"G.I Renderer 특집"
V- Ray
V-ray는 3D 맥스를 지원하며 현재 많은 유저로부터 사랑받고 있는 렌더러입니다.
타 GI 렌더러와 마찬가지로 Global Illumination, Advanced Raytracing, Adaptive Antialiasing, sub Surface Light Scattering(SSS), Advanced motion blur, Distributive rendering등의 다양한 기능을 갖추고 있으며 V-Ray를 개발한 Chaos Group은 맥스 유저들에게 잘 알려진 Sim Cloth를 무료로 제공해준 곳이기도 하죠.
2002 년 전에는 베타 테스트 버전으로 무료로 배포가 되어 많은 유저들이 시험해보았으며 그 해 2월달에 상용화가 되었습니다. V-ray는 Distribution Rendering 사용 여부에 따라 이 두버젼으로 나눠집니다.
V-Ray의 퀄리티 또한 상당히 높아 Mental Ray 와 Brazil, Final render 등의 렌더러들과 동등한 입지에 서 있습니다.
(Rendered by V-Ray)
잠시 여기서 간단한 기본을 알고 넘어가는 준비를 해보도록 하죠.
가장 최근에 역시 중요시 하는 부분이 바로 Indirect light 의 반사 계산 일 것입니다.
Indirect Light의 반사를 계산하는 방법에는 Radiosity 와 Global Illumination의 두가지로 나누어 볼수 있습니다.
여기에서 약간 복잡해질수 있는데요
Radiosity와 G.I는 어떻게 보면 같은 개념으로 인식되어 “ 어? 왜 나누어 지지 ? “ 라고 생각하실 수 있습니다. Radiosity가 바로 G.I 개념을 포함하기 때문입니다.
하지만 조금 더 세부적으로 알게 된다면 Radiosity는 G.I를 계산할때 Geometry에 대한 정보를 더욱 의존합니다. 반면에 GI는 계산할때 오브젝트의 Properties 에 더욱 영향을 받게 됩니다.
많은 Geometry를 사용할수록 빛의 반사에 대한 정보를 더욱 정확히 파악하게 되는게 Radiosity 입니다. 이러한 방식은 폴리곤 수도 많이 늘어나게 되고 렌더링 시간도 역시 늘어나게 되죠. 또한가지 제한적인 부분이라면, Radiosity방식은 사실과 같은 Dimension과 비율, 빛의 강도등을 이용하여 정확한 빛의 반사부분을 계산해야 합니다.
GI방식은 Radiosity보다는 좀더 시각적인 부분을 요하는 부분입니다. G.I는 Raytracing 방식을 채택하여 빛의 반사나 양을 계산합니다. 또한 Geometry에 크게 영향을 받지 않아 적당한 비율로 모델링을 하신다면 좋은 결과를 얻을 수가 있으며 메모리 효율성 Radiosity에 비해 좋습니다. (ex : 같은 장면이지만 GI를 위해 폴리곤수를 더욱 줄였을 경우)
빛은 우리가 생각하는 것보다 더욱 요란하다고 해야 할까요?
그것은 아마 예측이 불가능한 모든 방향으로 난반사를 이루게 되기 때문일 것입니다. 이러한 빛의 행동을 가장 근접하게 접근할수 있는방식이 바로 이전 기사에도 말씀드린 Monte Carlo 방식입니다. 하지만 이 난수에 대한 계산법이 때로는 어마어마한 양의 메모리와 계산 시간등이 필요하기 때문에 현재 나와 있는 렌더러들은 이부분을 보완한 Quasi Monte Carlo 라는 알고리즘을 사용합니다.
V-Ray는 Chaos Group에서 나온 것 아시죠? 하지만 이 회사는 바로 Sofia라는 불가리아의 수도에 있습니다. 호호 새로운 사실?
FinalRender가 나왔을 당시, 음.. Stage -0이였죠?
G.I를 조금 알게 되었을 때 멋진 퀄리티의 이미지들에 매료 되어 Finalrender로 이것저것 테스트를 해보았었는데 그 후 V-Ray가 나왔습니다. 이미 GI에 매료되어 있던 당시 당연히 V-Ray를 사용해보았죠.
역시 가장 멋진 부분은 빠른 렌더링 시간이었습니다. 물론 FinalRender, Brazil, Vray 마다 약간의 느낌이 다른건 사실입니다. 그것은 각 렌더러마다의 독특한 맛이라고나 할까요? 느낌이 다르다고 이것은 나쁘다 이것은 좋다라고 말을 못하지요. 단순히 개인이 느끼는 것일 테니까요. 하지만 스피드! 이것은 타 렌더러와 달리 V-ray의 확실한 속도 차이를 느낄 수 있었습니다.
(Vray의 포톤맵을 사용한 이미지)
V-Ray의 가장 핵심적인 포인트는 Irradiance Map 이라고 보여집니다. 스마트 한 방식으로 모아진 G.I정보를 맵으로 저장하여 Radiosity 방식처럼 이후 다시 사용할수도 있는 놀라운 기능입니다.
부드럽고 빠른 G.I를 구현하기 위해 Interpolation, buffering, intelligent analysis등이 하나로 조합되어 이루게 됩니다. Irradiance map은 G.I 샘플을 저 해상도에서 모은 다음 노이즈가 없게하여 서로 보간 하는 방식입니다. 이 방식을 이용하면 에니메이션시에도 거의 노이즈를 볼수 없을 정도니까요. 이 외에 옵션으로는 Reuse, add, replace 등이 있는데 이것은 IRRADIANCE의 재사용, 추가, 혹은 교채 등을 정해주는 것입니다.
그다음 G.I엔진으로 Direct Computation 방식이 있는데요 이것은 Final Render 에서는 Brute Force 와 마찬가지 입니다.
가장 최고 품질의 G.I를 계산하여 주지만 상대적으로 계산과 렌더링 시간이 오래 걸립니다. 외부 신 (Exterior) 에서만 그나마 사용하실수 있을거라 생각 됩니다.
V-ray의 Photon map은 타 렌더러에도 마찬가지지만 잘만 사용하신다면 빠른 속도에 G.I 이미지를 얻으실 수 있습니다.
현재 1.0903n 버전을 사용하면서 느끼는 문제란 아직 이 부분이 개발 단계이기 때문인지 일부 특정한 메터리얼 외에 맥스의 기본 메터리얼을 사용하면 에러가 생기는 경우가 종종 있습니다.
타 렌더러와 마찬가지로 V-Ray도 G.I기법 외에 Caustic, Special Camera, True Fresnel, real 3d Motion Blur 등을 지원합니다.
아래의 두 이미지는 Irradiance Map 으로 렌더링 한 것이며 마지막은 Irradiance Sample 을 보여주는 이미지 입니다.
Min rate: -3; Max rate: -2;
Color threshold: 100.0; Normal threshold: 0.5
이것은 샘플링 할 경우 Color에 대한 영향을 받지 않으며 오로지 Normal 값에 의해 0.5라는 차이가 생길 경우 샘플 포인트를 추가하는 방식입니다.
제일 아래의 이미지를 보시면 샘플포인트들의 색상이 많이 차이가 나는 것을 보실수 있습니다.
TIP
V-ray System 에 보시면 Face/Level Coef 라는 부분이 있습니다. 디폴트는 2.0으로 되어 있는데 이 부분을 1~0.5 로 정해보시면 메모리 컨섬션 (Consumption)은 증가하지만 렌더링 시간이 줄어드는 것을 보실수 있습니다.
버켓의 비밀~
버켓의 크기가 클수록 렌더시간은 짧아진다 ?
그렇습니다. 버켓이 움직일시에 버켓의 셋업 타임(Setup Time) 이라고 있습니다. 다음 동작을 취하기 위한 메모리와 셈플링 등을 준비하는 단계이죠. 물론 저희가 느낄수 있는 정도의 시간은 아닙니다. 그리고 버켓과 버켓의 사이의 끊어짐 혹은 자욱을 없애기 위해 그 부분 또한 계산을 하여 주는데 버켓의 크기가 커질수록 이렇게 소요되는 시간이 단축되는건 당연하겠죠~
백지장도 맞들면 낳다?
Irradiance Map 도 두장이면 더 좋다?
그렇습니다~ 방법은 카메라를 신에 2개를 설치하는 것입니다.
여기에서는 렌더 시간에 대한 언급은 안하겠습니다.
우선 한 장면에서 렌더링을 적당한 셋팅을 하시고 렌더링 해 보세요
1분 35.9초
두번째 카메라로 렌더링을 할때는 Advance Irradiance map parameter에서 Incremental add to current map 을 선택해주시고 렌더링을 하세요
이렇게 되면 처음 렌더링을 걸었을떄의 얻은 Irradiance map 정보를 유지하며 새로 추가가 되는 부분을 계산하여 더욱 정확한 표현을 해주게 됩니다.
29.2초
여기서 속임은 없습니다. 속도가 빨라진 것은 당연히 위에서 말한 바와 같이 이미 계산을 한 Irradiance 값에 카메라가 움직인 영역을 제외한 새로운 부분만 추가 계산되기 때문에 렌더링 시간이 줄게 되는 것입니다.
다음은 Blurry reflection, DOF, Motion Blur 등의 문제입니다.
과연 어떤 AA (Anti – Aliasing) 타입을 사용해야 되는가 입니다.
흐린 반사 효과나 ,DOF, Motion Blur 는 이미지의 픽셀을 흐트려 만드는 효과입니다.
이럴경우 Adaptive AA 를 사용하게 된다고 생각해보면
이미 흐트려 져 있는 부분에 버켓이 멈추며 생각을 합니다. “어라? 이부분이 이렇게 흐트려 져 있네? 그럼 추가적으로 셈플링을 더 해줘야겠군” 이것이 Adaptive 방식입니다.
물론 finalRender도 같은 방식으로 샘플링을 하지요. 그러므로 시간이 상당히 오래 걸리게 되는것입니다. 어차피 이부분은 Blur 가 들어가는 부분인데 불구하고요. 렌더러들은 이러한 부분이 Blur 효과인지 알아차릴만큼 사람처럼 지능을 갖고 있지는 않습니다.. 현재까지는요 ㅜㅜ
하지만 Fixed 나 Simple 2 level은 이러한 Adaptive 를 사용하는 것이 아니라 Fix는 정해준 만큼의 샘플링을, 2 level은 정의해 준 픽셀 안에 정해준 샘플을 추가하는것이고 그안의 Sub Pixel 종속되는 픽셀들을 무시하게 되는것이죠. 버켓이 멈추며 오래 생각할 일이 아닙니다. (이해가 되실까요?)
속도를 비교해보도록 하죠
Adaptive 를 선택하였을 경우입니다. 16분 11.4초라는 시간이 걸렸어요.
다리부분을 보세요. 이부분에 AA 샘플링을 하여야 하는데 이미 저렇게 흐리게 나올 결과물에 대한 샘플링을 보간하며 계산하는 시간이 오래 걸린 것이죠.
그에 비해
Fixed 샘플링 을 사용하였을 경우 4분 48초란 시간이 나왔습니다.
AA 를 정해준 픽셀만큼 하였기 때문에 단순히 버켓이 지나가며 명령에 따랐을 뿐입니다.
Adaptive 는 명령해준것에 자기가 생각하는 시간도 들어있다는 사실~
다음은 Instance 오브젝트가 상당히 많은경우 생기는 에러 입니다. 어마어마하게 Instance 오브젝트가 많은경우 Paging이 상당히 올라가며 결국 렌더링에 아무것도 안나온다던지 사라지는 오브젝트가 잇다는지 하는 경우인데요. 이 문제는 메모리 입니다!.
결국 메모리가 소화를 못하고 다 뱃어내버리는 경우죠. 쭈~욱 쌓아오던 데이터를 다시 토해내니.. 렌더링 될게 없게 됩니다.
이런경우 Instanced object(시스템)를 Instanciate 로 해주시면 문제가 사라집니다. Replicate 란 사본을 뜨다라는 의미로 Instance로 되어 있는 오브젝트를 카피하여 하나의 오브젝트로 처리를 하고 메모리로 옮깁니다. 이런경우 렌더링 시간이 Instanciate 보다는 빠르죠. 이유는 처리해야 할 모든 오브젝트를 메모리로 이미 옮겨 놓았기 때문입니다.
반면에 Instanciate 는 모든 Instance 오브젝트를 Instance 로 취급하니 그때 그때 메모리로 옮겨줘야 해서 렌더링 시간이 조금 더 걸리지만 메모리 문제를 해결하실수 있답니다.~
렌더링 시간 1분 6.2초 (Replicate : 메모리로 모든 오브젝트 옮겨 놓앗기 때문에 시간이 빠르죠)
Instance 오브젝트를 그떄 그때 메모리로 로드 하기 때문에 시간이 약간 더 걸립니다.
1분 19.8초가 나왔습니다.
비록 여기서 보는 오브젝트의 양은 그리 많지는 않지만, 맵핑이 되고 그외에 Blurry Reflection, DOF, Motion Blur 등의 효과가 있다면 시간은 더욱 차이가 나겠죠.
다음은 QMC 샘플러입니다.
이부분을 잘 사용하시면 렌더링 속도를 증가 시킬수가 있습니다.
특히 Early Termination 부분에서요.
낮은 품질의 이미지
Amount, Noise를 높이시고 Min Samples를 줄여주세요
높은 품질의 이미지
Amount, Noise 를 줄이시고 Min Samples를 늘려 주세요
이 수치들은 DOF, GI, Blurry , Area Light 등에 영향을 미칩니다.
다음 보시는 이미지는 제가 여러분을 위해 Vray 사이트에서 사~알 짝 갖고 왔습니다.ㅎㅎ
DOF 10
GI 50 Direct
Glossy Reflection 50, Interpolation 없음
Area Light 10
샛팅으로 되어있으며 이제 QMC 수치들이 이 렌더 시간에 어떠한 영향을 미치며 또한 이미지의 품질은 어떠한지 보도록 하겠습니다.
Ray 에 대한 계산 법입니다. ^2 이죠.
finalRender에선 RH Ray (Random Hemisphere Ray)라고 불리우는 수치입니다.
HSphere subdivs: 1 = 1 ray
HSphere subdivs: 2 = 4 rays
HSphere subdivs: 3 = 9 rays
HSphere subdivs: 4 = 16 rays
HSphere subdivs: 5 = 25 rays
HSphere subdivs: 6 = 36 rays
HSphere subdivs: 7 = 49 rays
HSphere subdivs: 8 = 64 rays
HSphere subdivs: 9 = 81 rays
HSphere subdivs: 10 = 100 rays
HSphere subdivs: 15 = 225 rays
HSphere subdivs: 20 = 400 rays
HSphere subdivs: 25 = 625 rays
HSphere subdivs: 50 = 2500 rays
HSphere subdivs: 100 = 10000 rays
사용자의 나름이겠지만 저의 경우는 FR 에 익숙해져서 인지 12 HSphere Subdivs 부터 시작해서 20, 50 이런 단계로 올려보는데요. 참고 사항입니다.
Irradiance map 과 min/max 관계입니다.
Irradiance Map 은 Resolution Dependent 입니다. 이미지의 해상도와 직관적으로 관계가 있다는 얘기인데요
예를 들어 800 x 600의 이미지가 있고 Min, Max 샘플링은 -3, 0 입니다.
그럼 4개의 패스를 갖고 계산을 하게되겠죠.
800 /2/2/2 를 해보면 100
600/2/2/2 를 해보면 75 입니다
첫번쨰 패스의 계산이죠.
이미지를 두배로 키운다면
1600x1200 입니다.
물론 셋팅은 그대로~
1600/2/2/2 를 해보면 200
1200/2/2/2 를 해보면 150 입니다.
한번더 나누어 줘야겟군요.
그렇게 된다면 비로서 샘플링은 min -4 이며 패스는 4 패스였으므로 max -1 이 되는것입니다.
두 사이즈 다 같은 크기의 이미지로부터 샘플링을 시작하여 4번의 계산을 해주었기 때문에 그런 것이죠. 이렇게 샛팅이 되셧다면 이미지의 품질을 유지하며 사이즈를 올리실수 있습니다.
이해가 안되신다면 저에게 메일을 보내주세요~
jackytop@cgland.com 입니다. 언제나 열려있습니다~
다음은 영구 아트무비의 렌더링과 텍스쳐링 담당을 하시는 이재성 씨와 김기범씨와 얘기 해보았습니다.
(왼쪽 김기범씨, 오른쪽 이재성씨)
영구 아트무비에서는 다양한 렌더러를 사용하여 테스트 하며 작업 효율을 가장 최적화 시킬수 있는 렌더러를 찾아야 하는 단계에 있었습니다.
여러 렌더러를 경험해보며 얻은 지식과 해결책을 자산으로 여기며 새로운 부분에 접목시키는 그런 연구하는 모습들을 볼 수 있었으며 그들이 얘기하는 V-Ray에 대해 알아 보겠습니다.
cgLand : 디폴트 렌더러를 사용도 하신다고 들었습니다.
영구 아트 : 디폴트 렌더러(Scanline)처음 텍스쳐 작업후 검사할경우 사용이 되었습니다.
2k 사이즈의 영상이기 때문에 테스트 렌더링을 하기 위해서는 속도가 빠른 Default 렌더러로 렌더링을 걸어 맵의 밀림, 혹은 Bump의 느낌, UVW Coordinate 등 다양한 면을 우선 테스트 하며 진행하였습니다.
그 작업에서는 디폴트(Scanline)렌더러를 사용하였으며 영화상에서도 G.I를 많이 사용하였습니다.
초기 브라질 사용 시 베타여서 테스트로만 사용하고 파이날 렌더를 사용하던중 잦은 버그로 인해 중단하게 되었으며 특히 오브젝트의 엣지부분쪽 그림자등의 떨림 현상이 많았으며 느낌이 좋은 편이 아니었다고 판단하였습니다.
(LA Scene)
데모작업은 파이날 렌더러를 사용하고 그 후 브라질 정식 버젼을 구입하여 사용하며 작업을 위한 테스트를 거치기 시작했습니다. 브라질을 사용시 뛰어난 렌더링 퀄리티와 다양한 옵션들, 사실적인 이미지에도 불구하고 오브젝트 모션블러가 지원이 안되는 상태여서 작업에 불편함이 많았습니다.
그후 V-ray 의 모션블러를 사용해본 결과 상당히 만족스러운 효과가 나오더군요.
이렇게 모션블러를 중요 시 하는 이유는 실사와 합성 시 모션블러가 지원이 안되면 오브젝트의 Edge 부분이 배경보다 튀는 현상이 나기 때문에 자연스러운 연결을 위해서는 중요한 부분입니다.
초기에 브라질을 사용하게 된 이유는 무엇입니까?
영구 아트 : 쉐이더 와 GI 였습니다.
쉐이더 부분은 브라질에서 지원하는 Wax Shader 였습니다. 생명채를 묘사하는 부분이 많은 분야이기 때문에 공룡의 발톱이나 입 주변의 얇은 부분에 적용하여 그 효과를 보았습니다.
V-ray에서는 어떤가요?
지금은 쉐이더를 MAX의 Standard Material을 사용하고 있습니다.이유는 앞으로 어떠한 렌더러가 나올지에 대한 준비 때문이기도 합니다.
렌더러가 새로 나올경우 빠른 테스트를 위해서는 모든 렌더러들이 지원하는 맥스의 기본 메터리얼을 사용하는 것이 가장 효과적이기도 하며 맥스의 기본 메터리얼로도 많은 표현을 할 수가 있기 때문입니다.
렌더러의 쉐이더를 사용하는 것이 더욱 좋으나 현재는 군중신을 작업하고 있는 단계이기 때문입니다. 캐릭터를 타이트 하게 찍는 부분에서는 렌더러의 쉐이더(V-ray Material등)을 사용하여 디테일을 높이 묘사하기도 합니다.
V-ray의 렌더링 속도가 타 렌더러보다 빠르다고 많은 유저분들이 그러시는데 어떻게 생각하시나요?
렌더링 속도에 대해서는 일반적으로 캐릭터에는 높은 Resolution 맵과 여러 채널들의 조합, 그 외의 효과 Blur, SSS 등이 연결이 되어 있어 타 렌더러 (Final Render, Brazil)등과의 큰 속도의 차이는 느낄수 없었습니다.
V-ray의 장단점이 있다면 어떤한것들이 있을까요?
V-Ray의 빠른 업데이트입니다.
모션블러 타입은 2가지를 지원하며 Monte Carlo 방식과 Analytic 방식이 있습니다. 이 두가지 방식중 Monte Carlo 방식을 선택하여 좀더 좋은 효과를 얻을수 있다는 장점도 있습니다.
그리고 높은 질의 빠른 쉐도우 계산이 장점입니다. 실사와 합성하는 가장 중요한 요소이기도 한 쉐도우는 빼놓을수 없는 부분이기도 합니다. 여러 렌더러와 쉐도우 계산에 대한 데이터를 뽑아본 결과 가장 만족스러울수 있었습니다.
다양한 방식의 GI Sampling 이 있어 선택을 하여 사용을 할수 있다는 장점도 있습니다.
한가지 더 바라는게 있다면 렌더러의 기본에 약간 더 충실하였스면 좋겠다는 생각입니다. 렌더러로서 렌더 Pass 가 잘 안빠지는 문제가 있습니다. 물론 이부분도 조만간 해결될것이라 봅니다.
GI, Micro Displacement, SSS 등 환상적인 부분만을 강조하는것보다는 렌더러로서 시작되어질떄 가장 먼저 생각되어지어야 했던 부분이라고 생각합니다.
(LA SCENE, GI, Motion Blur)
Displacement 의 사용또한 Still 이미지에서는 좋은 표현이 가능하며 속도에서도 빠른부분이 있습니다. 하지만 맵 단위로 Control을 할수 없이 Modify 타입으로 올라와 있어 캐릭터에 적용하기는 아직 어려운 점이 있습니다. 하지만 방법을 연구중에 있으며 조만간에 V-ray 의 Displacement를 사용해볼 계획입니다.
V-ray는 영화 쪽에서는 Final Destination, Last Samurai 등의 신에서 표현이 되었지만 아직까지 무게가 많이 나가고 스케일이 큰 장면에서는 사용되는 경우를 볼수 없었습니다. 저희도 군중 시뮬레이션이나 스케일이 큰 장면에서는 약간의 문제가 발생할 경우도 있어 이러한 장면에서 검증된 부분이 있으면 좋겠습니다.
바라는 점은 HDRI를 Final Render 처럼 메터리얼 자체에서 Blur를 줄수 있는 기능이 있었으면 좋겠습니다. Final Render에서는 메터리얼 자체에서 Blur 를 수치값에 따라 줄수 있어 좀더 편리함을 주기 때문에 V-ray를 사용하는 입장에서는 바라는 점이기도 합니다.
Pass 를 뽑을 때 가장 잘 안뽑히는 부분은 Occlusion Pass 입니다. 그리고 모션블러를 적용한후 채널을 뽑아보면 에러가 많아 이 부분은 저희가 따로 개발한 해결책을 사용하고 있는 시점입니다.
Occlusion 패스를 뽑는 이유는 속도가 빨라 이부분과 나머지 Diffuse, specular 등의 패스를 조합하여 더욱 효과가 좋은 GI를 연출할수 있기 때문입니다.
Occlusion 패스를 뽑으면 음영이 진 곳만을 뽑을수 있으며 라이트를 설치하여 뽑은 이미지와 조합을 하면 GI로 렌더링한 느낌을 만드는 방식입니다. Tomorrow 와 Hellboy에서 이런 방식도 사용을 하였다고 합니다.
인터뷰를 허락해주신 영구 아트 관계자 분들에게 감사의 마음을 전합니다~
다음은 현재 V-ray를 주 업무에 사용하시는 Pierrot(kyu_hwa_lee@hotmail.com)님이신 이규화 씨의 글입니다.
* CG…….
내가 CG를 하는 이유는 CG를 통해서 나의창조적인 능력을 표현하는데 있다.
가상의 세계를 실세계처럼 표현하는데 있어서 대상 체의 정확하고 현실감 있는 형상이 가장중요하다. 그러나 그 실체를 나타나게 하는 것이 바로 빛과 색감(재질감)이다.
때문에 이 둘은 때어놓고 생각할 수가 없다. 특히 많은 3D유저들은 이런 작업에 있어서 필자와 같은 생각을 할 것이고 때론 많은 문제와 고민에 휩싸일 것이다. 그래서 필자가 선택한 하나의 수단이 3dsmax와 VRay다. 지금 가장 각광을 받는 랜더러 중 하나인 VRay에 대해서 간단히 말하겠다.
* 브이레이
처음 2001년 말경 접해본 VRay는 그저 Scaneline만 알고 있던 나에게 많은 궁금증을 만들어 주었다. 수많은 옵션과 보지 못했던 셰이드 구조를 보고선 다시 Scaneline로 돌아갔었고 다시 새로운 도구에 시간을 투자한다는 게 싫었었다. 하지만 다양한 VRay의 갤러리와 G.I랜더러에 대해 하나 둘씩 알아가고 관심이 깊어갈 때 나는 VRay를 선택하게 되었다.
VRay는 지금까지 많은 버전 업을 통해 수많은 유저들의 관심을 유도했고 또한 기능상 유리한 점을 강화해나가는 VRay는 최근에 와서는 마야로 까지 확장을 실현하였다. 이는 게임과 영상 제품에서 VRay의 실용성이 높아진 점을 의미한다. 여타 우리들도 알고 있는 고급 랜더러 중세선 멘탈레이 정도가 오랜 시간 수많은 검증을 받아 대표적인 3D툴에 적용되었지만 VRay는 단기간 내에 이런 결과를 가져왔다.
현재는 1.5버전이 가장최상의 버전이며 가장 진화한 VRay의 모습이다. 1.09.xxx버전 이후로 여러 가지 기능 제공과 합리적인 구조로 변모하였다. 이는 VRay를 이용하는 유저로서 반가운 일이었다.
우리나라 CG환경은 그리 좋은 환경은 아니다. 더불어 CG의 장비도 대부분 집에서 사용하는 시스템에서 크게 벗어나지 못한다. 사실 그 때문에 렌더링이란 과정이 길어질 수밖에 없지만 이런 저 사양 시스템에서도 VRay는 잘 적응하고 있다. 필자도 시스템이 따라준다면 굳이 VRay만 고집할 이유가 없다고 생각되지만 항상 시간 싸움을 요구하는 실무에선 아직까진 VRay가 적격이라 본다. 그리고 눈이 까다로운 고급사용자에게도 꾸준한 이미지의 품질 향상을 가져오기 때문에 VRay의 입지는 더 튼튼해질 것이라고 본다.
* 특징
사실 이제는 특징이라 할 수 없는 특징들이 되어버린 기능들이다. 대부분의 고급 렌더러도 이런 비슷한 기능을 거의 다 제공한다. 아래에 기능들을 나열해 보았다.
- Antialiasing (Adaptive subdivision)
- GI (Direct computation, Irradiance map, Global photon map)
- Reflection/Refraction & HDRI
- 3S (Subsurface Scattering) & Caustic
- Depth of Field & Motion blur & Camera Type
- Multi threaded rendering & Network rendering
- Photo metric light & Photon map save
- Standard Material
위 특징에서 가장 고민하는 부분이 바로 GI일 것이다. 우리가 자연스런 빛 확산에 대해 고민하는 게 대부분이지만 좀 더 빠르면서 고품질의 이미지를 원하는 게 궁극적 목표이다. 그런 점에 있어서 VRay는 irradiance map이라는 독자적 기술을 발전시켰고 일반적인 Photon map의 기능을 제공하면서도 이런 기술들을 합리적으로 적용시켜 왔다.
VRay의 또 한 가지의 특징은 다른 렌더러에 비해 적응력이 빠른 조작구조라고 생각된다. 아직은 1.5를 접해보진 못했지만. 상대적으로(Final render, Brazil r/s, Mental ray…….) 더 단순하고 자동화 되어있는 구조라고 생각된다. 그러나 Brazil r/s나 Final render Mental ray에 비해서 셰이드 서비스가 부족 한 것은 상대적인 단점이다.
하지만 1.5와 앞으로의 베타 컬렉션을 들여다볼 때 어느 정도 해결해 주리라 본다. 또한 VRay 렌더러의 장점인 렌더시간 단축과 최상의 품질을 진정으로 이루기위해선 매테리얼 서비스의 다양화와 기능적 추가도 중요하다. VRayMtl Glossiness기능 활성화시 렌더타임 단축 Translucent기능 활성화시 렌더타임 단축 Caustic, Motion blur, Depth of field 부분에서도 속도향상과 놀리적 기능이 계속해서 추가되고 발전될 것이다. 그러면 앞으로 많은 유저들이 좀 더 다양한 연출을 노력 할 것이라 본다. 지금 Glossiness기능상에서 보간 이란 기능이 제공되지만 비활성화시 품질차이가 분명 있다.
분명 VRay는 빠른 렌더러이다. 하지만 적절하지 못한 라이트 배치와 개수, 훈련되지 못한 기능조작, 부족한 이해는 이런 장점을 역으로 가져올 것이다. 무엇보다 렌더링과 셰이드의 기본적인 이해와 라이트의 성질을 알고 있어야만 빠른 결과에서 좋은 품질을 얻을 수가 있다. 그러나 VRay에게도 한계가 있기 때문에 무조건적인 렌더타임 단축을 요구하는 것도 무리다. 또한 자신에겐 분명 적합한 랜더러가 따로 있다. Scaneline이나 Brazil r/s과 같은 랜더러도 자신이 원하는 궁극적 품질과 렌더타임 단축의 결과를 얼마든지 가져온다. 이는 VRay에게만 고집할 필요는 없다. VRay를 사용하면 서 단기간 내에 욕심을 부리기보단 오히려 긴 시간을 두고 이해할필요가 있다.
* 사용기
필자는 대부분의 기능을 HDRI에 초점을 맞추어 왔고 드문드문 눈에 띄는 제품 모델러중 한사람이다. GI엔진으로는 First diffuse bounce에 irradiance map으로 Secondary bounce에 Direct computation으로 GI를 설정한다. 환경구성은 밀폐되지 않은 공간에서 Skylight를 구동한다. 이는 조도 평준화에 있어서 유리하다. 이런 구성에서의 특징과 장점은 밀폐되지 않은 공간에서의 대기광원을 고르고 풍부하게 흡수할 수가 있고 평면적 구조물들이나 복잡한 구성이 아니기 때문에 라이트의 개수도 현저히 줄이고 포톤맵에 굳이 의존할 필요가 없어서 획기적인 렌더타임 단축을 꾀할 수가 있다. 최종적인 품질의 해상도는 중간수준인 2000pixel 선이다. 렌더타임을 계산해 볼 때 20분정도가 상한선이고 간혹 4000pixel로 출력을 요할 때도 1시간이상을 대부분 넘지 않는다. 이는 Scaneline의 라이트 세팅과 렌더링까지의 결과로 볼 때 경쟁이 가능한 시간이다. 때문에 필자 외에 다른 실무자에게도 이런 방법이나 선택은 유용하다고 본다.
또한 VRay의 HDRI는 타 렌더러에 비해 필자에게 즐거움을 주고 있다. 선택인 요소가 많고 다루기 쉬운 점이다. 배경과 주 대상 체에 다른 HDRI이미지를 손쉽게 부여하고 제어 할 수도 있고 각각의 주체에게도 이런 방법이 가능하다. 물론 타 렌더러에서도 가능하다. 한 가지 아쉬운 점은 Blur의 기능이 없다는 점이다. 평상 비트맵부분으로 불러오더라도 Blur가 가능하지만 VRay로 불러올 시엔 그럴 수 가 없다. 어차피 평상시 비트맵으로 불러와서 Blur를 처리할 때 바라는 품질은 얻지 못하기에 HDRShop이나 포토샾에서 손은 보지만 VRay자체 내에서 Blur이나 간단한 체도 조절 정도가 이루어진다면 더 바랄게 없다.
VRayMtl이나 VRayMap을 들여다 볼 때도 그 구조가 단순한 만큼 조작이 빠르고 용이하다. 그러나 위에서 말했듯 좀 더 세부적인 처리가부족하기 때문에 맵 조합과정에 있어서 고생을 자주한다. 보통 스탠더드 재질을 이용해 표현해 오지만 HDRI의 품질은 엉망이기 때문에 필자는 어쩔 수 없이 VRayMtl로 대부분 작업을 한다. 그리고 VRayMtl은 하이라이트를 자동으로 계산하기 때문에 그 부분에 손을 댈 수가 없다. 그러나 1.5에선 어느 정도 가능하리라 본다. 다시 말하지만 타 렌더러의 셰이드에 비해 서비스나 옵션이 부족한건 사실이지만 조금만 더 시간을 투자하고 고생하면 얻어낼 수 있다. VRay라이트에 대해선 상당히 만족하는 편이라 스탠더드라이트에 비해 더 권장하고 싶다. 그렇지만 랜더타임은 조금 더 연장된다는 걸 명심해야한다.
앞으로도 더 많은 공부를 해야 할 것이고 VRay가 계속 진화할 때마다 표현의 폭이 넓어질 것은 사실이다. 많은 이들이 속도와 품질에 관심이 있지만 필자는 인내와 끝없는 탐구와 관심을 좀 더 길러내라고 말하고 싶다. 비단 VRay뿐만 아니라…….
현재 JoyCG 와 인테리어 사이트에서 활동중이신 Nillilya(emaxism@hotmai.lcom)님의 글 입니다.
브이레이 렌더러
1년여 가까이 최고의 화제가 되고 있는 렌더러이다.
현재 가장 유저층이 두터우며, 사용함에 있어 많은 Tip이 공개되어 있다.
재질의 단순함과 이미지의 픽셀에 의존한 글로벌 일루미네이션(인라디앙스 맵 방식)의 빠른 렌더링은 타 렌더러에 비해 월등하다.
브이레이가 가장 빠른 렌더링 시간을 보이는 이미지는 타 렌더러들과 마찬가지로 제품의 렌더링이다.
평평한 바닥면에 올려진 오브제의 렌더링에서 가장빠르며, 레이트레이싱 기반의
렌더러들이 그러하듯, 많은 개수의 조명과 바운스 횟수는 엄청난 렌더링 시간의
증가는 가져온다. 그럼에도 브이레이가 인테리어 실무에서도 사용되는 것은, 일단 일광을 이용한 인테리어 이미지가 우선적이고, 낮은 GI 옵션에서도 탁월한 보간법에 의해 부드러운 이미지를 만들 수 있다는 장점 때문이다.
인테리어 투시도에서 가장 큰 문제점은 배광파일의 사용으로 엄청난 렌더링 시간의 증가를 가져오며, (인테리어에 있어 조명도 일부분이기 떄문에 가급적 배광테이터를 활용하는 것이 이치에 맞다고 생각한다.)
Frost Glass 같은 재질에 보간법을 사용하면 오브젝트의 알파체널에 심각한 문제가 생긴다.
또한 큰 프로젝트의 공동 작업에서 Lost된 재질등이 있을경우 예상못한 에러를
자주 발생시키는 편이다.(버그패치가 너무 많아서 한달에 두세번씩 새로운 버전을 설치해야하는 경우도 종종 있었다.)
현재는 1.5 버전에 앞서 1.45.70 버전이 베타 테스트 되고 있으며, 유저들의
많은 기대를 모으고 있다. 필자 역시 1.5 버전에서는 현재까지의 버그들을
없애고 빠른 렌더링 시간을 보여주는 깨끗한 브이레이의 사용을 기대한다.
멀티패스렌더링
매뉴얼에는 일정 확장자를 통해 컴버스천에서 사용이 가능하다고 나와있으나,
아직 컴버스천에서 제대루 로딩된 적이 없는 것 같다.
Distributed
싱글프레임 네트웍 렌더링은 과거 지원됐으나 현재 맥스6에 사용되는 1.0903r 버전은 지원되지 않는다. 맥스6에서 지원되는 싱글프레임 네트웍 렌더링으로 그나마 싱글프레임의 렌더링 시간을 줄일 수 있다.
CYON
개방형 구조이며, 반사가 많은 스틸재질이 주를 이루고 있어, 브이레이의
장점을 충분히 활용할 수 있는 씬 이었다고 생각한다. 특히 보간법에 의한 Blurry Reflection은 타 렌더러의 추종을 불허 한다.
인테리어 이미지
브이레이를 이용한 인테리어 이미지로서 세미나에서 샘플로 사용된 씬이다.
일광을 이용한 인테리어 이미지에서 성능이 좋으며, 제한적인 배광파일의 사용으로 야간 인테리어 이미지에도 사용이 가능하다.
다음은 BuffClub(buffclub73@msn.com)님의 글입니다.
GI에 놀란...버프
인테리어 공부를 하면서 접한 브이레이...
브라질이나 파렌보다는 인테리어 면에서는 브이레이가 편했다.
옵션조절과 위치조절...나는 태양광에서 나오는 빛의 효과를 얻기위해 라이트
를 최소화 하여 실제와 같은 빛을 얻을려고한다. 바보짓일지 몰라도 말이다.
도면이나 실치수를 제어하여 인테리어 모델링을 한 후 테스트 했을 때 타 렌더러 프로그램보다 조작인 간단하였고 만족도도 높았다.
브이레이 접하면서 그것이 내 눈앞에 다가온 것 같다.
