레메디의 노스라이트 엔진 팀이 PlayStation 5 Pro의 새로운 기능을 지원하기 위해 앨런 웨이크 2의 기술을 어떻게 업데이트했는지 자세히 알아보세요.
앨런 웨이크 2(Alan Wake 2)는 소니의 플레이스테이션 5 프로(PlayStation 5 Pro)를 최대한 활용하여 게임 경험을 더욱 향상시키고 있습니다. Remedy의 Northlight 엔진 팀은 Alan Wake 2의 기술을 업데이트하는 데 상당한 시간을 할애했으며, Pro의 주요 새 기능은 레이 트레이싱이 추가된 것입니다.
앨런 웨이크 2의 품질 및 퍼포먼스 모드는 PS5 Pro에서 업그레이드되었습니다. 그들은 Sony의 새로운 "PlayStation® Spectral Super Resolution"일명 PSSR 업스케일링 방법을 사용합니다. 소니의 마케팅 언어를 인용하자면, "PSSR은 머신 러닝 기반 기술을 사용하여 놀라운 양의 디테일을 추가하여 매우 선명한 이미지 선명도를 제공하는 AI 기반 업스케일링"입니다.
퀄리티 모드
PS5 Pro 품질 모드에는 기본 PS5 버전 게임에서는 사용할 수 없는 레이 트레이싱 기능이 있습니다.
- 레이 트레이싱이 있는 30fps
- 레이 트레이스드 리플렉션(불투명 및 투명)
- 출력 해상도 3840 x 2160 (4K)
- 렌더링 해상도 2176 x 1224
퍼포먼스 모드
PS5 Pro의 퍼포먼스 모드는 기본 PS5에 비해 훨씬 더 높은 출력 해상도와 더 많은 시각적 디테일을 제공합니다. 프로 퍼포먼스 모드는 기본 PS5의 퀄리티 모드와 거의 동일한 이미지 품질(렌더) 설정을 사용합니다.
전반적인 이미지 안정성, 안개, 체적 조명 및 그림자 정확도가 Pro에서 개선되었습니다.
- 60fps
- 기본 PS5 품질 모드와 거의 동일한 렌더링(이미지 품질) 설정을 사용합니다.
- 기본 PS5 퍼포먼스 모드 버전은 더 낮은 렌더링(이미지 품질) 설정에서 실행됩니다.
- 렌더링 해상도 1536 x 864
- 출력 해상도 3840 x 2160 (4K)
- 기본 PS5 버전은 1440p를 출력합니다.
PS5 Pro 퍼포먼스 모드 영상
프로를 위한 접근 방식
10월 27일에 Alan Wake 2를 출시했습니다.일 2023년. PlayStation 5 및 Series X 버전은 플레이어에게 30fps의 품질 모드와 60fps를 목표로 하는 성능 모드 중에서 선택할 수 있는 기회를 제공합니다. 우리는 Alan Wake 2 for Pro의 업그레이드를 고려할 때 이러한 모드를 유지하고 개선하고 싶었습니다.
이미지 품질을 개선하기 위한 잠재적인 옵션을 고려할 때 GPU 성능이 충분하다면 렌더링 해상도를 높이는 것이 가장 쉬운 방법 중 하나입니다.
60fps 퍼포먼스 모드 출력을 1440p에서 4k로 업그레이드하고 PSSR(소니의 AI 기반 업스케일링 방법)을 추가하는 등 여러 가지 실험을 진행했는데, 이는 모션 시 이미지의 선명도와 안정성에 긍정적인 영향을 미쳤습니다.
내부 렌더링 해상도를 높이면 하드웨어가 아무리 강력하더라도 많은 처리 능력이 소비됩니다. 그러나 우리의 실험에서는 렌더링 해상도를 높이기 위해 모든 추가 기능을 사용하더라도 출력 이미지나 품질에서 거의 눈에 띄지 않는 차이를 제공했습니다. 시각적 품질을 얻기 위해 더 많은 픽셀을 추가하는 것은 새로운 AI 기반 업스케일링 방법으로는 간단하지 않습니다.
즉, 최신 업스케일러에 공급할 수 있는 해상도 이미지에는 여전히 임계값이 있으며 좋은 품질의 재구성 결과를 기대할 수 있습니다. 다양한 매개변수가 콘텐츠 스타일에서 이미지를 생성하는 데 사용되는 렌더링 알고리즘 선택에 이르기까지 업스케일링 품질에 영향을 미칩니다. 모든 엔진과 아트 디렉션은 서로 다른 방식으로 작동합니다.
앨런 웨이크 2(Alan Wake 2)의 경우, 단순히 데이터를 추가하는 것보다 노이즈 제거 네트워크에 공급하는 신호를 개선하는 것이 더 나은 아이디어로 보였습니다. 이를 통해 Pro Performance 모드의 렌더링 품질 설정을 개선하여 기본 PlayStation 5 버전의 품질 모드가 사용하는 것과 더 비슷하게 만들었습니다.
이러한 업그레이드된 설정은 Alan Wake 2의 Pro 버전에 이전보다 더 선명하고 우수한 품질의 이미지와 결합된 빠른 응답 속도를 제공합니다.
앨런 웨이크 2(Alan Wake 2)는 시각적으로 놀라울 정도로 세밀하고 풍부하며, 이는 특히 전작인 컨트롤(Control)과 비교했을 때 레이 트레이싱에 적합하다는 점입니다. 그래도 우리는 Remedy에서 도전을 좋아합니다. 올바른 그래픽 카드가 장착된 고급형 PC가 있는 경우 Alan Wake 2의 레이 트레이싱이 멋지게 보이며 업그레이드된 하드웨어 덕분에 이제 Pro에 레이 트레이싱을 가져올 수 있게 되어 기쁩니다.
레이 트레이싱 효과를 사용하면 Alan Wake 2의 세계 세부 사항을 콘솔에서 이전보다 훨씬 더 정확하게 관찰할 수 있으며 복잡한 조명 상황에서도 이미지가 더 안정적입니다.
레이 트레이싱 소개
저희는 항상 게임에 최첨단 비주얼을 도입하고 싶었지만, 프레임 속도, 시각적 품질, 기술 및 하드웨어 제약, 개발 리소스, 그리고 게임을 통해 예술적으로 달성하고자 하는 것 사이의 균형을 맞추는 것은 항상 중요합니다.
앨런 웨이크 2는 플레이스테이션 5에서 레이 트레이싱 기능을 제공하지 않았지만, 프로의 향상된 레이 트레이싱 기능과 추가 기능을 통해 프로에서 앨런 웨이크 2의 퀄리티 모드에 레이 트레이싱을 도입하여 불투명 및 투명 표면에서 레이 트레이싱 리플렉션을 구현할 수 있었습니다.
시각적으로 Alan Wake 2에는 레이 트레이싱의 이점을 누릴 수 있는 아름답게 제작된 장면과 조명 설정이 포함되어 있습니다. 레이 트레이스드 리플렉션을 사용하면 주변 장면에서 동적 간접 조명을 가져올 수 있습니다. 메인 카메라 뷰 셰이딩 또는 스크린 스페이스 기법과 같은 거칠고 정적인 부호 있는 거리 필드의 정보만 사용하는 것에 국한되지 않습니다.
그러나 레이 트레이싱에는 비용이 따릅니다. 각 광선을 추적해야 하며 적중을 평가하고 음영 처리해야 합니다. 레이 트레이싱의 특성으로 인해 노이즈가 없는 이미지에 도달하려면 여러 레이를 추적해야 합니다. 불행히도 픽셀당 여러 광선을 추적하고 음영 처리하는 것은 여전히 일반적으로 너무 비쌉니다. 적은 샘플 수로 제공되는 노이즈가 있는 이미지로 작업할 수 있어야 하며, 이는 노이즈를 제거하여 노이즈를 제거해야 함을 의미합니다. 실시간 성능을 달성하려고 할 때, 저희의 노스라이트(Northlight)와 같은 게임 엔진은 보통 작은 샘플 수를 사용하고 노이즈를 줄이는 데 의존합니다.
앨런 웨이크 2(Alan Wake 2)와 같은 게임에서는 복잡한 빛-머티리얼 상호 작용과 풍부한 환경으로 인해 단일 레이 트레이싱 효과조차도 트레이싱, 셰이딩 및 노이즈 제거 비용이 너무 비싸서 하드웨어에 따른 비용을 정당화할 수 없습니다. 기하학적으로 Alan Wake 2는 매우 밀도가 높은 게임입니다. GPU 기반 렌더링 파이프라인을 사용하고 GPU에서 스키닝을 실행하는 세밀한 컬링을 통해 태평양 북서부의 울창한 환경에서 진행되는 사가의 게임플레이 세그먼트에서 마주치는 나뭇잎과 나무의 레이어와 레이어가 있는 인구 밀도가 높은 숲 씬을 만들 수 있었습니다.
메인 카메라 뷰 셰이딩은 대부분의 불필요한 작업을 효과적으로 제거할 수 있지만, 레이 트레이싱은 화면 공간 정보의 한계를 넘어서기 때문에 타협하지 않는 레이 트레이싱은 장면 오브젝트의 많은 부분을 사용하여 가속 구조를 구축해야 합니다. Pro의 개선된 하드웨어 덕분에 이전에는 주요 제한 사항이었던 가장 인구 밀도가 높은 장면에 대한 가속 구조를 구축할 수 있었습니다.
아래에서 레이 트레이싱이 이미지를 변환하여 기본 카메라 뷰에만 국한되지 않는 장면에서 정보를 가져오는 방법을 보여주는 스크린샷을 볼 수 있습니다.
우리가 그것을 어떻게 해냈는지
2021년 2월에 컨트롤 얼티밋 에디션과 함께 PlayStation 5 및 Xbox Series X에 레이 트레이싱을 출시한 적이 있고, Alan Wake 2와 함께 PC용 다양한 레이 트레이싱 효과를 출시했기 때문에, 원하는 효과를 선택하고 PlayStation 5 Pro에 맞게 최적화하는 것이 주로 중요했습니다.
가속, 구조 구축, 파이프라인, 메인 카메라 뷰에 없는 레이 히트에 대한 바인드 없는 머티리얼 액세스, 이에 대한 셰이딩 모델 등 레이 트레이싱에 필요한 모든 핵심 요소가 이미 마련되어 있었습니다. 품질 모드에 레이 트레이싱을 포함하기로 결정했습니다. 불투명과 투명에 레이 트레이싱 리플렉션을 포함하기로 한 결정은 30fps 프레임 속도 목표를 염두에 두고 품질과 성능의 균형을 맞추기 위해 내려졌습니다.
레이 트레이싱 파이프라인의 기술적 세부 사항에 대해 자세히 알아보겠습니다.
씬이 업데이트되고 스키닝이 완료된 직후 가속 구조, 즉 bvh(bounding volume hierarchy)가 GPU에서 비동기적으로 빌드됩니다. 이를 통해 BVH 건물과 동일한 리미터에 의해 병목 현상이 발생하지 않는 비종속 작업을 중복할 수 있습니다. 셰이더에서 bvh 구축 및 레이 트레이싱 교차에 대한 성능 목표를 달성하기 위해 bvh의 오브젝트 양을 제한해야 했습니다. 카메라까지의 오브젝트 거리를 추적하고 미리 정의된 거리 내에 있는 경우에만 포함하며, 랜드스케이프 하이트필드는 항상 완전히 포함됩니다. 전체 하이트필드를 포함하면 bvh의 다른 모든 물체를 놓치는 긴 광선을 위한 어두운 배경이 제공됩니다.
또한 PlayStation 5 Pro에서 캐스케이드 스킨 메시 bvh 업데이트를 사용합니다. 즉, 스키닝된 메시는 bvh의 모든 프레임에서 업데이트되거나 재구축되지 않고 카메라까지의 거리에 따라 계단식 빌드 프레임 간격을 사용합니다. 각 메시에는 프레임 간의 작업을 균등하게 하기 위해 적용된 균일한 프레임 임의 오프셋이 있습니다. Pro에서 캐릭터와 같은 특수 메시는 매 프레임마다 빌드되거나 업데이트되는 반면, 다른 스킨 메시는 프레임 속도의 절반에서 시작하는 캐스케이드를 기반으로 합니다.
bvh가 빌드된 후에는 잠재적으로 보이는 모든 라이트가 컬링되고 메인 카메라 뷰에서 멀리 떨어진 잠재적인 레이 트레이싱 히트에 대해 보수적인 확장된 볼륨을 사용하여 장면에서 수집됩니다. 이러한 광원의 데이터는 GPU로 전송되며 레이 트레이싱 셰이더에서 액세스할 수 있습니다.
레이 트레이스드 리플렉션은 디퍼드 레이 트레이싱 패스 셋업을 사용하며, 여기서 절반 해상도 리플렉션 레이는 메인 카메라 표면에서 바둑판 모양으로 트레이스됩니다. 절반 해상도로 광선을 추적하면 성능을 향상시키는 데 도움이 되지만 노이즈를 제거하는 동안 누락된 반사 정보를 채워야 합니다. 지연된 접근 방식은 광선 교차가 무거운 반사 음영으로 인한 레지스터 압력에서 벗어날 수 있도록 하는 데 사용됩니다. Northlight에는 불투명 및 투명 개체로 정의되는 별도의 주 표면이 있습니다. 이렇게 하면 반사가 던져지는 표면에 따라 자연스럽게 불투명과 투명으로 나뉩니다. Pro에서는 모든 레이 트레이싱 효과를 다른 효과와 비동기식으로 실행하는데, 이론적으로는 프레임 중에 실행되는 지점에서 이득이 작아야 함에도 불구하고 독립적인 작업과 겹치면 성능이 향상된다는 것을 발견했기 때문입니다.
디퍼드 레이 트레이싱(Deferred Ray Tracing)은 반사 방향을 결정하고 레이-씬 교차를 수행하여 보조 표면의 관련 데이터를 포함하는 지오메트리 버퍼를 생성하는 절반 해상도로 실행되는 패스로 시작합니다. 이 지오메트리 버퍼를 사용하면 나중에 셰이딩 중에 재료 및 광선 추적 히트 포인트 데이터에 액세스할 수 있습니다. 단일 광선 방향은 표면의 속성에 따라 선택되며 음영 모델에서 사용하는 BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)에 비례하여 선택됩니다. 알파 테스트를 많이 받은 위치는 추적하기가 무거울 수 있으므로, 퀄리티와 성능의 균형을 맞추기 위해 메인 카메라 뷰 표면의 거칠기에 따라 리플렉션 레이에 대한 알파 테스트를 확률적으로 건너뛰는 방법을 사용했습니다. 또한 약간의 추가 추적 성능을 얻기 위해 광선이 도달할 수 있는 최대 거리는 표면 거칠기에 따라 조절됩니다. 일반적으로 짧고 노이즈가 많은 반사를 생성하는 가장 거친 표면의 광선은 컬링되고 글로벌 일루미네이션 평가를 폴백으로 사용합니다.
반사 광선 통과 후에는 태양광 그림자 광선에 대한 통과가 전달됩니다. 이 패스가 필요한 이유는 장면의 작은 영역에만 걸쳐 있는 작은 로컬 라이트에서 사용하는 그림자 맵과 달리 태양광은 모든 곳에서 볼 수 있기 때문입니다. 반사 광선에 의해 발견되는 보조 표면이 태양의 그림자 맵에 의해 처리되는 장면 영역 내에 있지 않으면 태양광이 누출됩니다. 첫 번째 패스에서 유효한 히트를 찾은 반사 광선은 이 태양 광선 그림자 광선을 추적합니다. 태양 그림자 광선은 원자를 사용하여 패킹되고 지오메트리 버퍼를 보강하는 그림자 데이터를 긴밀하게 작성하여 실행됩니다.
반사 광선과 그림자 광선을 추적한 후 생성된 형상 버퍼를 사용하여 보조 표면에서 반사 음영을 평가하는 별도의 음영 처리 패스가 실행됩니다. 리플렉션 셰이딩은 부딪힌 오브젝트를 기반으로 발산하는 머티리얼 데이터를 가져와서 평가해야 하기 때문에 비용이 많이 듭니다. 재료 및 brdf 평가는 기본 뷰에 대해 수행된 평가와 거의 일치합니다. 셰이딩 패스 동안에는 작은 지역 조명과 태양에서 영향을 미치는 모든 빛 기여를 추가합니다. 추가 바운스는 글로벌 일루미네이션 평가 및 환경 큐브 맵에 의해 근사화됩니다. 또한 광선이 안개 볼륨을 통과한 거리에 따라 안개를 블렌딩합니다. 이 시점에서 평가된 리플렉션은 완료되지만 노이즈가 있습니다. 여러 프레임에 걸쳐 결과를 사용하여 반사의 노이즈를 제거해야 합니다.
셰이딩 후 불투명 반사와 투명 반사 모두 일련의 노이즈 제거 패스를 거쳐 절반 해상도의 광선에 의해 생성된 이미지에서 원치 않는 노이즈를 제거합니다. 노이즈 제거는 블러 커널 풋프린트가 각 패스마다 확장되는 일련의 블러를 수행하면서 재질의 세부 사항을 최대한 보존하려고 합니다. 노이즈 제거는 일반적으로 여러 프레임에 걸쳐 데이터를 사용하여 결과의 평균을 구하는 데도 사용됩니다. 최신 게임에 사용된 템포럴 안티 앨리어싱(Temporal Anti-Aliasing)은 본질적으로 여러 프레임에 걸쳐 데이터를 재사용하기 때문에 노이즈 제거에도 도움이 됩니다.
특히 PlayStation 5 Pro의 경우 PSSR과 잘 작동하는 새로운 투명 표면 반사 디노이저를 추가했습니다. 노이즈 제거 후 최종 이미지에 반사를 추가합니다.
PlayStation 5 Pro 레이 트레이싱 구현이 어떻게 이루어졌는지, 그리고 품질과 성능의 균형을 맞추기 위해 어떤 조치를 취했는지 간략하게 요약했습니다. 다소 장황한 이 블로그 게시물을 끝내기 위해, PlayStation 5 Pro에서 실행되는 Alan Wake 2의 스크린샷을 감상하세요.
이젠 업계 대부분 너티독이나 락스타처럼 눈속임 노가다를 안한다는게 아쉬운거죠.
플5 기존 포퍼먼스도 나름 괜찮았는데...60프레임이 퀄리티 해상도 가능하다면 이보다 좋을순 없다...
그정도만 표시되도 유심히 보지 않는한 자연스럽더라구요. RT끄더라도 그정도는 되는게 좋지않을까해서...
근데 예전 같았으면 거울에 사람 비치는건 굳이 레이트레이싱이 아니라도 됐는데, 레이트레이싱 껐다고 사람 안비치는건 좀 아쉽네요
뭐 DF같은 곳에서 열심히 분석해주겠지만... 렌더링 해상도가 지나치게 낮은게 좀 신경쓰이네요. ps5 품질이면 미디엄 프리셋 수준인데 864p 렌더로 60fps 타겟이면 깡성능이 좀 낮아보이긴 합니다
기대된다 굿굿
플5 기존 포퍼먼스도 나름 괜찮았는데...60프레임이 퀄리티 해상도 가능하다면 이보다 좋을순 없다...
아 프로에서도 무슨 모드로 할지 고민하긴 싫은데 ㅠ
그래도 기본적으로 프로 퍼포먼스 모드가 노말 ps5 그래픽 모드와 비슷하거나 더 좋은 성능을 보여줘서 노말 ps5 성능모드같은 불만은 없을 것 같네요
근데 예전 같았으면 거울에 사람 비치는건 굳이 레이트레이싱이 아니라도 됐는데, 레이트레이싱 껐다고 사람 안비치는건 좀 아쉽네요
거울 반사는 레이트레이싱이 아니면 대부분 눈속임입니다. 거울 반대편에 그대로 상을 복제하는 식
야리릭
그정도만 표시되도 유심히 보지 않는한 자연스럽더라구요. RT끄더라도 그정도는 되는게 좋지않을까해서...
야리릭
이젠 업계 대부분 너티독이나 락스타처럼 눈속임 노가다를 안한다는게 아쉬운거죠.
레이트레이싱라는게 개발자 입장에선 "딸깍" 그런거군요 개발하기 쉬워지는 ㄷㄷㄷ 대신 최적화가 문제고
반대편 상 복사하는 거울 그렇게 노가다 기술도 아니고 최적화 기술도 아님;;
오히려 퍼포먼스 저하를 가져오고 거울로 연출을 하거나 컷씬에나 썼지 모든 거울을 다 그렇게 표현 하지도 않았음.
기존 퍼포먼스가 FSR사용 864p -> 1440p 출력 프로 퍼포먼스가 PSSR사용 864p -> 2160p출력 얼마나 차이가 나는지를 좀 보고싶은데..
뭐 DF같은 곳에서 열심히 분석해주겠지만... 렌더링 해상도가 지나치게 낮은게 좀 신경쓰이네요. ps5 품질이면 미디엄 프리셋 수준인데 864p 렌더로 60fps 타겟이면 깡성능이 좀 낮아보이긴 합니다
fsr로 864-1440한거랑 pssr로 864-2160한거랑 얼마나 차이가 날지가 관건일듯. 머신러닝이니까 최소한 더 나쁘진않을거라 생각되긴한데..
일단 864p - 1440p의 PS5 퀄리티 모드랑 1224p-2165p의 PS5 프로 모드랑 선명도 면에서는 어느 정도 차이가 나긴 하네요. 원경의 얇은 나뭇가지 표현이나 원거리에 서있는 흑인 npc의 얼굴이 약간 더 온전히 보입니다. 파판7 리버스 만큼의 천지개벽할 선명도 차이는 결코 아니고요.
프로에서 퍼포먼스 모드는 864p -> 2160업스케일 입니다. 1224p-2160p는 프로 퀄리티 모드라 노멀 퀄리티 모드랑 비교하는게 맞아요.
구버전인 FSR과 신버전인 PSSR과 미래의 FSR4를 예측해보려면 프로 퀄모드는 제외하고 보는게 맞겠네요 하지만 그 이전에 프로 퍼포먼스 모드조차 옵션이 좀 더 High옵션으로 변경된거라 실제 그 비교도 잘못된 대조군이지만요 그리고 리버스는 저런 해상도 정보가 없이 비교샷만 올라온거라 의미가 없다고 보이네요
딱 성능 만큼 나온 것 같네요. 다른 타이틀의 인핸스드 버전도 궁금하네요.
스윗 베이비 묻었다던데 하지 말아야할 듯
자체엔진 그래픽은 앨런웨이크 라스트오브어스2 언리얼5 왠만한게임들도 발라버림 특히라오어엔진은 최적화도 괜찮고
amd rt 고자는 여전한가보네 rt한정 30만원짜리 4060보다 못할수도 있겠네요
우선 AI이용한 FSR4 PSSR가 기대되는 시점이라서 PC용 VGA들도 순차적으로 FSR4 적용되면 예전보단 좀더 숨통 트여줄 듯요
성능닥 7600xt ㄱ7700사이네
팩트 폭행! 5600 저렴이 시퓨만 달아도 격차가 더커짐!