언리얼 엔진에서 자동차 스튜디오 라이팅을 구성하는 방법

에픽게임즈 테크니컬 어카운트 매니저 Dawei Ji |
2021년 5월 10일
이 가이드의 목적은 자동차 업계의 사용자가 언리얼 엔진 자동차 템플릿의 기반을 활용하여 고퀄리티 스튜디오 렌더링을 제작하도록 돕는 것입니다. 가이드를 참고하여 라이팅, 레이 트레이싱, 환경 렌더링을 향상할 수 있으며 에픽게임즈 솔루션의 완전 다이내믹 렌더링 시나리오를 사용하여 실시간으로 작업할 수 있습니다.
스튜디오 렌더링은 영화 및 인터랙티브 애니메이션 업계에서 최첨단 비주얼 경험을 만들 때 쓰입니다.
이 가이드는 수동 라이팅 방식을 사용하여 익스테리어 라이팅 HDRI 텍스처 없이 언리얼에서 차량을 스튜디오 렌더링합니다.

라이팅 기반 이미지는 보통 HDRI 이미지로부터 복합적인 리플렉션과 컬러를 생성하지만 여기서는 도움이 되지 않습니다. 이 가이드에서는 HDRI 맵으로 렌더링한 IBL을 사용하지 않고 순수한 CG 기반 라이팅을 연습합니다. 이는 정교한 렌더링 환경을 제공하면서 차량의 원래 디자인을 살려 표현하는 더욱 융통성 있는 방법을 제시합니다.

이 가이드는 크게 익스테리어 렌더링과 인테리어 렌더링 파트로 구성되어 있습니다. 모델을 수정하고, 라이팅과 머티리얼을 생성하는 과정을 단계별로 알아보고, 아래와 같은 렌더링 결과를 달성할 수 있는 몇 가지 팁을 알려드리겠습니다.
익스테리어 렌더링
인테리어 렌더링

익스테리어 렌더링

레벨 구성하기

렌더링 이론 대부분은 적을수록 좋다는 원칙을 존중합니다. 씬을 최대한 단순하게 만들어야 한다는 뜻입니다. 수백만 개의 폴리곤과 수천 개의 텍스처를 갖춘 복잡한 환경은 스튜디오 렌더링에 필요 없습니다.

이 가이드에서는 라이팅, 리플렉션, 컴포짓 등과 같은 엘리먼트를 비롯하여 매력적인 리얼타임 렌더링 제작에 도움이 되는 내용을 중점적으로 다룹니다.

새로운 자동차 프로젝트를 만들고 아래와 같이 자동차 템플릿의 시네마틱 레벨을 실행하는 것부터 시작하겠습니다. 씬에 라이팅을 만들기 전에, 레벨에서 주석이 달린 기본 차량을 제거해 씬을 정리할 것입니다. 라이트는 레벨과 무관하게 차량 주변에 라이트를 더 쉽게 추가하고 조정할 수 있도록 다른 레벨에 따로 만드는 게 좋습니다.
스튜디오 환경 구축하기
머티리얼이 할당된 차량 모델을 임포트 한 뒤에는 템플릿 씬을 변경하기 위해 약간의 수정정이 필요합니다. 여기서는 백플레이트가 리플렉션/스페큘러를 방해해서 유용하지 않은데, 백플레이트의 메시를 숨기거나 제거하면 해결됩니다.
바닥의 머티리얼은 러프니스와 타일 스케일을 늘려서 사실적이고 반사성이 강한 지면을 만듭니다.

라이팅 구성하기

1) BP 라이트 카드를 활용한 앰비언트 라이팅

우선 프로젝트 세팅 및 포스트 볼륨에서 노출 방식을 수동으로 바꿉니다.
차량의 기본 라이팅/리플렉션을 쉽게 생성할 수 있는 BP 라이트 카드는 두 종류입니다. BP 라이트 카드는 전체 씬에 대한 앰비언트 라이팅을 정의하기도 합니다.
BP 라이트의 강도를 너무 높게 설정하면 안 됩니다. BP 라이트가 스카이라이트에 연결되어 있으므로 스카이라이트가 씬에 과도하게 노출될 수 있기 때문입니다.
BP 라이트 컬러에 HDR 맵을 삽입하여 컬러와 차량 도색 및 전면 유리의 리플렉션 디테일을 더욱 상세히 표현합니다.
BP 라이트 패널에서 강도와 켈빈을 조정하여 라이트 강도를 낮추고 색온도를 바꿉니다. 이렇게 희미한 앰비언트 라이팅은 우리가 구성하려는 씬의 분위기와도 잘 어울리고, 차량 도색과 유리창에 부드러운 리플렉션 효과를 줍니다.
2) 라이트 추가

필요에 따라 두세 개의 라이트를 배치해 특정 어두운 영역을 채웁니다. 렉트 라이트를 키 라이트로 사용하여 차량의 넓은 표면 일부의 밝기를 높이고, 차량에서 어둠에 가려졌을 수 있는 부분을 스포트라이트로 강조할 수 있고, 포인트 라이트로 차량의 모양을 드러낼 수 있습니다. 이 세 가지 라이트는 BP 라이팅 카드로 직사광과 리플렉션을 표현하여 앰비언트 라이팅과 베이스 리플렉션을 제공합니다.
라이팅은 최대한 깔끔하게 보여야 한다는 점을 항상 기억하세요. 추가한 라이트를 전부 무버블로 변경했는지 확인합니다. 그래야 차량 주변의 라이트를 미세조정하여 원하는 라이팅과 리플렉션을 생성한 뒤 새로운 라이트를 씬에 추가할 수 있습니다. 이렇게 하면 각 라이트의 위치, 회전, 크기를 미세조정하여 원하는 라이팅과 리플렉션을 바로 얻을 수 있습니다.
렉트 라이트는 특정 영역에 물리적으로 더 정확한 라이팅을 생성하여 차량 측면에 멋진 리플렉션을 생성합니다. 굴곡이 있는 차체에도, 각진 차체에도 효과적입니다.

렉트 라이트의 디퓨즈/스페큘러는 차량의 최종 룩에 상당한 영향을 미칩니다. 씬에 커다란 렉트 라이트를 너무 많이 배치하지 마세요. 라이팅의 굴곡이 사라질 수 있어 차량의 리플렉션을 망치게 됩니다. 만족할 결과가 나올 때까지 렉트 라이트의 크기, 위치 또는 회전만 미세조정하는 게 좋습니다. 스페큘러가 만족스럽지 않게 보일 때가 있는데, 이는 보는 각도에 따라 다를 수 있습니다.
  
리플렉션을 향상하는 방법은 두 가지입니다.
 
1) 여기서는 사용하지 않았지만, 흑백 램프 텍스처를 삽입해 표면에 반사되는 라이트의 윤곽을 부드럽게 할 수 있습니다.

2) 스페큘러가 너무 밝거나 마음에 들지 않을 때는 수치를 줄이거나 0으로 설정하면 됩니다.
포인트 라이트는 전조등처럼 모델의 복잡한 구조를 비추는 데 도움이 되며, 특정 영역에 스페큘러를 추가하는 데 사용할 수도 있습니다. 예를 들어 차량 정면에 보조광으로 포인트 라이트를 배치해 로고의 어두운 면을 밝힐 수 있습니다.
스포트라이트는 유입구, 바퀴처럼 상대적으로 어두운 영역을 밝히거나 차량의 윤곽선을 강조하는 데 도움이 됩니다. 또한, 스포트라이트는 멀리 떨어진 섀도 에지에 감쇠를 적용해 차량의 지면 섀도를 매우 다이내믹하게 표현할 수 있습니다. 부드러워진 원뿔 에지로 라이트의 원뿔을 줄이면, 스포트라이트가 적용된 부분을 기존 라이팅과 멋지게 블렌딩할 수 있습니다.
익스테리어 라이팅 마무리의 마지막 단계는 아래 이미지에 보이는 차량의 양면에 렉트 라이트 두 개를 추가하는 것입니다. 이는 차량 측면의 어두운 영역을 밝혀주고 숄더 라인에 걸쳐 멋진 리플렉션을 제공합니다.

인테리어 라이팅

익스테리어 라이팅 누수 점검

차량의 익스테리어 라이팅이 인테리어, 특히 콘솔 영역에 최대한 영향을 미치지 않게 해야 합니다. 특히 좌석은 인테리어 라이트를 사용하는 것이 좋습니다.

BP 라이트를 꺼서 익스테리어 라이트가 인테리어에 영향을 미치는지 확인합니다. 영향을 미친다면, 익스테리어 라이트의 감쇠를 조정하거나 라이트 채널을 사용하는 라이트 링크의 연결을 해제합니다.

앰비언트 라이팅

공간이 좁아서 인테리어 라이팅에 스카이라이트를 적용할 필요가 없으므로 인테리어 라이팅을 더욱 디테일하게 표현하기 위해 먼저 대비 값을 익스테리어보다 높게 설정하고 스카이라이트의 레이 트레이스드 섀도를 활성화합니다.

여분의 라이트 추가하기

전면 유리, 천장, 측면 유리에 렉트 라이트를 추가하여 내부에 라이트를 적용하고, 원하는 대로 라이트 크기를 바꾸거나 회전합니다. ‘specular’로 검색한 뒤 렉트 라이트의 디테일 패널에서 해당 수치를 낮춰서 특정 라이트의 리플렉션 캐스트를 줄이거나 제거할 수 있습니다.

포인트 라이트와 스포트라이트를 추가하여 스티어링 휠, 콘솔, 좌석 등 특정 영역을 강조할 수 있습니다.
인테리어 라이트 꺼짐
인테리어 라이트 켜짐
익스테리어 및 인테리어 라이트 켜짐

라이트 채널

인테리어 구조는 익스테리어보다 다소 좁고 복잡하므로 특정 영역이 과하게 밝거나 원치 않는 라이트가 생기는 등 여러 문제를 겪을 수 있습니다. 라이트 채널을 이용하면 쉽고 효율적으로 특정 오브젝트에 라이트 링크를 추가하거나 해제할 수 있습니다.

레이 트레이스드 앰비언트 오클루전은 깊고 대비가 강한 부드러운 그림자를 인테리어에 드리움으로써 픽셀당 샘플을 늘려 노이즈를 줄이는 매우 유용한 기능입니다. 포스트 볼륨 및 시네 카메라 패널의 앰비언트 반경을 조절하여 레이 트레이스드 AO를 인테리어에 적용할 수 있습니다.

글로벌 일루미네이션

GI는 라이팅과 섀도의 균형을 무너뜨려 인테리어 라이팅의 밝기를 높이고 굴곡을 없애는 문제가 있어 사용하지 않았습니다. 인테리어 렌더링에 레이 트레이싱 GI를 적용했더니 라이트 누수가 발생하는 경우도 있었습니다.

포스트 이펙트 및 최종 렌더링

마지막으로 모든 렉트 라이트를 선택한 다음, ‘sample’로 검색하고 렌더링 값을 고퀄리티로 올립니다. 해당 작업은 리플렉션 및 AO의 포스트 볼륨에서도 가능합니다. 하지만 퍼센티지나 샘플이 높아지면 퍼포먼스에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 씬의 크기나 복잡도에 따라 신중히 설정하는 것을 추천합니다.

최종 결과물은 둘 중에 선택할 수 있습니다. 하나는 고해상도 스크린샷을 사용하는 스크린 퍼센티지 150 이상의 빠른 화면 전환이고, 다른 하나는 안티 에일리어싱 향상 및 노이즈 감소를 위해 무비 렌더 큐를 이용한 렌더링 설정입니다.

결론

위에서 다룬 모든 과정은 언리얼 엔진의 리얼타임 기술을 이용해 차량 인테리어 및 익스테리어에 효율적인 고퀄리티 스튜디오 렌더링을 제작하는 데 도움이 됩니다. 이처럼 리얼타임 레이 트레이싱의 성능을 활용해 BP 라이트 카드를 앰비언트 라이팅 및 리플렉션의 기반으로 바꿀 수 있으며, 여분의 라이트를 템플릿 씬에 추가해서 완전히 직관적으로 느껴지는 매력적인 스튜디오 렌더링을 할 수 있습니다. 이 방식은 결과적으로 오프라인 렌더를 만드는 데 걸리는 시간을 줄입니다. 무엇보다도 이 튜토리얼에는 외부 리소스가 필요 없습니다. 누구든지 지금 바로 언리얼 엔진을 받아서 경험해 볼 수 있습니다!

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