펄어비스 사업보고서 (2024.12)
4. 연구개발실적(상세)

☞ 본문 위치로 이동4.1 연구개발실적

연구과제	개발내용	연구결과 및 기대효과

차세대 그래픽스 API적용 확장	Mac OS Platform 및 Metal API RHI 개발	Mac/IOS를 위한 Metal API 등 추가 플랫폼 API 적용을확대하여 보다 다양한 플랫폼에 대응

PS5에 Raytracing 적용및 PS5 Pro에 PSSR적용, PS5 Pro 대응	PS5에 탑재된 Raytracing을 적용하고 Pro 대응을 위해PSSR 적용	PS5에서도 Raytracing이 가능해지면서 Reflection이나 더고품질의 라이팅 표현이 가능하고 PSSR을 통한 Upscale로 낮은 해상도로 출력하면서도 비슷한 품질의 4K 표현이 가능

GPU Based Rigid Body Simulation 개발	CPU 계산 부하 경감을 위해 충돌이 불필요한 작은 파편들을 GPU에서 Simulation 하도록 처리	대규모 Destruction 장면에서도 CPU 부하가 일정 수준 이하로 유지되어 원활한 성능을 유지하는데 도움이 됨

Particle Depth Offset기능 개발	단일 Particle을 볼륨감을 위해 Depth Offset을 추가하고이에 맞춰 Raymarching과 Offscreen Rendering를 대응시키고Soft Alpha등을 조정	단순 Quad Particle 만으로도 볼륨감 있는 Particle 표현이가능해 품질과 성능 모두 향상 가능

Particle Emitter VariationInstance Reflection기능 개발	제작한 Particle System을 사용처에서 다양한 Variation을 통해 조합해서 사용하고 세부항목까지 조절가능 하도록 InstanceReflection 기능 개발	이미 제작된 Particle System을 단순히 그대로 이용하지 않고 게임내에서 여러 가지 변화를 주어 더 다양한 Particle 표현이 가능

Impulse System에운동량 보존 적용	충격량에 따른 여러 가지 효과를 자동으로 가능하게 하는Impulse System에 보다 사실적인 표현을 위해 운동량 보존 적용	충격량에 따라 Particle, Sound, Material에 따른 추가 게임처리등이 Impulse System으로 구동되는데 운동량 보존으로 어색했던 부분이 완화되고 사실적인 표현 가능

Fog Blur 개발	Aerial Perspective와 Fog, Cloud 등의 대기 산란에서 이뤄지는 빛 분산 효과를 표현하기 위해 Extinction과 연동하여 처리	실제 대기산란시 Media의 밀도가 높으면 더 산란이 많이 되면서상이 흐려지는 현상을 모사하여 사실적인 대기 표현 가능

Material Debugger 개발	화면에 표현되는 여러가지 Material 효과들을 목록화 하고 해당Material을 쉽게 찾아낼 수 있도록 대상을 부각해서 표현하는 전용 디버거 개발	Material에 의해 발생하는 Artifact와 Issue들 빠르게 처리하여효율성 증대

Tree Bend Interaction개발	플레이어와 상호작용하도록 Tree에 Constraint를 추가하여Bending되게 하고 임계치를 넘거나 충격이 오면 Breakable로동작하도록 개발	게임적이면서도 사실적인 Tree와 플레이어간 상호작용이 가능.파라미터를 과장하면 만화적으로 튀어나가는 형태도 가능하고 잘 조정하면 자연스러운 모션 처리 가능

Cloth Back Scattering개발	Cloth의 Back Face에서 Direct Light가 투과되도록 Subsurface Scattering Profile을 적용	Cloth의 Thin Subsurface Scattering이 가능해지면서 풍부하고사실적인 옷감 라이팅 표현 가능

Platform Effect System개발	다양한 Moving Platform에 설치된 Particle System이나 Moving Platform에 배치된 개체에 붙어 있는 Particle System을표현하기 위한 계층 구조 처리 추가	Moving Platform에서 Particle System을 배치고 사용하고Attach/Detach가 가능

물리 시뮬레이션 고도화 - 자성체 관련 구현	게임 내의 물리 시뮬레이션 시스템에 추가될 가상의 자성체구현. 특정 대상과 인력, 척력을 발생시킬 수 있음	게임 플레이를 다양화하는데 하나의 도구로서 사용될 수 있음

물리 시뮬레이션 고도화 - 부력 시뮬레이션 구현	바다, 호수, 강, 늪지대 등에 떠 있는 물리 오브젝트시뮬레이션을 위한 부력 시스템 개발. 특정 트리거 영역에들어온 물리 객체들에 대해서 부력을 근사화한 힘을 발생시켜 물에 떠 있는 것 같은 효과를 모사함	사실적인 환경 구현이 가능해지며, 유저의 게임에 대한몰입감을 높일 수 있음

애니메이션 레이어링시스템 경량화	애니메이션은 여러 레이어링으로 구성되어 캐릭터의 부위별 계층별 모션 제어가 가능함. 이런 레이어링 시스템은 여러본에 대해서 변환행렬 계산이 컴팩트하게 최적화되어 있지않으면 중복계산이 발생할 여지가 많아 성능에 안 좋은 영향을줄 수 있음. 이를 위해 애니메이션 레이어링 시스템을 분석하여 최적화하고 경량화할 수 있는 방법을 모색함	최적한 환경에서 게임 플레이가 진행될 수 있도록 도와주며,더 낮은 사양에서도 동작하는 게임 개발이 가능함

이동 플랫폼, 출렁다리,사다리 등 동적 지형지물을활용한 경로계획 구현	레벨에 고정되어 있지 않은 동적으로 움직이고, 플레이 도중에 생성 삭제되는 지형물에 대해서도 NPC 경로가 정상적으로생성되고 대처 가능하도록 시스템을 개선함	동적인 환경에서 NPC들이 주변과 반응하여 움직이는 모습을연출할 수 있음

미니게임 제작을 위한액션 시스템 개발	게임 내에 존재하는 미니게임들을 액션스크립트 기반으로제작할 수 있도록 관련 기능과 연구를 진행. 개별적인 미니게임 모듈을 작성했을 때의 겪은 문제점을 토대로 빠른 개발 주기를 가질 수 있도록 기존하는 액션 시스템에 기능을 추가하여미니게임을 빠르고 쉽게 제작할 수 있는지 실험하고자 함	낚시, 말 길들이기, 카드게임, 팔씨름 등 게임 내에 존재하는여러 미니게임들의 제작을 통일된 방식으로 쉽게 제작이 가능함

Two-target 카메라 구현고도화	나와 대상을 한 화면에 동시에 담을 수 있는 카메라 변환 행렬을자동으로 결정하는 모듈을 연구/개발함	사실감 넘치는 게임 카메라 연출이 가능해진다. 자동화를 통해 수동으로 카메라 동적을 입력해야 하는 작업을 줄일 수 있음

절차적 애니메이션 생성기법 개발 - 여성화	중성적인 혹은 남성적인 모션을 여성 캐릭터에 사용할 수있도록 절차적으로 여성성이 강조된 형태로 포즈를 실시간으로 수정하는 알고리즘 개발 및 적용	절차적 생성 기법을 캐릭터에 적용함으로서 좀 더 사실감 있고 몰입감을 주는 게임 경험을 선산할 수 있다. 특히, 여성성을 가진 모션 데이타를 모두 제작하는 것이 아니라 중성적인 모션을남성과 여성 모두가 공유하므로서 리소스 개발에 필요한 시간을 단축시키고, 클라이언트 용량 및 사용 메모리를 모두 줄일 수 있는 장점이 있음

낚시줄 시뮬레이션 및제어 시스템 개발	게임 내 낚시 컨텐츠 개발을 위해서는 사실적인 낚시줄의묘사가 필요한데, 물리적인 시뮬레이션 기법을 활용하여 이목적을 달성하고자 한다. 낚시줄은 길이가 굉장히 큰 폭으로변하는 변형체로 안정적으로 시뮬레이션하기에 도전적임.안정적인 낚시줄 시뮬레이션에 최적화된 모델링과 시뮬레이션 파라미터를 찾는 것이 개발의 관건임	게임 내에서 사심감 넘치고 몰입감 있는 낚시 컨텐츠를 즐길 수 있게 됨. 이를 응용하여 다른 게임 내 오브젝트의 끈, 실, 꼬리, 털 등의 표현에도 활용될 수 있음

4.2 향후 연구개발계획

연구과제	연구기관	기대효과

차세대 그래픽스API 적용 확장	펄어비스	Mac/IOS를 위한 Metal API에 Raytracing 등 추가 기능 대응 및 Mobile Device Vulkan API 호환성 개선

차세대 게임 엔진기능 고도화	펄어비스	기 개발된 기능에 더해 새롭게 등장하는 첨단 기술과 게임 개발에서 요구되는 추가적인 기능 고도화 및 추가로 더 효율적이고 더 품질 높은 개발 진행이 가능

고성능 게임 데이터로딩 시스템 구현	펄어비스	PS5 Kraken 등 고속 게임 데이터 로딩을 구현하여 게임 기동시간을 단축

HDR Display연동 시스템 고도화	펄어비스	새롭게 추가되는 HDR Display 기술 대응과 새로운 플랫폼에서의 HDR Display 대응으로 더 넓은 플랫폼 환경과 Display 환경에서의 유저 만족도 향상

차세대 GeometryRendering Pipeline 구현	펄어비스	Mesh Shader 기반 Geometry Rendering Pipeline을 구축하여 Geometry Rendering의 효율을 극대화

Realtime GlobalIllumination 고도화	펄어비스	Tile Based Radiance Cache의 한계로 인해 발생하는 렌더링 품질 문제를 개선

Realtime Raytracing고도화	펄어비스	Raytracing 적용 렌더링 확대 및 Ray Hit Shading 정확도 개선

Many Lights Rendering 고도화	펄어비스	Many Light Sampling 분포 및 정확도 개선

절차적 콘텐츠 생성기능 확장	펄어비스	추가로 요구되는 다양한 조건에서의 PCG 구성을 통해 더 풍부한 레벨 구성이 가능해지고 인력대비 구성할 수 있는 월드의 밀도와 크기의 계속적인 향상 가능

물리 시뮬레이션시스템 개선	펄어비스	게임 경험에 중요한 역할을 하는 기믹들을 좀 더 고도화된 형태로 물리 시뮬레이션할 수 있게 됨. 또한거대 몬스터의 렉돌 시뮬레이션 안정성 개선 및 물리 시뮬레이션 최적화도 포함됨. 이를 통해 유저의게임 경험을 향상시킬 수 있음

게임 엔진 코드 병렬화 연구 및 구현	펄어비스	더 높은 클럭 보다는 더 많은 코어를 방향으로 하는 CPU 시장에 대응하여 더 성능 높은 게임 개발이 가능

UI 엔진 고도화	펄어비스	게임 구성에 필수적인 UI 엔진 구성이 된 상태에서 추가적으로 입체적으로 게임 오브젝트와 일체화되어 구성된 UX 환경에 대응하여 보다 고도화된 UX 표현이 가능

복잡한 지형에서막힘 없는 이동을 위한캐릭터 컨트롤러 고도화	펄어비스	늪지대, 사구, 절벽 등을 사실감 있게 이동하는 캐릭터 컨트롤러 개발. 오픈월드의 특성을 더 잘 살릴 수 있는 캐릭터 이동 시스템을 통해서 다양한 환경에서 게임 경험을 선사할 수 있음

거대 기믹 시스템	펄어비스	레벨에 지역 단위로 거대한 기믹들을 설치하고, 광범위한 지역에 걸쳐 상호작용할 수 있도록 함.거대한 오픈월드가 살아있고, 상호작용을 통해 변화시킬 수 있는 곳으로 만들 수 있음

객체들의 변환을상대 좌표계로 전환	펄어비스	엘레베이터, 배 등 이동하는 플랫폼 위에서 캐릭터를 플레이할 수 있음. 그리고 거대한 오픈월드에서는 단일정밀도 실수연산으로는 충분하지 않음. 정밀도 문제로 인한 떨림 등 게임 경험에 나쁜 영향을 끼치는 현상 등이 실제로 나타나는데, 단일 월드 좌표계 기준에서 상대 좌표계 변환을 통해 이 문제를 해결할 수 있음

스플라인 기반의캐릭터 이동 시스템	펄어비스	NPC 캐릭터의 자연스러운 이동을 위해 이동 경로를 Spline 형태로 수식화하고, 경로에 대한 명시적인계산을 통해 이동 속도 및 회전 속도를 자동으로 제어할 수 있는 시스템을 개발하고자 함