라이트스케이프는 표면을 메쉬로 세분화하고, 각각의 메쉬에 대한 계산을 진행한다. 이 래디오시티 솔루션으로서 얻어지는 것은 서로서로의 색상과 밝기에 영향을 미친 매우 부드러운 느낌의 표면 재질들이다. 여기에 레이트레이싱 과정이 첨가되면 현실감 넘치는 환경이 나타난다.
지난회에서는 맥스로 제작한 모델링 데이터를 이용하여 래디오시티 솔루션을 진행시켜 보았다. 그 과정에서 조명 설정부분은 매우 중요하다. 지난 회에서 설명하였던 조명의 밝기에 대한 설정을 제대로 이해하였다면, 너무 어둡거나 밝은 장면을 수정하는 것 쯤은 자유자재로 할 수 있을 것이다.
라이트스케이프에서 가장 중요한 것은 조명이다. 그리고 두번째로는 재질이 되겠다. 이번에는 라이트스케이프의 재질 시스템에 대하여 차근차근 알아보자. 지난회에 만들어 보았던 공간을 이용하면 될 것이다.
이미 밝혔듯이, 라이트스케이프의 래디오시티 솔루션을 진행하기 위한 준비 과정의 데이터는 LP 파일에 담겨있고, 실제 솔루션 데이터는 LS 파일에 담기게 된다. 결과물에 대해서는 예측하기 힘드므로, 대부분의 경우 재질에 대한 편집은 LS 과정에서 하게 된다.
이번회에 알아볼 기능들에 대하여 간추려보면, 일단 재질 시스템을 이해하고, 최종 렌더링을 걸어볼 것이다.
개 요
1.재질의 속성
2.재질의 생성과 서피스에 적용
3.최종 렌더링
Material Table
붉게 표시된 부분이 라이트스케이프의 Material Table이다. 재질의 제작과 수정을 모두 이것에서 하게 된다. 현재 장면에 적용된 재질들이 쭉 나열되어 있다. 이 중에 수정하고 싶은 것을 더블클릭하면 재질 속성 윈도우가 나타난다. 속성을 변경하고 나면, 적용 버튼이나 확인 버튼을 눌러준다.
그럼 가장 먼저, 새로운 재질을 하나 만들어내고 나서, 그것을 물체에 입혀보자. Material Table에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하면 여러가지 기능이 나타난다. 그 중에 Create...를 선택해보자. 아무것도 아닌 ItemXX라는 재질이 하나 생겼을 것이다. 그것을 더블클릭하면 재질의 속성을 변경할 수 있다. 아시다시피 재질의 속성이란 간단한 것이 아니라서, 무척이나 많은 옵션들이 어지러이 널려있다. 그럼, 하나하나 알아보도록 하자.
Material Properties
라이트스케이프의 재질 속성 윈도우이다. 왼쪽의 그림칸은 샘플이 보여지는 부분이고, 나머지는 재질의 속성을 수치로 제어하는 부분이다. 샘플을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면 샘플에 적용되는 스케일을 조절할 수 있는데, mm 단위로 모델링하였을 경우에는 1000으로 놓는 것이 그나마 실물과 비슷한 느낌을 가지게 한다. 그리고 본체는 크게 4개의 탭으로 나누어지는데, Physics에서 재질의 전반석인 속성을 제어하게 된다.
- Template : 이 부분에서 물체의 표면 성질을 정의한다. 기본은 사용자 정의(User Defined)로 되어 있는데, 특별히 자신이 있지 않는 한, 적당한 재질유형으로 바꾸어주어야 한다. 특정 유형으로 바꾸어 주면, 아래쪽의 여러 속성들 슬라이드 바의 모양이 바뀌게 된다. 예를 들어, Template : Ceramic Tile, Glazed 를 설정하면 다음과 같이 속성 슬라이드가 표시된다.
특정한 유형에 알맞은 속성의 범위는 녹색으로 보이고, 유형에 맞지 않는 범위는 붉은 색이 된다. 세라믹 타일의 재질로서 적당한 성질로는 투명도(Transparency)는 전혀 없으며, Shininess는 상당히 높으며, 그 외에도 Refractive Index, Reflectance Scale, Color Bleed Scale의 정도도 알 수 있다. 단, 슬라이드 바에 녹색, 적색으로 유효 범위가 나타난다고는 하나, 이것은 어디까지나 참고로 보라는 뜻이다. 필요하다면 얼마든지 적색 범위에 속성을 정해주어도 된다.
- Transparency : 설명의 필요없이, 투명도 되겠다.
- Shininess : 스펙큘러 리플렉션, 즉 빛이 닿아서 반사를 일으키는 부분의 강도이다. 쉽게 생각하자면 반들거림 정도라 하겠다.
- Refractive Index : 물이나 유리 같은 것을 통과하면서 일어나는 왜곡. 흔히 굴절율이라 한다.
- Reflectance scale : 이 항목은 다소 오해를 일으키는 부분이다. 일반적인 3D 패키지들은 리플렉트를 "반사"의 뜻으로 쓴다. 즉, 리플렉트란 물체 표면이 주변을 반사하는 것을 뜻한다. 그런데, 라이트스케이프는 이 항목을 표면에 도착한 빛이 튕겨나는 강도로 본다. 즉, 이것이 크면, 주변의 서피스들을 향해 빛을 많이 반사시키는 것이다. 주의 필요.
- Color Bleed scale : 현재 표면의 색상을 다른 표면으로 반사시키는 정도. 1으로 놓으면 표면의 색상을 그대로 다른 표면으로 뿌려주고, 0으로 놓으면 백색을 뿌리게 된다.
Color 부분은 재질의 색상을 관리한다. 색상의 지정은 RGB 또는 HSV(색상, 채도, 명도)로 지정할 수 있다. 보자마자 알 수 있으므로 설명 생략.
Texture 부분은 매핑에 관련된 것이다. 역시 한눈에 보면 알만한 것들이다. 그 중 생소한 부분만 설명하겠다.
- Blend : Color에서 설정한 재질의 색상과 매핑 이미지의 색상을 혼합한다. 체크하지 않으면 재질의 색상정보는 모두 무시되고 매핑 이미지의 색상만이 나타난다.
- Cutout : 맥스의 오퍼시티 맵과 같은 기능이다. 다른 점이라면, 맥스는 디퓨즈 맵과 오퍼시티 맵을 분리하여 각각의 이미지를 적용하지만, 라이트스케이프는 텍스츄어 이미지 파일에 알파채널을 이용하여 투명하게 될 부분을 지정한다. 따라서 이 기능을 사용하려면 알파채널을 포함할 수 있는 이미지 파일 형식을 이용하여야 하겠다.
- Fixed Size : 이미지의 적용 크기 조절. 기본으로 1m가 적용되어 있다.
- Filter Methods : 물체의 크기와 텍스츄어 이미지의 크기는 다르므로, 이미지가 확대되거나 축소되어야 한다. 이 과정에서 텍스츄어 이미지에는 블러(blur) 처리가 이루어진다. 그 방법에 대하여 정의하는 부분이다.
라이트스케이프에서 제공하는 프로시쥬얼 텍스츄어는 무작위 노이즈이다. 그리고 이 프로시쥬얼 텍스츄어가 쓰이는 용도도 오로지 두가지 뿐이다. Bump와 Intensity Mapping이 바로 그것이다.
라이트스케이프를 사용하면서 짜증나는 부분은, 촌스러운 인터페이스도 아니고, 오랜 계산시간도 아니다. 어차피 그런 부분은 적응하기 나름이다. 하지만 이미지 파일을 이용한 범프매핑을 할 수 없다는 것은 정말 용서하기 힘든다. 그럼에도 불구하고, 당당하게 내세우고 있는 범프 매핑에 대하여 알아보자.
- Width : 범프 사이의 평균 거리
- Height : 물론 범프의 높이이다. 그런데, -1에서 1까지의 범위를 지정할 수 있다. 이것은 Width에 대한 Height의 비율이기 때문이다. 즉, width를 30 주고, 높이도 30 주고 싶으면 1을 설정한다.
- Baseline : 범프가 적용될 표면의 양을 정한다. 당연히 0이면 범프 적용을 안한거나 마찬가지가 되겠다.
Intensity Mapping은 표면에 밝고 어두운 노이즈를 넣어준다. 그런데 이것은 레이 트레이스를 했을 때 보여지게 된다. 잘 이용하면 얼룩덜룩한 표면을 훌륭히 표현할 수 있는 좋은 기능이다.
- Contrast : 밝고 어두운 부분간의 명암 차이. 당연히 높일 수록 차이가 많이 난다.
- Complexity : 높이면 무늬가 복잡해진다는 정도로 이해하자.
표면에 재질 적용
라이트스케이프에서는 기본적으로 재질 적용은 각 표면마다 설정하게 되어 있다.
툴바에서
를 선택한 다음, 원하는 표면을 선택한다. 그리고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하면 다음과 같은 메뉴가 나타난다. 그 상태에서 재질을 부여하게 된다.
표면 선택후 오른쪽 마우스 버튼을 클릭한다. Assign Material을 고르면, 아래의 윈도우가 나타난다. 보자마자 알 수 있듯이, 지금 선택해 놓은 서피스에 입힐 재질을 고르고, OK 버튼을 힘차게 누르는 것으로 끝.
자, 그러면 이제 벽체와 바닥에 적당한 재질을 넣어보기로 한다. 이미 만들어진 재질을 수정하는 방법과, 새롭게 재질을 만들어 표면에 적용하는 방법이 있다. 기본적인 재질 시스템을 익히려면 새롭게 재질을 만들어보는 편이 좋을 듯하다. 재질의 속성은 위에서 전부 설명하였으므로, 각자의 구미에 맞는 재질을 만들어보기 바란다.
필자의 취향에 맞는 재질을 만들어보면 다음과 같다
바닥 : 반질반질한 연마석 느낌을 주고 싶다. 약간의 표면 굴곡이 있으면 금상첨화.
벽체 : 러프한 느낌의 발포벽지와 같은 것. 표면이 터실터실......
천장 : 평범, 단순한 벽지같은 느낌. 반사광 따위는 없는 그야말로 종이느낌.
그럼 각각의 재질을 만들어보기로 하자.
바닥재질 만들기
Material Table에서 마우스 오른쪽 클릭하여, 현재 존재하는 모든 재질을 선택한다(Select All).
그리고 지워버린다(Delete). 아마도 .Default Attr이란 녀석은 끝까지 지워지지 않고 남아있을 것이다. 신경쓰지 말자.
다시 오른쪽 클릭하여 새로운 재질을 만든다(Create). 그러면, ItemX라는 재질이 만들어졌을 것이다. 이 재질이 부여될 부분에 어울리는 이름을 다시 정해주고(Rename...) 더블클릭하여 세밀한 재질 조정에 들어가 보자.
일단 바닥을 만들어 볼 것이다. 바닥 재질의 이름은 floor 정도가 적당할 듯 하다. 바닥은 반질하게 연마된 석재를 쓸것이므로, Template를 Stone Polished로 설정한다. 그러면 각종 속성들의 유용한 범위가 녹색으로 표시될 것이다.
재질 속성에 대해서는 위에서 설명하였으므로 생략하고, 녹색의 허용치 중에 최대한의 값을 이용하기로 한다. 다 끝났으면 확인 버튼을 눌러서 끝낸다. 이제 Material Table에는 내가 직접 만들어낸 floor란 이름의 재질이 생겼다. Procedual Texture에서 조금 더 신경쓰면 좀더 근사한 재질을 만들 수 있을 것이다. 일단 만들어놓고 래디오시티 솔루션을 진행하는 중에도 재질은 얼마든지 바꿀 수 있으므로 간단하게 실험하는 기분으로 즐기면 되겠다.
벽체재질 만들기
벽체에는 광택이 없는 재질을 입히기로 하자. 무광택 칠을 한 재질을 되겠으므로 Paint Flat를 선택하면, 역시 유효한 각종 속성 영역이 나타난다. 이번에는 Procedual Texture를 이용해보자.
결과물에 대한 예측을 좀더 쉽게 하기 위해서, 재질의 샘플이 있는 부분을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면, 재질 샘플의 지름을 새롭게 설정할 수 있다. 경험상, mm 단위로 작업할때는 1000 정도로 놓는 것이 결과와 비슷한 효과를 얻을 수 있다.
이 부분에서 범프를 설정한다. 범프의 간격은 10mm 정도. 범프의 높이와 베이스라인도 적당하게 설정하여 본다. 한가지 주의할 점은, 래디오시티 솔루션을 내는 동안에는 이 부분에서 설정한 것이 화면상에 보이지 않는다. 그러므로, 솔루션 내는 시간동안 초조해하지 말 것.
위와 같은 작업 요령으로 천장의 재질도 설정한다. 단, 천장에는 종이 벽지를 붙이는 기분이니까 재질 템플릿을 Paper로 해 놓으면 좋을 것이다.
형광등재질 만들기
형광등 재질은 특이한 점이 있다. 라이트스케이프는 어떤 물체를 잡아서 조명으로 전환시킬 수 있으므로(Define as Luminaire...) 그런 방식으로 조명이 된 물체에는 그에 걸맞는 재질 설정 단계를 거쳐야 한다. 조명 자체에 이용될 재질은 당연히 스스로 빛을 내고 있어야 하는데, 그것을 역시 재질의 Luminance에서 설정한다.
Pick Light에 체크하고 나서, 형광등 물체가 있는 부분을 마우스로 클릭한다. 그러면 그 부분의 조명에서 나오는 광량이 자동으로 현재 재질에 적용되어 스스로 빛을 내는 재질을 만들어 줄 수 있다. 설정이 제대로 되었다면 위의 그림과 같게 나올 것이다.
래디오시티 솔루션
자, 이제 모든 재질을 만들었고 모든 서피스마다 재질을 적용하여 주었다. 새로운 재질들을 잔뜩 만들어서 표면에 붙여넣었기 때문에 이전의 색상과는 많이 틀려졌을 것이다. 새롭게 재질을 만들어 놓은 화면은 아래와 비슷할 것이다.
특별히 달라진 것은 형광등 박스가 밝다는 정도이고, 사람에 따라서 벽체와 천장, 바닥의 색상도 많이 다를 것이다. 상당히 많은 부분이 전번 강좌에서 보았던 것과는 달라졌으므로 래디오시티 솔루션을 처음부터 다시 수행하여야 한다.
이 아이콘은 이전에 만들어 놓았던 래디오시티 솔루션을 무시해버리고, 현재의 설정치로 처음상태로 돌린다는 뜻이다. 이것을 한번 눌러주고, 다시 옆의 Go 아이콘을 눌러준다. 지금 이 공간은 매우 간단한 것이므로 조금만 인내심을 가지고 기다리면 래디오시티 솔루션을 100% 완결시킬수도 있을 것이다. 그러나, 멍하게 모니터를 바라보는 것이 참을 수 없는 사람은 적당한 때 스톱 아이콘을 눌러버리자.
아마도 위와 비슷한 결과물을 얻었을 것이다. 각 서피스마다의 색상은 설정하기 나름이니 언급할 바가 못되지만, 형광등은 이처럼 밝게 보여야 한다. 만약 형광등이 어두운 사람은 위의 형광등 재질 만들기 설명을 다시 읽어보기 바란다.
<주의> 혹시 텍스츄어를 이용하여 특정한 이미지를 매핑한 사람은 아마 지금 화면 상에는 그 이미지가 보이지 않을 것이다. 상단의 툴바 중에서
이것을 이용하여 보자. 이것은 아이콘은 텍스츄어가 적용된 경우에 래디오시티 솔루션을 진행하는 동안 그것이 보여지도록 하는 기능이다.
최종렌더링
라이트스케이프 식의 래디오시티 솔루션은 엄청난 이점을 가지고 있다. 이전의 강좌에서 언급하였듯이, 래디오시티 솔루션 자체는 시점독립적이다. 즉, 솔루션을 구하는 계산과정은 길지만, 그것을 끝내거나 중단시킨 다음에는 뷰를 이리저리 돌려보아도 실시간으로 디스플레이 된다는 것이다. 그럼 한번 해 보자.
상단 툴바 중에서
이 아이콘을 눌러 보자. 이것은 카메라를 빙빙 돌려보는 것이다. 화면을 마우스로 드래그 하면 멋지게 시점이 변하는 것을 알 수 있을 것이다. 공간을 이루고 있는 벽체의 노멀을 안쪽으로 향하게 하였으므로 공간의 밖에서 안으로 보는 것은 아무런 방해를 받지 않을 것이다.
그런데, 라이트스케이프의 렌더링은 이것이 끝이 아니다. 힘들여서 만들었던 벽체의 범프같은 것들이 하나도 보이지 않을 것이다. 가장 멋지다고 생각되는 시점을 잡고 나면, 레이 트레이싱을 가미한 최종 렌더링을 함으로써 재질의 모든 특성과 반사 등을 표현하게 된다. 래디오시티 솔루션을 진행한 이후부터의 과정을 요약하면 다음과 같다.
1.래디오시티 솔루션 진행
2.시점 변경과 관찰
3.레이 트레이스를 가미한 최종 렌더링
멋진 시점을 잡고 나서, 메뉴를 보도록 하자. File / Render... 를 선택하면 아래와 같은 윈도우가 나타난다.
최종 렌더링이 저장될 파일 이름을 정해주고, 레이 트레이싱을 포함시킨다. 이왕이면 오픈 지엘 호환도 켜 주고 나서 힘차게 OK 버튼을 두드리면 드디어 최종 렌더링 결과가 화면에 보여지고, 파일로 저장될 것이다. Riva TNT M64 라는 초 구닥다리 그래픽 카드를 쓰고 있는 필자의 시스템에서는 이 OpenGL Compatible이란 항목을 체크하지 않으면 다른 물체를 반사시키는 효과가 전혀 나타나지 않는다. 즉, 기껏 신경써서 바닥판이 반질반질하도록 설정하였는데, 최종 렌더링에서도 반사가 일어나지 않는것으로 보인다. 여러가지로 그 이유를 알아보았으나 귀찮아져서 그러려니 하고 말았다. 혹시 그 이유를 알고 계신 분은 메일 보내주시면 매우 감사.
하여간 우여곡절 끝에, 내가 원하는 재질을 적용한 최종 렌더링 결과물을 손에 쥐게 되었다. 아래와 같은 녀석이 만들어졌다.
혹시 최종 렌더링을 하기 전에 래디오시티 솔루션이 완성된 상태에서 시점을 이리저리 돌려본 사람은 다음 그림처럼 다른 시점에서의 결과물을 얻을 수도 있다.
요 약
-라이트스케이프의 재질 속성은 Material Table에서 새로 생성하거나, 수정을 원하는 재질을 더블클릭하여 정해준다.
-라이트스케이프는 일반적인 의미에서의 범프 매핑은 없고, 무작위 노이즈 패턴으로서의 범프만이 존재한다.
-서피스를 선택하고 마우스 오른쪽 클릭하여 Assign Material...로서 재질을 서피스에 적용한다.
-자체 발광을 하는 물체에 입혀줄 재질은 Luminance를 적용한다.
-표면 광택이나 반사, 범프 등이 완전히 적용된 렌더링 이미지를 얻기 위해서는 File / Render... 하여 레이트레이스가 가미된 장면 이미지를 얻는다.
이것으로 라이트스케이프의 조명 설치와 재질시스템의 연습을 해 보았으므로, 다음 회에서는 좀 더 그럴듯한 실내장면을 만들어보고자 한다. 맥스에서의 모델링 과정은 생략하고, 라이트스케이프로 익스포트하기 위하여 지켜져야 하는 사항들과 태양광을 넣는 요령, 텍스츄어 매핑의 실제 방법을 살펴본다.
