[IGC 2016] 액션스퀘어 문의주 - 언리얼4 아티스트를 위한 실용적인 PBR 가이드
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Substance Painter를 활용한 게임 제작 가이드 및 게임 몰입도를 위한 추가적인 아트제작 콘텐츠에 대해 이야기를 나눌 예정입니다
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[IGC 2016] 액션스퀘어 문의주 - 언리얼4 아티스트를 위한 실용적인 PBR 가이드
- 1. 아티스트를 위한 실용적인 언리얼4 가이드 이 강연은 그래픽 종사자가 아닌 경우 다소 어려운 부분이 있을 수 있습니다.
- 2. INDEX 1 Chapter PBR 은 무엇인가? 2 Chapter 캐릭터 제작 가이드 2-1 Chapter 서브스텐스 페인터&텍스처 제작 3 Chapter 차세대 엔진 을 대처하는 자세
- 3. 물리 기반 렌더링
- 5. 현실적으로 만들 수 없는 부분에 대한 보충 또는 근사 값 과거
- 6. 물리 기반 쉐이딩 이 가능하게 되었다. 현재
- 8. 언리얼 4 영상
- 10. Diffuse Albedo 과거와 다르게 의존도가 낮아지고 순수한 베이스컬러에 역할을 하게 되었다. 이유는? 물리 기반 렌더링 PBR 로 전환 되면서 각자에 텍스처 역할분담이 확실해 졌다. Base color
- 11. 금속 비금속 메탈릭 이란 어느 부분이 순수한 금속 부분인지 아닌지에 대한 구분 Reflection/Metallic
- 14. (Roughness)러프니스
- 15. 지금까지 내용을 간단하게 요약 하자면 1. 외관상 보기 좋다. 2. 부자연스러운 질감 표현이 줄어든다. 3. 최적화 효율성이 높아졌다.
- 16. 캐릭터 제작 가이드
- 17. 1.얼굴 제작 하기
- 18. 2.복식&갑옷 제작하기
- 19. 3.최종 실루엣 체크
- 20. 4. 텍스처를 추출 합니다. AO NORMAL ID
- 21. 서브스텐스 페인터를 활용한 제작시연.
- 22. 메터리얼이 준비 되어 있다면 언제든지 간편하게 변화를 줄 수 있다.
- 23. ID맵이 제작 되어 있다면 손쉽게 베리에이션 을 제작 할 수 있다.
- 24. 환경 상황에 맞추어 언제든지 쉽게 제작 할 수 있게 되었다.
- 25. 얼굴 텍스처링 작업 과정
- 31. 차세대 엔진 을 대처하는 자세
- 32. 좀 더 편리하고 발전 된 도구를 사용 하는 것은 자연스러운 흐름
- 33. 더욱 많은 것을 표현 할 수 있다는 것은 아티스트에게 엄청난 매력
Editor's Notes
- 토요일 오전 임에도 불가 하고 본 강연을 찾아 주셔서 감사 드립니다. 이번 시간 강연을 맡게 된 블레이드2 캐릭터 아티스트 문의주 입니다. 반갑습니다. 아래 적혀 있는 문구처럼 처음 듣는 분들께서는 다소 어려울 수도 있지만 차세대 엔진에 관심이 있고 그래픽을 좋아 하시는 분들에게는 유익한 정보가 될 수도 있기에 이번 시간이 조금이라도 도움이 되는 시간이 되셨으면 좋겠습니다. 이번 강연에는 아티스트 입장에서 바라보는 언리얼4 라는 주제를 가지고 강연을 시작 해 보려고 합니다. 언리얼4엔진으로 교체되면서 많은 부분이 달라졌던 만큼 어떤 부분이 달라졌는가에 대하여 강연을 준비해 보았습니다. 자 그럼
- 오늘 강연 내용으로는 차세대 엔진에 중요한 부분을 차지하고 있는 pbr 에 대해서 알아본 뒤 pbr을 활용한 캐릭터 제작 과정 간단하게 보여 드리겠습니다. 그 과정 중 서브스텐스 페인터를 활용 한 텍스처 제작을 시연을 해 보도록 하겠습니다. 그 다음 개인적으로 차세대 엔진을 다루면서 느꼈던 생각이나 노하우 들을 공유 해보려고 합니다.
- 피비알 이란? 피직커리 베이스 렌더링 에 약자 직역 하자면 물리 기반 렌더링이라는 말인데요 Pbr에 대해서는 이미 들어 보신 분 들도 계시고 처음 듣는 분들도 계실 것이라 생각 됩니다. 근래 들어 부쩍 해외 콘솔 시장에 영화 같은 게임들이 많이 나오고 있는 걸 보실 수 있는데요. 이제는 이게 영상인지 게임 플레이 화면인지 구분 하기 힘들 정도로 퀄리티 면에서 대폭 상승 한 것을 볼 수 있습니다. 이런 퀄리티를 가능 하게 해준 기술 이름이 바로 pbr이라고 보시면 될 것 같습니다.
- pbr 은 사실 디즈니 애니메이션이나 영화 cg 쪽에서 이미 쓰이고 있는 기술 입니다. 점차 게임 엔진 기술이 발전 하게 되면서 게임에서도 pbr 이라는 기술을 사용 할 수 있게 되었고 당연히 영화나 애니메이션에 쓰이던 기술인 만큼 더욱 리얼하고 디테일한 표현을 할 수 있게 되었습니다.
- 과거 엔진에서 쓰이던 기술은 Pbr 을 표현 할 수 없었기에 그것 처럼 보이기 위한 페이크 렌더 기술 이였습니다. 하지만 이제는
- Pbr 이 들어 오게 되면서 더 이상 과거에 렌더 기술을 쓸 필요가 없어 졌습니다. 그렇다면 얼마나 많은 변화가 있었는지 한번 비교 이미지와 영상을 살펴 보도록 하겠습니다.
- 확실히 어떤 것이 더 사실적인지 단번에 알 수 있을 정도로 많은 차이가 있는 걸 볼 수 있는데 여기서 얼마나 사실적인 그래픽이 가능한지 한번 영상으로도 확인해 보겠습니다.
- 실제 영상인지 게임엔진 그래픽인지 구분이 힘들 정도로 발전된 기술을 볼 수 있는데 이러한 그래픽을 표현할 수 있게 된 가장 큰 이유가 pbr 이라고 보시면 될 것 같습니다. 그럼 이제 이런 pbr기술에 대하여 알아 보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
- Pbr 워크 플로우 종류에는 크게 3가지로 나눠볼 수 있는데 바로 베이스컬러/알베도 리플렉션/메탈릭 러프니스/글로스니스 입니다. 한번 이 3가지 텍스처에 대해 하나씩 알아 보는 시간을 갖도록 해보겠습니다.
- 첫번째로 베이스 컬러 입니다. 이전부터 사용하고 있던 디퓨즈 텍스처는 표면의 라이팅 ao 스펙큘러까지 디퓨즈에서 많은 걸 보충해줘야 했습니다. 엔진에서 자신의 역할을 못해주니 디퓨즈가 다른 아이들 역할 까지 보충 해준 것입니다. 하지만 현재 pbr 텍스처 제작 방식에서는 각자에 역할에 충실 할 필요가 있습니다. 만약 알베도에서 과거 디퓨즈 방식으로 제작하게 된다면 리플렉션과 러프니스에 밸런스가 무너지게 되므로 수정 하거나 제거해야 되는 경우가 생깁니다. 그러므로 알베도에서는 표면에 색상 다시 말해 순수한 베이스 컬러를 사용하게 됩니다. [다음으로는]
- 리플렉션 메탈릭 입니다. 오브젝트에 컬러를 입혔다면 이제는 이것이 금속인지 아닌지 구분하는 텍스처라고 보시면 되실 것 같습니다. 예 아니오 를 구분 하면 되지만 여기서 확실하게 구분 하지 않는다면 전체적인 질감 밸런스가 무너지게 됩니다. 그만큼 단순하지만 중요하다는 이야기죠 메탈릭에 가장 큰 장점으로는 한가지 채널만 사용 한다는 것 인데 이 말은 즉 게임제작에 있어 효율적인 텍스처 메모리를 자랑하게 되므로 아주 중요한 부분이라고 보시면 됩니다. 그러므로 현재 언리얼4 이 외에 차세대 게임 엔진 에서는 메탈릭 을 사용한 pbr 워크플로우를 따르고 있습니다. 사실 이런 리플렉션 워크 플로우에는 스펙큘러와 메탈릭이 존재 합니다. 이 두가지 차이점을 알아 두시면 좋기에 한번 설명 하고 넘어 가겠습니다.
- 리플렉션 워크플로우 종류에는 스펙큘러와 메탈릭이 존재 합니다. 리플렉션 위치에 같은 색을 넣어 줬지만 다른 반사색상을 띄고 있는걸 볼 수 있는데 그 이유는 즉 방금 말씀 드린 것과 같이 메탈릭에는 한가지 채널만 사용 하기 때문에 색을 넣어도 색을 표현할 수 없기 때문입니다. Rgb라는 3가지 채널을 사용해야 색을 표현할 수 있는데 그중 한가지 채널만 사용 하는 메탈릭은 이것을 해결 하기 위해 반사색상을 알베도에서 컨트롤 하게 됩니다. 그럼 알베도에 같은 색상을 넣어보겠습니다.
- 알베도에 같은 색상을 적용 했더니 해결 되는 것을 보실 수 있습니다. 물론 둘다 장단 점이 존재 하겠지만 게임 제작에 있어서는 메탈릭 이 최적화에 매우 효율 적이므로 현재 차세대 게임엔진에서는 메탈릭 워크플로우를 적극 활용 하고 있습니다. 스펙큘러 워크 플로우와 메탈릭 워크플로우에 차이는 메탈릭 워크플로우에서는 에너지 보존 법칙을 거스르는 것이 불가능 합니다. 반대로 스펙큘러 워크 플로우에서는 에너지 보존의 법칙을 깨뜨릴 수 있습니다. 그럼 마지막 러프니스 에 대하여 알아 보도록 하겠습니다.
- 러프니스란? 간단하게 설명 하자면 표면에 성질을 표현하는 텍스처 입니다. 얼마만큼 거친 표면인가 부드러운 표면인가를 구분 하게 되는데 지금 보시는 것과 같이 방금 메탈릭 텍스처가 금속으로 표시를 하였더라도 러프니스가 이렇게 다르게 표현을 해버릴 수 있게 됩니다. 같은 금속이라도 다른 성질을 가진 질감들이 존재하고 가죽과 천 안에서도 다른 성질을 가진 질감들이 존재 하는 걸 볼 수 있는데 이런 부분은 우리 실 생활에서도 쉽게 볼 수 있습니다. 그렇다면 러프니스에 원리에 대해서 한번 알아 보겠습니다. /상단부분 그림을 보시면 표면이 부드러울 수록 빛에 방향이 규칙적인 걸 보실 수 있습니다. 규칙적일 수록 환경 반사 값이 올라가면서 범위가 좁아 지면서 밝아지는 걸 보실 수 있는데 반대입장인 거친 표면일 수록 빛의 방향이 일정하지 않는 걸 볼 수 있습니다. 반사방향이 일정하지 않기 때문에 환경 반사 값 은 낮아지게 되고 범위가 넓고 어두운 진 걸 보실 수 있습니다. 이러한 원리로 러프니스는 메탈릭과 함께 조율하며 많은 질감들을 표현 할 수 있게 됩니다
- 현재까지 내용을 정리해보면 pbr 이 들어오면서 외관상 보기 좋아졌고 부자연스러운 질감이 줄게 되었습니다. 그리고 최적화 효율성이 높아 졌습니다.
- 다음으로는 pbr 을 적용한 블레이드2 npc 캐릭터 제작 과정을 보여 드리겠습니다.
- 첫 번째 얼굴 제작 작업 입니다. – 얼굴 같은 부드러운 표면을 가진 오브젝트는 지브러쉬에서 작업하게 됩니다. 지브러쉬에 강점인 디지털 조소와 같은 작업 환경을 제공하고 있으므로 표현에 많은 자유도를 주게 됩니다. 또한 높은 폴리를 가벼운 환경에서 작업 할 수 있기에 디테일한 질감표현에도 용이 한 걸 보실 수 있습니다. 그럼 점차 하이폴리곤 으로 진행 되는 과정을 보시겠습니다. 지브러쉬에서 최종 아웃풋은 여기서 마무리 하게 됩니다. 다음으로는
- 캐릭터에 옷을 입혀야 하기 때문에 복식을 제작하게 됩니다. 이런 딱딱한 표면을 가진 갑옷은 3dmax 하드서페이스 부분을 선호 합니다. 그 이유는? 렌더 텍스처들이 매우 깔끔한 모습을 보여 주기 때문 인데요. 영화나 애니메이션 제작부분에 많이 사용하는 제작 방법 인데 이 부분은 pbr 에선 매우 중요하게 작용 하게 됩니다. 그 이유는 이후 서브스텐스 페인터 텍스처 시연 때 말씀 드리도록 하겠습니다.
- 이제 캐릭터를 최종 적으로 체크 합니다. 전체적인 덩어리감 또는 비례 수정을 마치고
- 방금 제작된 소스들로 텍스처를 추출합니다. 기존에 방식 처럼 맥스나 마야 또는 엑스노말 같은 프로그램을 사용 해도 무방하지만 오늘은 서브스텐스에서 한번 추출해 보겠습니다. 또한 이 텍스처를 어떻게 이용하는지 대해선 서브스텐스 페인터 시연시간에 함께 설명 드리겠습니다.
- 그럼 한번 서브스텐스 페인터를 활용한 텍스처제작 방법을 직접 시연해 보겠습니다.
- 제목과 같이 서브스텐스텐스 페인터에서는 메터리얼이라는 재료들을 준비해 둔다면 얼마든지 간편한 텍스처링을 할 수 있습니다.
- 메터리얼을 활용 하여 다양한 베리에이션에도 더 이상 많은 시간을 소모할 필요가 없어 졌습니다. 메터리얼만 있다면 바로 적용 하여 실시간으로 보여 줄 수 있게 되었습니다.
- 언제든지 환경에 쉽게 대응을 할 수 있게 되었는데요. 이것 또한 서브스텐스 페인터에 장점이라고 보시면 될 것 같습니다.
- 방금 전 서브스텐스 페인터를 사용하여 복식 텍스처링을 작업해 보았는데요. 다음으로는 스킨 쉐이딩 부분입니다. 스킨 쉐이딩 제작 과정 설명과 함께 적용해 보겠습니다.
- . 1.기본 적으로 로우 폴리를 제작 합니다. 2.지브러쉬에서 제작한 하이폴리곤을 가지고 노말맵을 추출 합니다. 3.그러자 더 디테일해진 외형을 볼 수 있습니다. 다음으로는 질감 텍스처를 제작 해보겠습니다. 4.앞서 설명한 러프니스 텍스처 입니다. 여기서는 땀과 모공 부분을 표현해 보겠습니다. 확실히 방금 보다 더 디테일한 질감을 보실 수 있습니다. 5.스킨 부분에 많이 활용 되는 빛의 산란 효과를 표현할 수 있는 텍스처를 제작해 보겠습니다. 최종적인 질감 부분은 이렇게 마무리 하게 됩니다. 6.마지막으로 베이스 컬러인 알베도를 입혀 보겠습니다.
- 완료된 얼굴 이미지 입니다. 지금 설명 드린 과정 이 외에도 더 많은 기술이 존재 하며 높은 사양에 디바이스 일수록 더 많은 기술을 활용 하여 디테일한 표현을 할 수 있게 됩니다.
- 오늘 강연시간에 설명 드린 기술들로 만들어진 블레이드2 엔피시 가이우스라는 캐릭터 입니다. 같은 파이프 라인으로 제작 된 또 다른 블레이드 캐릭터를 확인해 보겠습니다.
- 방금 전 서브스텐스 페인터를 사용하여 복식 텍스처링을 작업해 보았는데요. 다음으로는 스킨 쉐이딩 부분입니다. 스킨 쉐이딩 제작 과정 설명과 함께 적용해 보겠습니다.
- 이번 언리얼4 프로젝트 개발을 하면서 제가 알고 있던 지식들을 다르게 생각 할 필요가 있었는데 알고 있었던 지식들이 Pbr 로 바뀌게 되면서 다르게 접근 할 필요가 생겼습니다. 열심히 바느질을 하고 있는데 갑자기 재봉틀이 나온 느낌 이랄까요? 말그대로 컴퓨터 그래픽스라는 분야는 항상 기술에 발전에 맞춰 새로운 것을 배워야 한다는 점이 있습니다. 그래도 변하지 않는 점이 하나 있습니다. 바로 눈이죠 프로그램들은 점점 편리하고 간편하게 바뀌어 가고 있지만 그것을 보고 수정하는 것은 바로 아티스트 입니다. 그러므로 많은 작품을 보고 넓은 시야에 보는 눈을 키웠으면 좋겠습니다. 그 부분은 아무리 기술이 발전한다고 해도 변하지 않을 꺼라 생각 됩니다.
- 또한 pbr 이 들어 오게 되면서 많은 것들이 개선 되었는데 과거에는 표현 할 수 없던 많은 부분들을 표현 할 수 있게 되었습니다. 앞으로 이런 기술들을 활용하여 해외 못지않는 리얼하고 영화같은 게임들이 앞으로 대한민국에서도 많이 나와 줬으면 하는 개인 적인 바램이 있습니다.
- 현 시대에 그래픽 아트 부분이 많은 기술 도입이 되는 추세이므로 새로운 기술을 그것을 내 것으로 잘 흡수 하는 것이 앞으로 아티스트에 경쟁력이라 생각 하며 여러분들이 항상 도전하는 용기를 가졌으면 좋겠습니다. 마지막으로 블레이드2 영상을 보시면서 오늘 강연은 여기서 마치도록 하겠습니다. 감사합니다.