인터넷 검색 중에, 정말 우연히 Real-time Relativity 라는 홈페이지를 알게 됐다.[1]
http://www.anu.edu.au/physics/Savage/RTR/

첫 publication 을 보면 http://www.anu.edu.au/Physics/vrproject/publications.html

2006 년이다. 나도 그때쯤 비슷한걸 구현했었다. (물론 훨씬 간단한 방식이었다.)

전체적으로 때깔(?)이 안좋아서 동영상이나 스크린샷은 공개하지 않도록 하고 -_-;;
아래는 위의 주소인 RTR 의 스크린 샷인데, 내것도 이와 비슷한 모양이었다.

빛의 속도로 달리게 되면 공간의 왜곡이 생긴다. 1차적인, 근본적인 문제는 특수 상대성 이론 상에서의 길이 축소가 일어나고, 그 계산에 따라 길이가 길어져 보인다거나 반대로 길이가 짧아져 보인다는 것이 처음 이해하게 되는 이론 중에 하나다.

일단, 배경이 길어져 보이는 이유는 다음과 같다.
특수 상대성 이론에서는 시간을 같이 비교하다보면, 어떤 관점에서 시간이 늘어나는지... 어떤 관점에서는 상대적으로 짧아지는지 구별할 수 있다.(가속도를 받는 쪽이 시간이 길어진다. 따라서 가속도를 받는 쪽의 1초가, 가만히 있던 쪽의 10초 내지는 100초... 등의 차이가 날 수가 있는 것이다. - 1초 = 100초 가 되어야 하기 때문에 1초의 시간이 늘어난다... 라고 말하는게 맞다.)

그 상황을 생각해보면, 배경 입장에서는 확실히 빛의 속도로 이동하는 카메라의 길이가 짧아져야 한다.(계산할 수 있다. 하지만 패스!) 그러므로, 카메라의 입장에서는 배경이 길어져 보여야 한다고 생각했고, 그렇게 구현했었다.

사실, 이렇게 생각한 후 이 방법에 대한 이론 중에 조금 이상한게 있었다. 일단은 그 문제는 조금 더 뒤로 미뤄보도록 해야했다. 이 문제를 제대로 생각하기 위해서는 일반 상대성 이론을 알아야만 했고, 그 벽은 너무 높았다. -_-;

어쨌건, 예전에, 알았던 이보다 이전에 상대성 이론 효과를 구현한 곳이 있다.

http://www.spacetimetravel.org/

독일 사이트인데, 특수 상대성 이론 뿐만 아니라 일반 상대성 이론에 관한 것들까지 구현해놓았다. 다른 점이 있다면, 방금의 사이트는 구현 자체를 목적으로 하고, 처음 소개한 사이트는 real-time 을 주 목적으로 한다.

이렇게 특수 상대성 이론을 시뮬레이션 하는 곳은 사실 굉장히 많다. 이제는 특수 상대성 이론이 아닌 일반 상대성 이론을 실시간으로 시뮬레이션하는 것을 기대할 수 있지 않을지...

사실 꽤 간단한 방법으로는 이미 충분히 할 수 있다. 블랙홀이 있을 때 그 주변에 렌즈를 두는 것으로 빛의 굴절을 시뮬레이션하는 방법이 있다(예전에 본건데... 검색하다보면 나올듯하다). 하지만 그런 방식으로는 even horizon 이라던가 제대로 된 시뮬레이션 자체가 불가능 하기 때문에, 제대로 된 방식이 필요하고, 역시 대안점은 ray-tracing 이다.

현재 실시간 ray-tracing 이 발전되가고 있기 때문에 이것도 머지 않아 구현이 가능한 문제일지 모르지만, 현재 실시간 ray-tracing 은 kd-tree 에 의존하고, 상대성 이론을 위한 ray-tracing 에서는 그나마 grid 방법이 가장 효과적이다.

또 두번째 문제가 있는데, 그것은 ray-tracing 이 완벽하지 않다는 것이다. GI(Global Illumination) 을 위해서는 Photon Mapping 이라던가 ray-tracing 에서 shadow ray 를 쏴야 하는데... 빛이 휘기 때문에 shadow ray 를 쏘기 굉장히 어렵다.

결국 이런 것들을 해결해야 그제서야 정말 제대로 된 시뮬레이션이 등장하는 것인데, 이미 등장했는지... 아니면 언제 등장할지 예측하기 힘들다. 이러한 주제를 예전부터 계속 생각해오는 것들이 있다. 언제 실현될지 모르겠다. 한가지만 해선 안되는 상황이라 더 쉽지 않은 듯 하다. 요즘들어 자주 하는 말이지만, 이런 것들이 어서 하나하나 등장하면서 재밌는 포스팅이 나왔으면 좋겠다.

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