Algoryx Simulation AB 이미지 제공

언리얼 엔진에 고퀄리티 피직스 시뮬레이션을 도입한 Algoryx

2022년 11월 17일
피직스란 시공간을 통한 물질의 움직임 및 행동과 그에 영향을 미치는 힘을 뜻합니다. 피직스에 대한 철저한 이해 없이는 고퀄리티 시뮬레이션을 제작하기가 쉽지 않습니다.

스웨덴 최고의 AI 회사인 알고릭스(Algoryx)는 전산물리학, 수학, 컴퓨터 그래픽, 가상현실, 컴퓨터 과학 분야의 전문성을 활용하여 실시간 엔지니어링 시뮬레이션 애플리케이션을 구현할 수 있을 만큼 퀄리티가 높고, 안정적이며, 속도가 빠른 멀티바디 다이내믹 시뮬레이션 피직스 엔진을 만들었습니다.

알고릭스의 CEO 겸 공동 창립자 케네스 보딘(Kenneth Bodin)이 말합니다. “알고릭스의 원래 설립 목표는 세계 최고의 물리학 센터가 되는 것이었습니다. 산업 및 전문 과학 애플리케이션을 제공하는 세계 최고의 물리학 센터를 설립하고 싶었습니다. 첫 번째로 작업했던 애플리케이션 분야는 가상현실 시뮬레이터였습니다.”

최근 알고릭스는 언리얼용 AGX Dynamics 플러그인을 출시하면서 항공우주, 산림, 광산, 중장비, 로봇공학, 제조 등 수많은 산업에 정확하고 사실적인 기계 시뮬레이션 솔루션을 도입할 수 있게 되었습니다.
 
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이 새로운 플러그인은 개발자와 엔지니어에게 알고릭스 팀의 유명한 고퀄리티 피직스 시스템 기능과 언리얼 엔진의 포토리얼한 실시간 3D 그래픽을 제공하고, 강력한 오픈 플랫폼을 활용하여 머신 오퍼레이터를 위한 최첨단 훈련 및 테스팅 솔루션을 제작할 수 있도록 합니다.

보딘은 말합니다. “산업 수준의 피직스와 고퀄리티 그래픽을 결합한 시뮬레이션 툴이 필요합니다. 그리고 이 툴을 제어 시스템, 머신 러닝 시스템, 센서, 시뮬레이션과 결합해야 하죠. 이것이 바로 언리얼 엔진이 저희에게 중요한 이유입니다.”
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알고릭스의 CTO 겸 공동 창립자인 안데르스 바크만(Anders Backman)은 말합니다. “1999년부터 2000년까지 가상현실 애플리케이션을 개발할 때는 툴이 전무한 수준이었습니다. 비싼 애플리케이션 몇 개가 있기는 했지만, 소프트웨어 전체를 직접 작성해야 했습니다. 결국 저희는 자체적으로 스크립팅 가능할 뿐만 아니라 모든 장치에 사운드, 피직스, 햅틱을 연결할 수 있는 3D 렌더링 애플리케이션을 개발하게 되었습니다. 그 애플리케이션에는 오늘날 게임 엔진에 존재하는 많은 기능이 갖추어져 있었지만, 저희는 일찍부터 리얼타임 피직스에 이 모든 기능을 더한 것이었죠.”

예전에는 기업 고객이 이런 유형의 플랫폼으로 마이그레이션하기가 어려웠습니다. 기술에 대한 반감이 있었기 때문입니다. 그러나 보딘은 몇 년 전 모든 것이 바뀌었다고 합니다.

보딘은 말합니다. “저희는 엔지니어링 시장에서 몇 가지 이유로 엄청난 변화가 일어나는 것을 목격했습니다. 한 가지 이유는 지속 가능성을 추구해야 한다는 커다란 압박이 생겨나면서 전기화로 눈을 돌리기 시작한 것입니다. 이에 따라 완전히 새로운 유형의 차량이 필요해졌죠. 전기차의 등장으로, 큰 그림을 그려내는 시스템을 시뮬레이션할 필요가 있었습니다. 또 다른 이유는 머신 자율 주행이었습니다. 실제 차량에 인공 지능을 부착한 뒤 제대로 작동하기를 기대할 수만은 없는 노릇이니까요. 머신 자율 주행이 가능해지려면 자동화된 자율 주행 머신이 시뮬레이션에서 작동해야 합니다.”
 
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또한 바크만은 언리얼 엔진 5 출시가 사람들의 생각을 바꾼 ‘비약적 발전’이었다고 밝혔습니다.

바크만은 말합니다. “갑자기 실시간으로 포토리얼한 렌더링이 가능하게 된 겁니다. 이 기술은 눈, 안개, 어둠, 강우 등 사실적인 날씨에서 차량 시뮬레이션을 수행하기에 최적이었습니다. 예전에는 불가능했던 일입니다. 저희 고객들이 이 시뮬레이션을 정말 좋아합니다. 가지고 싶어 하는 고객도 있죠.”
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보딘은 말합니다. “알고릭스가 상향식, 하향식 솔루션을 모두 제공할 수 있었으면 했습니다. 그래서 상향식 솔루션으로 먼저 언리얼 엔진 내에 직접 통합된 플러그인을 개발하여 일반적으로 사용할 수 있도록 했죠. 신흥 시장인 기업 구매자들을 위한 하향식 솔루션 역시 작업 중입니다. 플랫폼 중심의 상향식 솔루션을 제공한 뒤 탁월한 하향식 디자인 애플리케이션을 제공하는 것이 핵심 조합입니다.”

알고릭스는 다양한 유형의 문제를 해결하기 위해 AGX Dynamics를 개발했습니다. 보딘은 이런 점이 언리얼 엔진과 알고릭스의 공통점이라고 설명합니다.

“언리얼 엔진 플랫폼은 정말 특별합니다. 매우 범용적인 플랫폼이라 엔지니어링 시뮬레이션, 과학적 퍼실리테이션(facilitation), 가상현실에 관련된 작업 대부분을 할 수 있죠. 또한, 고객들이 이 플랫폼을 확장하여 저희보다 더 많은 것을 할 수 있도록 누구나 사용할 수 있는 오픈 플랫폼으로 만들고자 했습니다.”

보딘은 언리얼 엔진이 누구나 사용할 수 있도록 배포된 개발 플랫폼이기 때문에 경쟁력 있는 언리얼 개발자와 애플리케이션 개발을 뒷받침하는 인재가 아주 많다고 합니다.

알고릭스와 협업하는 이러한 인재 중 한 명은 명문 우메오디자인대학교(Institute of Design at Umeå University)를 졸업한 맥시멈 게임즈(Maximum Games)의 아트 디렉터 미카엘 룽네고르드(Mikael Lugnegård)입니다. 룽네고르드는 알고릭스가 기술 시연에 사용하는 휠 로더를 미래적으로 해석해 선보였습니다.

룽네고르드는 말합니다. “실제 데이터를 기반으로 휠 로더를 설계하는 것은 정말 멋진 일이었습니다. 공학적으로 문제없이 작동하면서도 시각적으로 한계를 넘어야 했죠. 휠 로더가 돋보일 수 있는 언어와 캐릭터를 찾아내는 것은 굉장히 어려운 작업이었습니다.”
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보딘에게 있어 언리얼 엔진을 AGX Dynamics의 플랫폼으로 사용하기로 한 요인은 언리얼 엔진의 워크플로와 사용 편의성이었습니다. “프로그래머가 아니어도 개발을 할 수 있다는 점이 좋았습니다.”

알고릭스는 주로 제품 개발 과정에서 C++ 및 Python 프로그래밍 언어를 사용하며, 보딘은 이 부분이 언리얼 엔진과 멋지게 조화를 이루었다고 말합니다. “언리얼 엔진은 퍼포먼스, 확장 가능성, 유연성, 액세스 편의성까지 뛰어납니다.”

바크만이 덧붙입니다. “프로그래밍에는 신경을 많이 써야 합니다. C++ 코드 작성은 다소 까다롭지만, 탁월한 퍼포먼스를 얻을 수 있죠. 모든 요소를 로드하고 나면 파일을 변경할 때마다 컴파일이 완료되기까지 기다리지 않아도 됩니다. 한 번만 컴파일하고 나면 로드되고 실행 가능한 상태가 됩니다.”

알고릭스가 고객에게 최상의 서비스를 제공하기 위한 모든 피직스 애플리케이션과 계산을 구현하는 데 있어서 렌더링은 그 무엇보다 중요합니다.

알고릭스 플러그인을 사용하면 질량을 가진 여러 개의 물체, 충돌 가능한 셰이프, 마찰력 또는 복원력을 정의하기 위한 접점 소재를 언리얼 엔진 에디터에서 바로 만들 수 있습니다. 고객은 윈치를 사용하는 와이어를 모델링하여 물체에 연결할 수도 있습니다.
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바크만은 말합니다. “우리는 CAD 모델을 임포트하고, 렌더링 머티리얼을 업데이트하고, 이미 역학이 포함된 완제품을 환경에 즉시 추가할 수 있는 파이프라인이 있습니다. 뭔가를 변경하면 언리얼 엔진이 렌더링에 관한 모든 정보를 파악하고 있습니다. 렌더링에 있어서 언리얼 엔진은 최첨단입니다. 의심의 여지가 없는 사실이죠.”

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