" J-N3-R"  모델링하기(by Jorge E. Baldeon)

　

많은 사람들이 모델링과 텍스쳐링을 비롯한 모델 작업의 방법에 대해 물어보곤 하던 차에 모델링이 생각하는 것 만큼 어렵지 않다는 것을 보여줄 짧은 튜토리얼을 준비하게 되었습니다. 본 튜토리얼은 단계적으로 상세히 다룬 것은 아니지만, 3D에 처음 입문하여 이에 대한 기초지식에 목말라 하고 계신 분들을 위해 준비되었습니다. 입문자가 아니더라도 본 컨텐츠에 관심이 있으신 분들은 언제라도 저에게 조언을 아끼지 말아 주십시오. 저에게는 여러분들의 의견을 수렴할 수 있는 좋은 기회가 될 테니까요. 자~ 이제 시작해 볼까요?! 작업에서 사용하는 소프트웨어가 각자 취향에 따라 다양하지만, 그 기초는 거의 비슷하므로 최대한 일반적으로 설명하겠습니다. 본 프로젝트를 다루려고 마음먹었을 때, 구체적인 계획이 없어 망설이고 있던 차에 Jenner가 스케치를 보여주면서 그것을 모델링해달라고 제안을 하더군요. 그래서 본 프로젝트를 시작하게 된 겁니다. 하지만, 원본 디자인에서 많은 수정 작업을 거쳤습니다. 

1. 헬멧

   

먼저 2 단의 높이를 가진 입방체로 작업을 시작하는데, 위쪽을 축소해서 smooth를 적용합니다. minimum smoooth를 적용하면 모델에 많은 폴리(polys)가 생성되고, 그림에서 보는 것처럼 둥근 형체를 가지게 됩니다. 이 작업 전에 입방체의 아랫면을 지우세요. 그렇지 않으면 입방체는 공모양이 될 테니까요.  가로선을 따라 edge loop를 유지하면서 더 많은 컨트롤을 위해 더 많은 부분으로 나누었습니다. 이때, 메쉬(mesh)를 복사해두면 나중의 작업에 아주 유용합니다. 헬멧의 모양으로 머리를 모델링하려면 안면에 구멍을 파야합니다. 그래서 안면을 지우고 vertices을 이동시켜 형체를 더욱 둥글게 다듬었습니다. 구멍과 연결된 외곽선을 선택해서 헬멧의 안쪽으로 여러번 extrude하여 부드러운 굴곡을 얻어냅니다. 이러한 작업 방식이 smoothing과정에서는 edge loop modeling과 polygon deforming에서 어느 정도 정해진 규정이라 볼 수 있습니다. 부드러운 굴곡을 표현하기 위해 최소한 3개의 control edges가 필요합니다.(edge loops에 관한 사항은 여기를 클릭하세요.)

그림에서 보는 것처럼 헬멧을 만들기 위해 모든 부분을 extrusion로 작업했습니다. 사용자의 소프트웨어로 외곽선을 extrude 할 수 없다면, 안면을 지우지 말고 extrude selection의 모든 면을 통합해 보십시오. 그러면 이동할 다수의 꼭지점들이 사라지므로 기존의 방식과 같은 형태로 구현이 가능합니다.

2. 몸체

아래의 그림에서 보는 바와 같이 몸체는 기본적으로 통통한 원통형으로 5단의 높이와 12개의 섹션으로 나누었습니다.( 이렇게 하면, low poly로 구현됩니다.) 그 다음은 팔을 끼울 구멍으로 사각 면을 만듭니다. 사각면을 여러 번 다듬어 부드럽게 구현합니다. 이러한 smoothing과정은 edge loop modeling과 polygon deforming에서 어느 정도 정해진 규정이라 볼 수 있습니다. 부드러운 굴곡을 표현하기 위해 최소한 3개의 control edges가 필요합니다. 팔을 끼울 구멍과 전선 플러그를 끼울 두 개의 구멍을 만듭니다. 윗층과 아랫층을 선택하여 좀전과 같은 방식으로 사각면을 만들되, 두꺼운 층의 형태로 구현하십시오. 그리고 복부를 만들기 위해 반을 분리하는데 이는 단일의 메쉬로 이루어진 몸체(single mesh body)는 작업하기가 어렵기 때문입니다.

 

3. 골반

이번 단계에서는 머리의 복사본을 이용하는 것이 유용하므로 다시 이를 복사합니다.

골반은 머리 부분과 그 작업 공정이 비슷하므로 시간을 절약하기 위해 머리부분을 복사했습니다. 그리고 윗쪽이 아래로 향하게 180º로 회전시켜 몸체의 아랫 부분에 배치합니다. 작업을 효율적으로 진행시키기 위해 오브젝트를 분리하는데, 이 과정에서는 반을 지우고 제작합니다. 여기서 나머지 반은 같은 과정이므로 설명의 반복을 피하겠습니다.

헬멧의 제작 과정에서처럼 extrude할 모든 면을 통합하여 vertices를 약간 조정하고 나머지 부분도 대부분 extrude로 제작합니다. 만족할 만한 형체를 구현한 뒤 나머지 반을 mirror하여 vertices를 접합하되 rotational joint을 접합할 충분한 공간을 남겨둡니다.

   

4. 팔, 손가락 등 그 밖의 악세사리들..

팔은 다른 원통을 사용하여, 중간 부분에 통통한 느낌을 주기위해  vertices를 조정합니다. 몸체를 제작할 때처럼 extrusion을 이용해 제작합니다. 나중에 사용하기 위해 팔을 복사합니다. 

 

머리의 복사본을 아래의 그림처럼 손가락으로 이용합니다.

새로운 sphere을 선택해 반을 자르고 중간 부분의 vertices를 안으로 밀어 넣습니다. 이렇게 해서 전선 플러그의 꼭지가  만들어 졌습니다.

5. 손바닥

입방체를 이용해 손바닥을 만듭니다.  왼쪽의 그림은 전체 손목입니다. 손가락 사이의 모서리 부분을 사각으로 만드는데, 여기는 손가락을 끼울 구멍이 됩니다. 아래의 그림을 참고 하십시오.

　

　

6. 발과 발가락을 비롯한 몸통 접합 

이 과정에서는 팔의 복사본을 이용하는데, 디테일을 부착하기 위해 여러면을 extrude합니다.

발과 몸통의 접합은 보다 복잡한 메쉬로 이루어져 있지만, 본인은 fancy tools을 사용하지 않고, 본 프로젝트의 최대 적격인 extrude와 3D 분야에 있어 빼놓을 수 없는 기능인 tweak을 이용했습니다. 아래의 두 번째, 세 번째 그림이 각각 발가락과 발의 완성본입니다.  

   

몸통

전선은 두꺼운 스플라인(splines)으로, 만약  renderable splines을 소프트웨가 지원하지 않는다면 원통을 구부려서 이용하십시오.

7. 접합 

이번 모델링에서는 원통의 제작이 아주 중요한데, 접합 부분(rotational joints)에서도 이러한 중요성을 간과할 수는 없습니다. 링은 원통으로, 볼은 분할된 입방체를 이용해서 각각 구현합니다.

　

8. 머리 

헬멧의 안쪽은 매우 어두우므로 안면에는 많은 디테일을 표현하지 않았습니다.

9. 완성된 모델

이제 모델이 완성되었으니, 이를 각 부분에 배치하고, 적당히 구성하여 나중에 전체를 mirror합니다. 

10. UVW-Mapping

UVW Mapping은 좀 까다로운 작업으로 본인은 이에 적당한 툴을 사용했습니다.(HERE) 맵핑 할 부분을 선택하여 익스포트해서 UV Mapper에 로드합니다. 오브젝트의 형태에 따라 다양한 맵핑을 이용했는데, 대체로 cylindrical mapping을 이용했습니다. UV Mapper을 이용하면 모델의 뒷 부분을 효과적으로 언랩(unwrap) 할 수 있다는 이점이 있습니다.

 

맵핑한 부분을 다시 임포트하여 이전의 맵핑 부분을 대체합니다.

맵이 제대로 작동하는지 여부를 확인하기 위해 checker texture를 이용했습니다. 맵이 만족할 만하게 구현되었으면 포토샵에서 UV Mapper에서 구현한 템플릿을 엽니다.

베이스 색상을 페인트하여 chipped metal image를 color layer에 마스크(mask)로 이용합니다. 그 아래에 rusty metal texture를 놓고 이 이미지들에서 bump와 reflection map을 제작합니다.


　

11. 모델 마무리하기 

대충 모델링이 완성되었으니, 각 부분에 이름을 붙여봅니다.

모델링 작업을 하던 가운데 이름을 이미 붙였다면 이런 수고를 줄일 수 있을 겁니다. rotational joints가 아닌 전선의 플러그 꼭지와 같은 작은 디테일들을 몸통에 연결하면 애니메이팅 과정에서 형체가 어긋나는 것을방지할 수 있죠. 

단일 메쉬(single mesh)로 모든 부분을 연결합니다. 사용하는 소프트웨어가 오브젝트에 재질(material)을 지원해주지 않아 일일이 적용시켜야 한다면  전체 부분을 연결하기 전에 재질을 입혀야 합니다.

12. Photo 

이제 애니메이션 과정만 완성하는 일만 남았습니다. 하지만, 이 마지막 과정이 제일 다루기 어려운 부분입니다. 캐릭터를 완벽하게 움직이기 위해서는 적당한 시스템을 제작해야 합니다.

캐릭터를 애니메이팅하는 방법으로는 Bones, Hierarchy, morphs 등 아주 다양하지만, 본 프로젝트에서는Hierarchy을 이용합니다. 이는 캐릭터가 변형할 필요가 전혀 없는 견고한 메탈재질의 메쉬로 이루어져 있기 때문에 그림에서 바로 스키닝(skinning)합니다. 로봇의 각 부분을 결합할 때 각 부분들을 하나의 뼈대로 제작하여 나머지 부분들과는 별개로 움직일 수 있도록 합니다. 즉, 오브젝트들의 축을 회전축(roational point)에 접합시켜 오브젝트들은 각각의 연결된 축에 따라 움직이게 되는 것입니다. 이를 hierarchy라고 합니다. 부모와 자식의 관계라고도 보면 이해가 빠를 겁니다. 자식들은 부모와 움직임을 같이 하는 것으로, 몸통을 부모라 한다면 팔은 몸통의 자식으로 몸통이 움직이면 팔은 그 행동 반경에서 움직임을 영향을 받게 되는 것이죠. 이것이 바로 본 프로젝트의 캐릭터를 애니메이팅한 방식입니다. ( 머리는 가슴에, 가슴은 복부에, 복부는 골반에.. 대충 이런 형식으로 연결되어 있다고 볼 수 있습니다.)

bone을 이용한 방법도 있는데, 이는 hierarchy의 개념과 같습니다. 다만 차이점이 있다면 각 부분들은 뼈대에 연결되어 오브젝트를 통제하게 됩니다. 그래서 오브젝트가 아닌 뼈대를 조정하게 되는 것이다.

자~ 지금까지 본 프로젝트를 연구하느라 힘들었겠지만, 완성작은 꼭 감상하기 바랍니다.

완성작