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NVIDIA의 10년 40종 데모

이 사진의 유래는 여길 참고하세요 http://gigglehd.com/zbxe/12177721

http://gigglehd.com/zbxe/4884793

2010.12.05 00:24:48

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AMD가 다이렉트 X 11을 지원하는 그래픽카드인 라데온 HD 5000 시리즈를 먼저 출시하자, NVIDIA는 이에 맞서기 위해 지포스 GTX 400 시리즈를 출시하여 본격적인 경쟁에 나섰습니다. 그리고 플래그쉽 모델인 지포스 GTX 480의 실력을 보여주기 위해 NVIDIA는 새로운 데모를 공개하였습니다.

GF100 코어 발표와 같이 NVIDIA가 공개한 데모. 슈퍼소닉 슬레드(Supersonic Sled)

NVIDIA는 각 세대의 제품을 발표할 때마다 그 제품의 성능을 제일 잘 보여줄 수 있는 새로운 데모를 같이 공개하였습니다. 이 데모에는 그래픽카드의 최신 특징과 기술들을 잘 반영할 수 있는 컨텐츠가 담겨져 있습니다.

따라서, 그래픽카드의 데모를 보면 그 그래픽카드의 특징과 성능을 알 수 있습니다. 따라서 이번에는 NVIDIA가 지난 10년동안 공개했던 10종의 데모들을 소개해 보도록 하겠습니다.

다이렉트 X 7 데모: 버블(Bubble)

NVIDIA의 데모는 지포스 256 시절부터 시작됩니다. 초기에는 단순한 기술의 시연에 불과했지만 나중에는 데모 진행에 스토리를 넣기 시작했고, 음악과 감정을 싣게 되었습니다. 또한 외부 개발자들과 같이 제작하게 되었고 심지어 물리 엔진까지 넣게 되었지요.

하지만 이 버블 데모는 초기 데모인 만큼 지금 보면 매우 간단하며, 지포스 256 이상의 그래픽카드에서 실행 가능합니다. 순수한 기술 데모로서 입방체에 반사되는 영상을 보여주는 데모입니다. 데모 중에는 가운데에 버블이 떠다니면서 회전하는데, 이에 따라 여기에 비춰지는 주위 모습이 달라지게 됩니다. 분명 위 스크린샷만 보고 그냥 공 하나가 떠있을 뿐인데 저게 뭐 대단한 거냐고 물으실 분도 있으시겠지만.

저 버블-방울-은 회전 방향을 조절할 수도 있으며 회전 속도도 점점 빨라집니다. 또한 마우스 커서를 통해 방울의 모양을 바꿀 수도 있습니다. 이건 직접 보지 않으면 실감하기 어려운 것이지요. 그렇다면 많은 분들이 도대체 어떻게 저런 장면을 그려낸 것인지 궁금하게 생각하실 건데, 그 다음 스크린샷을 보면 알 수 있습니다.

마우스로 버블의 모양을 바꾸는 것 외에도, 데모에서는 몇개의 단축키를 사용하여 버블의 각종 구조를 볼 수 있습니다. W를 누르면 텍스처 맵핑을 하지 않고 버텍스 조합으로 이루어진 버블 폴리곤의 구조를 볼 수 있습니다.

2, 3, 4 키를 누르면 버블에 더 가까이 접근해서 볼 수 있으며 더 큰 폭으로 변화시킬 수 있습니다. 많은 수의 버텍스를 사용하는 것이 3D 오브젝트 변화의 다양성을 보증하는 것입니다.

6면 입방체의 텍스처 맵핑 구성

이 데모는 입방체에 묘사되는 주변 환경의 텍스처 맵핑 기술을 보여줍니다. T 키를 누르면 버블 표면의 맵핑이 입방체의 6개 면으로 나뉘어집니다. 그렇다면 구체 표면의 경계나 테두리가 없는 맵핑은 6개의 면으로 구성된 것일까요? 당연히 아닙니다. 사실 입방체의 배경 맵핑은 이 기술의 명칭일 뿐이며, 진정한 데모에서 나오는 화면은 더 복잡한 다면체로 세분하여 무수한 다변형을 사용하여 만든 것입니다. 중학교 수학의 도형 부분에서 무수히 많은 각을 가진 정다각형이 나오는데, 여기의 구체가 바로 이런 종류의 정 다면체입니다.

따라서 이 데모는 당시의 분위기에 따라, 입체 기하의 컨텐츠를 늘리고, 버텍스를 많이 사용하고, 다면체를 구에 가까울 정도로 면의 수를 늘리고, 각각의 면에 정밀한 텍스처 맵핑을 사용하였습니다. 3D 그래픽 렌더링에서 제일 중요한 2가지, 공간 구조와 오브젝트 표면 맵핑을 이 데모는 매우 세밀하게 묘사하였습니다.

NVIDIA의 첫번째 데모는 데모가 갖추어야 할 모든 것을 다 가지고 있습니다. 사용자의 조작에 많은 비중을 두었을 뿐만 아니라 그래픽 기술을 강조하였습니다.

다이렉트 X 7 데모: 크리스탈 볼(Crystal Ball)

버블 데모와 다르게, 크리스탈 볼 데모는 전체 화면으로 실행됩니다.

다이렉트 X 7 시절은 NVIDIA가 제일 잘 나가던 시절 중의 하나였습니다. NVIDIA는 지포스 256 그래픽카드를 전력으로 보급함과 동시에, 처음으로 GPU라는 개념을 도입하여, GPU가 가지고 있는 혁명적인 특징인 하드웨어 T&L(Transform and Lighting) 렌더링 능력을 대량으로 홍보하였습니다.

하드웨어 T&L은 원래 CPU에서 처리하던 빛과 그림자츼 치환을 그래픽 칩에게 념겨준 것으로, 빛의 특수 효과는 3D 장면에서 매우 큰 비중을 차지하기에 이런 기술의 실현은 3D 성능을 대폭 향상시켰습니다. 따라서 그래픽 칩에 GPU라는 명칭이 붙게 된 것입니다.

이 데모의 주인공인 크리스탈 볼은 세마리의 사자 조각 위에 올려져 있습니다. 이 크리스탈 볼은 주위 환경의 광선 횽과를 동적으로 보여주고 있습니다. 또한 투명한 크리스탈 볼은 더 정밀한 환경 묘사 기술을 사용하여, 처음으로 나왔던 버블 데모가 단순한 입방체를 사용했던 것과는 달리, 크리스탈 볼 데모는 하드웨어 T&L 기술을 통하여 최고급의 렌더링 기술을 보여주었습니다.

시간에 따라 빛의 움직임은 계속 변하며, 크리스탈 볼 내부에는 절벽 위의 유럽식 성채와, 그 창에 비치는 태양의 빛까지 묘사됩니다. 메뉴에서 어떤 특수 효과를 만들 것인지를 선택할 수 있는데, 이것들은 모두 계속 변하는 광원의 동적인 묘사입니다.

NVIDIA의 데모에서 사용되던 메뉴가 이때 등장하기 시작하였습니다.

NVIDIA는 이 데모 메뉴에서 네비게이션이라는 조작 기능을 넣었습니다. 오브젝트 동심원의 시야각 회전, 자유 이동, 광원의 방향 등을 바꿀 수 있습니다.

다이렉트 X 7 데모: 그라스(Grass)

이름을 보면 알겠지만, 그라스 데모는 태양빛이 1000개의 풀밭을 비춰주는 데모입니다. 비록 풀의 구조가 매우 간단하고, 흙의 표현은 거칠며, 물의 흐름과 하늘의 표현은 한가지밖에 없지만, 이 데모의 제일 큰 특징은 대규모의 풀이 빛을 받는 장면, 구름의 그림자와 미세한 바람에 따른 움직임입니다.

거대한 NVIDIA 로고

화면에서 나타나는 하늘과 구름은 여러 층의 텍스처를 사용했고, 태양빛은 풀 위에 백반 현상을 만들어서 꽤 화려합니다. 또한 화면에 표시되는 오브젝트들의 멀고 가까움에 따라 서로 다른 동적 세부 처리가 이루어지기 때문에, 비록 간단한 풀밭이지만 그 전체적인 표현이 괜찮은 편입니다. 물론 이 데모의 핵심은 하드웨어 T&L이며, 최초의 GPU가 가지고 있는 기능이 어떤 것인지 사용자들에게 설명해준 것입니다.

H 키를 누르면 메뉴 도움말이 나옵니다

H 키를 누르면 나오는 메뉴 도움말을 보면, 마우스를 사용한 전진/후진, 좌/우 회전, 날씨의 변화, 움직이는 속도의 변화, 텍스처의 변화 등을 조절할 수 있음을 알 수 있습니다.

이것은 또한 지포스 256 시대의 제일 마지막 데모이기도 합니다. 이제부터는 지포스 2 Ti 시대의 데모입니다.

다이렉트 X 7 데모 : 라이트닝(Lighting)

지포스 256은 NVIDIA의 첫번째 다이렉트 X 7 그래픽카드로 세계 최초의 하드웨어 T&L을 지원하는 GPU입니다. 지포스 256의 성공에 따라 NVIDIA는 그 성능을 높인 지포스 2 Ti 시리즈 제품을 출시했습니다. 비록 스펙은 그리 높아지지 않았지만 3D 성능은 대폭 개선되었습니다. 따라서 지포스 2 Ti 시리즈의 데모는 빛과 그림자의 치환 효과 외에도 데모의 렌더링 수준을 더 높였습니다.

이 데모의 크기는 작으며 그 구조도 매우 간단합니다. 지포스 2 GTS의 그래픽 코어는 실시간 광선 특수 효과이며, 이 데모에서는 금속 판으로 된 NVIDIA의 로고 위에 번개가 떨어져서 그 불꽃이 사방으로 튀는 광경을 볼 수 있습니다.

지포스 2 Ti는 지포스 256의 업그레이드 버전으로 처리 능력이 대폭 상승하였습니다. 여전히 다이렉트 X 7 스펙의 GPU이지만, 2세대 T&L 효과를 강조하였습니다.

다이렉트 X 7 데모: 그루브(Grove)

창모드 실행

몇개의 반딧불이 나무 주위를 날고 있씁니다. 각각의 반딧불은 하나의 동적인 광원이며, 빛이 나뭇잎 사이를 지나갈때 나뭇잎에 서로 다른 색의 빛을 비춰주게 됩니다. 이 데모도 조작성이 매우 높아 왼쪽의 조작 패널에서 매우 자세한 나무 구조를 조절할 수 있으며, 새로운 요소를 추가할 수도 있습니다.

depth. 나뭇잎의 수를 결정합니다.

balance. 나뭇 가지의 생장 방식을 결정합니다.

twist. 나뭇 가지의 휘어짐을 결정합니다.

spread. 나뭇 가지의 퍼짐을 결정합니다.

branch size. 나무 기둥의 두께를 결정합니다.

fullness. 나뭇 가지의 길이를 결정합니다.

이 데모는 매우 간단해 보이지만 각종 옵션을 조작할수록 그 복잡도가 강해지게 됩니다. NVDIA의 최고급 그래픽카드였던 지포스 7900GTX에서도 최고 옵션 20프레임을 소화하지 못했으니까요.

다른 NVIDIA 데모와 마찬가지로, H 키를 누르면 도움말 메뉴가 뜹니다. 1~8 키를 누르면 빈딧불 광원의 수를 정하며, W 키는 3D 모델링 구조를 보여주고, L 키는 나뭇잎의 텍스처 색을 바꿔줍니다.

그 중에 제일 복잡한 것은 G 키를 눌러서 여러 나무를 만들어 내는 것입니다. 더 복잡한 나무에 8개의 반딧불을 모두 사용하면 그 부하는 상당히 심해집니다. G 키까지 눌러 나무를 여러개로 늘리면 지포스 7900GTX에서 1프레임도 제대로 나오지 않게 됩니다.

이 나무 데모의 복잡도는 지금까지 소개한 데모 중에서 최고급입니다. 하지만 핵심 기술은 변화가 없으며 여전히 하드웨어 T&L 치환 효과를 사용합니다. 복잡한 장면과 광원 변화를 사용하여 지포스 2 시리즈의 개선된 하드웨어 T&L 엔진의 우수함을 보여주는데 주력하였으며, 이젠 세대의 코어에서는 불가능했던 강력한 렌더링 성능을 강조하였습니다.

다이렉트 X 7 데모: 토이 솔저(Toy Soldier)

앞에서 소개한 몇개의 데모를 보면, NVIDIA의 데모는 NVIDIA의 기술을 강조한다는 느낌을 받았을 것입니다. 다이렉트 X 7의 T&L과 NVIDIA의 출중한 성능을 보여주었지만 데모 자체의 화면은 평범한 수준이었습니다.

토이 솔저 데모는 지포스 2 시리즈 기반이지만 지포스 2 Go 칩셋을 위해 출시된 것입니다. 이 데모가 지금까지의 데모와 다른 점은 화면 묘사가 매우 정밀하고 각각의 장난감 군인들의 세부적인 묘사까지 되어 있다는 점입니다.

바닥에 반사되는 인형의 모습들

스크린 오른쪽 위의 Panic 버튼을 누르면 대형 기계 로봇이 등장합니다.

도망가는 장난감 인형들

이 데모는 지포스 2 Go의 강력한 T&L 성능을 강조하였을 뿐만 아니라 일종의 스토리를 포함하고 있기도 합니다.

다이렉트 X 7 데모: 크리처(Ctreature)

지포스 2 Ti라는 최고급형 제품의 발표에 맞춰, NVIDIA가 개발한 데모의 수준도 더 높아져야 됐지만, 당시에 제일 많이 팔리는 제품은 지포스 2 MX 시리즈였습니다. 이 그래픽카드를 써보지 않은 사람은 없겠지요. NVIDIA는 지금까지 메인스트림 사용자들을 위한 데모를 제공하지 않았지만 이번에 지포스 2 MX 시리즈를 위해 새 데모를 개발하게 되었습니다.

크리처는 바다 속이 배경으로 NVIDIA가 창조해낸 괴물이 돌아다니는 데모입니다. 이 데모는 태양빛의 수면 반사 묘사를 잴 표현하고 있으며, 괴물 몸에 비치는 산란광도 표현하고 있습니다. 또한 각도에 따라 바다 물의 색이 달라지게 됩니다.

버텍스, 폴리곤, 텍스처 맵핑을 수행 전의 모델

이 데모에서는 하드웨어 T&L을 보여주었지만, 스펙이 낮은 지포스 2 MX 시리즈를 대상으로 설계한 것이 특징입니다.

다이렉트 X 7 데모: 케이브(Cave)

케이브 데모는 고대 원시인들의 동굴 벽화를 묘사한 것으로, 시점이 이동할 때마다 우리가 보는 동굴 벽의 그림-NVIDIA의 로고-들이 변하게 됩니다.

NVDIA의 눈 모양 로고가 도처에 있습니다

사용된 그래픽 기술의 소개

이 데모는 지금 보면 매우 간단해 보입니다. 각양 각색의 NVIDIA 로고는 대량의 3D 렌더링 기술을 사용하고 있는데, 하드웨어 T&L, 입방체의 환경 맵핑, 텍스처 압축, 실시간 수면 렌더링, 베지어 곡선(Bézier Curve) 등의 기술이 그것입니다. H 키를 눌러 도움말을 불러내면 다양한 컨트롤이 가능합니다.

이 데모는 NVIDIA와 게임 개발사인 Funlabs이 같이 개발한 것이기 때문에 지금까지의 NVIDIA 데모와 스타일이 많이 다릅니다. 컨트롤도 매우 복잡한 편.

이 데모의 특이한 점이라면 화면 보호기로 설정 가능하고, 윈앰프의 플러그인으로도 사용 가능하다는 점입니다.

다이렉트 X 7 데모: 고딕 채플(Gothic Chapel)

고딕 양식의 예배당은 커다란 채색 유리의 창이 특징입니다. 따라서 이 데모는 창을 통해 들어오는 빛의 효과를 주로 보여주고 있으며, 창의 여러 가지 색에 따라 투과된 빛의 묘사도 달라지게 됩니다.

이 목적을 실현하기 위해 이 데모에서는 픽셀 급의 빛 묘사, 파티클 시스템 광원, 질량감을갖춘 빛과 연기의 묘사 등을 사용하고 있습니다. W 키를 누르면 창문에서 들어온 빛이 어떻게 반사되어 묘사되는지를 알려줍니다.

이 데모는 케이브 데모와 마찬가지로 Vunlabs와 NVIDIA가 같이 개발한 것입니다. 따라서 사용된 3D 렌더링 기술은 기본적으로 같습니다.

다이렉트 X 8 데모: 프린시플 오브 쉐이딩(Principles of Shading)

다이렉트 X 8이 오면서 새로운 3D 렌더링 모드-지금까지도 여전히 사용되고 있는 픽셀과 버텍스의 분리 렌더링을 사용하게 됐습니다. 따라서 NVIDIA의 지포스 3 Ti 시리즈는 새로운 제품의 강력한 픽셀/버텍스 렌더링 성능을 알려야 할 필요가 있었습니다.

프린시플 오브 쉐이딩은 지포스 3 Ti 출시 후에 나온 순수 기술적 데모로서, NVIDIA의 3D 로고를 샘플로 하여, 버텍스에서부터 모델링까지 여러 멀티 택스처 맵핑 과정을 거쳐 생동감 넘치는 구조를 만들어내고 있습니다.

이 데모는 3가지 맵핑 모드가 있습니다.

버텍스, 폴리곤, 3D 모델의 모델링 후 화면입니다.

기초 맵핑, 반사 맵핑, 기초+반사 맵핑.

기초 맵핑에 범프 맵핑을 처리. 오른쪽 아래의 맵핑 기술 소개를 잘 보세요.

이런 모델 데모 과정을 거쳐서, 위에서부터 아래쪽으로 범프 맵핑, 범프+반사 맵핑, 범프+반사+틀 맵핑을 보게 됩니다.

범프 맵핑, 범프+반사 맵핑, 범프+반사+틀 맵핑

다이렉트 X 8 데모: 카멜레온(Chameleon)

카멜레온이라는 이름에서, 이 데모가 맵핑 위주의 데모라는 것을 알 수 있습니다. 단순 기술 데모와는 다르게 매우 생동감이 있으며 사람들에 깊은 인상을 남겨주는 데모입니다.

NVIDIA의 그래픽카드는 지포스 3 Ti부터 다이렉트 X 8을 지원하기 시작하여, 주요 기술이 하드웨어 T&L에서 픽셀/버텍스 렌더링으로 바뀌게 되었습니다. 카멜레온은 픽셀 렌더링의 우수함을 보여주는 데모로서 보통 맵핑, 거울 맵핑, 반사 맵핑 등의 다양하고 복잡한 효과를 보여줍니다. 카멜레온이 숲 속을 천천히 걸어가면서 피부의 색이 주위 환경에 따라 다양한 색으로 변하게 됩니다.

다소 특이한 모델도 있습니다.

또한 카멜레온 데모에서 '카멜레온 마크'라는 테스트 프로그램도 파생되어 나왔습니다. 카멜레온의 피부 색을 리얼(Real), 샤이니(Shiny), 글래스(Glass)의 3가지로 테스트 할 수 있으며, 각각의 테스트는 1024x768x32, 1280x1024x32, 1600x1200x32에서 진행할 수 있습니다. 테스트 결과는 바이너리 형식으로 fps.txt에 저장되며 이 테스트는 NVIDIA 공식 사이트에서 받을 수 있습니다. 지금은 그래픽카드들의 성능이 너무 좋아서 카멜레온의 피부가 변하는 속도가 너무 빨라 별로 의미가 없지만 -_-)

다이렉트 X 8 데모: 졸타 더 매그니피센트(Zoltar the Magnificent)

Zoltar the Magnificent는 지포스 3 Ti 버텍스 렌더링을 사용한 것으로, 이 데모에서는 대략 2만개의 삼각형을 사용하여 등장 인물을 그려내고 있습니다. 입, 뺨, 턱 등은 모두 다른 근육이 움직이며, 눈 주위의 피부 역시 작은 변화가 있습니다. 이런 움직임은 매우 복잡한 버텍스 렌더링을 통해 완성해낸 것입니다.

사람의 표정을 묘사하는 것은 3D 기술에서 매우 큰 난관으로 여겨져 왔습니다.

더 자세한 묘사를 위해 여기서는 노말 맵핑, 미러 맵핑, 범프 맵핑을 사용하였습니다. 이런 상세한 맵핑의 기초는 대량의 버텍스와 폴리곤입니다.

지금 봐도 이 데모의 얼굴을 그려내는데 매우 많은 버텍스와 픽셀이 사용되었음을 볼 수 있습니다.

다이렉트 X 8 데모: 그레이스(Grace)

지포스 4 Ti의 등작은 그래픽 칩의 성능을 다시 한번 상승시켜 주었습니다. 강력한 렌더링 성능을 사용할 수 있는, 여러 스타일의 자세한 데모를 NVIDIA가 개발했으며, 뿐만 아니라 다른 회사와 같이 데모를 만들기도 하였습니다. 데모의 시각적인 효과가 높아짐과 동시에 GPU의 강력한 실력을 더 완벽하게 볼 수 있게 되었습니다.

그레이스는 춤추는 여자를 그려주는 데모입니다. 등장과 동시에 음악이 흐르며 춤을 출 때마다 치마가 움직입니다. 또한 손에서는 공기 방울이 나오지요.

이 데모는 지포스 4 Ti의 인피니티FX 엔진2를 위해 설계하였으며, 그레이스에는 대량의 픽셀과 버텍스 쉐이더를 사용, 몸의 반사 맵핑과 대량의 텍스처 맵핑을 사용하였습니다. 강력한 GPU는 CPU를 대신하여 옷과 공기방울의 물리 연산을 대신 하였으며, 춤을 멈추면 관성에 따라 치마와 머리카락이 자연스럽게 움직입니다.

다이렉트 X 8 데모: 타이드풀(Tidepool)

타이드풀은 지포스 4 Ti의 강력한 인피니티FX 2 엔진을 수면 렌더링에 사용하였습니다. 다이렉트 X 8 시대에서 수면의 렌더링은 게임의 수준을 알려주는 중요한 표지의 하나가 되었습니다. 이 데모에서는 대량의 픽셀 렌더링을 사용하여 수면과 배경의 반사와 광선의 굴절을 묘사하였습니다.

수면과 암석이 교차하는 곳을 잘 보시길. 오른쪽은 Z축 범프 맵핑의 효과가 매우 명확합니다.

물의 흐름을 넣은 후에 3D 모델의 렌더링은 더 복잡해집니다.

그 외에도 수면과 암석이 서로 맞닿는 곳은 정확한 Z축 범프 맵핑을 사용하였으며, 물과 육지가 서로 닿는 곳은 더 세밀한 묘사를 사용하였습니다.

다이렉트 X 8 데모: 스퀴드(Squid)

바다 괴물이 나오는 데모입니다.

복잡한 모델링

금속 재질에 투명한 몸체. 긴 촉수. 넓은 지느르미 등이 특징인 괴물입니다.

기술적인 설명 같은건 없고 간단하군요.

다이렉트 X 8 데모: 울프맨(Wolfman)

실시간으로 털의 움직임과 광택을 묘사하는 깊이있는 텍스처

이 데모는 지포스 4 Ti에서 발표한 제일 화려한 데모입니다. 늑대인간의 모델은 10만개의 폴리곤으로 이루어져 있으며 관절의 움직임에는 61개의 골격을 사용하고 8층의 가죽과 털 묘사가 있습니다. 이를 통해 매우 사실적인 모발 묘사와 완벽한 반사광을 볼 수 있습니다.

이것이 다이렉트 X 8 이라는 것을 잊어서는 안되겠지요. 하지만 그래픽은 훌륭한 편.

지포스 4 Ti의 인피니티FX II 엔진은 각각의 픽셀을 사용하여 조명의 리얼한 묘사를 하는 장면을 보여주었을 뿐만 아니라, 그 속도도 매우 빨랐습니다. 가죽과 털의 색과 밀도는 단독 텍스처를 조절하여 전체적인 형태를 만든 것이며, 이를 통해 더욱 분명한 모양 뿐만 아니라 제각기 다른 모습을 보여주었습니다. 인피니티FX II 엔진의 고급 픽셀 그림자 처리는 3/4종의 텍스처를 지원하며 이런 렌더링을 가속할 수 있습니다. 또한 듀얼 버텍스 쉐도우 프로세싱은 1초에 1억개의 버텍스를 구동하여, 버텍스가 복잡한 픽셀과 텍스처의 중요 구성이라는 것을 보여주었습니다.

완벽한 광원 효과에 진짜같은 텍스처가 입혀진 모습.

늑대인간의 모델링 구성은 매우 복잡하게 이루어져 있습니다.

인피니티FX II 엔진을 사용하여 NVIDIA는 다시 한번 그래픽의 수준을 한층 더 끌어올렸을 뿐만 아니라 더 강력한 그래픽 기능을 제공하였습니다. 듀얼 버텍스 쉐도우 프로세서는 울프맨 데모와 같은 캐릭터에 필요한 복잡한 기하학적 형을 구동할 수 있으며, 픽셀 그림자 처리의 성능을 높여, 더 빠른 영상을 보여주게 되었습니다.

다이렉트 X 8 데모: 트위스터(Twister)

NVIDIA는 지포스 3 Ti와 지포스 4 Ti 시리즈의 저가형 제품을 출시하진 않았지만, 지포스 4 MX 시리즈는 지포스 2 Ti에서 많은 것을 개량한 제품입니다. NVIDIA는 이번에도 저가형 제품을 잊지 않고 새로운 데모를 공개하여 MX 시리즈의 장점을 선보였습니다.

트위스터는 아주 간단한 데모입니다. 지포스 4 MX 의 개선된 픽셀 필레이트와 다중 텍스처 맵핑의 속도 향상을 보여줍니다.

H를 누르면 각종 효과의 적용 수준을 조절할 수 있고, 를 누르면 구조를 볼 수 있습니다.

다이렉트 X 8 데모: 벅스(Bugs)

벅스 데모에서는 산에서 끊임없이 쏟아져 나오는 괴물 곤충을 보여줍니다. 이 데모는 2세대 메모리 아키텍처의 빠른 성능과, 화면에 표시되지 않는 영역은 렌더링에서 제거하는 성능을 보여줍니다. 만약 안티 얼라이싱 효과를 보고 싶다면 컨트롤 패널에서 Alias 명령을 사용하여 창을 하나 불러내는데, 창 안의 그림은 안티를 먹이지 않은 화면입니다. 따라서 이걸롸 화질 비교를 간단하게 할 수 있습니다.

지포스 4 MX를 위해 설계된 데모인만큼 데모가 그리 복잡하지 않고 그래픽도 평범한 수준입니다.

다이렉트 X 9 데모: 다운(Dawn)

NVIDIA는 지포스 FX 시리즈부터 다이렉트 X 9 시대에 진입하게 되었습니다. NVIDIA의 다이렉트 X 9 데모는 어떤지 한번 보시죠.

이 캐릭터를 아직 잊지 않은 분들이 많을 것입니다. 지포스 FX 그래픽카드의 패키지에 이 캐릭터가 많이 사용되었기 때문이지요. 또한 지포스 FX 시리즈부터 NVIDIA는 제품별로 캐릭터를 도입하기 시작했습니다.

W키를 누르면 버텍스와 폴리곤 구성을 볼 수 있습니다.

지포스 FX 시리즈의 특징을 살리기 위해 이 데모의 제작에 NVIDIA는 많은 공을 들였습니다. 전체 데모에서 18만개의 버텍스와 98개의 골격 조직을 사용하여 모델을 만들었고, 이는 모두 다이렉트 X 9의 버텍스 렌더링을 기초로 한 것입니다. 또한 방대한 수의 폴리곤을 사용하여 캐릭터의 표정을 다양하게 묘사하였으며, 몸의 움직임도 더욱 자연스러워졌습니다.

인물의 표정과 관절의 움직임은 복잡한 3모델의 지원이 필요하며, 그래픽카드에서는 버텍스 렌더링 파이프라인의 처리 능력이 중요합니다. 진짜와 같은 인물을 그려내기 위해서는 매우 미세한 맵핑이 필요하며, 이것은 픽셀 렌더링 파이프라인에서 완성합니다.

머리의 날개와 묘사, 거기에 빛의 효과가 볼만합니다.

이 데모의 피부에는 색채 맵핑, 거울 맵핑, 기준선 맵핑 등을 혼합 처리하였고, 더 리얼한 그래픽을 위해 배경 광선의 설계에 HDR, 표면 산란 반사, 윤곽 조영 등의 기술을 사용하였습니다. 날개를 그릴 때에는 광선이 투과하는 량과 반사되는 양, 빛의 각도에 따라 투명 렌더링을 처리하였습니다.

다양한 표정 변화

데모의 조정 기능 역시 일관되게 계승되어, 시점 전환, 광선 효과, 얼굴 변화 등을 조절할 수 있습니다.

다이렉트 X 9 데모: 오거(Ogre)

오거 데모는 매우 짧은 애니메이션입니다. 주인공인 오거가 춤을 추는 모습을 보여주는 내용이지요. 이것도 다운 데모와 마찬가지로 오거의 묘사가 상당히 리얼하게 되어 있으며 동작도 전혀 어색하지 않습니다.

데모의 버텍스와 폴리곤 구성은 그리 복잡하지 않아 지포스 FX 5200에서도 잘 돌아갑니다.

오거 데모의 모델링에는 Real-time adaptive subdivision surfaces을 사용하여 적은 수의 버텍스만으로도 복잡도가 높은 모델을 묘사할 수 있습니다. 이 데모는 비록 복잡해 보이지만 지포스 FX 5200에서도 잘 돌아갈 수준이니까요.

오거의 등짝을 보면 뛰어난 질감을 느낄 수 있습니다.

피부에는 리얼한 반사의 범프 맵핑, 색채 맵핑, 거울 텍스처를 서로 연결하여 사용하였습니다. 데모에서 shadow map shadow를 사용하여 처음으로 모션 블러를 지원하게 되었습니다.

다이렉트 X 9 데모: 토이(Toys)

이상의 2가지 데모는 지포스 FX 5200에서도 실행되도록 만든 것이지만 아래 데모는 지포스 FX 5800 이상 모델에서만 돌아가는 매우 무거운 것들입니다.

NVIDIA나 ATI나 장난감을 좋아하는군요. ATI는 라데온 X1800XT에서 토이샵(Toyshop) 데모를 선보였고, NVIDIA는 지포스 2의 토이 솔저(Toy Soldier) 외에도 지포스 FX 5800 데모로 토이(Toys)를 발표했으니까요.

이 데모는 2명의 작은 외계인이 지구를 침략하여 난동을 피우는 장면을 캠코더로 녹화하는 것입니다. 그러나 캠코더의 문제 때문에 초점이 맞지 않고, 색이 맞지 않고, 노이즈가 많이 발생하다가, 나중에는 캠코더가 망가지기까지 합니다.

비록 캠코더의 수준은 높지 않지만 이 데모의 각종 초점 조절, 노이즈, 색온도 등의 효과는 매우 뛰어납니다. NVIDIA는 이 데모를 만화와 같은 분위기로 만들었으며, 지포스 FX 그래픽카드의 특수 기능들을 사용하였습니다. 픽셀 렌더링을 사용하여 아웃 포커싱과 초점 변환 등을 묘사하였으며, 옷과 플라스틱, 나무 같은 질감을 묘사하였습니다.

다이렉트 X 9 데모: 타임 머신(Time Machine)

이 데모의 주인공은 차입니다. 그런데 왜이름이 타임 머신일까요? 그것은 이 데모에서 차가 점점 낡아가는 모습을 보여주기 때문입니다. 이 데모에서는 몇세기는 족히 걸릴 시간의 변화를 실로 빠르게 묘사해주고 있습니다.

타임 머신은 128비트 컬러 렌더링과 Time-based Shaders 기술을 사용합니다. 대상은 19세기 50년대의 작은 자동차로, Time-based Shaders 각종 효과를 하나의 렌더링 프로그램에서 실행하여 시간의 변화를 보여주고 있습니다. 또한 이 변화 가정은 매우 부드러우며 중간에 갑작스런 변화나 변화의 속도가 달라지는 일이 없습니다. 이것은 프로그래머블 쉐이더를 도입한 이후에 높은 효율로 실현할 수 있게 된 것입니다.

차량 모델링은 매우 복잡합니다.

GIF 파일로 만든 것인데 실제로는 훨씬 부드럽습니다. 궁금하면 설치해 보시길.

다이렉트 X 9 데모: 더스크(Dusk)

NVIDIA가 뒤이어 발표한 지포스 FX 5900 시리즈는 비록 FX 시리즈에 속하긴 하지만 5900의 코어는 5800에서 많은 부분을 고친 것입니다. 따라서 NVIDIA는 3종의 새로운 데모를 공개하여 그 성능을 과시하였는데, 앞서 다운(Dawn)에서 쓰였던 요정 캐릭터가 많은 인기를 모았던지라 NVIDIA는 더스크(Dusk) 데모에서 그 캐릭터를 다시 사용하게 됩니다.

더스크 데모의 분위기는 어두운 편입니다. 이 데모는 러시아의 NV35 발표회에서 처음으로 공개됐습니다. 그래서 그런제 무대도 숲 속에서 러시아의 궁전으로 바뀌고 옷은 검은색, 날개는 은회색으로 바뀌었습니다. 동작과 표정의 묘사는 더 복잡해졌습니다.

모델링이 더 복잡해지고 텍스처 렌더링은 더 정밀해졌습니다.

더스크는 복잡한 모델과 구조를 사용하여 피부의 렌더링과 머리카락의 묘사를 강조하였습니다. 머리카락은 물리 연산에 맞춰 움직이고 버텍스 쉐이더와 fragment shaders를 사용하며 여기에 이등방성 필터링을 추가하였습니다. 전체적으로 보면 단순히 다운 데모의 업그레이드 버전으로 보이지만 그래픽카드의 요구량이 매우 높아 지포스 FX 5900 울트라와 5900에서만 실행 가능했습니다.

다이렉트 X 9 데모: 라스트 챈스 가스(Last chance Gas)

이 데모는 사막에 버려진 주유소를 보여줍니다. 태양이 떠오르면서 주유소에 비치는 빛과 그림자의 변화를 보여줍니다.

빛의 렌더링은 태양의 위치와 구름의 움직임에 따라 결정됩니다. 하늘은 여러 인소로 구성되어 물리적인 환경을 그려내고, 다른 방향에서의 빛과 그림자의 결합은 건축물을 더욱 리얼하게 만들어줍니다. 대량의 Fragment Shader와 고해상도 텍스처는 풍경을 세밀하게 만들었을 뿐만 아니라 레더링 파이프라인의 수와 텍스처 메모리에 더 높은 수준의 요구를 하게 되었습니다. 따라서 NVIDIA는 이 데모를 지포스 5900 울트라에서 실행하길 추천하였지만 5900XT에서도 실행은 됩니다. 좀 느릴 뿐.

전체적으로 엷은 연기 효과가 뒤덮고 있어 분위기가 매우 부드럽습니다.

대다수의 그림자 효과는 그 윤곽이 매우 선명하다는 한계가 있습니다. 그에 비해 실제 그림자는 테두리가 부드러운 편입니다. 하지만 지포스 FX부터 NVIDIA는 부드러운 그림자를 그려주는 기술을 사용하였음을 볼 수 있습니다. 비록 당시 GPU 성능의 한계로 데모의 그림자 효과가 그렇게 완벽한 정도는 아니지만, 지금 쉐이더 모델 3.0에 의존해서 그려지는 부드러운 그림자 효과를 여기서 대량으로 사용했다는건 분명 눈여겨볼 점입니다.

다이렉트 X 9 데모: 벌칸(Vulcan)

벌칸은 로마 신화의 불과 대장장이의 신입니다. 여가서는 벌칸이 대장장이 일을 하는데 쫄따구가 방해를 하다가 벌칸이 넘어지는 내용이 나옵니다.

이 데모는 불과 연기의 렌더링 기술에 집중하고 있습니다. 부피를 가지고 있는 텍스처로 불과 연기를 렌더링하고 있고, 주위 환경에는 많은 빛과 그림자 효과, 피부에는 Blinn phong shader를 사용하고 있습니다.

다이렉트 X 9 데모: 나루(Nalu)

지금 보면 NVIDIA의 지포스 FX 시리즈는 실패한 제품이었지만, NVIDIA의 데모 제작 수준은 매우 높았습니다. 지포스 6800 시리즈는 NVIDIA에게 있어서 제일 성공한 제품이었고, 그 데모의 수준은 놀라움의 절정이었습니다.

지포스 FX에서 요정 캐릭터로 상당히 대중적인 인기를 얻자, NVIDIA는 지포스 6에서도 여자 캐릭터를 밀고 가기로 했습니다. 그래서 나온것이 바로 나루입니다.

NVIDIA의 복잡한 모델링, 감성적인 바디라인, 긴 머리카락과 꼬리 등이 결합되어 NVIDIA의 강력한 실력을 보여주었습니다.

지금까지 없었던 규모의 3D 모델링

완벽한 머리카락의 묘사

나루의 머리카락은 빛을 받아 빛이 나지만 머리카락 아래 부분은 어두운 상태를 유지하고 있습니다. 긴 머리카락과 빛의 렌더링은 GPU에 상당히 큰 부담을 주게 됩니다.

사람들을 놀라게 한 것은 머리카락 뿐만 아닙니다. 깊은 바다 속에서 빛을 사용하여 부드러운 분위기를 연출하는 것이 이 데모의 다른 특징 중 하나입니다. NVIDIA는 다이렉트 X 9.0c 쉐이더 모델 3.0의 제일 중요한 렌더링과 텍스처 기술을 사용하여 이런 효과를 만들게 되었습니다.

위에서 봤던 오래된 주유소 데모에서 부드러운 그림자 효과가 일부 테스트에 그쳤다면, 나루 데모에서는 부드러운 그림자 효과가 쓰이지 않은 곳이 없다고 해도 과언이 아닙니다. 나루의 선명한 피부는 이런 컬러 기술을 사용하여 생성하였고, 높은 정도의 렌더링 기술로 피부에 부드러운 그림자 효과를 생성하였습니다. 관련된 쉐이더 기술은 인물을 그려낼때 더 확실하고 화려한 효과를 만들어 주며, 제일 마지막의 이미지 처리에서는 부드러운 광선 효과를 사용하여 머리카락과 피부에서 빛이 흩어지게 만들었습니다.

이 아름다운 데모는 NVIDIA의 데모 메뉴 스타일을 그대로 사용하여 여러가지 옵션을 줄 수 있습니다.

나루 데모는 매우 복잡하기 때문에 그래픽카드의 요구 수준이 높습니다. 지포스 7800 GTX에서도 기본 해상도에서 20 프레임 정도밖에 안됐으니까요. 그래서 NVIDIA는 지포스 6600 시리즈를 위한 전용 버전을 내놓게 됩니다.

다이렉트 X 9 데모: 팀버리(Timbury)

나루 데모는 NVIDIA의 주력 데모였기 때문에 다른 2가지 데모는 나루와 비교할 정도의 수준은 아니지만 그 내용이 매우 재미있고, 풍부한 3D 기술을 포함하고 있습니다.

팀버리는 진정한 FP16 HDR 기술을 보여준 데모이기도 합니다.

팀버리는 곤충을 연구하는 과학자의 우스꽝스러운 모습을 보여줍니다. 곤충의 습격을 받아 절벽에서 떨어질 뻔 하다가 나뭇가지에 걸려서 겨우 살아남지만, 곤충들이 나뭇가지를 갉아먹게 되지요.

이 스크린샷만 봐도 HDR이 사용되었음을 알 수 있습니다.

팀버리 이전의 데모에서 NVIDIA와 ATI는 라데온 9700과 지포스 FX 5800에서 HDR 효과를 사용하였습니다. ATI의 Rendering With Natural Light 데모는 쉐이더 모델 3.0 그래픽카드를 사용했을 경우에만 HDR 기능을 사용할 수 있었고, 16비트 부동소수점 정밀도의 HDR 외에 16비트 정수, 8비트 부동소수점/정수를 사용해서 HDR을 할 수 있었습니다. 이것은 초기 다이렉트 X 9 그래픽카드가 HDR을지원했지만 그 효과는 쉐이더 모델 3.0을 사용한 16비트 정수 HDR에 미치지 못했습니다.

다이렉트 X 9 데모: 클리어 세일링(Clear Sailing)

클리어 세일링은 바다 위를 항해하는 범선을 보여줍니다. 하지만 이 데모의 진짜 주인공은 배가 아니라 파도의 묘사입니다.

이 데모는 지포스 6800의 강력한 버텍스 쉐이더와 fragment shaders 성능을 사용합니다. 배경인 바다는 한개 한개의 픽셀과 버텍스로 구성된 파도 효과를 연산하여 생성되며, 배가 바다 위에 만드는 그림자는 한개 한개의 픽셀 연산 처리로 만들어내는 것입니다. 파도가 만들어내는 거품은 버텍스 렌더링으로 만든 것이며, 이런 거품은 파도에 따라 크기가 조절되며 구체적으로 움직이는 효과가 납니다. 흩날리는 파도는 배의 움직임에 따라 일종의 가상 파티클 시스템으로 연산되어 생성됩니다.

수면 효과에 상당한 공을 들였습니다.

배의 주위를 비추는 광선은 범프 맵핑, 실시간 그림자 맵핑, 컬러 맵핑 등에 영향을 줍니다.

오른쪽 위의 버튼 두개를 누르면 배의 구조나 실제 모습을 볼 수 있습니다.

3D마크 06에서 상당한 수준의 수면 효과를 봤을 것입니다. 클리어 세일링의 파도는 비록 매우 복잡한 버텍스 모델이긴 하지만 1년 후에 나온 3D마크 06과 비교할 수 없는 것입니다. 클리어 세일링의 파도에 사용된 모션 블러와 배에 부딛치는 거품 효과는 매우 뛰어난 것입니다.

다이렉트 9 데모: 루나(Luna)

마침내 강력한 지포스 7800 시리즈가 등장했습니다. 지포스 7800 GTX 발표 초기에 24개의 파이프라인이라는 강력한 스펙은 사람들을 놀라게 하기에 충분하였습니다. 당연히 NVIDIA는 여기에 맞춰 더 화려하고 더 복잡한 데모를 통해 지포스 7 시리즈의 강력한 3D 성능을 전시하게 됩니다.

다운과 나루는 NVIDIA의 지포스 브랜드 선전에 매우 좋은 효과를 나타냈습니다. 그래서 지포스 7 시리즈에서도 NVIDIA는 미녀 캐릭터를 등장시키게 되는데, 그것이 바로 루나입니다.

나루와 루나. Nalu와 Luna. NVIDIA의 작명센스란.

루나는 중국계로 보이는데 이것은 NVIDIA CEO가 중국 출신이기 때문일 것입니다(...라기보다는 원문이 중국어라서 그렇겠지 -_-) 어쨌건 그래서 중국에서 인기가 더 좋았다는군요.

루나가 하늘로 올라가는 사다리를 오르자 그녀를 기다리고 있던 3명의 수호자들이 루나를 여사제로 만들기 위해 간단한 의식을 거쳐서 이리저리하게 변하였다 뭐 그런 이야기가 있다는군요.

루나는 나루 데모처럼 대량의 광선 효과와 매우 복잡한 모발 렌더링과 투명 효과를 사용하였습니다.

3D 모델을 보면 루나가 나루보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 알 수 있습니다.

지포스 7800과 6800은 모두 다이렉트 X 9.0c와 쉐이더 모델 3.0을 지원합니다. 따라서 이 데모는 새로운 기술의 사용은 없습니다. 그저 더 복잡한 데모를 통해 지포스 7800의 강력한 처리 능력을 보여주는 것입니다. 루나는 230개 명령어 길이, 64비트 컬러 쉐이더를 통해 매우 자연스러운 인물을 만들었으며, 얼굴의 광택과 입술과 모발에 반사되는 빛을 만들었습니다. 루나의 옷에 빛이 반사되는 부분을 처리하기 위해 330개 명령어를 사용하였습니다.

어떤 시점이건, 루나는 항상 당신을 보고 있습니다.

지포스 7800에서 HDR은 필수적인 요소가 되었습니다. 루나의 옷과 3명의 수호자는 반투명 처리를 하였으며, 루나의 머리카락은 NVIDIA 데모 설계 능력과 GPU의 강력한 처리 능력을 보여주었습니다. 그 밖에 변신 과정 중에 대량의 위치 치환 맵핑 기술을 사용하여 더 강력한 효과를 보여주었습니다.

다이렉트 X 9 데모: 매드 MOD 마이크(Mad Mod Mike)

이 데모의 주인공은 여러분들처럼 컴퓨터를 매우 좋아하는 사람입니아. 이 후덕해 보이는 아저씨는 상당히 거친 방법으로 자신의 컴퓨터를 특이하게 개조하며, 동시에 자신의 컴퓨터를 최고의 성능을 발휘할 수 있게 바꿔버립니다.

본체를 파괴... 아니 분해중.

빌드 컴플릿.

이건 무슨 그래픽카드일까요?

지포스 6800 울트라 SLI로 보입니다. 왜냐면 이때는 7800이 없었으니까. 저기서 돌아가는건 나루 데모.

이 개조로 1위를 차지.

이 데모는 지포스 7800의 24개 픽셀 렌더링 파이프라인의 강력한 성능을 보여주었습니다. 루나와 정 반대로 카툰 분위기가 나도록 만들었으며 대량의 원거리/반사광 효과를 사용하였습니다. 또한 등장인물의 피부를 세밀하게 묘사한 것도 특징입니다.

다이렉트 X 10 데모: 아드리안느(Adrianne)

시대는 변했고 기술의 발전은 하루에 천리를 가지만. 미녀의 아름다움은 변하지 않습니다. NVIDIA는 지포스 8에서도 여전히 여자 캐릭터를 사용하여 데모를 제작하였습니다.

데모를 켜면 음악과 함께 아가씨가 걸어 나옵니다. 포즈를 계속 바꿀 뿐만 아니라 표정도 다양하게 변합니다.

지포스 FX/6/7 시리즈는 가상의 인물을 사용하여 데모를 만들었지만, 지포스 8은 진짜 모델인 Adrianne Curry를 캐릭터로 삼고, 수백대의 카메라를 사용하여 다양한 각도에서 실제 인물의 표정, 움직임, 이동, 발걸음 등을 담았습니다. 그리고 이것들을 컴퓨터에서 다시 3D 그래픽으로 만들어낸 것이지요. 이것은 강력한 G80의 실시간 렌더링 때문에 가능한 것입니다.

NVIDIA가 진짜 사람을 그려낸 이유는 매우 명백합니다. 현실과 똑같은 그래픽을 만들어 낸다는 것은 3D 렌더링의 최고 경지이기 때문입니다. 단순히 이전의 캐릭터를 더 잘 묘사하는 것으로 그치는 것이 아니기 때문이지요.

데모의 조정 키

이 데모는 4가지 카메라를 지원하는데 1/2/3/4 키를 누를 때마다 바뀝니다. 각각 전신, 얼굴, 자유 이동, 거울 모드입니다.

1번 모드. 전신 샷.

1번 모드에서는 인물이 음악과 함께 걷는 모습을 보여줍니다. 자동 시연 과정 중에 P를 누르면 왼쪽 5개의 필름에 최근 5개 장면을 연사로 찍어줍니다.

사진을 찍은 다음 후처리.

모드 2. 근거리 얼굴 사진

2번 모드에서 얼굴만 확대해서 보여줍니다. 항상 미소를 띄고 있으며 머리카락도 바람에 약간씩 흔들립니다. 또한 풍부한 얼굴 표정과 다양한 눈의 모양을 보여줍니다.

모드 3. 자유 시점

3번에는 아드리안느의 어떤 곳이건 자유롭게 시점을 이동하여 볼 수 있습니다. 마우스 오른쪽 키로 거리의 멀고 가까움을 정하고 스페이스바로 잠깐 멈출 수 있습니다. 위 스크린샷은 아드리안느의 뒷머리인데 머리카락 한가닥 한가닥에 독립된 반사 효과가 묘사된 것을 보실 수 있을겁니다.

W를 누르면 인물의 실제 모델링을 볼 수 있는데, 실제로 보는 것보다 훨씬 더 복잡한 모델링으로 구성됐음을 알 수 있습니다.

다이렉트 X 10 데모: 프로기(Froggy)

데모를 시작하면 귀엽게 생긴 개구리가 호수에 앉아있는걸 볼 수 있습니다. 하지만 실로 불쌍하게도-

왼쪽/오른쪽 버튼으로 개구리를 이렇게 농락할 수가 있거든요. 개구리의 피부는 매우 탄력적이라서 마우스로 잡아 당겼다가 놓으면 빠르게 원래 위치로 돌아옵니다.

이 개구리는 피부의 어떤 부분이건 변형이 가능합니다.

눈꺼풀도 늘어납니다.

입도 벌립니다.

개구리 데모는 다른 게임의 피부 렌더링과는 다릅니다. 아드리안의 얼굴 피부 렌더링의 개선 버전이라고 할 수 있으며, NVIDIA는 깊이(Z축)데이터를 가지고 있는 여러 층의 텍스처 렌더링과 범프 반사 기술로 매우 탄력적인 외관을 만들었습니다.

W키를 누르면 3D 모델링을 볼 수 있습니다.

이 데모는 G80의 통합 쉐이더가 가지고 있는 특징을 잘 보여주었습니다. G80은 픽셀/버텍스/텍스처/지오메트리 등에서 더 높은 효율을 보여주었으며, 이전의 GPU처럼 다른 게임에서 성능 차이가 컸던 일은 없어졌습니다.

오픈GL 데모: 휴먼 헤드 데모(Human Head Demo)

휴먼 헤드는 다이렉트 X 10 API를 사용한게 아니라 오픈GL API를 사용하였습니다. 따라서 윈도우즈 XP에서도 실행 가능합니다. 사실 NVIDIA의 역대 기술 데모는 오픈GL을 많이 사용하였습니다.

이 데모를 설치하면 2개의 바로가기가 생기는데 하나는 데모를 실행하는 것이고 다른 하나는 설정을 하는 것입니다. 지포스 8800 울트라에서 슈퍼샘플링을 최고로 놓아도 20fps 정도를 유지해 주며, 지포스 8600GT는 최저 해상도에서 좀 끊기는 편입니다.

휴먼 헤드는 말 그대로 사람의 머리를 보여줍니다. 이 데모는 여러 층의 텍스처 맵핑, 표면 반사, HDR, 동적인 그림자 기술 등을 사용하여 진짜와도 같은 사람 피부를 만들었으며, 이 모든 것이 지포스 8800 울트라의 가공할만한 쉐이더 성능을 기초로 이루어졌습니다.

W키를 누르면 3D 모델 구조를 볼 수 있습니다. 휴먼 헤드와 아드리안느의 비교.

실제로 휴먼 헤드의 모델링은 아드리안느보다 복잡하지 않지만, 그 리얼함은 우리가 생각했던 것을 뛰어넘는 것입니다. 진짜 사람이라고 해도 믿을 정도니까요. 여기서 제일 중요한 기술은 여러 층의 피부 텍스처에 있습니다.

이 데모에서는 총 17개 층의 텍스처 맵핑을 합성하여 사람의 피부를 만들었습니다. 각 층의 텍스처 맵 해상도는 4096x4096 이며, 이런 고해상도로 진짜 사람의 피부와 같은 효과를 낸 것입니다. 이 데모의 1 프레임에는 4천만개의 픽셀 쉐이더가 처리되며, 1초에는 12억개의 픽셀이 그려지고 또한 아주 긴 픽셀 명령어를 사용합니다.

각종 옵션을 볼 수 있습니다.

얼굴의 피부 뿐만 아니라 HDR 효과도 매우 뛰어납니다. 이 데모는 2개의 독립된 점광원을 머리 위에 비춰주며, 이 2개의 광원은 실시간으로 위치와 색을 바꿔가며 피부 위에 빛을 뿌려줄 수 있으며, 거기에 따라 완벽한 그림자가 생기게 됩니다. 혼합 처리된 동적 광선의 처리는 쉐이더 성능과 메모리 대역폭에 엄청난 요구를 하게 되는데, G80 코어는 쉐이더와 텍스처 성능을 대폭 상승하고, 지포스 8800 울트라는 높은 클럭으로 거기서 성능을 한단계 더 높였기 때문에, 고해상도에서도 원활한 실행이 가능합니다.

물리가속 데모: 박스 오브 스모크(Box of Smoke)

이 데모는 매우 간단합니다. 투명한 상자 안에 연기가 들어 있고, 그 연기의 움직임과 모양은 쉬지 않고 끊임없이 바뀝니다. 비록 그래픽은 평범하지만 연기의 움직임은 현실 세계에서 보는 것과 완전히 똑같습니다. 이것은 유체 역학에 속하는 복잡한 계산이며, GPU를 통해 물리 가속을 하여 연기의 모양과 움직임을 리얼하게 묘사한 것입니다.

N키를 누르면 연기가 NVIDIA의 로고로 바뀝니다. 마우스 커서로 건드리면 로고가 흐려지면서 상자 안에 가득 차게 됩니다.

마우스 커서를 사용하여 연기가 흐르는 방향을 바꿀 수도 있습니다. 이 데모는 그래픽카드에 대한 요구 스펙이 그리 높지 않은 편입니다.

S키를 누르면 물이 됩니다. 마우스 조작에 따라 물이 움직이는 효과를 조작할 수 있습니다. 이것 역시 유체 역학의 물리 가속에 의한 것입니다.

전체적으로 보면 이 데모는 비록 그래픽은 평범하며 AA나 AF도 적용이 안되지만 유체의 움직임을 매우 사실적으로 묘사하고 있습니다. NVIDIA는 이 6MB밖에 안되는 데모로 GPU 물리 가속 기술을 보여주었으며, G80 아키텍처가 물리 가속 처리에 매우 적합하다는 것을 사람들에게 알려주었습니다.

다이렉트 X 10 데모: 데두사(Medusa)

지포스 GTX 280은 다이렉트 X 10.1이 아닌 다이렉트 X 10을 사용하지만 그 성능과 특징에서는 장족의 발전이 있었습니다. NVIDIA는 그 강력한 성능을 보여주기 위해 메두사 데모를 공개하였습니다.

이 데모에서도 여자 캐릭터가 나옵니다.

메두사 데모는 한명의 모험가가 메두사에게 살해당하는 장면을 보여줍니다.

처음에는 이렇지만.

이게 진짜 모습.

메두사 데모는 초 현실적인 얼굴과 피부를 보여주며 높은 해상도의 다층 텍스처 맵핑과 아주 복잡한 폴리곤으로 주변 환경을 만들었으며, 대량의 연기, 구름, 모션 블러 등을 사용하였습니다. 또한 GPU 물리 가속을 사용하여 액체의 흐름, 옷의 움직임, 불 묘사, 파괴 효과등을 만들었습니다. HDR, 소프트 쉐도우, 글로벌 일루미네이션 등의 효과는 존재하지 않는 곳이 없습니다.

다이렉트 X 11 데모: 슈퍼소닉 슬레드(Supersonic Sled)

GF100의 발표에 따라 NVIDIA는 몇종의 데모를 발표하였는데 그 중에 제일 중요한 것이 바로 슈퍼소닉 슬레드입니다. 이 데모는 지금까지의 데모와는 좀 다르게, 진짜로 있었던 역사적인 일을 데모로 만든 것입니다. 또한 일종의 게임이기도 하여 즐기면서 할 수도 있습니다. 거기에 중국어 판도 있다는군요.

이 데모에서 우리가 해야 할 일은 제일 빠르게 종점까지 도착하는 것이지만, 정거장에 딱 맞춰서 급정거를 해야만 합니다. 따라서 보조 로켓과 역방향 추진기를 잘 사용해야만 합니다.

썰매가 달리는 과정 중에 양쪽으로 펼쳐지는 배경과 모션 블러 효과는 상당히 뛰어나며, 이 데모를 보는 사람들에게 진짜 초음속의 느낌을 선사해 줍니다. 속도가 달라지면 배경이 움직이는 속도 역시 달라집니다. 여기서 일시 정지를 누르면 주변의 풍경이 매우 또렷하게 보입니다.

비록 등장인물의 모델링은 간단하지만, 썰매가 빠르게 움직이면서 표정과 관절의 움직임은 매우 재미있는 변화를 보여줍니다. 두 손으로 막대기를 꽉 쥔다던가 가속 후에 동공이 풀린다던가 공포에 질리는 표정이라던가 말이지요.

지금까지의 데모나 게임에서는 등장 인물에 신경을 써서 화면 구성을 했지만 이 데모는 환경에 더 많은 공을 들였습니다. 예를 들면 산맥과 협곡의 묘사에는 전무 테셀레이션을 사용하였으며 먼 곳의 광경이 가까이로 다가올수록 점점 더 잘 보이게 하는 조절 등이 인상적입니다.

다이렉트 X 11 데모: 레이싱 라피드 라이드(Racing Rapids Ride)

이것도 게임입니다. 작은 배를 조절하여 울퉁불퉁한 협곡늘 내려오면서 가장 많은 깃발을 취득하면 이기는 것입니다. 플레이하기가 귀찮다면 자동 순환으로 바꿔 두면 됩니다. 이 데모에는 물의 흐름, 배의 움직임, 배가 받는 물의 힘, 깃발의 물리 효과를 보여줍니다.

조작은 매우 간단하지만 배가 지나가는 경로는 랜덤으로 생선되며, PhysX의 물리 가속은 유체의 움직임에서 발휘되고 있습니다. 원래 PhysX는 폭발이나 천에만 사용되는 것이 아니라 이런 유체의 흐름과 움직임에도 사용될 수 있습니다.

지포스 GTX 480은 이 데모가 아주 원활하게 돌아가며 지포스 GTX 285도 볼만 합니다.

다이렉트 X 11 데모: 아일랜드11(Island11)

슈퍼소닉 슬레드 데모 외에 지포스 GTX 480의 나머지 2개의 데모는 모두 기술을 보여주기 위핸 데모이며 다이렉트 X 11 SDK에 상당합니다. 데모의 주요 내용은 테셀레이션의 2가지 활용입니다.

먼저 아일랜드11 데모를 봅시다. NVIDIA는 테셀레이션을 사용하여 뛰어난 수면 효과를 만들어줍니다.

테셀레이션을 껐을 때의 화면입니다. 가짜인게 티가 팍팍 나는 바다와 산입니다.

테셀레이션 기본값인 50레벨. 엄청난 변화입니다.

테셀레이션의 최고 등급인 100레벨.

지금까지 수면 효과의 최고봉이 크라이시스 엔진이라고 생각했다면 이제 아일랜드11을 보고 그 생각을 꾸셔야 할 것입니다. 놀라운 테셀레이션 효과를 사용하여 평범한 수면을 매우 뛰어난 그래픽으로 바꿨습니다.

테셀레이션을 켜지 않은 초기 상태의 모델은 매우 간단합니다.

테셀레이션을 켜면 화면 구성이 매우 복잡하고 풍부해 집니다.

테셀레이션의 목적은 하드웨어에 따라 소프트웨어가 필요로 하는 버텍스와 곡면을 자동으로 분석하여 그려주는 것으로서, 비교적 작은 규모의 모델만으로도 풍부한 디테일을 실현하고, 복잡한 모델을 직접 만들 수 있습니다. 그 댓가가 좀 크긴 하지만.

테셀레이션은 리소스를 상당히 소모하는데, 이것은 GPU의 테셀레이터 모듈의 처리 능력에 따라 달라집니다. 따라서 차세대 다이렉트 X 11 GPU의 설계에서는 테셀레이터와 쉐이더의 성능 균형을 맞추는 것이 중요합니다.

다이렉트 X 11 데모: 헤어(Hair)

지포스 6800 울트라에서 봤었던 나루의 아름다은 머리카락을 기억하십니까? 만약 그것을 순수한 모델링으로 만든다면 요구 스펙이 엄청날 것이며, 지금까지 그 어떤 게임에서도 그런 방법으로 머리카락을 만든 적이 없습니다. 다이렉트 X 10에서 지오메트리 쉐이더가 등장하면서 간단한 복사 후 붙여넣기라는 방법으로 짧은 머리카락을 만들 수 있게 되었지만, 긴 머리카락은 만들 수가 없었습니다. 왜냐하면 한가닥 한가닥의 머리카락 사이에 서로 간섭하고 영향을 주는 효과를 표현하기 힘들었기 대문입니다.

다이렉트 X 11에서 NVIDIA는 테셀레이션을 사용하여 이 난제를 극복하였습니다.

똑같이 테셀레이션을 사용한 데모이지만, 위에서 봤던 아일랜드11 의 수면 효과는 비교적 이해하기 쉬운 테셀레이션의 사용 예제였습니다. 하지만 이 헤어 데모에서는 도대체 '어디에' 테셀레이션을 사용했길래 이런 자연스러운 머리카락을 만들어냈다는 것인지 알기 어려울 것입니다.

그림자 효과를 끄면 Fps가 대폭 상승합니다. 따라서 이 데모에서 성능 하락을 조성하는 것은 테셀레이션의 효율 문제가 아니라, 모듈이 지나치게 양이 많아지면서 광선이 머리카락을 거쳐 계산해야 하는 분량이 지나치게 많이 늘어났기 때문입니다. 따라서 만약 테셀레이션을 실제 게임에서 사용한다면 머리카락의 생성이나 빛의 반응을 적당히 줄여야 할 것입니다. 그렇지 않으면 GPU 리소스를 너무 많이 소모하게 되겠지요.

머리카락의 길이를 줄여봅시다. 그러면 성능이 올라갑니다. 서로 간섭하는 양이 줄어드니 계산 할 것도 따라서 줄어들게 되겠지요.

대머리로 만들어버렸습니다. 탈모가 심하군요.

만약 테셀레이션을 꺼버리면 원래 이 모델이 어떤 머리카락을 가지고 있는지 볼 수 있습니다. 이게 '진짜' 머리카락이라고 할 수 있는데 그 결과는 처참하지요.

일반적으로 시야가 멀어지면 GPU의 부담을 줄이기 위해 테셀레이션은 자동으로 '복사'해내는 머리카락의 수를 줄이기 됩니다. 이때 인물의 머리카락을 묘사할때 영향을 줄이기 위해서 머리카락의 두께를 늘버립니다. 하지만 거리를 계산하면서 두께를 늘리는 것이기 때문에 머리카락의 디테일 변화를 알아보긴 힘듭니다.

이 스크린샷을 보면 빽빽하게 꽉 차있는 머리카락을이 전부 묶음으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 각 묶음의 머리카락은 1가닥의 머리카락보다 더 자세하게 그려져 있으며 몇십개의 머리카락이 모두 테셀레이션으로 자동 생성됩니다.공기의 흐름에 따라 머리카락도 자연스럽게 움직입니다.

광선추적-레이 트레이싱 데모: 디자인 차고(Design Garage)

지포스 GTX 480의 발표로 광선 추적을 일반 데스크탑용 그래픽카드에서 볼 수 있게 되었습니다.

이 데모는 광선 추적 프로그램과 전통적인 라스터라이저 렌더링을 사용하는데 일반 모드에서는 속도가 매우 빠르며 시야각을 바꿀 때마다 실시간으로 렌더링을 합니다. 하지만 HQ 모드에 들어가면 진정한 광선 추적 렌더링을 볼 수 있습니다. 스크린에 보이는 한개 한개의 픽셀이 색과 반사광에 영향을 받습니다.

2560x1600 해상도에서 한장의 화면을 로딩하는데 대충 몇분에서 몇십분이 걸립니다.