3-4. Hardware Ray Tracing | UE5 Rendering Deep Dive

01

HWRT 개요

실제 삼각형 교차 테스트

Hardware Ray Tracing (HWRT)은 GPU의 전용 RT 유닛을 사용하여 실제 삼각형과 교차 테스트를 수행합니다.

HWRT 장점

높은 품질 - 실제 삼각형 교차
스킨드 메시 지원
Hit Lighting으로 정확한 리플렉션

하드웨어 요구사항

NVIDIA RTX 2000+, AMD RX 6000+, PS5, Xbox Series S|X

02

UE 5.6 성능 개선

HWRT = SWRT 성능 달성

60

FPS on Console

=

HWRT vs SWRT

UE 5.6+ 권장

UE 5.6에서 HWRT가 SWRT와 동등한 성능을 달성했습니다. 콘솔에서 60fps 타겟이 가능해졌습니다.

                    권장 설정
                    // HWRT 활성화
r.Lumen.HardwareRayTracing = 1
r.Lumen.Reflections.HardwareRayTracing = 1

// Hit Lighting (고품질)
r.Lumen.HardwareRayTracing.LightingMode = 2
                

03

TLAS/BLAS 아키텍처

Acceleration Structure의 이해

HWRT는 TLAS(Top-Level Acceleration Structure)와 BLAS(Bottom-Level Acceleration Structure)의 2단계 구조를 사용합니다.

Acceleration Structure 계층

[TLAS] -- 인스턴스 레벨 (변환, 가시성) | +-- [BLAS 0] -- 메시 A의 삼각형 BVH +-- [BLAS 1] -- 메시 B의 삼각형 BVH +-- [BLAS 2] -- 메시 C의 삼각형 BVH ... TLAS 업데이트: 매 프레임 (움직인 인스턴스) BLAS 업데이트: 메시 변경 시에만

                    RT 인스턴스 관리
                    // TLAS 인스턴스 수 확인
stat SceneRendering  // "Ray tracing active instances" 항목

// 목표: 100,000 인스턴스 미만 유지
// 인스턴스 수 초과 시 TLAS 빌드 비용 급증

// 컬링으로 인스턴스 수 제한
r.RayTracing.Culling = 3
r.RayTracing.Culling.Radius = 15000  // 150m
                

04

Hit Lighting 모드

Surface Cache vs Hit Lighting

모드	LightingMode 값	특징
Surface Cache	0	SWRT와 동일한 조명 품질, 더 빠름
Hit Lighting	2	히트 포인트에서 직접 조명 평가, 더 정확

                    Hit Lighting 설정
                    // Surface Cache 모드 (빠름)
r.Lumen.HardwareRayTracing.LightingMode = 0

// Hit Lighting 모드 (고품질)
r.Lumen.HardwareRayTracing.LightingMode = 2

// 리플렉션에서 Hit Lighting (가장 정확한 반사)
r.Lumen.Reflections.HardwareRayTracing = 1
r.Lumen.Reflections.HardwareRayTracing.LightingMode = 2
                

Hit Lighting 활용

Hit Lighting은 특히 리플렉션에서 큰 차이를 만듭니다. 거울이나 물 표면 같은 매끈한 반사에서 Surface Cache보다 훨씬 정확한 결과를 제공합니다.

SUMMARY

핵심 요약

HWRT는 전용 하드웨어로 실제 삼각형 교차 테스트
TLAS/BLAS 2단계 Acceleration Structure 사용
Hit Lighting으로 리플렉션 품질 대폭 향상
스킨드 메시 등 추가 기능 지원
UE 5.6에서 SWRT와 동등한 성능 달성

PRACTICE

도전 과제

배운 내용을 직접 실습해보세요

실습 1: HWRT 활성화 및 비교

r.Lumen.HardwareRayTracing = 1로 HWRT를 활성화하고, 거울 반사가 있는 씬에서 Surface Cache 모드(LightingMode=0)와 Hit Lighting 모드(LightingMode=2)의 리플렉션 품질 차이를 비교하세요.

실습 2: RT 인스턴스 관리

stat SceneRendering에서 "Ray tracing active instances"를 모니터링하면서, r.RayTracing.Culling.Radius 값을 조절하여 인스턴스 수를 100,000 미만으로 유지하는 최적 값을 찾으세요.

심화 과제

스킨드 메시(캐릭터)가 포함된 씬에서 SWRT와 HWRT를 전환하며 캐릭터의 GI 반영 차이를 확인하세요. SWRT에서는 스킨드 메시가 Distance Field에 반영되지 않는 문제를 관찰하고, HWRT가 이를 어떻게 해결하는지 분석하세요.