오픈월드 게임을 설계할 때, 가장 먼저 부딪히는 벽은 바로 ‘월드의 크기’입니다. 세상은 넓고 플레이어는 어디든 갈 수 있죠. 하지만 기술적 한계는 분명 존재합니다. 이 문제를 해결하고자 등장한 개념이 바로 Level Streaming과 World Partition입니다. 말만 들어도 복잡해 보이시죠? 괜찮아요. 지금부터 이 두 기술이 왜 중요한지, 어떻게 작동하는지를 차근차근 풀어보겠습니다.
Level Streaming의 개념과 등장 배경
메모리 효율성과 성능 최적화
물리적 리소스 한계 극복
초기 오픈월드 게임들은 단일 맵 구조로 제작되곤 했습니다. 문제는 이 방식을 그대로 유지하면 로딩 시간이 길어지고, 기기의 물리적 메모리 한계를 빠르게 초과하게 된다는 점입니다. 특히 PS3와 Xbox 360 시대까지만 해도 RAM이 고작 512MB 수준이었기에, 전 영역을 한 번에 불러오는 건 사실상 불가능했죠. 그래서 등장한 것이 바로 ‘부분적 스트리밍 로딩’ 개념입니다. 필요한 지역만 실시간으로 불러오고 나머지는 비활성화시키는 방식입니다. 이는 Naughty Dog의 ‘Uncharted 2’에서 효율적으로 사용되었으며, 실제로 이 방식 덕분에 단 한 번의 로딩 없이 전체 게임을 플레이할 수 있었습니다 (GDC, 2010 Naughty Dog Tech Talk).
콘솔 세대별 메모리 구조 대응
세대가 거듭될수록 GPU와 CPU는 빨라졌지만, 메모리 대역폭의 증가 속도는 상대적으로 느렸습니다. Level Streaming은 이러한 불균형을 보완하는 중요한 역할을 맡게 됩니다. 예를 들어, PS5에서도 여전히 완전한 ‘풀 월드 로딩’은 무리가 있습니다. 이 때문에 소니는 자체적으로 ‘IO Throughput 중심’의 SSD 아키텍처를 강조했고, 이와 병행해 대부분의 대형 게임 개발사는 Level Streaming을 유지하면서도 그 빈도를 더욱 세밀하게 조절하는 방식으로 대응하고 있습니다 (Sony Tech Architecture Presentation, 2020).
게임 디자인과 몰입도 강화
무중단 로딩 환경 구축
플레이어가 로딩 화면 없이 자연스럽게 공간을 이동하는 경험은 몰입도를 극대화시킵니다. 이건 단순한 UX 문제가 아닙니다. 스토리텔링의 흐름 자체가 끊기지 않도록 설계해야 하니까요. 예를 들어, FromSoftware의 ‘Elden Ring’에서는 오픈필드와 던전이 Seamless하게 연결되어 있으며, 내부적으로는 영역별 Level Streaming이 매우 정교하게 구성되어 있습니다. 내부 파일 구조를 분석해보면, 월드는 여러 작은 chunk 단위로 분리되어 있으며, 플레이어의 위치와 방향을 기준으로 앞쪽 chunk를 미리 로드하고, 뒤쪽은 언로드하는 방식으로 처리됩니다 (Digital Foundry, Elden Ring Analysis, 2022).
스토리텔링 연속성 유지
서사 중심의 게임일수록 이 기술의 중요도는 더욱 커집니다. 갑작스러운 로딩은 플레이어의 감정선을 끊는 주요 요인이 되기 때문입니다. The Last of Us Part II에서도 복잡한 서사 진행 중, 챕터 전환마다 Level Streaming을 통해 로딩을 감췄습니다. 특히 리프트를 탄다거나, 문을 여는 연출로 유도되는 장면 전환은 모두 배경에서는 ‘Load & Unload’가 진행되고 있었죠. 이는 단순한 트릭이 아니라 서사-기술의 접점에서 만들어진 정교한 설계 전략입니다.
GPU 인스턴싱, Transform Feedback, GPGPU 적용 사례 👆World Partition 시스템의 원리
셀 단위 자동 분할 구조
그리드 베이스 공간 재조정
World Partition은 언리얼 엔진 5부터 도입된 혁신적인 시스템입니다. 이전의 수작업 레벨 분할 방식과 달리, 이제는 전체 월드를 그리드 단위로 자동 분할할 수 있게 되었죠. 이를 통해 레벨 디자이너는 전체 맵을 하나의 파일로 관리하면서도, 필요한 부분만 수정하거나 로딩할 수 있는 유연성을 확보하게 됩니다. 이 방식은 2021년 공개된 언리얼 테크 데모 ‘Valley of the Ancient’에서도 확인할 수 있었습니다. 개발자 도구를 보면 그리드 사이즈가 자동화되어 있으며, 월드 크기에 따라 적절히 조정됩니다.
Actor Streaming에 의한 성능 개선
World Partition의 또 다른 핵심은 ‘Actor 기반 스트리밍’입니다. 과거에는 Level 단위로만 스트리밍이 가능했기 때문에 오버헤드가 컸는데, 이제는 각각의 Actor(예: 캐릭터, 건물, 나무 등)가 독립적으로 로딩/언로딩됩니다. 이로 인해 GPU와 CPU의 부하 분산이 훨씬 정교해졌습니다. 특히 NPC의 인공지능 처리나 애니메이션 계산량이 많은 게임일수록 이 방식이 주는 성능 이점은 엄청납니다. Epic Games는 이를 UE5 공식 문서에서 ‘Streaming Optimization Layer’라고 정의하고 있습니다 (Epic Games Docs, 2021).
GPU Compute Shader를 활용한 대규모 파티클 시스템 구현 👆데이터 계층화 및 효율적 접근
Level Instance 처리 방식
World Partition은 데이터 계층화 개념을 기반으로 합니다. 각 구역은 Level Instance로 존재하며, 이를 통해 전체 월드를 하나의 레벨처럼 보이게 하면서도 내부적으로는 수많은 하위 인스턴스가 독립적으로 관리됩니다. 이는 협업 개발 시에도 큰 장점으로 작용합니다. 여러 개발자가 동시에 같은 월드를 편집하더라도 충돌 없이 병렬 개발이 가능하다는 점에서, 대규모 팀 제작 환경에서 필수적인 시스템으로 자리잡았죠.
Hierarchical LOD 통합 전략
대규모 맵을 효율적으로 표현하려면, LOD(Level of Detail) 관리가 필수입니다. World Partition은 기존의 LOD보다 더 발전된 ‘Hierarchical LOD’를 제공합니다. 멀리 있는 오브젝트는 자동으로 단순화된 버전으로 표시되며, 가까워지면 고해상도로 전환됩니다. 이 구조는 오브젝트의 개별 LOD뿐 아니라 ‘그룹 단위’의 LOD까지 지원하기 때문에 처리 효율이 훨씬 높습니다. 특히, 대규모 숲이나 도시 배경에서 GPU 부하를 획기적으로 줄이는 데 효과적이라는 연구 결과가 있습니다 (SIGGRAPH, 2021 Technical Papers).
Forward+ vs. Deferred Shading, Tiled Rendering, Clustered Lighting 기법 비교 👆실제 프로젝트 적용 사례와 인사이트
Unreal Engine 5의 World Partition 적용
Fortnite 대규모 월드 리디자인
Epic Games는 UE5를 Fortnite에 적용하면서 기존의 수작업 스트리밍 방식을 전면 개편했습니다. 특히, ‘Chapter 4’에서 월드가 완전히 새롭게 디자인되며 World Partition 구조로 이동한 것이 대표적입니다. 플레이어가 100명 이상 접속한 상태에서도 로딩 지연 없이 이동이 가능해진 건 이 덕분입니다. 내부 개발자 인터뷰에 따르면, 전체 맵이 약 100×100 셀로 분할되어 있으며, 이 중 플레이어 인접 셀만 실시간으로 활성화된다고 밝혔습니다 (Epic Games Developer Session, 2023).
The Matrix Awakens 데모의 실시간 스트리밍
많은 사람들이 놀랐던 ‘The Matrix Awakens’ 데모는 사실상 World Partition의 기술 쇼케이스였습니다. 16km²에 달하는 메가시티를 Seamless하게 구현하면서도, 플레이어가 이동하는 순간마다 수십 GB의 데이터를 실시간으로 스트리밍했습니다. 이 때 사용된 기술 중 하나가 ‘Virtualized Geometry + Nanite + World Partition’의 통합 구조였으며, 이는 UE5의 핵심 기술 셋으로 간주됩니다 (Epic Technical Showcase, 2022).
Custom 게임 엔진 렌더링 파이프라인 구현 👆Ubisoft와 Rockstar의 커스텀 적용 사례
Assassin’s Creed의 지역별 스트리밍
Ubisoft는 World Partition과 유사한 개념을 내부 엔진 Anvil에 커스텀 구현해 사용 중입니다. 특히 ‘Assassin’s Creed Odyssey’부터는 지역 기반 스트리밍 로직이 강화되어, 바다에서 육지로 이동할 때도 단절감 없이 자연스럽게 이어지는 플레이 경험이 가능해졌습니다. 이는 ‘멀티 셀 큐 기반 동적 로딩’ 구조를 기반으로 하며, 내부적으로도 구역별 Actor 관리가 이루어진다고 알려져 있습니다 (Ubisoft Developer Conference, 2020).
GTA V의 다중 스트리밍 로직 구조
Rockstar 역시 자체 RAGE 엔진을 통해 독자적인 Streaming 시스템을 운영하고 있습니다. GTA V는 초기 PS3/Xbox 360에서도 대도시 전체를 끊김 없이 구현했는데, 이는 ‘세로형 데이터 레이어’ + ‘수평형 지역 분할’의 이중 스트리밍 구조 덕분입니다. 실제 분석 자료에 따르면, 플레이어 차량 속도에 따라 예측 기반 스트리밍 큐를 조정하며, 메모리 관리 알고리즘도 동적으로 변화합니다 (Game Developers Conference, 2015).
Job System의 실전 적용 사례 분석 👆결론
Level Streaming과 World Partition은 단순한 기술적 트릭을 넘어, 오늘날의 오픈월드 게임을 가능하게 하는 핵심 구조입니다. 로딩 없는 자연스러운 월드 탐험, 몰입을 유지하는 스토리 전개, 그리고 성능 최적화를 동시에 달성하기 위해 이 두 기술은 함께 진화해왔습니다. 특히 Unreal Engine 5의 등장 이후, World Partition은 복잡한 레벨 디자인과 팀 협업의 패러다임을 완전히 바꿔놓았죠. 결국 중요한 건, 기술 그 자체보다도 그것을 어떻게 ‘경험’으로 연결하느냐는 점입니다. 그 과정에서 Level Streaming과 World Partition은 더 이상 선택이 아닌, 필수 조건이 되었다고 해도 과언이 아닙니다.
멀티스레드 게임 루프 설계 및 병렬 처리 👆FAQ
Level Streaming은 로딩 화면을 완전히 없애주는 기술인가요?
완전히 없애준다기보다는, 로딩을 ‘느끼지 못하게’ 숨기는 기술이라고 보는 게 맞습니다. 백그라운드에서 필요한 리소스를 미리 불러오고 불필요한 것들은 언로드함으로써, 플레이 중간에 끊김 없이 월드를 탐험할 수 있게 만들어줍니다.
World Partition과 기존의 Level Streaming 방식은 어떻게 다른가요?
기존의 Level Streaming은 수동 설정이 많았고, 개발자마다 영역을 나눠야 하는 불편함이 있었습니다. 반면 World Partition은 전체 맵을 자동으로 그리드화하고, Actor 단위로 스트리밍을 제어할 수 있어 더 정교하고 협업 친화적인 방식입니다.
Unreal Engine 4에서도 World Partition을 사용할 수 있나요?
World Partition은 Unreal Engine 5에서 처음 도입된 기능입니다. 따라서 UE4에서는 사용할 수 없습니다. UE4에서는 여전히 수동 Level Streaming 방식이나 World Composition 기능을 활용해야 합니다.
World Partition이 있으면 LOD 설정은 필요 없나요?
아닙니다. 오히려 더욱 정교한 LOD 설정이 필요합니다. World Partition은 Hierarchical LOD 시스템과 연동되어야 최적의 성능을 발휘할 수 있으며, 거리 기반 LOD 외에도 그룹 LOD 설정이 중요하게 작용합니다.
월드 크기가 크면 클수록 World Partition 성능이 더 좋나요?
월드 크기와는 상관없이, 구조가 복잡하거나 객체가 많은 경우에 특히 성능 향상이 뚜렷하게 나타납니다. 작은 월드에서도 세밀한 스트리밍이 필요하다면 유용할 수 있습니다.
콘솔 게임에서도 이 기술들이 실제로 사용되나요?
네. PS5, Xbox Series X 같은 최신 콘솔은 물론이고, 이전 세대 콘솔에서도 Level Streaming은 필수적인 기술이었습니다. 특히 메모리 제약이 큰 콘솔 환경에서는 없어서는 안 될 기능입니다.
월드 디자인 단계에서 이 기술을 먼저 고려해야 하나요?
반드시 그렇습니다. 스트리밍 구조를 염두에 두지 않고 월드를 디자인하면, 나중에 기술적으로 수정하거나 분할하는 데 큰 어려움을 겪게 됩니다. 초기 설계 단계에서부터 World Partition에 맞춰 설계하는 것이 효율적입니다.
플레이어 위치만으로 스트리밍이 이루어지나요?
기본적으로는 플레이어 위치와 방향이 기준이지만, 최근에는 카메라 시야, NPC 행동, 퀘스트 진행 상태 등 다양한 요소를 기준으로 스트리밍 트리거가 설정됩니다.
멀티플레이어 게임에서도 문제없이 사용할 수 있나요?
가능하지만 좀 더 복잡한 고려가 필요합니다. 예를 들어 각 플레이어 위치에 따라 다른 셀이 활성화되어야 하며, 네트워크 동기화와 충돌 문제도 함께 고려해야 안정적인 게임 플레이가 가능합니다.
게임 외 분야에도 이런 기술이 사용되나요?
사용됩니다. 가상현실(VR), 시뮬레이션, 영화 제작용 가상 세트 등에서도 Level Streaming과 World Partition 기술이 활용되고 있습니다. 특히 실시간 렌더링과 몰입형 경험이 필요한 분야에서 그 가치가 점점 커지고 있습니다.
Unity DOTS, Bevy ECS, Flecs 메모리 친화적 구조 설계 👆