많은 게임이 현실감을 추구합니다. 개발자들은 플레이어가 실제로 존재한다고 믿을 만한 세계를 만들고 싶어 합니다. 그 핵심은 조명을 완벽하게 구현하는 데 있으며, 현대 게임들은 대체로 이를 해결했지만 마지막 단계를 완벽하게 만드는 데는 여전히 많은 에너지와 그래픽 카드 처리 주기가 필요합니다. 레이 트레이싱, 글로벌 일루미네이션, 셰이딩 같은 기술들이 바로 그것입니다. 앰비언트 오클루전(Ambient Occlusion)도 이러한 기술 중 하나인데, 대체 무엇일까요? 설명해 드리겠습니다.
앰비언트 오클루전이란 무엇인가요?
앰비언트 오클루전은 주변 조명을 기반으로 각 오브젝트의 조명 강도를 계산하는 렌더링 기법입니다. 궁극적으로 이는 오브젝트가 세계 위에 떠 있는 듯한 느낌보다 그 세계와 연결된 듯한, 보다 사실적인 이미지를 구현합니다. 이 기법은 광원, 물리적 환경, 오브젝트 배치와 같은 요소들을 고려합니다. 국소적 정보뿐만 아니라 전체 장면을 평가하며, 지오메트리가 만나는 지점에 미묘한 접촉 그림자를 추가합니다.
앰비언트 오클루전은 웅덩이에 비친 광선 추적 반사처럼 눈에 확 띄지는 않지만, 장면을 돌아다니며 물체를 관찰할 때 현실감을 크게 높여줍니다. 천장 모서리가 방 중앙보다 어둡게 보이는 미묘한 조명 효과를 떠올려 보세요. 또는 상자가 쌓인 창고에서 균일한 조명이 아닌 적절한 그림자가 표현되는 모습을 상상해 보십시오. 적절히 조정된 AO는 모서리, 주름, 작은 틈새를 깊게 표현하여 물체가 현실감 있게 느껴지도록 돕습니다.
앰비언트 오클루전의 다양한 유형은 무엇인가요?
대부분의 그래픽 렌더링 기법과 마찬가지로, 개발자가 선택할 수 있는 앰비언트 오클루전 구현 방식은 여러 가지가 존재합니다. 이는 그래픽 설정에서 여러 옵션을 확인하고 각 옵션이 어떤 차이를 만드는지 실험해봐야 함을 의미합니다. 주요 옵션은 다음과 같습니다:
SSAO: 화면 공간 앰비언트 오클루전
화면에 보이는 내용을 기반으로 오클루전을 계산하여 빠르고 광범위하게 지원됩니다. 가장 기본적인 AO 방식으로 AMD와 Nvidia 그래픽 카드 모두에서 작동합니다. 카메라 거리 변화에 따라 품질이 달라질 수 있으며, 얇은 물체 주변에 후광 현상이 발생할 수 있습니다.
HBAO: 수평선 기반 주변 음영
엔비디아에서 개발한 HBAO는 지평선을 고려하여 틈새와 모서리의 그림자 표현 정확도를 향상시킵니다. 많은 게임들이 현대 GPU에서 실행 가능한 유사한 지평선 기반 기술을 구현하므로, 이는 엄밀히 말해 하드웨어 전용 기술은 아닙니다.
HDAO: 고해상도 앰비언트 오클루전
HBAO에 대한 AMD의 대응 기술로, 더 높은 정밀도와 향상된 깊이 처리를 제공합니다. 다시 한번, 많은 엔진에서 벤더에 종속되지 않은 유사한 변형 기술이 등장할 것으로 예상됩니다.
GTAO 및 CACAO
합리적인 비용으로 더 높은 품질을 목표로 하는 최신 화면 공간 기법들. GTAO(Ground Truth Ambient Occlusion)는 물리적으로 더 타당한 결과를 목표로 하는 반면, CACAO는 성능과 안정성에 중점을 둡니다. 일부 설정 메뉴에서 이 이름들이 명시적으로 표시될 수 있습니다.
RTAO: 광선 추적 앰비언트 오클루전
물리적으로 더 정확한 광 차단 효과를 위해 레이 트레이싱을 사용하며, 가장 사실적인 결과를 제공하지만 성능 부담이 큽니다. 하드웨어 레이 트레이싱을 지원하는 GPU(Nvidia RTX, AMD RDNA2 이상, Intel Arc)가 필요합니다.
앰비언트 오클루전을 켜야 할까요?
믿을 수 있고 몰입감 넘치는 세계를 원한다면, 앰비언트 오클루전은 확실히 눈에 띄는 차이를 만들어내며 특정 게임에서는 필수 요소입니다. 특히 탐험을 강조하는 1인칭 게임들은 이 기법으로 큰 효과를 봅니다.
경쟁 사격 선수의 경우, 강한 AO(환경 조명)가 그림자를 깊게 만들어 표적 식별을 어렵게 할 수 있으므로 성능과 가시성을 우선 고려하십시오.
실용적인 튜닝 팁:
- SSAO를 낮은 설정으로 시작한 후 프레임 속도가 떨어질 때까지 품질을 높여가세요.
- 큰 영역이 지나치게 어두워지는 것을 방지하려면 낮은 AO 반경을 사용하고, 중간 톤이 압축되지 않도록 모서리 부분이 깊어지도록 강도를 조정하십시오.
- RTAO를 활성화할 경우, 성능 저하를 상쇄하기 위해 DLSS와 같은 프레임 생성 또는 업스케일러 모드와 함께 사용하십시오. 밀집된 장면에서 테스트하십시오.
주의할 점:
- 게임이 AO를 텍스처나 라이트맵에 베이킹한 후 실시간 AO를 추가로 적용하면 이중 어두워짐 현상이 발생할 수 있습니다. 실내 장면이 그을린 것처럼 보이거나 얼굴이 더러워 보인다면 AO 강도를 줄이거나 추가 패스를 비활성화하십시오.
- 스크린 스페이스 방식은 오브젝트 경계에 후광을 생성하거나, 시간적 안티앨리어싱 시 깜빡임을 일으키거나, 원거리에서 흐려질 수 있습니다. 고품질 프리셋으로 전환하거나 GTAO 같은 최신 방식으로 변경하면 개선될 수 있습니다.
안정적인 프레임 속도를 유지할 수 있다면 AO를 켜고, 느린 템포나 시네마틱 게임에서는 높은 품질을 우선시하며, 프레임이 중요한 상황에서는 SSAO와 같은 단순한 모델로 전환하세요.