[강좌] GeForce3의 신기술 - 1. NVIDIA nfiniteFX 엔진

1) 프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더 (3)

프로그래밍의 용이성

가장 강력한 버텍스 쉐이더라 함은 복잡한 명령어 셋으로 된 프로그램을 프로그래머의 특정한 요구에 맞추어서 그 안에 프로그래밍할 수 있는 것이다. 이러한 프로그래밍의 용이성을 제대로 사용하기 위해서는 마이크로소프트사의 DirectX 8 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface : API) 규격을 사용해야만 하며, 이를 사용함으로써 버텍스 쉐이더는 확장성과 재구성의 용이성을 가지게 된다.

프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더는 프로그래머가 새로운 버텍스 프로그램과 새롭고 독자적인 결과를 창출할 수 있는 프로그램을 직접 사용할 수 있기 때문에 매우 뛰어난 확장성을 가진다. 이는 레스토랑에서 음식을 주문하는 것에 비유될 수 있다. 일반적인 메뉴판을 보고 음식을 고르는 것과 주방장에게 직접 특별요리를 주문하는 것을 생각해보자. 프로그래머벌 버텍스 쉐이더는 하드웨어적으로 코딩된 특수효과는 가지고 있지 않다. 마치 메뉴판이 없는것과 마찬가지이다. 대신에 적절한 원재료(명령어셋과 레지스터들)을 가지고 있어서 주방장(프로그래머)가 사용자의 요구에 맞추어서 독자적인, 새로운 결과물을 만들어낼 수 있다.

버텍스 쉐이더에 있어서 프로그래밍이 가능하다는 것은, 작업에 적합한 설정을 새로이 만들어낼 수 있다는 것이므로, 특정한 작업에 소요되는 연산력 역시 강화된다. 프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더는 여러가지 작업을 병렬적으로 수행할 수 있도록, 또는 다음 작업을 수행하기 전까지 하나의 작업에만 집중될 수 있도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 유연성은 2가지 방법으로 나뉘어질 수 있는, 사람들로 구성된 팀을 생각해 보면 이해가 쉽다. 각각의 사람은 특정한 작업을 수행한다. 또는 개인 단독으로는 수행해내기 어려운 작업을 해내기 위해서 하나의 작업에 전체의 팀이 협력할 수도 있다. 여러명의 사람이 여러개의 짐을 나르는 것을 생각해보자. 각각의 일꾼은 하나씩 짐을 나르게 된다. 하지만 혼자서는 들어올릴 수 없는 무거운 짐이 있다고 할 때, 짐꾼 한명으로써는 다른사람들의 도움 없이는 이를 옮길 수 없다. 전체 작업량은 그 일을 수행하는데에 얼마나 많은 사람이 소요되었는가에 의존하지는 않지만, 사람들을 효율적으로 부리는 것이 필수적이다. 이와 유사하게, 32 매트릭스 스키닝 같은 몇몇 그래픽 작업에서는 대단히 복잡한 연산이 사용되기 때문에 기능이 제각각인 여러개의 ‘전용’ 하드웨어로 이것을 수행한다는 것은 비현실적이다. 이러한 작업은 대단히 많은 트랜지스터의 연산을 필요로 하는데, 만약 각각의 트랜지스터들이 다른 기능을 위해서 재설정(재 프로그래밍) 될 수 없다면 이 기능은 GPU 내에 포함될 수 없으며 당연히 사용될 수도 없다. 만약 어떤 GPU에 포함되어 있는 버텍스 쉐이더가 재프로그래밍될 수 없다면 이 GPU에서는 32 매트릭스 스키닝이라는 기능을 사용할 수 없다는 것이다. 프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더를 가지고 있다면 이의 연산을 위해서 모든 연산기능을 32 매트릭스 스키닝에 사용하고, 그 이후 다른 기능들을 위해서 버텍스 쉐이더를 재프로그래밍 하면 되기 때문에 32 매트릭스 스키닝도 소화해낼 수 있다. 이러한 다양성과 유연성은 전체적인 그래픽 솔루션을 적정한 가격으로 유지시키면서도 복잡한 특수효과를 만들어내는데에 필수적이다.

결론

일반 소비자용 그래픽 프로세서에 프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더가 포함되었다는 것은 PC 그래픽 시장에 이루어진 큰 변혁이며, 이로써 시각적인 품질은 대폭 향상될 것이다. NVIDIA의 nfiniteFX 엔진은 실시간 3D 그래픽을 위해, 완전한 재프로그래밍이 가능한 버텍스(및 픽셀) 쉐이딩 솔루션을 제공한다. 프로그래밍이 가능한 버텍스 쉐이더를 사용하게 되면, 개발자들에게 그들 자신만의 프로그램과 필수적인 특수효과들을 창조하고 새로운 실제감을 규정할 수 있는 능력을 제공함으로써, 실시간 3D 그래픽에 포함되는 내용을 마치 영화같은 실제감을 가질 수 있을정도의 대폭적인 진보가 이루어진다. 게이머나 여타의 사용자들은 이전에는 단지 이미 렌더링되어 있는 비디오 클립이나 영화에서만 볼 수 있었던 놀라운 시각적 효과를 즐길 수 있게 되며, 더 나아가서 영화처럼 순차적 시간이 지배하는 세계와 상호 작용이 일어날 수 있는 동적이며 인터액티브한 세계의 경계를 허물어뜨릴 것이다. 그래픽과 게임은 더욱 변화할 것이다.