Creative Dialogue

January 29, 2019 /뉴스 및 이벤트 /

최고의 게이밍 기술, 어도비의 제품 디자인 및 시각화 기술과 접목되다

요약

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 소프트웨어 및 하드웨어의 발전은 얼리 어답터만의 전유물에서 벗어났으며, 성능은 빨라지고 비교적 저렴한 가격대에, 실제 세상의 장면을 촬영하는 것을 넘어 이제는 가상 개체와 가상 장면을 렌더링하는 수준에까지 도달했습니다. 이것이 가능한 데에는 I) 새롭고 더욱 강력한 렌더링 엔진 기능과 II) 3D 모델에서 물리학에 근거한 재질 속성을 손쉽게 확장하여 페인트하는 새로운 부류의 저작 툴이 있었기 때문입니다. 이 새로운 부류의 저작 툴은 어도비와 함께하게 된 알레고리드믹(Allegorithmic)이 지난 10여 년간에 걸쳐 개발한 것입니다. AAA 게임 디자인에서 사실상의 표준이 된 알레고리드믹은 이제 제품 시각화 및 디자인과 같은 새로운 분야에서 타의 추종을 불허하는 포토리얼리즘과 비용 절감 및 시간 단축이라는 이점까지 제공하면서 게이밍 시장을 재편하고 있습니다.

제품 시각화 기술의 진화


종이 카탈로그, 온라인 카탈로그, 온라인 3D 뷰어, 증강 현실 애플리케이션

지난 수십 년간 상품과 제품을 소개하는 데 사용된 매체가 인쇄 형태에서 웹으로, 인터랙티브 웹을 거쳐 그리고 이제는 증강 현실(AR)로 확대되면서 중요한 변화가 감지되었습니다. 제품 시각화의 목표는 항상 이해 관계자, 공동 작업자 또는 바이어에게 제품에 대한 시각적 정보를 최대한 제공함으로써 이들이 현명한 의사 결정을 내리도록 돕는 것이었습니다. 가장 실질적인 매체(인쇄)에서 가장 상황적인 매체(증강 현실)로 변화하는 과정에서도 변함없는 한 가지 동일한 요건은 높은 정확도로 제품 이미지를 재현해야 한다는 것입니다. 오랜 세월 동안 이 목표를 달성하는 유일한 방법은 제품을 만들어 사진으로 촬영하는 것이었습니다.

하지만 e커머스에 필요한 제품 이미지 수의 증가와 SKU의 폭발적 증가(예를 들어 아마존은 매일 50만 개의 신제품을 추가하고 있음)로 인해 이러한 접근 방식은 한계에 달했습니다. 기업들이 100% 디지털 콘텐츠 제공 방식으로 전환하면서 종전의 제품 사진 촬영을 가상의 렌더링 이미지로 대체하고 있습니다. 그 결과 제품이 제조되기도 전에 더욱 유연하고, 비용 효과적이며, 확장 가능한 방식으로 제품을 확인할 수 있게 되었습니다. 최근까지만 해도 이 과정에서 가장 어려운 부분은 렌더링된 3D 모델을 기반으로 실제로 사실적인 콘텐츠를 만드는 데 필요한 시간이었습니다. 하지만 최근 컴퓨터 그래픽스의 발전으로 이런 걸림돌은 없어졌습니다.

컴퓨터 그래픽스와 렌더링 기술의 발전


전형적인 퐁 셰이딩(Phong shading), PBR 셰이딩, 어도비 디멘션에서 렌더링한 이미지로 PBR 맵 표시

1970년대부터 사실적인 3D 모델 이미지를 생성하는 데 가장 일반적으로 사용된 컴퓨터 그래픽스 기법은 레이 트레이싱(Ray Tracing)이었습니다. 레이 트레이싱은 평면 이미지에서 빛의 경로를 픽셀로 추적한 다음 가상 개체와 만날 때 발생하는 효과를 시뮬레이션하여 이미지를 생성하는 기법입니다. 레이 트레이싱은 컴퓨터 비용과 표준화의 부재로 인해 오랫동안 전문화된 애니메이션 영화사와 시각 효과 스튜디오의 전유물로 남아 있었습니다. 사실적인 3D 모델의 렌더링 과학 영역이 맞춤형 솔루션과 구현을 통해 전문 셰이더 프로그래머만이 제작할 수 있는 일종의 예술이 되었기 때문입니다.

최근 몇 년간 레이 트레이싱에 필요한 컴퓨팅 알고리즘의 상당 부분이 그래픽 칩으로 옮겨감에 따라 엔비디아(Nvidia) RTX와 어도비 디멘션 간의 협업에서 입증된 바와 같이 실시간 레이 트레이싱이 최신 하드웨어에서도 가능해졌습니다. 동시에 3D 모델의 재질과 셰이딩을 정의하는 데에도 포괄적인 표준화가 진행되었습니다. 맞춤형 셰이더 코드를 사용하여 빛이 개체에 반사되는 방식을 묘사하는 대신, 물리 기반 렌더링(PBR)은 빛의 실제적인 물리적 작용을 시뮬레이션하고, 재질 텍스처 맵에서 빛이 3D 모델에 반사되는 방식을 정의합니다.


녹슨 금속 재질을 렌더링하기 위한 재질 텍스처 맵. 어도비 디멘션에서 렌더링됨

이러한 주요 패러다임의 변화는 아티스트에게 창의적 기질을 발휘할 기회를 가져다주었습니다. PBR 표준은 게임 엔진을 이용하는 실시간 애플리케이션과 레이 트레이싱에서도 보편적 표준이 되었으며 이로써 3D 애플리케이션, 렌더링 엔진, 스튜디오 간의 상호 운용성이 대폭 향상되었습니다. PBR이 빛의 실제 물리적 작용을 시뮬레이션하기 위한 방식이므로 사실적 이미지를 전달하는 데 가장 적합합니다.

섭스턴스(Substance)의 필요성과 그 효과


섭스턴스 툴을 이용해 만든 콘텐츠 예제: 비디오 게임, 제품 시각화, 3D 아트웍. 가운데 이미지 출처: 현대자동차

실시간 렌더링 엔진과 레이 트레이싱 렌더링 엔진에 PBR이 표준으로 빠르게 도입되면서 새로운 툴의 필요성이 제기되고 있습니다. 금속성, 거친 느낌 등과 같이 PBR에 필요한 텍스처 맵을 직접 손으로 하나씩 만드는 일은 매우 느릴 뿐만 아니라 이는 직관적이지 않은 프로세스입니다. 예를 들어 아티스트는 유기적이고 사실적인 패턴을 만들기 위해 녹슨 금속의 거칠고 차가운 금속 속성과 이러한 속성이 3D 모델에서 어떻게 달라지는지 반드시 알아야 할까요? 이러한 정보는 사전에 간편하게 재질에 인코딩될 수 있으며, 높은 수준의 제어 권한을 아티스트에게 제공하여 필요할 때마다 수정되도록 할 수 있습니다.

이것이 바로 알레고리드믹의 섭스턴스(Substance) 기술이 제공하는 이점입니다. 간편하게 3D 모델에서 PBR 재질을 직접 생성하고(섭스턴스 디자이너 사용) 페인트할 수 있으며(섭스턴스 페인터 사용), 간단한 브러시 동작으로 한꺼번에 여러 텍스처 맵을 실시간으로 저작하고, 레이어 및 혼합 모드와 같은 포토샵 사용자에게 매우 익숙한 개념을 활용할 수 있습니다. 섭스턴스는 게임 디자인 업계의 PBR 제작 방식에 승부수를 띄운 혁신적인 기술이었습니다. 유비소프트(Ubisoft)와 노티 도그(Naughty Dog)와 같은 선도적인 AAA 게이밍 스튜디오 대부분이 섭스턴스를 채택하여 사용하고 있으며 독립 개발업체의 사용도 점차 증가하는 추세에 있습니다.

섭스턴스는 알레고리드믹이 개발한 개념으로, 3D 모델의 재질 속성 중 더 높은 수준의 추상적 개념 설명자로 구성되어 있습니다. 섭스턴스는 사용자 정의 가능한 텍스처 맵은 물론이고 전체 재질 결과에 영향을 주는 절차적 기능도 인코딩할 수 있습니다. 알레고리드믹은 섭스턴스 페인터에 물리적 시뮬레이션 기능을 새롭게 추가하여 오래된 듯한 재질의 생성 과정을 대폭 간소화했습니다. 아티스트가 물방울 또는 굽은 표면에서의 마모 효과를 정확하게 표현하려면 얼마나 많은 노력을 해야 하는지 짐작할 수 있을 것입니다. 알레고리드믹의 툴을 사용하면 아티스트와 디자이너는 창의적인 아이디어를 표현하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다.

영화 및 VFX 업계에 미치는 영향


TV 프로그램에서 실시간 녹색 스크린 대체, 실시간 렌더링을 이용한 애니메이션 TV 시리즈, 알레고리드믹 툴을 사용해 만든 영화 콘텐츠

게임 엔진 기술로 PBR 기술의 일관성과 포토리얼리즘을 활용하여 실시간으로 렌더링할 수 있는 기술은 영화 및 TV 방영물 제작사가 콘텐츠를 만드는 방식에도 혁신을 가져왔습니다.

실시간 게이밍 제작 방식으로 TV 시리즈, TV 프로그램에서 실시간 녹색 스크린 합성 또는 100% CG 영화를 위한 동영상 콘텐츠를 제작하는 사례가 증가하고 있습니다. 반복 프로세스의 속도와 이로 인한 비용 절감의 이점이 이러한 혁신을 견인하는 주요 요인이었습니다. 녹화 작업 방식이 사라질 경우, 디지털 퍼펫티어링(puppeteering)과 유사한 워크플로우로 새롭게 바뀌면서 제작 경험이 더욱더 흥미로워집니다.

어도비의 비디오 제작 툴 중 어도비 애프터 이펙트는 예전부터 3D 및 2D 콘텐츠 합성 기능을 제공해 왔습니다. 동영상 합성 작업을 보다 즉각적이고 매끄러운 경험으로 만들기 위해 어도비는 추가 워크플로우 개발 계획을 세우고 있습니다. 애프터 이펙트의 3D 기능을 확장하면 섭스턴스 툴에서 텍스처를 적용한 3D 콘텐츠를 애프터 이펙트로 직접 가져와 영화 VFX 업계에서 요구되는 실사와 같은 3D, 2D 콘텐츠를 실시간으로 합성할 수 있게 될 것입니다.

업계 표준으로 섭스턴스와 PBR 수용

3년 전 어도비는 알레고리드믹과 공동 개발한 표준 PBR 재질을 소개한 바 있습니다. 이 표준은 어도비 디멘션, 프로젝트 에어로, 어도비 캡처, 어도비 스톡의 모든 3D 재질에서 사용되며 섭스턴스 툴에서 광범위하게 지원됩니다.

알레고리드믹의 인수를 통해 어도비는 섭스턴스 SDK와 어도비 제품과의 통합을 확대하여 섭스턴스를 세계적인 재질 표준으로 만들기 위해 노력할 예정입니다. 예를 들어 섭스턴스 SDK는 단일 사진에서 PBR 재질을 실시간으로 만들 수 있는 최초의 앱인 어도비 캡처에서 이미 사용되고 있습니다. 또한 섭스턴스 SDK는 업계에서 가장 널리 사용되는 3D 툴과 엔진에 통합되어 특유의 상호 운용성을 제공합니다.

PBR을 재질 표준으로, 그리고 섭스턴스를 편집 포맷으로 선택한 어도비는 게이밍, 영화, 제품 시각화 및 디자인을 위한 통합적인 재질 제작 방식을 제공하게 될 것입니다.

몰입형 미디어에 미치는 영향

어도비는 최근 증강 현실(AR) 경험 저작을 위한 새로운 멀티플랫폼 시스템인 프로젝트 에어로(Project Aero)를 공개했습니다. 증강 현실은 합성의 개념을 확장한 것으로, 이는 어도비에게 있어 영역 확장을 위한 자연스러운 행보입니다. 포토샵과 애프터 이펙트가 이미지와 동영상 합성 툴로서 가장 확고부동한 위치에 있는 툴이라면, 에어로는 실제 세계에서 실시간 합성을 구현하는 툴입니다. 포토리얼리즘은 현실 및 가상 세계를 완벽하게 혼합하여 그럴 듯한 증강 현실 경험은 물론이고 더욱 손쉽게 직관적인 경험으로 만들어야 하는 증강 현실 제작에 있어 매우 중요한 필수 요소입니다.

에어로 엔진은 기본 재질 유형으로 PBR을 사용하고, 조명 공간에서는 머신 러닝 기술을 활용하여 최고의 포토리얼리즘을 구현함으로써 증강 현실 공간에서 실제 개체와 가상 개체의 구분을 어렵게 만듭니다. 현재로서는 섭스턴스 페인터와 디멘션 사이의 기존 워크플로우가 PBR 재질로 구성된 3D 모델을 에어로로 가져올 수 있는 최적의 방법이며 더 많은 워크플로우가 앞으로 제공될 예정입니다.

결론

게이밍 업계의 정상에 오른 이후, 알레고리드믹의 툴은 막대한 시간 절약 및 비용 절감 효과에 힘입어 영화, 디자인, 제품 시각화 및 마케팅으로 급속도로 전파되고 있습니다.

게이밍 및 VFX가 최첨단의 3D 시각화를 위한 선도적인 업계 분야라는 것은 의심의 여지가 없습니다. 최종 산물이 디지털이므로, 3D로의 전환은 필연적인 과정이었습니다. 이제 CPG, 의류, 리테일, 패키징 등과 같은 물리적 제품 및 제품 디자인을 더 중시해오던 다른 업계에서도 혁신 기술이 대거 등장하는 것을 목격할 수 있습니다.

오늘날 많은 제품이 3D로 디자인되고 있지만, 이 프로세스를 까다롭고 시간 소모적인 것으로 만드는 사례가 빈번하게 발생합니다. 다음번 배색 작업을 동일하게 반복해야 하는 디자이너는 2D 워크플로우로 다시 돌아가야 하고, 매장 배열을 구상해야 하는 머천다이저는 포토샵에서 렌더링을 합성하여 각종 상품이 있는 것처럼 꾸며야 하며, e커머스 페이지 또는 증강 현실 애플리케이션의 차기 버전을 개발 중인 UX 디자이너는 에셋을 처음부터 하나씩 다시 개발해야 합니다. 이제 알레고리드믹 툴을 사용하면 기업은 e커머스 콘텐츠에서부터 마케팅 자료, 카탈로그, 몰입형 경험에 이르는 모든 고객 경험에 자사 제품의 3D 모델을 활용할 수 있습니다.

어도비는 2015년부터 알레고리드믹과 함께 이러한 저작 기능의 개발 및 이용 범위 확대를 위해 심혈을 기울여 왔습니다. 오랫동안 크리에이터에게 모든 미디어 포맷에서 창작에 필요한 기능을 제공하는 선도적인 제품으로 알려진 어도비 크리에이티브 클라우드는 3D 텍스처 및 재질 생성의 업계 표준인 알레고리드믹의 인수와 더불어 3D 콘텐츠 제작 및 디자인 기능이 더욱 향상될 전망입니다. 어도비의 업계 선도적인 이미징, 비디오 및 모션 그래픽 툴과 알레고리드믹의 3D 디자인 툴을 결합한다면 디자이너, 영화 및 TV 업계의 VFX 아티스트, 비디오 게임 제작자, 광고업체 등은 출시 시간을 단축하고 비용을 절감하면서도 강력하고 인터랙티브한 경험을 제공할 수 있게 됩니다.

부록

물리 기반 렌더링(PBR): 물리 기반 렌더링은 컴퓨터에서 생성된 이미지의 하위 개념으로, 실험에서 파생된 셰이딩 모델을 사용합니다. 일상 용어로 표현하면, 맞춤형 셰이더를 이용한 3D 장면의 “룩” 대신, 빛이 3D 개체에 반사되는 모습을 묘사하고 관련 속성(예: 거칠기, 반투명도, 광택 등)을 기술하는 재질 맵을 개발하는 데 물리 법칙(예: 에너지 보존 법칙)을 활용하기로 정의한 개념입니다. PBR은 애플리케이션 전반에서 일관된 렌더링을 제공하고, 셰이더 코드를 작성하지 않아도 되며 사진과 같은 사실적인 결과물을 제공하므로 활용 가치가 매우 큰 기법입니다.

 

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