발군의 Post Up

Transparency 맵이 적용된 모델링 데이터의 앰비언트 오클루전 렌더링 방법에 대해 알아봅니다. 

본론에 들어가기에 앞서서 앰비언트 오클루전(Ambient Occlusion)의 용도에 대해 먼저 살펴보겠습니다.

*  라이팅 기초 없이 앰비언트 오클루전을 설명한다는 것이 어불성설이긴 하지만, 빠른 팁 진행을 위해 이해가 필요한 개념들은 얼른 훑고 지나가겠습니다.

1. 앰비언트 오클루전의 용도

앰비언트 오클루전에 대해서는 위키피디아에서 상세히 설명하고 있지만 다소 그 개념이 어려운데요, 일단 오클루전(Occlusion)이라는 용어를 우리말로 번역하면 '폐색, 폐쇄, 맞물림'이라는 뜻으로, 일상 생활에서 잘 쓰는 단어는 아닙니다. 가장 손쉽게 접근할 수 있는 개념은 바로 '겹침'이라는 뜻입니다. 실제에서도 사물과 사물이 맞닿게 되는 부분, 가령 책상 위에 마우스가 올라있는 것처럼 표면적이 겹치게 되는 영역은 일반적으로 어두워는데, 앰비언트 오클루전은 바로 이 겹침의 영역을 화이트 앤 블랙으로 렌더링하는 기술입니다.

앰비언트 오클루전의 용도를 설명하기 전에 먼저 알아야 할 개념이 '난반사(Scattered Reflection)'이라는 개념입니다. 다른 말로 확산반사라고도 하는데, 빛이 사물의 표면에 닿게 되면 표면에 따라 광자(光子)가 여러 방향으로 반사가 되어 사물의 형태를 다른 곳에서도 알아볼 수 있으며, 주변 사물의 조명 효과에도 영향을 끼치는데요, 이것을 난반사라고 합니다.

마야의 기본 렌더러인 소프트웨어 렌더의 경우, 이러한 난반사 효과가 적용되지 않습니다. 그래서 주 광원(Key Light)에 필 라이트(Fill Light)와 림 라이트(Rim Light)를 추가한 3점 조명과 같은 조명 기법을 사용하기도 합니다. 좌측은 한 개의 조명을, 우측은 3점 조명을 적용했는데, 우측 이미지의 점선 안쪽 부분을 중심으로 비교해면 그 차이를 알 수 있습니다.

조금 더 리얼한 조명 효과를 위해 나온 것이 바로 글로벌 일루미네이션(Global Illumination)과 이미지 베이스 라이팅(Image Based Lighting)입니다. 광선투사기법, 즉 레이트레이싱(Ray-tracing) 엔진을 사용하면 난반사 효과를 구현할 수가 있는데요, 결과물의 암부(暗部)가 다소 약하게 표현됩니다. 그래서 여기에 앰비언트 오클루전 이미지를 Multiply(곱하기)하면, 더욱 리얼한 효과를 볼 수 있습니다.

위 이미지는 HDRI(High Dynamic Range Image)를 이용한 것인데, 좌측은 멘탈레이의 파이널 개더링(Final Gathering)만을 이용한 이미지이고, 우측은 FG 이미지 위에 앰비언트 오클루전을 멀티플라이로 얹은 상태입니다. 구와 바닥이 맞닿는 부분이 어둡게 처리됨으로써, 우측의 느낌이 좌측보다 자연스러운 것을 확인할 수 있습니다.

* 해당 이미지에 사용된 HDRI 역시 오픈 소스입니다. HDRI 소스 출처는 http://www.openfootage.net/ 입니다.

2. Transparency 맵이 있는 모델링의 앰비언트 오클루전 렌더링

애니메이션 캐릭터의 머리카락같은 경우, 예전에는 플레인(Plane) 모델링으로 머리 뭉텅이를 만들고 맵핑에서 투명도를 적용하는 방식을 많이 썼는데, 요즘에도 그러한 방식은 매우 유용하게 쓰입니다. 이번 포스트에 사용할 모델링 데이터 역시 비슷한데요, 열대 야자수입니다. 이 야자수 데이터는 모델링 판매 사이트인 http://www.turbosquid.com/에서 무료로 다운로드하실 수 있습니다.

* 최근 일부 학원들이 유저들이 만든 튜토리얼을 본인들의 것인양 영업에 사용하는 경우가 많아 부득이 튜토리얼 이미지에 워터마크를 첨가하였습니다. 

* 튜토리얼에 사용된 프로그램과 소스는 모두 비상업용 정식 라이센스와 오픈 소스를 사용했음을 알립니다.

* 본 튜토리얼은 기존의 영문 팁(오픈 소스)을 변형한 튜토리얼입니다.

보시는 바와 같이 잎파리가 전부 모델링되어 있지 않고, 몇 개의 덩어리를 플레인 형태로 만든 뒤에 맵핑에서 투명도를 이용하여 디테일한 잎의 모양을 표현했습니다.

앰비언트 오클루전은 마야의 멘탈레이를 사용해서 뽑을 수 있으므로 먼저 멘탈레이 옵션이 켜져 있는지를 살펴봅니다. 먼저 상단 메뉴에서 Window > Settings/Preferences > Plug-in Manager를 선택하시고 새로 팝업된 창 하단에 Mayatomr.dll에 체크 표시가 되어 있는지를 확인합니다. 체크가 되어있지 않으면 체크 표시를 해서 멘탈레이를 활성화합니다.

앰비언트 오클루전 렌더를 위해 Hypershade 창을 엽니다. Maya Shader 중 하나인 Surfaceshader 를 꺼냅니다. 다른 쉐이더와 다르게 이 쉐이더는 조명의 영향을 받지 않는 쉐이더인데, RGB Matte를 뽑을 때 아주 유용하게 쓰이는 쉐이더이기도 합니다. 이어서 Mental Ray 쉐이더인 mib_amb_occlusion을 꺼내어 Surfaceshader의 OutColor에 연결합니다.

야자수 모델링을 모두 선택하고, Surfaceshader를 우클릭하여 Assign 시킵니다.

Render Setting 창을 열어서, 멘탈레이 렌더러를 선택합니다. 멘탈레이 옵션이 예전 버전들과 달라졌는데 Legacy Sampling Mode를 선택하면 Production Quality 정도의 아웃풋을 낼 수 있습니다.

Surfaceshader에는 Transparency 옵션이 있지만, 직접 여기에 알파 이미지를 연결해도 오클루전에 적용이 되지 않습니다. 바로 파일을 연결할 수는 없고 mib_transparency 노드를 이용해야 합니다. Hypershade에서 Surfaceshader, mib_amb_occlusion, mib_transparency 노드를 작업창에 불러옵니다.

Maya Node 중 2D Textures의 File Node 하나를 불러옵니다. file의 속성창에서 폴더 모양을 클릭해서 알파가 뒤집힌 그림 파일을 연결합니다. file 노드를 trmap이라는 이름으로 바꿔주었습니다.

이제 file 노드를 mib_transparency의 transp 속성으로 연결합니다.

이번에는 아까와 같이 mib_amb_occlusion을 surfaceshader의 outcolor에 연결한 뒤, 이것을 다시 mib_transparency의 Input으로 연결합니다. 저는 surfaceshader의 이름을 trao라고 바꿔주었습니다.

이번에는 새로운 Lambert 쉐이더를 생성합니다. 결과적으로 지금 만든 노드들을 새로운 램버트 쉐이더에 연결하고, 이 쉐이더를 잎사귀에 적용할 것입니다. 저는 이름을 ao_shader로 바꿨습니다.

ShadingGroup의 속성을 조정해야 하므로 아까 작업한 쉐이딩 그룹과 새로 만든 Lambert를 선택한 뒤, Input and Output Connections 버튼을 클릭합니다(빨간 선이 그려진 부분).

아까 만든 Lambert 쉐이더의 상위인 LambertSG의 속성창을 엽니다(Ctrl+a). 메뉴 중간쯤에 Custom Shader > Export with Shading Engines의 체크를 해제하고, mib_transparency 노드를 Material Shader로 연결합니다.

Lambert 쉐이더를 이제 야자수 잎사귀 부분에 Assign 시켜서 렌더링을 걸어줍니다. 잎사귀 부분의 알파값이 적용된 것을 확인할 수 있습니다.

* 튜토리얼 프로젝트가 필요하신 분은 코멘트에 메일주소를 적어주시면 보내드리겠습니다. 마야 2014 버전입니다.

3D 툴이나 Nuke, After Effects 등을 공부할 때 유용한 사이트를 몇 군데 소개합니다.

1. Videocopilot : http://www.videocopilot.net/

첫번째로 언급하는 사이트는 After Effects 대표 튜토리얼 사이트 Videocopilot입니다. VFX(Visual Effects) 뿐만 아니라 모션그래픽 작업에도 유용한 튜토리얼 시청 및 프로젝트 파일을 무료로 다운로드받으실 수 있습니다. 대신 튜토리얼에서 사용된 몇몇 플러그인(Plug-in)과 클립(Clip) 등은 유료로 구매하셔야 합니다. 실제로 영화나 방송 포스트프로덕션 과정에서 Videocopilot의 유료 클립 등을 구매하여 많이 사용하고 있는데요, 품질도 아주 우수합니다. 요즘 한창 잘나가는 제품은 아마도 Element 3D가 아닐까 싶네요.

2. CG Textures : http://www.cgtextures.com/

3D 애플리케이션을 이용하여 작업을 하다보면, 생각보다 많은 텍스쳐 레퍼런스를 필요로 하게 됩니다. CG Textures는 하루에 15MB 정도의 텍스쳐 파일을 무료로 다운로드를 허용하고 있습니다. 회원가입을 하시면 이용하실 수 있고, 몇몇 고품질 텍스쳐는 유료입니다.

3. 3D Render : http://www.3drender.com/

라이팅/렌더링을 공부하려다 보면 일일이 Scene에 들어가는 제품들을 모델링해야 되는지 고민이 됩니다. 그렇다고 라이팅 연습을 위해 값비싼 모델링 제품을 구매하기도 어렵다면, 이 사이트에서 제공하는 3D Lighting Contest 데이터를 이용하는 것도 괜찮습니다. 저도 처음 Maya를 접했을 때 Haunted Hallway라는 Scene을 다운받아서 라이팅 연습을 했던 기억이 나네요. 텍스쳐는 아마 직접 제작하셔야 할 겁니다.

4. Macintosh Generated Imagery : http://cafe.naver.com/maccomp

제가 처음 포스트프로덕션에 들어갔을 땐 Eyeon의 Fusion이나, Shake 등의 제품을 CG합성에 많이 썼는데요, 이젠 대부분의 메이져 영화 후반업체는 Nuke를 쓰고 있습니다. 저사양의 컴퓨터에서도 잘 돌아가고, 강력한 퍼포먼스를 보여주는 이 제품을 처음 쓰긴 쉽지 않은데, 이 싸이트에서 저 개인적으로도 많은 도움을 받았습니다. 합성작업에 관심이 있다면 가입하셔서 둘러보시는 것도 좋습니다. Nuke 외에도 3D Tracking 툴인 PF Track이나 DI 소프트웨어 Davinci Resolve 등의 정보도 다뤄지고 있습니다.

* 현재는 튜토리얼 동영상이 막혀있는 상태입니다.

안녕하세요 발군입니다.

앞으로 Tutorial 탭에서는 학생을 비롯한 아마추어 콘텐츠 제작자를 위한 간단한 튜토리얼을 연재할 생각입니다. 주로 Autodesk Maya와 관련된 간단한 팁을 연재할 예정인데, 먼저 Autodesk 학생용 정품을 이용하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

한미 FTA로 저작권법이 강화된 것도 있지만, 당연히 소프트웨어도 정품을 구입하여 사용하는 것이 맞습니다. 우리가 하드웨어 제품을 돈을 주고 구입하는 것처럼 말이죠. 하지만 취업을 준비하거나 아마추어 독립작품을 만드는 학생 입장에서 Autodesk나 Adobe 제품을 제값을 주고 사용하기는 불가능에 가깝습니다. 그래서 몇 년전부터 Autodesk는 자사 제품에 한하여 비상업용 학생용 라이센스를 발급해주고 있습니다.

Autodesk가 이 정책을 시행한지 꽤 지났지만 아직 잘 모르시거나 사용법을 모르시는 것 같아서 간단하게 정리해보았습니다. 모쪼록 경제적 여건 때문에 학업에 대한 열의가 꺾이지 않기를 기원합니다.

브라우저는 Google Chrome을 이용했습니다.

먼저 Autodesk Education Community 사이트에 접속합니다. 주소는 http://students.autodesk.com 입니다.

Register 메뉴로 들어간 뒤, 국가-이메일-신분 을 선택하거나 기입하고, 다음 단계로 갑니다. 이메일 주소가 @abc.ac.kr 식의 학교 계정이면 다음 단계에서 학교 선택이 자동으로 지정되고, 일반 메일 계정일 경우 다음 단계에서 학교를 직접 선택합니다.

이 단계에서는 이름과 비밀번호, 간단한 신상정보 등을 입력합니다. 스크롤을 내려 하단에 보면 학교를 선택하는 탭이 있습니다. 현재 학교의 위치(서울, 경기도 등)-세부 위치(서대문구, 강남구)-학교명 등을 선택해주시면 됩니다.

등록과정이 끝났습니다. 이제 계정 활성화를 해야 한다고 하네요. 계정 활성화 방법은 페이스북과 이메일 인증이 있습니다. 저는 이메일 인증을 선택했습니다. 메일 계정을 열어보겠습니다.

메일을 열어보면 계정 활성화를 위해 붉은 색으로 표시해놓은 링크로 접속하라고 합니다. 이 링크를 타고 들어가서 로그인을 하시면 계정 활성화가 완료됩니다.

로그인을 하신 뒤, Free Software 탭을 클릭하시면 하단부터 Autodesk 제품들을 다운받을 수 있습니다.

저는 Autodesk Maya 2014를 다운받아보겠습니다. 언어와 자신이 쓰는 컴퓨터 OS를 선택해주시고 Next를 누릅니다.

제품을 직접 인스톨하거나 다운로드합니다. 설치 후 프로그램 활성화는 Online Activation을 실행하시면 됩니다.

일반판과 학생용을 비교했을 때, 학생용 라이센스는 렌더팜을 이용할 수 없다는 제약이 있습니다. 거기다가 Scene 파일을 저장하거나, 학생용에서 저장된 파일을 불러올 때 '이것은 학생용입니다'라는 경고 메시지가 뜬다는 불편함이 있습니다만, 위 두 가지 정도를 제외하면 학생 작품이나 아마추어 작품을 만들기에 부족한 점은 거의 없다고 봅니다.

아마추어 제작자 여러분들의 건승을 기원합니다!