[강좌] GeForce3의 신기술 - 1. NVIDIA nfiniteFX 엔진

2) 프로그래밍이 가능한 픽셀 쉐이더 (1)

프로그래밍이 가능한 픽셀 쉐이더가 보여주는 광원효과 및 질감의 현실성

작년의 NVIDIA GeForce2 시리즈는 오로지 고정된 기능을 가지는, 픽셀 수준의 광원효과만을 제공했다
(화면은 PlanetMoon의 거인)

3D 그래픽 하드웨어가 만들어내는 최종 결과물은 픽셀로 구성되어 있다. 해상도에 따라서 틀리기는 하지만 이러한 장면이 렌더링하고, 광원효과를 주고, 쉐이딩을 하고, 색상을 입히기 위해서는 대개 200만개 이상의 픽셀을 필요로 한다. 픽셀 쉐이더는 광원효과 및 기타 여러가지 쉐이딩 효과들을 픽셀 수준에서 만들어낸다. 이것은 소비자들에게 있어서 기존에는 경험할 수 없었던 새로운 수준의 하드웨어적 컨트롤을 제공한다.

픽셀 쉐이더의 기본

오늘날의 그래픽 하드웨어는 개발자들에게 가상의 세계를 만들 수 있는 환경을 제공한다. 이상적으로는 사용자는 자유롭게 이러한 세상에서 높은 프레임 레이트로 상호작용을 하고, 그 세계를 누빌 수 있어야 한다.

처음 툼 레이더 II가 등장했을 때, 사람들은 그 그래픽이 대단히 훌륭하다고 평가했다.
하지만 지금에 와서는 툼레이더 II의 그래픽은 뛰어난 것이 되지 못한다.

3D 그래픽 하드웨어는 수년동안 계속적으로 진화하면서 새로운 기능을 추가시켜 왔고 이것은 결과적으로 화질의 점진적인 향상으로 이어졌다.

3D 가속기가 태동할 무렵, 최고의 기술은 상대적으로 낮은 해상도의 텍스쳐 맵을 사용하는 바이리니어 필터링(bilinear filtering)으로 구성되었다. 이러한 저해상도 텍스쳐 맵은 상대적으로 커다란 폴리곤 상에 매핑되었으며, 이것은 결과적으로, 상대적으로 질이 떨어지는 화질과 뿌연 텍스쳐를 만들어내었다.

1999년에 NVIDIA의 GeForce2 시리즈는 NVIDIA 쉐이딩 래스터라이저(NVIDIA Shading Rasterizer : NSR)이라는 새로은 기법과 함께 소개되었다. NSR은 개발자들에게 DOT3 범프 매핑 등의 섬세한 기술을 포함하는 픽셀 단위의 광원효과를 사용할 수 있도록 해 주었다. 오늘날 최신의 NVIDIA의 기술은 개발자들에게 프로그래밍이 가능한 픽셀 쉐이더(Programmabel Pixel Shader)를 통해서 픽셀 단위의 쉐이딩 프로세서를 완전히 제어할 수 있는 능력을 부여한다. 앞 페이지에서 설명되었던 NVIDIA nfiniteFX 엔진의 일부분으로써, 프로그래밍이 가능한 픽셀 쉐이더는 개개의 픽셀에 대해서 광원효과나 쉐이딩, 색상등을 적용하기 위한, 뛰어난 전례없이 뛰어난 제어능력을 제공한다.