환경 생성에 프랙탈 수학을 활용하는Chasing the Unseen

제 크리처는 Houdini의 다양한 툴을 활용하여 만들었습니다. 문어를 예로 들면, Houdini의 기존 툴을 사용해서 프로시저럴 모델링을 하고 Vellum이라는 Houdini의 최신 멀티 솔버를 활용하여 시뮬레이션했습니다. 이 시뮬레이션 덕분에 매우 자연스럽고 유연한 디포메이션이 가능합니다. 여기서의 난관은 에셋을 언리얼 엔진으로 가져와서 올라탈 수 있게 만드는 작업입니다. 이 작업에는 Dem Bones라는 강력한 툴을 활용했습니다. Houdini에서 제작한 문어 시뮬레이션은 매우 무겁습니다. 지오메트리의 각 지점마다 자체 애니메이션이 있기 때문에 이런 상태로는 게임 엔진으로 간단하게 가져올 수 없습니다. Dem Bones를 활용하면 본과 스키닝을 절차적으로 생성하고 게임 엔진 친화적인 데이터로 시뮬레이션을 재구성할 수 있습니다. 즉, 128,000개에 달하는 문어의 버텍스/포인트마다 개별 애니메이션을 갖추는 대신 600여 개의 본에만 애니메이션을 갖추게 됩니다.

이렇게 생성한 저해상도 메시는 등반 기능을 위해 언리얼 엔진으로 불러옵니다. 블루프린트와 C++를 활용한 등반 시스템은 저해상도 메시를 사용하여 크리처에 캐릭터를 어태치할 수 있습니다.

망델브로 집합은 브누아 망델브로의 이름을 딴 2D 프랙탈입니다. 이 발견이 있은 후 수년 뒤에는 이와 유사한 형태의 3D 버전 망델벌브(Mandelbulb)가 발견되었습니다.

여기서 의문점이 하나 생깁니다. 어떻게 게이밍에 프랙탈을 구현할 수 있을까요? 저는 Houdini와 언리얼 엔진을 함께 사용하여 이 문제를 해결할 수 있었습니다. Houdini에서 주라즈 토모리(Juraj Tomori)의 졸업 프로젝트인 VFX 프랙탈 툴키트를 사용하여 프랙탈을 생성한 뒤 이를 둘러싼 파이프라인을 개발하여 언리얼 엔진으로 가져올 수 있게 지오메트리를 준비합니다. 이 파이프라인은 각 레벨에 따라 프랙탈 및 기타 프로시저럴 메시 생성 메서드에 활용됩니다.

이 모든 프로세스를 통해 마침내 언리얼 엔진에서 레벨이 구성되면 라이팅 시스템을 활용하여 라이트맵을 굽습니다. 레벨이 여러 조각으로 나뉘어 있기 때문에 언리얼 엔진의 오클루전 시스템은 카메라에 보이는 메시만을 아주 훌륭하게 그려냅니다. 언리얼 엔진의 LOD 시스템은 카메라 거리에 따라 필요한 밀도의 메시만을 그려냅니다. 그리고 콜리전용으로 사용할 별도의 저해상도 메시를 생성합니다.