리얼타임으로 실감나는 자동차 비주얼 영상을 선보인 자이언트스텝

국내 자동차 산업 분야에서의 콘텐츠 제작에는 콘텐츠 형식에 따른 전통적인 파이프라인이 각각 존재해 왔습니다. 예를 들어, 높은 퀄리티가 요구되는 커머셜 영상 제작에는 실제 촬영과 오프라인 렌더러를 함께 사용하고, 상호작용이 중요한 컨피규레이터와 VR/AR용 콘텐츠 제작에는 리얼타임 렌더러를 사용해 왔습니다. 자이언트스텝은 언리얼 엔진을 통해 이렇게 양분화된 작업 파이프라인을 하나의 프로세스로 통합하고자 이번 프로젝트를 진행하게 되었습니다. 그 결과, 높은 퀄리티를 요하는 커머셜 광고 영상 역시 언리얼 엔진으로 완벽하게 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 메타버스를 위해 하나의 고퀄리티 에셋을 모든 디지털 환경에서 바로 활용할 수 있다는 제작 역량을 확인하며 프로젝트를 마무리하였습니다.
 

높은 렌더링 퀄리티와 효율적인 워크플로

자이언트스텝이 언리얼 엔진을 선택한 이유는 결과와 과정 그 어느 측면에서 봐도 명백합니다. 기존에 사용한 타 엔진의 경우 작업 결과물에 대한 퀄리티 한계가 뚜렷했고 후반 보정 작업을 진행할수록 처리해야 할 기능이 점점 늘어 생산성이 낮았습니다. 셰이더 제작에 대한 효율성과 재질에 대한 속성 표현, 사실적인 광원 연출에 있어서도 적정 수준 이상을 구현하는데 많은 노력과 시간을 투입해도 여전히 한계가 있어 결국 퀄리티에 타협하게 되었습니다.

이에 비해 언리얼 엔진은 우수한 렌더링 파이프라인의 퀄리티로 수준 높은 그래픽을 쉽게 구현할 수 있으며, 다른 엔진에서는 표현이 불가능했던 한계를 넘어선 결과물을 만들어낼 수 있어서 그 만족감이 높았습니다. 특히, 시퀀서 에디터를 통한 렌더링 이미지는 영상 제작에서도 그 작업 효율성이 우수하여 디자이너 입장에서도 사실적이고 높은 퀄리티의 결과물을 제작할 수 있는 최적의 엔진이라 판단했습니다.
자이언트스텝은 언리얼 엔진을 활용하여 자동차를 사실적으로 구현하기 위해 여러 방면에서 노력을 쏟았습니다. 라이팅에 반응하는 차체의 리플렉션, 자동차의 무게감, 램프 파츠와 그릴의 깊이감을 위한 리얼타임 레이 트레이싱은 물론, 유리와 카 페인트의 클리어 코트, 메탈 등의 다양한 재질감을 목표하는 수준으로 구현하기 위해 노력했습니다. 자이언트스텝이 그 과정에서 얻은 주요 노하우들을 지금부터 자세히 설명하려고 합니다.

자동차 머티리얼 팩으로 손쉽게 구현한 자동차 각 파츠의 재질 

에픽게임즈에서 무료로 제공하는 자동차 머티리얼 팩을 사용하면 특별한 설정 없이도 높은 퀄리티의 결과물을 빠르게 작업할 수 있습니다. 고퀄리티 머티리얼과 텍스처로 구성된 자동차 머티리얼 팩에서 메탈릭, 가죽, 플라스틱 소재의 재질감을 빛의 굴절에 따라 직관적으로 조절할 수 있기 때문에 자동차 제작에 있어서 최적의 에셋이라 할 수 있습니다.

여러 재질 중에서도 유리는 자동차의 여러 파츠를 구성하는 재질인 만큼 아주 중요합니다. 유리에는 적절한 투명도, 반사율 그리고 곡률이 적용되어야 하기 때문에 그 구현이 어렵지만 자동차 머티리얼 팩의 유리 재질을 이용하여 쉽게 원하는 재질감을 얻을 수 있었습니다. 유리 재질에 드리워지는 빛의 선명함과 빛의 각도에 따라 변하는 차체 펄의 자연스러움은 FlakeTintWeight, FlakeDensity, FlakeSize 및 OrangePeellntensity을 조절하여 표현했습니다. 언리얼 엔진을 이용하면 이러한 작업들을 리얼타임으로 확인할 수 있기 때문에 빛이 드리워질 때 재질의 느낌이 잘 표현되도록 다양한 각도에서 라이트 및 리플렉션을 직접 확인하면서 구성했습니다.

입체적인 형태에 항상 빛을 품는 헤드 램프는 더욱 중요합니다. 램프에 비춰지는 빛이 헤드 램프를 둘러싸고 있는 유리 재질을 투과하여 안쪽 재질을 잘 표현할 수 있도록 기본으로 제공되는 자동차 머티리얼 팩의 노드에서 굴절, 반사, 스펙큘러 노드를 수정했습니다. 레이 트레이싱 리플렉션 반사 값과 레이 트레이싱 반투명 리프랙션 레이 값에 따른 러프니스와 섀도 변화도 리얼타임으로 확인하면서 조정하였습니다. 또한 헤드 램프 안에서 빛이 반사되는 부분이 낮은 리플렉션 반사 값에서도 문제가 없도록 스크린 스페이스 리플렉션도 함께 사용했습니다.

자연스러운 주변 환경 연출하기

야외 씬에서의 사실적인 주변 환경은 자동자만큼이나 중요하기 때문에, 그 구현에도 공을 들였습니다. 우선, 그 준비 작업으로 다양한 자동차 촬영 영상을 참고하여 연출하고자 하는 환경을 선정한 후, 구글맵을 통해 실제 건물들을 참조하여 모델링했습니다. 이후 라이팅은 HDRI 백드롭을 배치해 원하는 분위기를 조성하고 디렉셔널 라이트를 사용하여 색감과 밝기를 추가했습니다.

구현하고자 하는 반사 표현을 위해 박스 리플렉션 캡처를 배치하고 HDRI 백드롭과 동일한 큐브맵을 사용했지만, 기본적인 주변 반사는 레이 트레이싱을 활용했습니다. 레이 트레이싱 엠비언트 오클루전은 기존 스크린 스페이스 엠비언트 오클루전보다 깊이감 있는 씬과 자연스러운 간접광 연출이 가능하도록 해줬습니다. 그리고 글로벌 일루미네이션 유형은 파이널 개더(Final Gather)를 최대치로 사용하여 퍼포먼스와 노이즈 관련 이슈를 해결하였습니다. 리플렉션 및 반투명의 최대 바운스 값은 높으면 높을수록 좋겠지만 수차례의 테스트를 통해 퍼포먼스와 퀄리티 모두 만족할 수 있는 2로 적용했습니다.

또한, 카 페인트에 노멀맵 적용 오류와 같이 지글거리는 노이즈가 발생했습니다. 이는 글로벌 일루미네이션, 리플렉션 관련 노이즈 문제로, Ray Tracing Global Illumination과 Ray Tracing Reflection 수치를 조절하여 해결할 수 있었습니다. 다만 수치를 과하게 올려 퍼포먼스 저하로 이어지면 안 되었기에 여러 번의 실험을 통해 적절한 값을 도출하였습니다.