"게임 그래픽의 이해-특집02"

게임제작자를 위한 맥스8 ~애니메이션 파트의 새로운 기능~

글. 김상원

이번 시간에는 전회에 모델링과 매핑에 이어 맥스 8의 애니메이션 기능 쪽의 새로워진 기능을 살펴본다. 아직 연재가 애니메이션 부분까지 나가지 못해 이 부분을 나중에 다룰까도 고민해 봤지만 목마른 사람이 우물 뜨는 법, 일단 다른 고민들은 과감히 버리고 맥스 8의 새 기능 소개라는 부분을 집중해 보도록 해 보겠다.

혹시라도 Character Studio Biped애니메이션을 공부해보지 않은 분이거나 자신이 없는 분은 어느 정도 공부를 한 후나 앞으로 연재될 캐릭터 애니메이션 부분을 보신 후 이 글을 다시 보는 것도 괜찮을 듯 하다. 필자의 기우일 듯하지만 말이다. 개인적으로 Biped에 대한 공부를 하려면 서승욱님의 Character Studio 힌트 책을 추천한다. 절판인 듯하여 구하기에 약간의 애로사항이 꽃피겠지만 말이다.

 차치하고 이번 맥스 8의 애니메이션 기능 강화 부분의 핵심은 Biped부분이다. 이제는 캐릭터 스튜디오와 맥스가 완전히 통합되어 버려 버전을 알 수는 없지만 기존이라면 0.5정도의 버전업 숫자의 증가를 주어도 무방할 듯하다.

하여 이번 연재에는 캐릭터 스튜디오 부분과 아닌 부분을 나누어 설명하도록 해보자. 물론 이 신기능들은 (특히 Biped부분에서) 게임 엔진에 따라 모든 것을 다 사용할 수 있는 것은 아니라는 것을 염두 해 두었으면 한다. 또한 이번에도 역시 맥스 헬프 파일의 그림을 몇 장 가져다 썼음을 양해를 구한다.

 또한 애석하게도 이 애니메이션 부분의 맥스 헬프화일은 너무 개념위주로 단순하게 나와 노환(쿨럭)이 있는 필자에게 정리와 이해에 너무 많은 에너지가 들어가게 만들어 원고가 몇일 늦어지게 된 점 깊이 사과 드린다. 꾸벅 _==_ -==- _==_

1. 캐릭터 스튜디오 이외의 부분의 업데이트

1) Track View의 기능 강화

Track Set

 

애니메이션 트랙을 셋으로 지정해서 그룹화하는 기능이 생겼다. Track Set Editor를 이용해서 수정, 삭제, 편집이 가능하다. 맥스 Object의 Name Selection처럼 트랙을 여러 개 선택해놓고 이름만 지정해주면 된다.

Controller Range Infinity

 
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 이제 노이즈 같은 파라메트릭 콘트롤러 트랙을 Out of Range화 시킬 수 있다.

Limit Controller

 움직임의 구간을 할당할 수 있는 기능이 생겼다. 관절이라던가 손가락, 기계에서는 움직임이 어느 한도까지만 할 수 있고 그 이상은 불가능한 경우가 많다. 이것을 계층구조에서 자동으로 지정할 수 있는 기능이다.

 

언제나 가장 좋은 마스터 방법은 실제로 해보는 것이다. 여닫이 문을 만들어 보면서 이 기능을 익혀보자.

1. 퍼스펙트 뷰나 탑뷰에서 박스를 만든다.

 
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2. 이제 문의 움직임을 만들기 위해 Pivot축을 바꿔보자.

 
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Hierachy에서 Affect Pivot Only버튼을 누른 상태에서 Move버튼을 이용해 축을 한쪽 끝으로 옮긴다. 이제 이것을 이용해 Rotate 시킬 것이다.

3. 문의 회전은 Z축 회전만 필요하다. 이것을 위해 Link info에 들어가 Rotate항목에 있는 X, Y축 로테이션 항목을 Lock시키자. Rotate시켜보면 Z축으로만 회전할 것이다.

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3. 이제 Animation탭의 Z Rotation부분에 Float Limit Controller를 적용시켜준다.

 
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 다음과 같은 대화상자가 나타날 것이다.

 상위를 70 하위 limit를 -70으로 바꾼다.

4. 자 이제 회전을 시켜보자. 아무리 올려도 70도 이상은 안 회전하는 것을 알 수 있다.

 

회전뿐만 아니라 이동 스케일 어느 것에도 사용 가능하다. 활용법을 여러 가지로 생각해 보자.

2) Curve Editor의 개선

Copy-Pasting Keys

드래그해서 Copy & Paste를 할 때 기존에 있던 키를 대신하거나 임의의 지점으로 복사해 넣을 수가 있다.

 
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키를 선택한 후 Shift와 Alt를 동시에 누르면 대체(Replace)가 되고

Shift키를 누른 채 이동하면 복사(Insert)가 된다.

휠로 줌을 사용할 때 CTRL과 Shift키를 이용하여 세로방향과 가로 방향의 줌을 할 수가 있다. 물론 휠만 사용할 경우에는 기존과 같이 확대 축소된다.

 
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 Shift 버튼을 누를 경우 세로방향 확대가

 Ctrl 버튼을 누를 경우 가로방향으로 확대가 된다.

Biped ToolBar

커브 에디터에서 Biped Toolbar라는 것이 생겼다. 바이패드 COM(Center of Mass)는수직운동으로 Z운동, 수평운동으로 X, Y운동 커브를 갖는다. 또한 Rotation으로 X,Y,Z회전을 갖는다. 기존엔 이 트랙을 따로 보거나 끌 수가 없었다. 이제 이 버튼들을 이용해 복잡한 Biped COM의 운동을 Edit할 수가 있다.  

 

현재 선택된 위치, 회전, XYZ 분리된 커브를 나타낼 수 있다. 수정된 것은 Animation Work와 연동하여 같이 반영된다.  화면 Curved Editor의 오른쪽 상단에 보이는 아이콘들이다.

 
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2. Character Studio(Biped)의 새로워진 기능들

Twisty Bone

우리가 캐릭터를 제작할 때 기본으로 하게 되는 다빈치 자세나 T자세를 실제 한다고 해보자. 본인이 한번 자세를 취해보고 팔의 하박의 흐름을 잘 살펴보자. 만져보면 더욱 실감나게 알 수 있을 텐데 팔 하박의 살의 흐림이 위 그림의 흐름 라인처럼 꼬여 있는 것을 알 수 있다. 실제로 바르게 펴진 경우는 이 자세에서 손바닥이 화면 정면을 향해 약간 위로 향해 있을 때이다. 결론적으로 말하면 우리가 만드는 캐릭터의 기본자세에서 팔의 하박은 꼬여 있다는 이야기가 된다. 필자는 이러한 것을 표현하고 싶어서 폴리곤을 꼬아서 만들기도 했으나 결과적으로 펴질 때를 표현해주지 못해 난감함을 겪었던 적이 있다. 이제야 이러한 것을 해결해 줄 신기능이 나왔으니 바로 이 트위스트 본 기능이다.

이 트위스트 옵션은 이제 모든 바이패드 관절부에 포함되었다. 이것은 좀더 나은 Mesh변형과 팔과 발에서 꼬이는 현상을 실감나게 표현해 준다. 관절당 엣지 하나가 있는 초저 로우 폴리곤에서는 의미 없는 이야기일 수 있지만 2Link이상을 지원하고 관절당 Edge가 3개 이상인 미들 폴리곤 정도라면 재미있게 써먹을 수 있다. 물론 프로그램이나 엔진에서 지원해줄 때의 이야기지만 말이다.  

어렵게 생각 하지 말고 팔이나 다리부분에 관절 링크가 늘어났다고 생각하면 쉽겠다. 다만 이 관절링크는 각 방향축으로만 회전(트위스트)만 되는 것이다. 각 관절은 최대 10개의 Twist Link로 구성될 수 있다. 디폴트 상태는 트위스트가 해제된 것이다. 적용하려면 트위스트 옵션을 체크해준다. 이제 트위스트를 해주고 싶은 부분에 트위스트 링크 수를 결정해주면 트위스트가 지정된다. 역시 실습을 통해서 마스터 해보자.

1. Top이나 Perspective 뷰포트에서 바이패드를 하나 만들자.

  

2. Physique모드로 들어가 Twist 옵션의 radio버튼을 체크하고 Forearm부분을 3정도 놓는다.

  

3. 하박 부분의 무언가가 생긴 것을 알 수 있을 것이다. 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 후 Unfreeze all을 체크하고 Wire Frame으로 보자. 3개의 오브젝트가 생겼으며 선택이 가능해 질 것이다.

 

4. 이제 손을 선택하여 회전을 시켜보다. 3개의 오브젝트가 따라서 Twist 되는 것을 볼 수 있을 것이다.

 

Bend Link

기존에도 있던 벤드 링크 기능이 강화되었다. Bend Link Toolset은 연결된 링크에 대해 예를 들어 Spine(허리), Neck(목), 꼬리 등을 쉽게 제어해 줄 수 있도록 도와준다.  

Bend Link는 어미 본이 회전할 때 그 회전 방향에 맞추어 자식 본이 Bend(굽힘) 되는 작용을 말한다. 예를 들어 버튼을 끄고 회전을 하면 왼쪽 그림과 같이 켜고 회전을 하면 오른쪽 그림과 같이 변한다. 똑 같은 20도의 각도를 회전했는데도 움직임은 이 정도의 차이가 난다.

이러한 Bend link 모드가 Twist(Local X축) 관련해서 여러 가지 옵션이 추가 되었다.

 

왼쪽에서 순서대로 살펴보면

Bend Link - Rotation을 전달해주는 Bend link, 기존의 것과 동일

Twist Link – 다른 두 축의 간섭을 받지 않고 Local X축을 회전하도록 해준다. Bend Link에 비해 부드럽게 트위스트 해준다고 생각하면 쉽다.  

Twist Individual Mode - Local X축을 회전을 할 때 다른 부분의 영향을 안 미치게 한다. 자식 본이 어미본을 따라 움직이지 않게 된다.

Smooth Twinst Mode – 앞의 첫 번째 두 번째 것은 어미가 Twist할 때 자식이 그것만큼 증가해서 Twist하지만 이 모드는 어미의 Twist값보다 조금씩 감소해서 Twist해준다. 2개 밑의 자식에겐 거의 영향을 미치지 않는다. (전혀 안 미치는 걸로 보인다.)

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Zero Twist Reset – 모든 자식 본들을 Twist가 0이 되게 해준다.

Zero Rotation Reset – 모든 자식 본들의 Rotate값을 없애준다.

말로 해 봤자 이해들 안 가시는 분이 많은 걸 다 알고 있다. 이해가 쉽도록 직접 보여드린다. 4가지 종류의 Bend Link모드를 Spine의 최고 어미본을 선택해 각 옵션을 체크하고 Twist해보겠다. 20도씩 회전한 스크린샷을 박아 놓는다.

 

그림에서 4개의 Biped는 맨 어미 Spine을 20도씩 모드만 달리하여 Local X축으로 회전(Twist)한 것이다.

첫 번째는 어미가 변한 각도만큼 더해서

두 번째는 더해지는 양이 줄지만 조금씩은 어미보다 더 회전,

세 번째는 어미랑 상관없이 자식은 전혀 회전을 안하며,

네 번째는 어미가 회전하는 양보다 적게 회전하는 것을 알 수가 있을 것이다.

직접 보고 판단해보도록 하자.

Pelvis as Ball Joint

 이제 Pelvis가 3개의 자유도(DOF)를 갖게 되었다. 그전에 펠비스는 Y축 회전(엉덩이를 다리의 움직임에 맞춰 씰룩거리는 자세)를 제외하고는 COM과 독립적으로 움직일 수 있는 존재가 아니었다. 하지만 이번 버전부터는 COM(Center Of Mass: 무게중심)과 완전 별개로 회전할 수 있다. 물론 당연히 Move는 불가, 골반이 팔다리랑 따로 움직인다면 그건 나름대로 괴물이지 않겠는가? ^ ^

 자 이제 이것으로 여성 누님의 도도하고 섹시한 엉덩이의 흔들림을 표현해 줄 수가 있다. 만세 (퍽

 

Biped Layer Retargeting

 Biped Layer수정은 모션 캡쳐를 하는 사람이나 각 캐릭터의 키에 맞춰서 모션을 변화시켜야 할 때 엄청나게 작업 속도를 절약해 주는 정말 Biped의 멋져 버린 기능이다.

하지만 애석하게도 Biped Layer시스템은 IK기반을 전혀 고려하지 않은 채 모든 발 부분과 손부분을 Free Key State라고 인식을 해버려(이 부분은 뒤에 연재될 Footstep과 IK부분에서 다시 공부하도록 하자) IK가 잡혀있는 애니메이션에서는 수정은 잘 되다가 Collapse를 하면 애니메이션이 망가지는 그야말로 애로사항이 꽃피곤 했다.

이제 이러한 가려운 데를 긁어주는 기능이 생겨버렸다. IK는 하위레벨의 레이어를 따라가며 Ik가 적용되지 않은 부분만을 캐릭터의 개성 넘치는 애니메이션으로 수정해 줄 수가 있다. 장하다 AutoDesk!

 아무튼 이 부분은 IK시스템과 Biped Layer를 잘 모르시는 초급 유저들에겐 너무 어려운 내용이 될 수 있는 듯하여 후에 다룰 애니메이션 연재에서 자세히 다루기로 약속하는 바이다. 언제가 될지는 며느리도 모른다. –ㅅ-;;

Neck, Tail, Spine에 사용할 수 있는 링크 수가 늘어난다.

목에는 25개, 허리는 10개 꼬리는 25개, 그리고 말총머리는 25개가 지원된다. 기존에는 다섯 개가 지원되었던 기억을 떠올려 보자. 자 이제 징그러운 몬스터를 양성해 보자.

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Copy Collection

 Copy Posture기능은 한 자세를 잡고 반대편 자세를 같게 만들거나 애니메이션을 복사하는데 굉장히 유용한 기능이었다. 이것은 일종의 메모리 버퍼 같은 것으로 포즈만을 기억했으다.

 Copy Collection은 이러한 메모리버퍼의 방의 수를 늘릴 수 있는 획기적인 기능이다. 즉 기억하는 포즈 그룹을 여러 개 만들어 놓을 수 있게 되었다는 것이다. 게다가 저장까지 된다. 특히 반복되는 동작이 많은 애니메이션이나 무한 루프를 해야 하는 게임의 애니메이션 제작에서 특히 힘을 실어줄 것이다. 개인적으로 이번 Biped의 새로 생긴 신기능 중에서 가장 맘에 들어 하는 녀석이다. Pose To Pose애니메이션의 단순 반복 작업을 정말 대폭 줄여줄 것이다. 역시 가장 잘 이해할 수 있는 방법은 실습, 간단한 반복 댄스 동작으로 이해해 보도록 하자.

1. 뷰포트의 적당한 크기의 Biped를 만든다.

2. Animate 버튼을 키고 로테이트로 Com을 90도 방향으로 회전한다.

 
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2. 이 자세를 댄스동작 1이라고 정하자. COM을 더블 클릭해 전체를 선택한 후 Key Info의 Set Key버튼을 눌러 Key를 적용 시킨다.

 
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3. 자 이제 Copy Paste탭을 보자. 기존과 다르게 몇 개의 버튼이 추가된 것을 볼 수 있을 것이다. 별 모양의 버튼을 클릭하자. Col01이라는 이름이 생길 것이다. 이름을 dance01로 바꿔준다.

 

Copy Pose버튼을 눌러 동작을 카피해 놓는다.

4. 10 프레임에서 다음과 같은 동작을 만든다. 앞부분의 Bend Link 모드를 적절히 활용하자.

 
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5. 역시 전체를 선택해 키를 적용한 후 별 버튼을 눌러 이름을 dance02로 지정한다. Copy Pose버튼을 눌러 동작을 카피해 놓는다.

6. 같은 순서로 다음의 3동작, 4,5 동작을 만들어 놓자. 역시 Copy Collection으로 각각을 저장해 둔다.

7. 이제 Paste Pose버튼을 이용해 필요한 것을 갖다 쓰면 된다. 우선은 동작이 숫자에서 멈추지 않고 너무 자연스럽게 흘러간다. 각각의 프레임에서 4프레임 정도 뒤에다 같은 동작을 카피해 두자. 발이 떨리는 모양이 나올 수 있는데 이것은 IK설정이 잘못되어서 일어나는 결과이다. 이것은 나중에 다루겠다.

  

물론 전과 같이 Copied pose에도 여러 개를 저장하는 것이 가능하다. 하지만 Copy 컬렉션은 좀 더 세분화된 분화를 도와준다. 더욱이 저장, 로드까지 가능하여 다른 애니메이션에서 만든 포즈까지 사용 가능하다. 복잡한 애니메이션이라면 정말 고마움을 느낄 수 있을 것이다.

전화번호 사운드를 녹음해 놓거나 숫자송 같은 것을 배경음악으로 놓고 애니메이션을 숫자에 따라 바꿔보자. ^ ^

Euler Curves를 이용한 애니메이션

필자가 초기에 Biped를 쓰면서 사실 가장 불편했던 부분이 바로 모은 모션 보간이 TCB(Quaternion)로 되어 있다는 점이었다. 지금이야 TCB의 부드러운 운동 보간이 애니메이션에서 주는 장점을 조금이나 이해하지만 당시에는 왜 Euler Curves를 안 쓰나? 원망하곤 했던 것이다. ^ ^

사실 애니메이션의 12대 원리인 모든 운동라인은 부드러운 곡선으로 처리하라는 명제에 TCB만큼 잘 부합하는 것을 찾기란 쉽지 않은 법이다. (Arc, 이 부분도 역시 후의 연재에서 다룬다.)

 

아무튼 차치하고 이런 불평을 알았는지 이번 맥스 8에서는 Euler를 지원한다. Curve Editor나 Work Bench에서 사용할 수 있으며 Euler의 장점인 익숙한 Bezier Tangent를 이용한 운동 보간을 사용할 수 있을 것이다. Euler/Quaternion부분에서 바꾸어 주기만 하면 된다.

Multiple COM Track을 한번에 선택할 수 있게 되었다.

COM애니메이션을 할 때 빠른 작업흐름을 제공하기 위해 COM의 수평, 수직, 회전트랙을 한번에 선택, Lock할 수 있다. 정말 고마운 기능중의 하나로 기존의 Footstep을 잘 쓰지 않않는 COM애니메이션 삭제에 애로사항을 겪었던 애니메이션 초급 유저들에게 희소식이 아닌가 싶다.

 

BVH 모션캡쳐 데이터 지원 기능이 강화되었다.

범용적인 모션캡쳐 파일 중에 하나인 BVH포맷으로부터 전보다 좀더 많은 링크를 지원 받는다. 기존에는 없었던 목 링크라던가, 손가락은 세 개의 링크까지 가질 수 있으며 첫 번째 손가락은 엄지로 인식하게 된다. 7개까지의 척추 근육을 지원하고 굽힘이 가능하도록 발 하나당 하나의 발가락을 지원한다.

Motion Analysis의 HTR/HTR2 TRC가 적용 가능하다고 한다. 필자의 무지로 대충 넘어가시겠다. 단순 임포트 기능이니 어렵지 않으리라고 핑계 대본다.

바이패드가 아닌 오브젝트에 Motion Mixer적용

 일반적인 애니메이션 클립의 저장화일인 XAF를 이용하여 바이패드와 약간의 차이점만 가지고 Motion Mixer를 사용할 수가 있다. Motion Mixer부분 역시 이 시간에 다루기엔 내용이 지나치게 커 애니메이션 연재 시간에 다시 자세하게 언급하겠다.

이것으로 2회에 걸친 게임개발자를 위한 Max8의 신기능 연재를 마친다. 원고를 쓰면서 글을 쓰기 위해서는 단순히 매뉴얼을 이해하는 것보다 더 자세히 파고 들어야 한다는 점을 배웠다. 필자의 무지로 부족한 점 있거나 틀린 내용이 있는 부분은 널리 양해를 구한다.

특집으로 다루어진 전회 연재와 이번 연재는 맥스 8의 신기능 중 게임 제작을 하는 분들을 위한 소개가 될 것이다. 게임 동영상이나 다른 무비를 제작하시는 분들에게는 Hair나 WorkFlow, Cloth부분의 새로운 기능이 훨씬 더 매력 있는 부분이 될 지도 모르겠다. 기회가 된다면 이런 부분을 다룰 수 있었으면 좋겠으나 지금의 판단으론 욕심이 아닌가 하는 생각이 든다. 하여 이러한 것들은 유저들의 각자의 노력에 부탁 드리며 다음엔 본디 연재로 돌아가 캐릭터 Body 매핑부터 다시 다루도록 하겠다.

끝으로 새롭게 맥스 8의 바다에 뛰어 드신 용감하신 여러분들의 건투를 비는 바이다. 너무도 부족한 글 읽어 주셔서 감사 드린다. 꾸벅

 김상원
Ism Korea 조감도 파트 주임
유니아나 아케이드 1팀
톱니소프트 팀장
소프트 액션 개발 2팀 팀장
현 주성대학 북경 사무국 교재 편찬위원