실시간 컴퓨터 그래픽의 핵심 기술이었습니다. 3D 형상(일반적으로 폴리곤 메쉬의 삼각형으로 구성됨)을 프레임 버퍼의 픽셀로 변환하는 방식으로 작동합니다. 각 픽셀의 색상은 빛이 표면과 상호 작용하는 방식을 시뮬레이션하는 셰이딩 알고리즘을 통해 결정됩니다.
래스터화는 개별 광선을 추적하는 대신 카메라를 통해 형상을 투영하고 Z-버퍼링(또는 숨겨진 표면 결정)을 사용하여 가시성을 판단합니다. 그래픽 처리 장치(GPU)는 프레임당 수백만 개의 이러한 연산을 처리하여 중간급 하드웨어에서도 120FPS를 초과하는 프레임 속도를 구현할 수 있습니다(Tomshardware.com). (Tomshardware.com).
반면, 레이 트레이싱은 광학 원리를 사용하여 빛의 물리적 동작을 모방합니다. 카메라에서 발사된 빛은 장면 속으로 들어가 표면 사이를 반사하며 재질과 조명에 따라 반사, 굴절, 그림자를 생성합니다.
재귀 알고리즘을 통해 각 광선은 2차 광선을 생성하여 전역 조명, 주변 폐색, 피사계 심도 및 코스틱 효과를 시뮬레이션할 수 있습니다. 그 결과 유리, 금속 또는 물과 같은 재질에 반사되고 굴절되는 빛의 미묘한 차이를 포착하는 사실적인 이미지를 구현할 수 있습니다. 이는 래스터화 방식이 물리적 원리가 아닌 트릭을 통해 근사치를 내는 것과 대조적입니다.
래스터화가 여전히 지배적인 주된 이유는 새로 고침률 및 프레임률 성능과 직접적인 연관이 있기 때문입니다. 게임은 막대한 연산 비용 없이 높은 시각적 품질을 유지할 수 있으므로 경쟁 게임이나 대규모 3D 시뮬레이션에 이상적입니다. 아래 예시에서 볼 수 있듯이 레이 트레이싱과 래스터화의 차이는 있지만, 특히 반응 속도가 중요한 경쟁 게임 환경에서는 이러한 시각적 차이가 중요하지 않습니다.
NVIDIA의 Turing이나 AMD의 RDNA 2 아키텍처를 사용하는 최신 GPU는 삼각형과 텍스처를 효율적으로 처리하도록 최적화되어 있습니다. 셰이딩 프로세스는 고도로 병렬화되어 있어 크고 복잡한 장면에서도 부드러운 게임 플레이를 보장합니다.
레이 트레이싱은 래스터화로는 재현할 수 없는 수준의 사실감을 제공합니다. 반사, 부드러운 그림자, 사실적인 조명이 자연스럽게 표현되어 몰입감을 높입니다. 경쟁 게임이 아니거나 3D 쇼케이스와 같은 경우에는 래스터화를 통해 시각적 아름다움을 온전히 감상할 수 있습니다.
하지만 GeForce RTX 4090과 같은 최상위 GPU에서도 레이 트레이싱을 완전히 활성화하면 프레임률이 20~50% 감소할 수 있습니다. (Techspot.com). 따라서 레이 트레이싱을 사용할 때 프레임 속도가 더 중요한지 아닌지를 파악하는 것이 중요합니다. 레이 트레이싱은 래스터화된 그래픽에 비해 성능을 약 30~50% 저하시킬 수 있지만, DLSS 4와 같은 AI 업스케일링 도구가 그 격차를 줄여나가고 있습니다.
대부분의 최신 비디오 게임은 이제 두 가지 방식을 모두 사용합니다. 언리얼 엔진 5와 같은 엔진은 하이브리드 파이프라인을 사용하는데, 레이 트레이싱은 반사와 전역 조명을 처리하고, 래스터화는 지오메트리와 기본 조명을 처리합니다. 이러한 조합은 속도와 사실감의 균형을 이루어 2025년 게임 비주얼의 특징이 됩니다.
전용 RT 코어와 하드웨어 가속을 사용하더라도 레이 트레이싱은 눈에 띄는 성능 저하를 초래합니다.(Techspot.com) 고성능 GPU는 플레이 가능한 프레임 속도를 유지할 수 있지만, 중급 그래픽 카드는 해상도나 그래픽 설정에서 타협해야 할 수도 있습니다.
AI 기반 업스케일링은 게이머들이 레이 트레이싱을 경험하는 방식을 재정의했습니다. NVIDIA DLSS 4와 AMD FSR 3는 머신 러닝을 사용하여 프레임을 예측하고 이미지를 업스케일링하여 FPS 손실을 보정합니다. 사이버펑크 2077에서 DLSS 4를 활성화하면 레이 트레이싱이 작동할 때 프레임 속도가 두 배로 증가하여 40 FPS에서 80 FPS 이상으로 향상될 수 있습니다(Windowscentral.com). (Windowscentral.com).
레이 트레이싱을 효과적으로 사용하려면 전용 RT 가속 기능이 있는 GPU(예: NVIDIA GeForce RTX 20 시리즈 이상 또는 AMD RDNA 3 카드)가 필수적입니다. 하드웨어 수준의 경계 볼륨 계층(BVH) 순회 및 레이-삼각형 교차 유닛이 없으면 성능이 비실용적으로 낮아집니다.(NVIDIA).
래스터화는 높은 주사율과 즉각적인 응답이 요구되는 환경에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 또한 DirectX, OpenGL, Vulkan을 포함한 거의 모든 그래픽 API와 호환됩니다. 개발자는 물리적으로 정확한 조명 시뮬레이션 없이도 어셋을 쉽게 최적화할 수 있습니다. 래스터화 기술도 크게 발전하여 제대로 구현하면 레이 트레이싱만큼 뛰어난 그래픽 품질을 제공할 수 있습니다. Vex의 이 비디오는 레이 트레이싱의 몇 가지 예시를 보여주며, 레이 트레이싱이 정말 필요한지 또는 선호되는지 직접 확인할 수 있습니다.
레이 트레이싱은 사실감이 가장 중요한 부분에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 미리 생성된 라이트맵이나 스크린 공간 효과에 의존하지 않고도 실감 나는 반사, 굴절, 그림자를 구현합니다. 광자와 체적 조명을 시뮬레이션하는 기능을 통해 아티스트는 게임 엔진 내에서 영화 수준의 비주얼을 구현할 수 있습니다. 래스터화 방식도 비슷한 결과를 낼 수 있지만, 특히 전체 레이 트레이싱(패스 트레이싱)의 경우 레이 트레이싱이 더 나은 성능을 보이는 부분이 있습니다.
래스터화는 간접 조명과 정확한 반사 표현에 어려움을 겪는 반면, 레이 트레이싱은 대규모 장면에서 처리 비용이 너무 높을 수 있습니다. 이러한 각 기술의 단점 때문에 하이브리드 렌더링이 널리 사용되는 것입니다. 예를 들어, 루멘(Lumen)은 surface cache와 레이 트레이싱을 결합한 하이브리드 기술로, 실시간으로 패스 트레이싱에 거의 근접한 결과를 제공하도록 설계되었습니다. JSFILMZ의 다음 예시만 보고 패스 트레이싱과 루멘을 구분할 수 있습니까?
NVIDIA의 2025년 게임 데이터에 따르면, 데스크톱 RTX 40 시리즈 사용자 중 83%가 지원되는 게임에서 레이 트레이싱을 활성화하고, 79%는 DLSS를 활성화하는 것으로 나타났습니다. (Nvidia.com).
2018년에는 레이 트레이싱을 지원하는 게임이 극소수에 불과했지만, 현재는 800개 이상의 게임으로 확대되었습니다. (Nvidia.com) Black Myth: Wukong, Stalker 2, Star Wars Outlaws와 같은 주요 게임들은 레이 트레이싱을 렌더링 파이프라인의 핵심 기술로 활용하고 있습니다.
레이 트레이싱 도입이 증가하고 있음에도 불구하고, NVIDIA 사용자 중 47%는 여전히 두 세대 이상 된 구형 GPU를 사용하고 있습니다. (Jonpeddie.com) 이들에게는 상당한 성능 저하 없이 완벽한 레이 트레이싱을 경험하는 것이 여전히 어렵습니다.
언리얼 엔진 5의 루멘(Lumen) 시스템은 하이브리드 렌더링의 대표적인 예입니다. 루멘은 화면 공간 전역 조명(SSI)과 하드웨어 레이 트레이싱을 함께 사용하여 반사를 구현합니다. 그 결과, 중간급 GPU에서도 사실적인 조명을 구현할 수 있습니다.
최신 게임 엔진은 반사, 그림자, 주변 폐색과 같은 특정 효과만 레이 트레이싱하고 나머지는 모두 래스터화하는 방식을 흔히 사용합니다. 이러한 선택적 접근 방식은 사실감을 유지하면서도 연산 부하를 줄여줍니다.
Microsoft’s DirectX Raytracing (DXR)과 Vulkan RT는 성숙 단계에 접어들어 개발자들이 게임에 레이 트레이싱을 원활하게 통합할 수 있는 강력한 API를 제공합니다. 이러한 프레임워크는 가속 구조를 표준화하고 GPU 간의 상호 운용성을 향상시킵니다.
RTX 50 시리즈 GPU는 향상된 패스 트레이싱 지원과 증가된 RT 코어 수를 통해 최고의 레이 트레이싱 성능을 제공합니다. DLSS 4와 결합하면 높은 주사율에서 완벽한 레이 트레이싱 장면을 렌더링할 수 있습니다.
AMD’s RDNA 4 아키텍처는 레이 트레이싱 처리량이 향상되었지만 순수 레이 트레이싱 작업 부하에서는 여전히 약간 뒤쳐져 있습니다. 하지만 래스터화 효율성은 여전히 뛰어나 가성비 좋은 선택입니다.
예산이 제한적인 게이머에게는 RTX 4060 및 RX 7700 XT와 같은 카드가 1080p에서 하이브리드 렌더링을 잘 처리합니다. 이 가격대에서는 완벽한 패스 트레이싱은 불가능하지만 하이브리드 모드는 시각적으로 인상적이고 성능도 뛰어납니다.
패스 트레이싱은 통합된 물리 기반 렌더링을 향한 마지막 단계입니다. 장면 내 모든 가능한 라이트 경로를 추적하여 타의 추종을 불허하는 사실감을 구현합니다. 사이버펑크 2077: 오버드라이브 모드와 같은 게임은 완전한 패스 트레이싱의 가능성을 보여주지만, 연산 비용은 여전히 높습니다. 하지만 최적화/속도와 시각적 효과 측면에서 하이브리드 렌더링이 여전히 가장 좋은 선택일 가능성이 높습니다.
최근 GPU 아키텍처에는 전용 RT 코어와 텐서 유닛(NVIDIA), 이 포함되어 있으며, 이는 기존 래스터화와 더불어 레이 트레이싱 및 AI 워크로드에 대한 관심이 높아지고 있음을 반영합니다. 이러한 변화는 물리적으로 정확한 렌더링을 향한 업계의 장기적인 방향을 보여줍니다.
NVIDIA에 따르면 현재 870개 이상의 게임과 어플리케이션이 RTX를 지원하고 있으며, 여기에는 베스트셀러 타이틀, 널리 사용되는 크리에이티브 도구, 주요 게임 엔진 등이 포함됩니다. 또한 175개 이상의 게임이 NVIDIA DLSS 4를 지원하고 있으며, Resident Evil Requiem과 같은 2026년 주요 타이틀에는 패스 트레이싱이 적용될 예정입니다. NVIDIA는 Directive 8020을 채택했습니다. 개발자들은 NVIDIA의 DLSS, 레이 트레이싱, RTX 가속 AI 기능을 기록적인 속도로 도입하고 있습니다. 따라서 하드웨어 및 소프트웨어 트렌드를 고려할 때, 2030년대 초에는 레이 트레이싱(또는 하이브리드 래스터화/레이 트레이싱)이 많은 고사양 게임과 어플리케이션에서 보편화될 것으로 예상되며, 래스터화 방식 또한 오랫동안 함께 사용될 것입니다.
레이 트레이싱 지원 GPU에 투자할지 여부를 결정할 때는 비용 대비 이점을 꼼꼼히 따져봐야 합니다. 뛰어난 그래픽 품질과 최신 게임 그래픽이 최우선이라면 투자할 가치가 있습니다. 하지만 경쟁 게임이나 e스포츠 선수에게는 기존의 래스터화 성능이 여전히 더 중요합니다. 또한, 모든 게임이 레이 트레이싱이나 DLSS를 지원하는 것은 아니며, 인디 게임과 같은 장르는 추가 하드웨어 비용을 정당화할 만큼 큰 이점을 얻지 못할 수도 있으므로 보유 게임 라이브러리도 고려해야 합니다. 앞으로 레이 트레이싱 가속 기술이 빠르게 발전할 것으로 예상되는 만큼, 최소 2세대 RT 코어를 탑재한 GPU를 선택하는 것이 시스템을 미래에도 문제없이 사용할 수 있도록 하는 실용적인 방법입니다. 새로운 게임 엔진 및 API와의 호환성을 보장하고 향후 5년간의 활용성을 유지할 수 있습니다.
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