필자 : 김진희
        (주)ARC Studios 외주제작팀장.
        (주)소니아트스쿨 부원장
        E-mail : jinheeki@arcstudios.com




그림 1-1 물은 생명이다 CG제작물

대개의 방송용 CG가 그렇듯 빠듯한 제작시간에 쫓겨 허둥지둥 작업하다보면 항상 퀄리티에 대한 아쉬움이 남게 된다. 이번 “물은 생명이다” 캠페인 제작도 약 2주간의 제작기간동안 30여초의 Full 3D로 제작하여야 했기 때문에 예외는 아니였다.
이번 호에는 전반적인 작업 과정을 개략적으로 설명하고, 작업을 진행하면서 하나의 영상물을 만들기 위해 어떻게 계획되어지고 효과적인 작업을 위해 적절한 프로그램을 이용하여 작업의 진행속도와 퀄리티를 유지하는지를 설명하고자 한다.
주된 소프트웨어로는 Maya를 사용하였고, Map Source 편집을 위해 Photoshop과 합성툴로 Shake를 사용했다.

1. 작업계획 수립하기.

작업에 들어 가기 앞서 먼저 어떤 방법으로 작업을 진행할 것인지를 설정해 놓는 것이 좋다. 아무리 간단한 작업일지라도, 나름대로 작업 방향과 과정을 계획하고 작업하는 것과 그렇지 않은 것은 시간적으로나 퀄리티적으로나 많은 차이를 보이게 된다.
이번 작업은 상당히 큰 데이터를 가지고 있다.
디테일도 어느정도 이상은 나와야 하고, 꽃과 물고기 나무등 구성요소가 가지고 있는 모델의 정밀도 또한 적정수준을 유지해야 했다. 따라서, Scene을 분할하여 작업하는 것이 필요했고, Layer작업과 Reference를 이용하여 Scene을 결합시키는 과정이 필요했다.

다음 내용은 어떠한 Scene들로 이번 작업이 구성되어 있는지를 보여주고 있다.


그림 1-2 피어나는 꽃

위 그림은 피어나는 꽃을 위한 Scene이다. 이 Scene은 별도로 애니메이션된 Scene으로 구성되어 있다.


그림 1-3 잔디를 표현하기 위한 Scene

그림 1-3은 잔디를 표현하기 위해 Fur를 사용한 Scene이다. Paint Effect로 테스트 해봤지만, 볼륨감에 약간의 문제가 있어 부득이 Fur로 표현했다. 최종 렌더링된 이미지위에 Fur만 따로 렌더링하여 합성하기 위해 다른 요소들은 모두 삭제한 후 Fur만 만들어 사용했다.


그림 1-4 물고기의 Animation

그림 1-4는 물고기를 Animation한 Scene이다.  이 씬은 나중에 Main Scene에 Reference로 사용되어 한꺼번에 렌더링되어 진다. 물고기의 움직임을 위한 Setting은 뒷 부분에서 다루기로 한다.


그림 1-5 나무를 위한 Scene

그림 1-5는 나무 Modeling을 보여 주고 있다. 이 데이터는 상당히 크다. 기본적으로 마야의 Paint Effect를 사용하여 만든 데이터이므로 나뭇잎 하나하나가 모두 Polygon으로 구성되어 져 있다. 만일 나무들을 Scene안에 하나로 통합시켜 작업한다면, Scene이 너무 무거워저 작업하기가 매우 힘들게 된다. 따라서 별도의 Scene파일로 만들어 애니메이션 환경을 설정해 놓고 최종 렌더링시 Reference로 만들어 사용하게 된다.


그림 1-6 Main Scene

그림 1-6은 Main Scene으로 사용되어진 전체 풍경을 보여준다. 이 Scene에는 근경과 중경에 사용되는 물의 이미지를 가지고 있고 원경에 언덕과 산으로 구성되어져 있다. 이 Scene을 기본으로 해서 각각의 위치에 나무와 꽃, 물고기와 소품등을 배치하여 사용하게 된다.
여기까지 어떻게 Scene요소를 구분했는지를 간략하게 설명했다. 작업속도를 향상시키기 위해 이렇듯 Scene들을 구분하여 주어진 하드웨어 상황에서 효과적으로 작업을 수행할 수 있도록 계획해야 한다.

2. 각 Scene의 구성요소 모델링하기
이제 각 요소별 특징적인 Modeling을 설명하기로 한다. NURBS와 Polygon을 병행하여 작업했으며, 특징적인 요소만을 설명하기로 한다.

2-1. 꽃의 모델링.


그림 1-7 렌더링 이미지

꽃은 물방울이 튀어 오르면서 서서히 피어오르는 장면을 연출해야 했다.
이 장면을 위해 Blend Shape을 이용했다. 꽃잎은 NURBS를 이용하여 Modeling했다. Polygon보다 표현상에 있어서 좀더 효과적으로 Blend Shape으로 만들 수 있기 때문이다.

그림 1-8은 Blend Shape을 위한 꽃잎의 Modeling을 보여 주고 있다.


그림 1-8 Blend Shape Modeling

좀더 자연스러운 동작을 표현하기 위해서 각각의 꽃잎의 형태가 조금씩 다른 모양으로 모델링되어져야 한다. 이를 위해서 우선 꽃잎 하나만을 형태를 잡아 모델링한 후 이를 Duplicate시켜 꽃잎모양으로 배치한 후 Model을 수정하는 방법으로 작업하면 좀더 작업시간을 단축시킬 수 있다.

2-2. 물고기 Modeling
물고기는 비교적 간단하게 모델링할 수 있었다.
물고기 모델링은 Polygon으로 이루어 졌으며, 특별히 신경써야 할 부분을 꼽는다면, 나중에 Deformer를 이용해 물고기가 헤엄쳐나가는 장면을 표현 해야 했으므로, 몸 부분에서의 면 분할을 규칙적으로 해줌으로서 변형될 때 부드럽게 변형되도록 만들어 주는 것이다.


그림 1-9 물고기 Modeling

2-3. 나무 모델링


그림 1-10 나무 모델링

나무는 Maya의 Paint Effect를 사용해서 만드었다. 기존 Paint Effect는 물위에 반사되는 작업과 빛을 제어하기가 힘들다. 이 작업에서는 나무들이 물위에 반사되어야 했으며, 실제 방송에서는 잘 표현되지 않았지만, 나름대로 나뭇가지들이 바람에 산들산들 흔들리는 모습을 표현하고 싶었다. 다행이도, Maya 5.0에서 Paint Effect로 제작된 모든 요소들을 Polygon Object으로 Convert할 수 있어 이러한 고민을 말끔히 없애줬다.
한가지 렌더링시 과도한 렌더링 시간을 요구하게 되는 것이, Raytracing으로 렌더링 했기 때문에 나뭇잎에 사용된 Transparency Map이 많은 계산시간을 요구했다. 따라서 렌더링 시간을 단축하기 위해 나뭇잎은 간단히 2~3개의 Color만으로 표현했지만, 원경에서 전체적인 느낌만을 잡아주는 관계로 그다지 큰 무리는 없었다.

3. 각 Scene의 구성요소 Aniamtion하기.
이제 각 Scene별 특징적인 요소를 Animation하는 과정을 살펴보기로 하자. 이과정에서 모델링된 각각의 Scene과 그 Scene의 구성요소를 재 배치하고 카메라를 설정하는 과정을 살펴보기로 한다.

3-1. 피어나는 꽃 Animtion하기.

피어나는 꽃은 Blend Shape으로 모델링 되어져 있기 때문에 이들을 적절한 타이밍에 맞춰 Keyframing을 해주면 된다. 먼저 물방울이 떨어져 꽃이 피어나는 장면을 연출하기 위해 떨어지는 물방울을 만드는 과정을 살펴보기로 하자.


그림 1-11 물방울 표현을 위한 모델링

물방울이 잎을 타고 내려올 때 좀더 자연스러운 동작이 만들어 지도록 하기 위해 몇 개의 Shape을 별도로 만들어 주고  Blend Shape을 만들어 이를 불규칙적으로 Keyframe하여 물방울의 Shape이 자연스럽게 변형될 수 있도록 표현했다.
물방울이 꽃봉우리에 떨어져 부셔지는 장면은 Particle을 이용해 표현했다.


그림 1-12 파티클를 이용한 물방울 표현                   그림 1-13 렌더링 이미지

그림 1-12와 같이 꽃봉우리의 형태로 임으로 간단한 Object을 하나 만들고 그 Object을 Collision Object으로 만들어 파티클이 충돌하도록 표현했다.


그림 1-14 줄기를 Animation하기 위한 Binding

물방울이 떨어쪘을 때, 꽃의 줄기를 keyframing하기 위해 부분적으로 줄기만을 Binding하여 Joint를 keyframing했다. 충분한 시간을 가지고 작업했다면, 이부분도 Dynamics을 이용해 바람의 영향을 받도록하여 좀더 자연스러운 모션을 만들 수 있었을텐데 그 부분도 아쉬움으로 남는 장면이다.

3-2. 물고기 Animation하기.

물고기는 매우 간단하게 Keyframing할 수 있다. 정교한 움직임을 위해선 Skeleton을 만들어 Binding하여 디테일한 Key를 잡아주어야 하겠지만, 시간적으로 충분치 않았고 또 흐르는 물 밑에 굴절되어 표현되는 요소이였기 때문에 Deformer를 이용해 손쉽게 헤엄치는 장면을 흉내내는 것으로 만족해야 했다.


그림1-15 물고기 Animation

물고기를 Aniamtion하기 위해, Maya의 Deformation기능 중, Sine을 이용했다. 이 기능은 Animation > Deform > Create Nonlinear > Sine을 선택하여 사용할 수 있다.


그림 1-16 Channel Box에서 보여지는 Attribute

그림 1-16에서 보여지는 것과 같이, Amplitude와 Offset값을 Keyframing함으로서 헤엄치는 물고기의 동작을 비교적 간단하게 표현할 수 있다. Amplitude는 Wave의 양을 조절할 수 있고, Offset은 속도를 조절하기 위해 사용한다. Dropoff는 Default가 0이지만, 물고기의 머리 부분은 Wave가 발생하지 않게 하기 위해 1로 설정한 후 Deformer의 크기와 위치를 잡아주는 방식으로 Animation을 만들면 된다.

3-3. Paint Effect를 이용한 Animation

Paint Effect를 이용하여 부수적으로 피어나는 꽃들과 바람에 흔들리는 나뭇잎을 손쉽게 구현할 수 있다. 그림 1-17은 Paint Effect의 Screen Shot이다.


그림 1-17 Paint Effect Animation

꽃들이 자라나는 Animation을 만들기 위해 Paint Effect의 속성중 Flow Animation을 이용하면 매우 손쉽게 자라나는 Animation을 만들 수 있다.


그림 1-18 Paint Effect의  Attribute Editor

위 그림에서 보여지는 것과 같이 Flow Speed를 Keyframing하여 자라나는 속도와 시간을 조절할 수 있다. 나무의 경우도 간단하게 Keyframing할 수 있다. 우선 그림 1-19와 같이 Paint Effect를 이용해 나무를 만든다.


그림 1-19 Paint Effect를 이용한 나무만들기



그림 1-20과 같이 Attribute Editor에서 Turbulence Type을 Tree Wind로 하고 Turbulence 수치를 조절해 준다. 이 값은 쉽게 말해 바람의 세기가 된다 이 값이 크면 나무는 폭풍이 휘몰아치는 것처럼 심하게 흔들리는 애니메이션을 만들 수 있다.


그림 1-20 Attribute Editor

이렇게 만들어진 나무를 Polygon으로 Convert하면 된다. Modify > Convert > Paint Effects To Polygons를 선택하면 그림 1-21과 같이 Polygon으로 바뀌게 되고, 자동적으로 Shader가 만들어져 Assign되어진다.
필요시 Shader의 속성을 조절하여 원하는 느낌으로 만들어 가면 되며, History가 살아 있기 때문에 Animation을 Play해 보면 자연스럽게 바람에 흔들리는 Animation이 만들어 진 것을 관찰할 수 있을 것이다.

4. 카메라 Aniamtion하기.

각각의 Scene이 작업이 됐으면, 이들 Scene을 모아 최종적으로 Camera Animation을 만든다. 이를 위해서, 주된 만들어진 각 Scene을 Reference화 하여 불러 들인다. Reference의 장점은 각 Scene을 조합하기가 용이하고, 필요없는 Scene을 삭제하고자 할 때 Import와 달리 불필요한 노드들이 Scene안에 남아 데이터에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 이러한 작업을 하기 위해서는 모델링 단계부터 각 모델링 요소들이 Scene안에 어떻게 배치될 것인지를 고려하여 모델링이 이루어 져야 한다. Animation을 하기전에 각각 정해진 위치에 Model이 배치되어져 있어야 하며, 그 위치에서 Keyframing되어야 한다. 따라서 Reference를 이용하고 한다면, 처음부터 Scene을 어떻게 구성할 것인지를 잘 계획하여 작업해야 한다.

Camera를 하나 만든 후, File > Create Reference..를 선택하고, 원하는 Scene File을 선택함으로서 손쉽게 Reference를 만들 수 있다. 불필요한 Reference Scene은 File > Reference Editor를 선택하여 Reference Editor Window에서 삭제할 수 있다.


그림 1-21 Camera Animation

최종적으로 Camera Keyframing을 마쳤으면, 모든 Reference Scene을 지우고 Camera만 별도로 저장한다. 이 Camera만 별도로 각각의 Scene에서 불러들어 Rendering한 후 나중에 합성과정을 통해 하나로 만들어주면 된다.
이상으로 간단하게나마 모델링과 Animation과정을 살펴봤다. 전반적인 흐름정도만 서술한 것이라 큰 도움이 될지는 모르겠지만, 어느정도 작업과정과 형식을 파악하는데는 별다른 무리가 없을 것으로 생각된다.

다음 호에는 Texturing과 Rendering, 그리고 합성과정을 설명하는 하고자한다.