엔비디아(Nvidia)는 2024년 7월 28일부터 8월 1일까지 콜로라도주 덴버에서 열리는 컴퓨터 그래픽스 전문 회의인 시그래프(Siggraph) 2024에서 렌더링, 시뮬레이션 및 생성적 AI 분야의 혁신을 선보일 예정입니다. 엔비디아 연구팀은 이번 행사에서 20편 이상의 논문을 발표하며, 차세대 AI 모델 훈련을 위한 합성 데이터 생성 및 역렌더링 도구의 혁신을 공개합니다. 이러한 발전은 시뮬레이션 품질을 향상시키고 이미지 충실도를 개선하며, 실제 및 상상의 환경을 3D로 표현하는 새로운 방법을 제공합니다.
주요 논문에서는 비주얼 생성 AI를 위한 확산 모델, 물리 기반 시뮬레이션, 점점 더 사실감 있는 AI 구동 렌더링 기술을 다룹니다. 올해의 발표에는 두 편의 최우수 논문 수상작과 아도비(Adobe), 로블록스(Roblox)와 같은 저명한 대학 및 기업과의 협력이 포함되어 있습니다. 이 혁신들은 개발자와 기업이 합성 데이터를 활용하여 복잡한 가상 객체, 캐릭터 및 환경을 생성하고, 시각적으로 영향력 있는 이야기를 전달하거나 로봇 및 자율주행차의 훈련 시뮬레이션을 지원할 수 있게 할 것입니다.
확산 모델을 통한 텍스처 페인팅 혁신
확산 모델은 텍스트 프롬프트를 이미지로 변환하는 강력한 도구로 떠오르며, 아티스트와 디자이너가 스토리보드 및 제작을 위한 시각적 콘텐츠를 효율적으로 생성할 수 있게 돕습니다. 엔비디아가 저술한 주요 논문 중 하나인 ConsiStory는 텔아비브 대학교와의 협력 결과로, 일관된 캐릭터 이미지를 생성하는 과정을 간소화하여 생산 시간을 13분에서 약 30초로 단축합니다. 또한, 엔비디아의 이전 수상 경력이 있는 AI 모델들은 텍스트-투-이미지 변환을 위한 2D 생성 확산 방법을 3D 메시의 실시간 텍스처 페인팅에 적용하여 아티스트들이 텍스처를 다루는 방식을 혁신적으로 변화시켰습니다.
물리 기반 시뮬레이션 발전
엔비디아는 물리 기반 시뮬레이션에서도 진전을 이루고 있습니다. 이 시뮬레이션은 디지털 환경에서 현실 세계의 객체 상호작용 및 움직임을 재현하는 것을 목표로 합니다. 주목할 만한 프로젝트인 SuperPADL은 강화 및 감독 학습을 활용해 5,000가지 이상의 인간 동작을 시뮬레이션하며, 소비자 등급의 엔비디아 GPU에서 실시간으로 작동합니다. 또 다른 혁신적인 논문은 다양한 객체 표현이 서로 다른 환경에서 어떻게 작용할지를 예측하는 신경 물리학 방법을 제시합니다. 카네기 멜론 대학교와의 협력 결과로 열전달 및 유체 역학을 수행할 수 있는 새로운 종류의 렌더러가 개발되었으며, 이는 효율성과 사용 용이성 덕분에 시그래프에서 가장 우수한 논문 중 하나로 선정되었습니다. 추가 연구를 통해 머리카락 모델링 기술과 유체 시뮬레이션 과정의 10배 가속화가 이루어졌습니다.
회절 시뮬레이션을 통한 렌더링 혁신
엔비디아의 최신 렌더링 기술은 가시광선을 최대 25배 더 빠르게 모델링하고 자율주행차 훈련을 위해 회절 시뮬레이션을 최대 1,000배 더 빠르게 수행하는 방법을 포함하고 있습니다. 워털루 대학교 연구진과 공동으로 작성된 논문은 자유 공간 회절을 다루며, 이 광학 현상을 경로 추적(workflows) 내에 통합하여 시뮬레이션 속도와 효율성을 향상시킵니다. 두 개의 추가 논문은 시그래프 2020에서 엔비디아와 다트머스 대학이 발표한 경로 추적 알고리즘 ReSTIR의 품질을 개선합니다. 한 논문은 유타 대학교와 협력하여 계산된 빛 경로를 재사용하는 새로운 방법을 소개, 샘플 수를 최대 25배 증가시킵니다. 두 번째 논문은 랜덤 변이를 활용하여 샘플 품질을 개선, 디노이징 알고리즘의 효율성을 높이고 렌더링 아티팩트를 최소화합니다.
3D AI 도구 혁신
엔비디아는 3D 표현 및 디자인을 위한 다목적 AI 도구도 소개합니다. 한 논문은 도시 규모 모델과 포인트 클라우드 세분화를 지원하는 GPU 최적화 프레임워크인 fVDB를 제시합니다. 다트머스 대학과의 협력으로 수상한 최우수 기술 논문은 빛과 상호작용하는 3D 객체의 다양한 외관을 하나의 모델로 통합합니다. 도쿄 대학교, 토론토 대학교 및 아도비 연구소와의 협력으로 3D 메시에서 부드러운 공간 충전 곡선을 실시간으로 생성하는 알고리즘이 도입되어 처리 시간이 몇 시간에서 몇 초로 대폭 단축됩니다.
시그래프에서의 엔비디아의 참여
엔비디아의 시그래프 참여에는 CEO 젠슨 황(Jensen Huang)과 와이어드(Wired) 수석 작가 로렌 구드(Lauren Goode) 간의 AI 및 로보틱스의 산업 디지털화 미래에 대해 논의하는 대담을 포함한 여러 주목할 만한 이벤트가 예정되어 있습니다. 또한, 엔비디아는 OpenUSD Day를 개최하여 개발자와 산업 리더들이 AI 기반 3D 파이프라인을 개선하기 위해 OpenUSD를 어떻게 발전시키고 있는지를 보여줄 예정입니다.
엔비디아 연구팀은 전 세계적으로 수백 명의 과학자와 엔지니어로 구성되어 있으며, AI, 컴퓨터 그래픽스, 컴퓨터 비전, 자율주행 기술 및 로보틱스 분야에서 혁신적인 발전을 선도하고 있습니다.
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