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테마

최신 AAA 게임에서 쓰이는 렌더링 기법 짧은 목록 ​

Oleg Sidorkin, Cinevva CTO 겸 공동 창업자

현대 AAA 게임의 PBR 재질, 가상화 지오메트리, 레이 트레이싱 조명을 함께 보여주는 장면

2026년 AAA 게임의 렌더링 파이프라인을 들여다보면, 대부분의 기술이 여러 스튜디오에서 실제로 사용되는 몇 가지 핵심 기법에 뿌리를 두고 있다는 것을 알 수 있습니다. 엔진마다 이름은 달라도 기본 개념은 같습니다. 다음은 화면을 실제로 구현하는 기법을 간략히 정리하고, 각 기법에 대한 그림과 몇 가지 심층 기술 자료를 함께 소개한 목록입니다. 2026년 9월에 Unreal Engine 5.8에서 변경된 내용과 이제 브라우저에서 실행되는 기술을 반영해 업데이트했으며, 마지막에는 자주 묻는 질문도 추가했습니다.

1. 물리 기반 렌더링(PBR) ​

재질은 알베도, 거칠기, 금속성, 노멀, 앰비언트 오클루전 텍스처로 표현하며, 에너지 보존 셰이더(Cook-Torrance 정반사, Lambertian 또는 Disney 확산 반사)를 사용해 조명합니다. 이는 모든 현대 AAA 엔진이 전제로 삼는 기본 방식입니다. 표면이 햇빛, 전등, 손전등 아래에서 일관되게 보이는 것은 PBR 덕분입니다.

PBR 재질로 렌더링한 철제 투구와 알베도, 거칠기, 금속성, 노멀 맵을 보여주는 공중에 떠 있는 텍스처 견본

심층 자료:

2. 디퍼드 셰이딩과 비저빌리티 버퍼 셰이딩 ​

먼저 지오메트리가 속성(노멀, 재질 ID, 깊이)을 G-buffer 또는 비저빌리티 버퍼에 기록합니다. 그런 다음 조명 처리를 전체 화면 패스로 실행해 해당 버퍼를 읽고 각 픽셀을 한 번씩 셰이딩합니다. 비저빌리티 버퍼(Nanite 및 유사 기술에서 사용)는 삼각형 ID만 저장한 뒤 나중에 픽셀별로 재질 매개변수를 계산함으로써 이 방식을 한 단계 더 발전시킵니다. 덕분에 고밀도 지오메트리에서도 오버드로 비용을 낮게 유지할 수 있습니다.

최종 색상, 월드 노멀, 깊이, 재질 ID 패널로 나뉜 디퍼드 셰이딩 G-buffer

심층 자료:

3. 가상화 지오메트리(Nanite 방식) ​

메시는 사전에 클러스터 계층 구조로 구축됩니다. 런타임에는 GPU가 각 픽셀에 맞는 해상도의 클러스터를 스트리밍하고 선택하므로, 수동 LOD 없이도 서브픽셀 단위로 정확한 디테일을 구현할 수 있습니다. Unreal의 Nanite가 가장 잘 알려진 사례이며, 이제 다른 엔진들도 자체 변형 기술을 제공하고 있습니다. 실제로는 LOD를 별도로 제작하지 않고도 영화 품질의 에셋을 실시간으로 사용할 수 있다는 뜻입니다. 2026년 6월에 출시된 Unreal Engine 5.8은 Tom Looman의 5.8 성능 관련 글에 따르면 휴대용 플랫폼에서 Nanite 래스터화 및 컬링 성능을 개선하고, 식생을 위한 픽셀별 프로그래밍 가능 거리 제어 기능을 추가했습니다. 또한 Epic은 개발이 Unreal Engine 6로 넘어가기 전에 5.8이 마지막 5.x 릴리스가 될 것이라고 밝혔습니다.

왼쪽에는 매끄러운 렌더링 결과, 오른쪽에는 선명한 색상으로 표시된 서브픽셀 메시렛 클러스터

심층 자료:

4. 그림자, 반사, AO를 위한 실시간 레이 트레이싱 ​

하드웨어 레이 트레이싱(DXR, Vulkan RT)은 매 프레임 구축되는 BVH를 대상으로 그림자 광선, 거울 및 광택 반사 광선, 앰비언트 오클루전 광선을 추적합니다. 픽셀당 몇 개의 광선만 사용해도 화면 공간 기법보다 뛰어난 결과를 얻을 수 있으며, 특히 화면 밖 반사와 접촉 그림자에서 효과적입니다. 대부분의 게임은 이를 모든 요소에 적용하지 않고 필요한 곳에 선택적으로 사용합니다.

정확한 레이 트레이싱 반사와 접촉 그림자가 표현된 고급 쇼룸의 광택 있는 빨간 스포츠카

심층 자료:

5. 소프트웨어 레이 트레이싱(Lumen 방식) ​

모든 플레이어가 RTX 카드를 사용하는 것은 아니므로 엔진은 거리 필드 또는 서피스 캐시 기반의 대체 방식도 제공합니다. 예를 들어 Unreal의 Lumen은 저렴한 확산 GI를 구현하기 위해 부호 있는 거리 필드와 서피스 캐시를 대상으로 트레이싱하고, 필요할 때만 하드웨어 광선으로 전환합니다. AAA 게임이 콘솔에서 "레이 트레이싱 같은 비주얼"을 구현하는 방식입니다. CG Channel의 5.8 요약에 따르면 UE 5.8에는 Lumen의 고품질 경로보다 약 두 배 빠르고 PlayStation 5에서 60fps를 목표로 하는 "Lumen Lite" 모드가 추가됐으며, 확률적 다중 조명 시스템인 MegaLights도 프로덕션 사용 가능 단계로 승격됐습니다.

스테인드글라스의 색 번짐이 표현된 대성당 내부와 근사 지오메트리를 드러내는 SDF 와이어프레임 오버레이

심층 자료:

6. ReSTIR와 리저버 샘플링 ​

수천 개의 광원을 사용하는 직접 및 간접 조명에서 ReSTIR(Reservoir Spatio-Temporal Importance Resampling, 리저버 시공간 중요도 재샘플링)는 픽셀과 프레임 사이에서 조명 샘플을 재사용합니다. 덕분에 패스 트레이싱을 사용하는 Cyberpunk 2077 같은 게임은 픽셀당 한두 개의 광선만으로도 노이즈를 낮게 유지할 수 있습니다. 패스 트레이싱이 하이엔드 렌더링의 목표로 자리 잡으면서 더 많은 엔진에서 이 기술을 보게 될 것입니다.

젖은 노면의 레이 트레이싱 반사와 눈에 보이는 반사광 경로가 표현된 사이버펑크 거리

심층 자료:

7. 볼류메트릭 구름, 안개, 대기 ​

하늘은 3D 노이즈와 밀도 볼륨을 통과하는 레이 마칭으로 구현합니다. 대기는 태양과 달의 전환을 표현하기 위해 미리 계산된 산란 테이블(Bruneton 방식)을 사용합니다. 안개는 로컬 조명을 포착하는 프로셀 그리드, 즉 뷰 프러스텀에 정렬된 3D 텍스처와 유사한 구조로 구현됩니다. 이 기술들을 결합하면 단순한 스카이박스 대신 "하나의 시스템으로 작동하는 날씨"를 구현할 수 있습니다.

볼류메트릭 구름과 안개 낀 공기를 뚫고 비치는 빛내림이 표현된 석양의 산악 계곡

심층 자료:

8. 캐스케이드 섀도 맵과 가상 섀도 맵 ​

태양 그림자를 구현할 때 캐스케이드 섀도 맵은 프러스텀을 여러 거리 구간으로 나누고 각 구간을 적절한 해상도로 렌더링합니다. 가상 섀도 맵은 여기서 더 나아가 하나의 거대한 섀도 맵을 페이지로 분할하고, 카메라에서 보이는 페이지만 렌더링합니다. AAA 게임이 막대한 메모리 비용 없이도 플레이어 주변의 선명한 그림자를 유지하는 방식입니다. Epic의 VSM 문서에 따르면 가상 해상도는 광원당 16k×16k이며, Tom Looman의 글에 따르면 UE 5.8에는 멀리 있는 그림자 캐스터를 훨씬 낮은 해상도로 클립맵에 그리는 사전 필터링 원거리 경로와 페이지 무효화 제한 기능이 추가됐습니다.

카메라 근처의 그림자 디테일을 보여주기 위해 세 가지 색상의 캐스케이드 프러스텀을 겹쳐 표시한 야외 장면

심층 자료:

9. 화면 공간 효과(SSAO, SSR, SSGI, SSSSS) ​

깊이 및 노멀 버퍼를 저렴하게 읽어 앰비언트 오클루전(SSAO), 반사(SSR), 1회 반사 글로벌 일루미네이션(SSGI), 피부용 서브서피스 스캐터링(SSSSS)을 구현할 수 있습니다. 화면 밖의 디테일을 처리하지 못하기 때문에 레이 트레이싱이 이를 대체하고 있지만, 빠른 기본 방식으로는 여전히 널리 사용됩니다.

왼쪽의 평면적인 조명과 오른쪽의 SSAO, SSR, SSGI 적용 결과를 나란히 비교하는 주방 장면 심층 자료: - Mittring, [차세대 탐구: CryENGINE 2](https://www.crytek.com/wp-content/uploads/Finding%20Next%20Gen%20-%20CryEngine%202.pdf) (SIGGRAPH 2007, 최초의 SSAO 논문). - McGuire 외, [확장 가능한 앰비언트 옵스큐어런스](https://research.nvidia.com/publication/scalable-ambient-obscurance) (HPG 2012, 현대적인 SSAO). - Stachowiak 및 Uludag, [확률적 스크린 공간 반사](https://www.ea.com/frostbite/news/stochastic-screen-space-reflections) (Frostbite, SSR의 대표 참고 자료). - Jimenez, [분리 가능한 서브서피스 스캐터링](https://www.iryoku.com/separable-sss/) (대부분의 AAA 엔진에서 피부에 사용하는 기법). - Mara 외, [딥 스크린 공간](https://research.activision.com/publications/2016/09/deep-g-buffers-for-stable-global-illumination-approximation) (Activision, SSGI 계보에 속하는 기법).

10. 시간적 안티앨리어싱과 ML 업스케일링(DLSS, FSR, XeSS) ​

프레임을 더 낮은 내부 해상도로 렌더링한 뒤 모션 벡터, 깊이, 이전 프레임 정보를 사용해 재구성합니다. ML 기반 업스케일러(DLSS 4, FSR 4, XeSS)는 여기에 프레임 생성을 추가해 옵티컬 플로로 중간 프레임을 보간합니다. AMD의 FSR "Redstone"은 RDNA 4 하드웨어에서 ML 프레임 생성, 레이 재생성, 신경망 래디언스 캐시를 추가해 FSR 4를 확장합니다. 이는 업스케일링과 디노이징이 하나의 신경망 단계로 통합되고 있다는 가장 분명한 신호입니다. 이제 대부분의 AAA 타이틀은 업스케일러가 켜져 있다는 전제로 출시되며, 이는 프레임의 나머지 처리 예산을 배분하는 방식까지 바꿉니다.

동일한 캐릭터를 보여 주는 저해상도 입력과 선명한 ML 재구성 출력의 나란한 비교

심층 자료:

11. GPU 주도 렌더링과 메시 셰이더 ​

컬링, LOD 선택, 드로 제출이 모두 GPU에서 실행됩니다. 메시 셰이더는 정점/지오메트리/테셀레이션 파이프라인을 메시릿을 출력하는 더 유연한 컴퓨트 스타일 단계로 대체합니다. 이를 멀티 드로 인다이렉트와 결합하면 CPU를 오브젝트별 핵심 루프에서 완전히 제외할 수 있습니다.

GPU 주도 렌더링을 보여 주는 색상별 메시릿 클러스터 오버레이가 적용된 외계 우주항 장면

심층 자료:

12. 머리카락, 천, 피부 렌더링 ​

머리카락은 스트랜드 기반 지오메트리(NVIDIA HairWorks, AMD TressFX 또는 엔진 자체 시스템)와 함께 Marschner 스타일의 비등방성 셰이딩을 사용합니다. 천은 위치 기반 동역학을 이용해 GPU에서 시뮬레이션하고 비등방성 스페큘러로 렌더링합니다. 피부에는 스크린 공간 서브서피스 스캐터링과 사전 적분된 랩 라이팅을 사용합니다. 이 세 요소는 대개 AAA와 인디 게임의 예산 차이가 가장 뚜렷하게 드러나는 부분입니다.

스트랜드 기반 머리카락, 천 망토, 서브서피스 스캐터링이 적용된 피부를 지닌 전사의 클로즈업

심층 자료:

13. 데칼, 가상 텍스처링, 머티리얼 레이어링 ​

표면의 다양성은 깊이 버퍼에 투영한 레이어드 데칼(총알 자국, 흙, 피, 때)과 필요한 순간에 고해상도 디테일을 스트리밍하는 가상 텍스처에서 나옵니다. 머티리얼 레이어링은 마스크와 트라이플래너 투영을 사용해 픽셀마다 여러 PBR 세트를 혼합합니다. 덕분에 하나의 바위가 다섯 가지 바위처럼 보일 수 있습니다.

총알 자국 데칼과 그래피티가 있는 풍화된 콘크리트 벙커 벽 및 삽입된 가상 텍스처 페이지 아틀라스

심층 자료:

14. 순서 독립 투명도 ​

머리카락, 나뭇잎, 파티클, 유리는 깔끔하게 정렬되지 않습니다. AAA 엔진은 가중 혼합 OIT, 깊이 필링, 픽셀별 연결 리스트 같은 기법을 사용해 CPU 정렬 단계 없이 이들을 올바르게 렌더링합니다. 나뭇잎이 빽빽한 장면에서는 눈에 잘 띄지 않으면서도 프레임 비용이 가장 많이 드는 부분 중 하나입니다.

겹쳐진 반투명 나뭇잎, 연기, 유리 물방울, 반투명 머리카락이 있는 숲 장면

심층 자료:

15. 신경망 래디언스 캐싱과 ML 디노이저 ​

가장 최신의 계층입니다. NVIDIA의 신경망 래디언스 캐시는 장면별 간접광을 학습하고, 더 많은 광선을 추적하는 대신 캐시를 조회합니다. ML 디노이저(OptiX, Intel Open Image Denoise, 자체 개발 솔루션)는 희소한 레이 트레이싱 신호를 몇 밀리초 만에 정리합니다. 앞으로 2년 동안 이 분야가 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

왼쪽의 노이즈가 많은 1-spp 레이 트레이싱 대성당과 오른쪽의 깨끗한 ML 디노이징 결과

심층 자료:

브라우저에서 이것이 의미하는 것 ​

저희는 이러한 기법 중 여러 가지를 WebGPU 기반 오픈 월드 브라우저 엔진에 적용해 출시했습니다. 캐스케이디드 섀도 맵, GPU 주도 인스턴싱, 트라이플래너 PBR, 스크린 공간 안개, 클립맵 기반 가상화 지형이 모두 브라우저 탭에서 120 FPS로 실행됩니다. 2026년 9월 기준으로 WebGPU 자체는 Chrome과 Edge에서는 버전 113부터, Safari 26에서는 macOS, iOS, iPadOS, visionOS 전반에서, Firefox에서는 Windows(141)와 Apple Silicon Mac(145 이상)에서 기본 활성화되어 있습니다. Linux는 gpuweb 구현 현황에 따르면 아직 Nightly에 머물러 있습니다. Three.js는 r185에서 WebGPU 렌더러를 기본 경로로 제공하며, Babylon.js 9(2026년 3월)는 Babylon.js 9.0 발표에 따르면 그 위에 클러스터드 라이팅과 컴퓨트 셰이더 기반 볼류메트릭을 추가했습니다. 나머지 기능(하드웨어 레이 트레이싱, 메시 셰이더, ML 업스케일링)은 아직 WebGPU 명세에 포함되지 않았으므로, 현재 웹에서는 컴퓨트 셰이더 에뮬레이션으로 구현해야 합니다. 더 자세히 알아보려면 브라우저 오픈 월드 기술, 랜드스케이프 생성, 게임을 위한 WebGPU와 WebGL 비교, 2026년 웹 게임 기술 스택 가이드를 참고하세요. 특정 브라우저가 어떤 기능을 노출하는지 확인하려면 WebGL/WebGPU 검사기에서 어댑터 기능과 제한을 확인할 수 있습니다.

자주 묻는 질문 ​

2026년에 WebGPU를 사용해 브라우저에서 실행할 수 있는 렌더링 기법은 무엇인가요? ​

전용 하드웨어 유닛이 필요하지 않은 기법은 대부분 실행할 수 있습니다. PBR, 디퍼드 및 비저빌리티 버퍼 셰이딩, 캐스케이디드 섀도 맵, 스크린 공간 AO와 반사, 볼류메트릭 안개와 구름, TAA, 컴퓨트 셰이더를 통한 GPU 주도 컬링, 순서 독립 투명도, 클러스터 기반 지오메트리 스트리밍은 모두 현재 WebGPU에서 작동하며, 저희 브라우저 엔진에서도 이 중 여러 기법을 사용하고 있습니다. 빠진 것은 명세에 노출되지 않은 하드웨어 단계에 의존하는 기능입니다. 여기에는 하드웨어 레이 트레이싱, 메시 셰이더, DLSS와 FSR 같은 벤더 ML 업스케일러가 포함됩니다. 레이 트레이싱과 Nanite 스타일의 클러스터 컬링을 컴퓨트에서 에뮬레이션할 수 있고 실제로 그렇게 구현하는 사례도 있지만, 네이티브와는 성능 차이가 클 수 있습니다. 이러한 차이가 게임 성능 예산에 어떤 의미인지 WebGPU와 WebGL 비교 가이드에서 자세히 설명합니다.

게임에서 콘택트 섀도란 무엇인가요? ​

콘택트 섀도는 오브젝트가 실제로 표면과 맞닿는 곳에 생기는 짧고 선명한 그림자입니다. 예를 들면 바닥을 딛는 발, 테이블 위의 컵, 벽과 바닥이 만나는 틈에 생기는 그림자입니다. 일반적인 섀도 맵은 바이어스와 해상도 한계 때문에 이를 흐리게 표현하거나 놓칠 수 있으므로, 엔진은 전용 패스를 추가합니다. 보통 깊이 버퍼를 대상으로 짧은 스크린 공간 레이 마칭을 수행하거나, 레이 트레이싱 렌더러에서는 매우 짧은 그림자 광선 몇 개를 사용합니다. 비용이 적게 들면서도 오브젝트가 공중에 떠 보이지 않게 해 주는 기법입니다. 웹에서는 three.js의 콘택트 섀도 예제가 오브젝트의 깊이를 지면 평면에 렌더링해 이를 흉내 냅니다. 제품 이미지에는 적합하지만 전체 장면에 적용하기는 까다롭습니다.

가상 섀도 맵이란 무엇이며, 브라우저에서도 사용할 수 있나요? ​

가상 섀도 맵은 하나의 거대한 섀도 맵을 페이지 집합으로 취급하고, 카메라가 실제로 볼 수 있는 페이지에 필요한 해상도만큼만 할당하고 렌더링합니다. Unreal의 경우 광원마다 16k × 16k 크기를 사용한다고 Epic 문서에 나와 있습니다. 전체 맵의 비용을 부담하지 않으면서도 가까운 곳에서 픽셀 단위에 가까운 정밀한 그림자를 얻을 수 있습니다. 2026년 9월 기준으로 VSM을 제공하는 브라우저 엔진은 없습니다. Three.js는 WebGPU 렌더러에서 캐스케이디드 섀도 맵과 PCSS 소프트 섀도를 제공하며, Babylon.js에는 CascadedShadowGenerator가 있습니다. 원칙적으로 WebGPU에서도 VSM을 구현할 수 있습니다. 컴퓨트와 인다이렉트 드로를 조합하면 되기 때문입니다. 하지만 아직 범용 구현을 출시한 곳은 없으므로, 브라우저 탭에서는 캐스케이드 방식이 여전히 실용적인 해법입니다.

웹 게임에 가장 적합한 머리카락 렌더링 기법은 무엇인가요? ​

헤어 스트랜드 시뮬레이션은 건너뛰고 헤어 카드를 효과적으로 셰이딩하세요. 실시간 스트랜드 헤어(TressFX, Unreal의 그룸 시스템)에는 컴퓨팅 부하가 큰 시뮬레이션과 대규모 순서 독립 투명도 처리가 필요합니다. 이는 네이티브 환경에서도 무거우며, 2026년 9월 기준 three.js나 Babylon.js에는 바로 사용할 수 있는 구현체가 없습니다. 웹에 적합한 구성은 텍스처와 알파 테스트를 적용한 수십 장의 헤어 카드에 three.js의 TSL이나 Babylon의 노드 머티리얼로 작성한 이방성 Kajiya-Kay 또는 단순화된 Marschner 하이라이트를 적용하고, 가장자리를 부드럽게 유지하기 위해 알파 테스트 후 블렌딩하는 2패스 렌더링을 사용하며, 카드 텍스처에 저렴한 앰비언트 오클루전 항을 베이크하는 것입니다. 움직임이 필요하다면 스트랜드를 시뮬레이션하는 대신 소수의 본 체인을 구동하세요. 이렇게 하면 프레임 시간의 극히 일부만 사용하면서도 대부분의 시각적 효과를 얻을 수 있습니다. 통합 GPU에서 전체 장면의 예산이 16ms에 불과할 때는 이 점이 중요합니다.

이 목록은 2026년에도 여전히 정확한가요? ​

그렇습니다. 2026년 5월 이후의 변화는 새로운 범주가 추가된 것이 아니라 기존 기법이 개선된 것입니다. UE 5.8(2026년 6월)은 MegaLights를 프로덕션 환경에서 사용할 수 있는 수준으로 끌어올렸고, Lumen Lite와 비용이 더 낮은 원거리 가상 섀도 맵을 추가했으며, Unreal Engine 6 이전의 마지막 5.x 릴리스입니다. AMD의 FSR Redstone은 프레임 생성, 레이 재생성, 뉴럴 래디언스 캐시를 하나의 ML 패키지로 통합해 마지막 두 섹션에서 설명한 방향성을 확인해 주었습니다. 또한 WebGPU가 모든 주요 브라우저에 도입되었으므로, 이제 위의 "브라우저에 이것이 의미하는 것" 섹션은 플랫폼의 준비 여부가 아니라 어떤 기법을 포팅할지에 관한 내용입니다.

전체 스택을 더 깊이 알아보기 ​

책을 한 권만 읽는다면 Real-Time Rendering 제4판이 위에서 다룬 주제 대부분을 포괄하는 표준 참고서입니다. 최신 연구를 계속 살펴보려면 SIGGRAPH의 "Advances in Real-Time Rendering in Games" 강좌 아카이브(advances.realtimerendering.com)에서 2006년까지 거슬러 올라가는 AAA 엔진 심층 분석 자료의 무료 PDF를 확인할 수 있습니다. 특정 게임이 프레임을 어떻게 렌더링하는지 분석한 프로덕션 해설을 찾는다면 Adrian Courrèges의 GPU 프로파일링 글은 반드시 읽어야 할 자료입니다.