카메라가 처음으로 '보는' 것을 정확하게 재현하는 새로운 시뮬레이션 기술

  • 레이 트레이싱 기능으로 시뮬레이션의 현실감을 혁신하여 자율 주행 차량 및 ADAS 개발을 가속화합니다.
  • 이제 차량 센서는 실제 프로토타입이 존재하기 전에 시뮬레이션으로 개발할 수 있습니다.
  • rFpro는 블러 및 롤링 셔터 효과를 정확하게 시뮬레이션하여 카메라가 '보는' 것을 실제로 표현한 최초의 제품입니다.

유니티는 자율주행차(AV) 및 ADAS 개발을 위한 실제 테스트에 대한 업계의 의존도를 크게 낮출 수 있는 새로운 시뮬레이션 기술을 개발했습니다. 유니티의 새로운 레이 트레이싱 렌더링 기술은 차량의 센서 시스템이 세상을 인식하는 방식을 정확하게 시뮬레이션하는 최초의 기술입니다.

"업계에서는 시뮬레이션이 자율주행차와 자율 주행 시스템을 상당수의 엣지 케이스에 안전하고 철저하게 적용하여 AI를 훈련하고 안전성을 입증할 수 있는 유일한 방법이라는 사실을 널리 인정하고 있습니다."라고 rFpro의 운영 책임자인 Matt Daley는 말합니다. "하지만 지금까지 시뮬레이션의 충실도는 실제 데이터를 대체할 만큼 충분히 높지 않았습니다. 당사의 레이 트레이싱 기술은 센서 시스템이 세상을 '보는' 방식을 정확하게 재현할 수 있도록 특별히 개발된 물리적으로 모델링된 시뮬레이션 솔루션입니다."

레이 트레이싱 그래픽 엔진은 기존 래스터화 기반 렌더링 엔진인 rFpro와 함께 뛰어난 충실도의 이미지 렌더링 시스템입니다. 래스터화는 시뮬레이션된 장면을 통해 한 번 반사되는 빛을 시뮬레이션합니다. 이는 실시간 시뮬레이션을 구현하기에 충분히 빠르며, 자동차 및 전문 모터스포츠 업계에서 사용되는 업계 선도적인 rFpro의 드라이버 인 더 루프(DIL) 솔루션의 원동력이 됩니다.

비디오: rFpro의 레이 트레이서가 작동하는 모습 보기

 

레이 트레이싱은 합성 훈련 데이터 생성을 목표로 하는 rFpro의 소프트웨어 인 더 루프(SIL) 솔루션입니다. 장면을 통과하는 여러 광선을 사용하여 실제 세계의 모든 뉘앙스를 정확하게 포착합니다. 다중 경로 기법으로 센서 주변에서 발생하는 수많은 반사를 안정적으로 시뮬레이션할 수 있습니다. 이는 저조도 시나리오나 여러 광원이 있는 환경에서 반사와 그림자를 정확하게 묘사하는 데 매우 중요합니다. 예를 들어 다층 주차장과 출구에 밝은 대낮의 조명이 있는 터널 또는 여러 개의 가로등 아래에서 도심 야간 주행을 할 수 있습니다.

자동차 업계에서 사용되는 최신 HDR(하이 다이나믹 레인지) 카메라는 다양한 시간 길이의 다중 노출을 캡처합니다. 예를 들어 프레임당 짧은 노출, 중간 노출, 긴 노출이 있습니다. 이를 정확하게 시뮬레이션하기 위해 rFpro는 다중 노출 카메라 API를 도입했습니다. 이를 통해 시뮬레이션된 이미지에 물리적으로 모델링된 롤링 셔터 효과와 함께 빠른 차량 움직임이나 도로 진동으로 인한 정확한 블러링이 포함되도록 보장합니다.

"이러한 현상을 시뮬레이션하는 것은 카메라가 '보는' 것을 정확하게 재현하는 데 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 ADAS 및 자율 주행 시스템을 학습하는 데 사용되는 데이터가 오해의 소지가 있을 수 있습니다."라고 Daley는 말합니다. "그렇기 때문에 전통적으로 센서 시스템 개발에 실제 데이터만 사용해 왔습니다. 이제 처음으로 레이 트레이싱과 다중 노출 카메라 API가 엔지니어링 등급의 물리적으로 모델링된 이미지를 생성하여 제조업체가 시뮬레이션에서 센서 시스템을 완벽하게 개발할 수 있도록 지원합니다."

rFpro의 레이 트레이싱은 시뮬레이션된 씬의 모든 요소에 적용되며, 정확한 머티리얼 속성을 포함하도록 물리적으로 모델링되어 가장 충실도가 높은 이미지를 생성합니다. 이 과정은 계산이 많이 필요하므로 실시간과 분리할 수 있습니다. 프레임 렌더링 속도는 필요한 디테일 수준에 맞게 조정됩니다. 이를 통해 고충실도 렌더링을 하룻밤 동안 수행한 다음 후속 실시간 실행에서 재생할 수 있습니다. 이를 통해 렌더링 품질과 실행 속도 사이의 일반적인 절충점을 극복할 수 있습니다.

"레이 트레이싱은 고품질 시뮬레이션 데이터를 제공하므로 센서가 물리적으로 존재하기 전에 학습하고 개발할 수 있습니다."라고 rFpro의 운영 책임자인 Matt Daley는 설명합니다. "결과적으로 데이터를 수집하고 개발을 시작하기 전에 실제 센서를 기다릴 필요가 없습니다. 이를 통해 자율주행차와 정교한 ADAS 기술의 발전이 크게 가속화되고 수많은 개발 차량을 공공 도로에서 주행해야 하는 필요성이 줄어들 것입니다."

rFpro의 새로운 레이 트레이싱 기능은 현재 기존 데스크톱 옵션을 보완하는 데 사용할 수 있으며, 고성능 컴퓨팅(HPC) 솔루션에서도 곧 제공될 예정입니다.

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