포비티드 렌더링이란 무엇인가요?

포비에이션 렌더링은 복잡한 기술을 설명하기 위한 용어처럼 들릴 수 있습니다. 하지만 사실 포비에이션의 기본 개념은 간단합니다. 화면에서 사람이 어디를 보고 있는지에 대한 정보를 사용하여 사용자가 보고 있는 작은 영역은 고해상도로 렌더링하고 나머지 장면 — 의 주변부 — 는 낮은 해상도와 적은 디테일로 렌더링하여 장면 생성에 필요한 프로세싱을 줄일 수 있습니다. 포비에이션 렌더링의 주요 응용 분야는 자료 최적화가 필수적인 VR 헤드셋 및 AR 글래스와 같은 디스플레이 기술입니다.

이 글에서는 포비티드 렌더링이란 무엇인가라는 질문에 답해드리겠습니다. 동적 포비에이션 렌더링, 정적(또는 고정) 포비에이션 렌더링, 그리고 이러한 기술이 어떻게 GPU의 컴퓨팅 부하를 줄일 수 있는지에 대해 이야기하겠습니다. 그리고 자매 개념인 동적 포비티드 전송( — )을 사용하여 네트워크 대역폭 요구 사항을 줄이는 방법도 설명합니다. 즐겨보세요!

포비티드 렌더링이란 무엇인가요?

포비티드 렌더링은 사용자가 바라보는 디스플레이 영역에 렌더링 자료를 집중하는 기기 성능 최적화 기법입니다. 사용자의 시선 바로 주변 영역의 콘텐츠가 고해상도로 렌더링됩니다. 나머지 이미지 — 사용자의 주변 시야에 있는 부분( — )은 저해상도로 렌더링하여 사용자 경험의 저하 없이 장면을 렌더링하는 데 필요한 자료를 줄입니다.

포비티드 렌더링은 인간의 시각과 시야에 따라 지각이 어떻게 저하되는지를 모방하기 때문에 작동합니다. 우리의 뇌는 고해상도— 그림의 사과( — )에 초점을 맞춘 부분을 중간 및 저해상도로 보는 나머지 부분과 혼합하여 우리가 보는 것을 렌더링합니다.

정적(또는 고정) 포비티드 렌더링이란 무엇인가요?

포비티드 렌더링에 대한 정적 접근 방식 또는 일부에서는 고정 포비티드 렌더링이라고 부르는 방식은 사용자가 화면 중앙에 초점을 맞춘다고 가정합니다(실제로는 일부 경우에 해당). 이 그림은 화면을 하드코딩된 영역으로 분할하여 VR 헤드셋에서 고정 포비티드 렌더링이 작동하는 방식을 보여줍니다. 화면 중앙의 흰색 부분( — )으로 표시된 사용자 주의 영역( — )은 100%로 렌더링됩니다. 회색 영역은 중간 해상도로, 하늘색 영역은 낮은 해상도( — )로 렌더링되어 전체 장면을 렌더링하는 데 필요한 자료가 줄어듭니다. 거의 모든 디바이스에서 정적 포비티드 렌더링을 구현할 수 있으며 어느 정도의 자료 최적화를 볼 수 있지만 항상 최적의 사용자 경험을 제공하는 것은 아닙니다. 초기 세대의 렌즈에서 도입된 주변부 왜곡 수준은 어차피 이미지가 흐려질 영역의 해상도를 낮출 수 있는 기회를 제공했지만 렌즈 품질이 높아지면서 전체 시야를 고해상도로 렌더링해야 할 필요성도 커졌습니다.

다이내믹 포비티드 렌더링이란 무엇인가요?

동적 포비티드 렌더링은 사용자의 실제 시선 영역을 활용하여 이미지의 작은 부분(흰색 영역으로 표시)을 완전히 렌더링하고, 품질이나 사용자 경험의 저하 없이 중간 해상도(회색)와 저해상도(하늘색)로 바깥쪽으로 확장합니다. 다이내믹 포비티드 렌더링을 구현하려면 사용자의 정확한 시점을 실시간으로 반복적으로 전달할 수 있는 정확하고 지연 시간이 짧은 시선추적이 필요합니다. 다이내믹 포비티드 렌더링에 대해 실시한 벤치마크 테스트 중 일부는 경이로운 결과를 보여주었습니다. 유니티 엔진이 탑재된 Pico 헤드셋으로 진행한 테스트 중 하나에서는 GPU 셰이딩 부하가 최대 72%, 평균 약 60%까지 감소했습니다. 테스트 결과 동적 포비티드 렌더링을 활성화한 상태에서 초당 90프레임 이하로 떨어지지 않는 프레임 속도의 안정성이 크게 개선된 것으로 나타났습니다. 이는 사용자 경험에 큰 도움이 됩니다. 결과에 대해 더 자세히 알아보고 싶으시다면 유니티의 전자책( — )을 참고하시기 바랍니다. 시선추적 및 동적 포비티드 렌더링.

다이내믹 포비티드 렌더링의 이점

동적 포비티드 렌더링은 처리 부하를 낮추기 때문에 잠재적으로 GPU를 더 낮은 온도에서 실행할 수 있으며, 그에 따라 전력 소비가 감소하여 냉각의 필요성이 줄어들고 환기 관련 소음이 줄어들어 — 편안함을 증진하고 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.

전체 해상도 렌더링 영역을 제한하면 복잡한 셰이더의 부하가 줄어들어 씬 렌더링에 걸리는 시간이 단축됩니다. 확보된 자료는 사실적인 셰이딩과 더 높은 수준의 씬 복잡도를 제공하는 데 사용할 수 있습니다.

가장 중요한 것은 동적 포비티드 렌더링이 특정 하드웨어 아키텍처의 성능을 향상시키는 최적화 기술이라는 점입니다. 실제로 DFR은 독립형 헤드셋에서 실행되는 자료 제약이 있는 GPU의 수명을 연장하여 새로운 콘텐츠 및 디스플레이 기술을 지원하고 더 낮은 가격대로 사실적이고 몰입감 있는 사용자 경험을 제공합니다.

동적 포비티드 전송이란 무엇인가요?

동적 포비티드 전송은 테더링되지 않은 경량 웨어러블 디바이스를 채택하는 데 있어 근본적인 원동력입니다. 디바이스가 점점 더 가벼워지고 자료가 부족해짐에 따라 많은 응용 분야에서 지연 시간이 짧은 전용 네트워킹과 오프 디바이스 프로세싱의 필요성이 커지고 있습니다. 그리고 디바이스와 클라우드 또는 엣지 처리 간에 이동하는 데이터의 양을 줄이는 한 가지 방법은 동적 포비티드 전송을 활용하는 것입니다.

동적 포비티드 전송은 시선추적을 활용하여 사용자의 시선을 포착하고, 사용자가 보는 위치에 따라 장면의 어떤 부분을 고해상도, 중간 해상도 또는 저해상도로 렌더링할지 원격 프로세서에 지시합니다(장치 내 동적 포비티드 렌더링과 거의 동일한 방식으로 작동) — 각 장면에 대해 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 양을 줄입니다.

포비티드 렌더링을 구현하는 이유는 무엇인가요?

포비에이션 렌더링은 XR의 핵심 기술입니다. 디바이스에서 동적 포비티드 렌더링을 구현하려면 안구 생리학을 활용할 수 있는 시선추적 구성 요소 — 카메라, 일루미네이터, 알고리즘이 필요합니다. 그리고 이러한 기술은 실시간으로 정확한 시선 포인트를 제공해야 하며, 디바이스를 사용할 전 세계 인구에 맞게 작동해야 합니다. 상용 디바이스의 경우, 솔루션 설계는 고급 응용 분야에서 광범위한 재프로그래밍 없이 동적 포비티드 렌더링의 이점을 활용할 수 있도록 지원해야 합니다. 유니티가 확장 가능한 상용 솔루션에서 이를 어떻게 달성했는지 자세히 알아보려면 유니티에 문의해 주세요.