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id: GFX-RES-2026-05-003
title: Voxel-based Rendering
category: "10_Wiki/Topics/Visual_Effects/Graphics & Performance"
status: verified
confidence_score: 0.95
tags: [voxel, graphics, rendering, volume-data, optimization, global-illumination]
created_at: 2026-05-08
updated_at: 2026-05-08
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# Voxel-based Rendering

## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
> "공간의 픽셀화: 3차원 그리드 단위인 복셀(Voxel)을 사용하여 복잡한 기하학적 구조를 단순화하고, 실시간 글로벌 일루미네이션과 파괴 가능한 환경을 효율적으로 구현하는 볼륨 렌더링 기술."

## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
*   **복셀화 (Voxelization)**: 폴리곤 기반의 메시를 3D 격자 구조인 복셀로 변환하는 과정이다. 하드웨어 가속 래스터라이제이션을 사용하여 실시간으로 복셀 데이터를 생성하거나 오프라인으로 베이킹한다.
*   **SVO (Sparse Voxel Octree)**: 메모리 효율을 극대화하기 위해 빈 공간은 생략하고 밀도가 높은 부분만 세분화하는 팔진트리(Octree) 구조를 사용한다. 레이 캐스팅(Ray Casting) 시 탐색 속도를 비약적으로 향상시킨다.
*   **Voxel Global Illumination (VXGI)**: 복셀 데이터를 광원 정보의 저장소로 활용한다. 씬의 간접광(Indirect Light)을 복셀 원뿔 추적(Voxel Cone Tracing) 기법을 통해 계산하여, 실시간으로 부드러운 그림자와 반사 효과를 구현한다.

## ⚖️ 트레이드오프 및 고려사항
*   **해상도 vs 메모리**: 높은 해상도의 복셀은 정교한 디테일을 제공하지만 GPU 비디오 램(VRAM) 소모가 기하급수적으로 늘어난다. 가상 질감(Virtual Texturing) 기법과의 병행이 필요하다.
*   **Aliasing 문제**: 계단 현상(Aliasing)이 폴리곤보다 두드러지게 나타날 수 있다. 밉맵(Mipmap) 기반의 필터링이나 템포럴 안티앨리어싱(TAA)으로 이를 완화해야 한다.
*   **동적 객체 처리**: 정적인 배경은 복셀화가 용이하지만, 빠르게 움직이는 캐릭터 등의 동적 객체는 매 프레임 복셀 데이터를 업데이트해야 하므로 상당한 계산 부하를 유발한다.

## 🔗 지식 연결 (Graph)
- **상위 개념**: [[Computer Graphics]], [[Volume Rendering]]
- **유사 개념**: [[Ray Tracing]], [[Marching Cubes]], [[Signed Distance Fields (SDF)]]
- **관련 기술**: [[NVIDIA VXGI]], [[Minecraft Engine]], [[Teardown Engine]]

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*Last updated: 2026-05-08*

