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※ 다음의 내용은 CGLand가 Death Fall의 업체 인터뷰 내용에 대한 번역의 허가를 받은 내용임을 밝힙니다.

David Kitner는 루마 픽쳐스(Luma Pictures)의 털 표현 전문가이며 두 명의 리드 라이터(Lead Lighter)중 한 명입니다. 언더월드:에볼루션 (Underworld: Evolution)에서 그는 윌리엄(흰 늑대인간) 시퀀스의 라이팅과 합성을 담당했고, 다른 여러 늑대인간들과 마커스(Marcus) 장면의 라이팅에 참여했습니다.

Pavel Pranevsky는 리드 라이터이자 파이프라인 TD입니다. Pavel은 늑대인간 변신장면 등 언더월드에서 좀 더 복잡한 장면들의 라이팅을 담당했습니다. 언더월드 작업을 하면서 어떠한 기술적인 도전들이 있었는지와 제작 파이프라인에 대하여 이야기할 것입니다.

Chad Dombrova는 리드 TD로서 멘탈레이 쉐이더를 짜고, 여러 도구들을 만들며 전체 파이프라인의 개발을 담당합니다. 언더월드에서는 요새의 라이팅과 렌더링을 주로 담당했습니다.

제작 파이프라인과 각 부서간에 어떻게 데이터가 공유되는지 말씀해주시죠.

Pavel: 다행히 저희 회사는 제작 중간 R&D에 투자를 많이 하는 회사라서 언더월드 작업을 시작하기 전에 이 좀 더 복잡한 작품에 적합하도록 저희의 전체 파이프라인을 손볼 수 있었습니다. 래이크쇼어(Lakeshore)의 케이브(The Cave) 작업에 사용했던 여러 도구들과 아이디어들이 있어서 그것을 기반으로 삼았습니다. 각 부서간의 데이터 공유는 일상적인 작업을 자동화하고 포맷을 표준화하도록 저희가 개발한 스크립트와 어플리케이션들을 사용하여 이루어집니다. 이렇게 함으로써 제작과정을 지연시키는 여러 장애들과 실수들을 제거할 수 있었습니다. 채택된(heroed) 캐릭터들은 다음 파이프라인으로 내보내기 전에 일종의 면역이 된다고 볼 수 있습니다. 예를 들어, 채택된 모델링 데이터는 항상 전혀 에러가 없는 100% 깨끗한 상태라고 믿을 수 있습니다. 채택된 텍스쳐는 언제나 정확한 크기와 색상, 해상도를 갖고 있으며 채택된 캐릭터 셋업은 항상 최신 모델링 데이터와 최신 UV맵을 가지고 있습니다. 애니메이션의 임포트와 익스포트, 쉐이더의 임포트와 익스포트 엄격한 이름규칙, 플레이블래스트에서 검토를 위한 데이터를 만드는 것까지 모두 자체 개발된 스크립트에 의해 수행됩니다. 이러한 자동화와 최적화로 말미암아 잘못된 데이터의 문제를 해결하는 데 대한시간낭비 없이 각 장면에 더 집중하고 시간을 분배할 수 있습니다.

어떤 파일 포맷을 사용하시나요?

Pavel: 촬영된 데이터는 당연시 씨네온(cineon) 포맷으로 도착하여 크기가 조절되고 적절히 처리됩니다. 간단한 JPG 포맷이 애니메이터들의 배경 이미지 플레인에 사용되고, 특별히 색깔이 조정된 JPG 포맷은 라이터들이 CG로 제작된 물체와 색을 맞추는 데 사용됩니다. 그 외의 모든 것은 마야와 쉐이크간에 잘 호환되는 .IFF포맷을 사용합니다. 모든 텍스쳐들은 채택되고 파이프라인으로 내보내지기 전에 .IFF 포맷으로 변환됩니다. 저희의 텍스쳐 아티스트들은 작업중에는 Z브러쉬와 바디페인트(Bodypaint) 그리고 포토샵등을 오가며 사용할 수 있도록 자신들이 익숙한 어떤 포맷이나 사용할 수 있습니다.

스탠드 얼론 멘탈레이로 렌더하시나요 아니면 멘탈레이 포 마야를 사용하시나요?

Pavel: 모든 최종 시퀀스는 스탠드 얼론 멘탈레이로 렌더링되는데 여기엔 여러 이유가 있습니다. 먼저 마야 GUI에 메모리를 빼앗기지 않게 해줍니다. 게다가, 렌더팜에서 렌더링이 수행될 때 행해지는 mi 생성과정에서 저희가 개발한 다양한 변경작업을 적용할 수 있게 해줍니다.

Chad: 예를 들어, 요새와 같은 용량이 큰 오브젝트의 경우엔 모델링 데이터를 mi 파일로 저장하는 것이 필수적입니다. 요새 메쉬가 정리가 되어 다른 씬파일에서 레퍼런스할 수 있도록 "채택된(hero)" 마야 파일로 익스포트될 때 이 저장 프로세스가 수행됩니다. 그리고나서, 라이팅 씬이 렌더팜에서 렌더링이 될때, 저희의 mi 생성 스크립트는 새로 모든 버텍스 데이터를 변환하는 것이 아니라 저장된 mi 파일을 불러들입니다. 저장공간과 네트웍 관점에서 볼 때, 이건 정말 큰 도움이 됩니다. 모든 요새 장면의 전체 프레임 수는 십만 프레임이 넘습니다. 저장하지 않으면 각 mi 파일은 프레임마다 300MB 정도씩 될 것입니다. 하지만, 미리 저장함으로써 각 프레임은 500KB 정도가 되고 한 개의 300MB짜리 버텍스 데이터가 사용되게 됩니다.

렌더팜과 워크스테이션의 특징에 대해 이야기해주시겠습니까?

Pavel: 저희는 60개의 매킨토시 X서브 렌더팜 노드와 저녁에는 렌더팜에 추가되어 렌더링에 동원되는 약 55개의 워크스테이션을 가지고 있습니다. 렌더팜의 X서브는 모두 2.5GB RAM을 가진 듀얼 G5이고, 워크스테이션은 2GB에서 8GB의 RAM을 가진 듀얼 G5들입니다.

마야에서 렌더패스는 어떻게 생성하시나요?

Chad: 저희는 "넥서스(the Nexus)"라고 불리는 자체개발 쉐이더를 사용합니다. 케이브 작업을 할 때의 넥서스는 렌더맨의 부정 출력 변수(Arbitrary Output Variables)와도 같이 다른 쉐이더의 결과를 프레임 버퍼에 저장하는 간단한 쉐이더였습니다. 사용자는 디퓨즈(diffuse)에 램버트(lambert), 스페큘러(specular)에 블린(blinn) 등을 사용할 수 있었고, 넥서스는 그 결과를 각각 별도의 프레임버퍼에 저장하였습니다. 처음엔 이것이 잘 되었지만, 투명도(transparency)나 다른 복잡한 요소들이 사용되면서 좀 더 아티스트들이 사용하기 쉬운 방법이 필요하게 되었습니다. 결과적으로 마야의 퐁(phong)이나 블린과 같은 속성이름을 갖는 등 유사하게 동작하는 쉐이더를 만들게 되어 텍스쳐 아티스트들이 늘 하듯이 작업하고 나서 그것을 넥서스로 변환하기만 하면 되었습니다.

넥서스를 사용해서 자신의 기계에서 렌더링할 때, 아티스트들은 각 패스를 따로 렌더하거나 모든 뷰티 패스를 함께 렌더할 수 있습니다. 데이터가 렌더팜에 보내지게 되면, 넥서스는 출력모드를 바꿔 모든 패스가 한번에 생성되고 각 패스에 대하여 미리보기와 이름표가 붙은 "컨택 시트(contact sheet)"와 모든 패스를 합성하여 마야의 렌더 뷰에서 보이는 것과 같은 결과를 만들어내는 쉐이크 스크립트가 생성되게 합니다. 넥서스는 또한 씬 데이터안의 각 라이트에 대하여 디퓨즈나 스페큘러 패스를 뽑아낼 수 있게 하여 합성작업자가 합성작업시에 라이트값을 조절할 수 있게 해줍니다. 또한, 서브서피스 스캐터링(subsurface scattering), 앰비언트 어클루전(ambient occlusion)과 같은 다양한 데이터 패스를 지원하며 무엇보다도 무제한의 보조 패스를 지원합니다.

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합성시에는 어떤 패스들을 주로 사용하시나요?

Pavel: 저희가 언더월드 작업에서 사용한 패스의 숫자나 종류는 장면마다 오브젝트마다 달랐습니다. 하지만 CG물체를 실사에 합성하기 위해 기본으로 사용되는 표준 패스들이 있었습니다. 단순한 색상(Flat Color), 앰비언트(RGB로 나뉜 앰피언트와 알파채널에 저장된 앰비언트 어클루전), 디퓨즈와 스페큘러(각 라이트마다 분리된), 반사, 서브서피스 스캐터링(모든 생물체 캐릭터에 사용) 그리고, Z뎁스(렌더 카메라의 클리핑 플레인에 기초한)를 포함한`저희만의 Trik과 프레즈넬(Fresnel) 패스등이 사용되었습니다. 이 기본 패스들을 만든 다음, 장면 장면마다 추가적인 패스가 필요한지 평가했습니다. Chad의 넥서스 쉐이더를 통해 멘탈레이의 무제한 프레임버퍼 기능을 활용할 수 있어서 합성작업자가 사실적인 영상을 위해 필요한 만큼의 충분한 패스를 만들 수 있었습니다. 마커스(Marcus)에게 날개를 다는 장면에서는 모든 종류의 매트(matte), 투명 맵, 혈관 맵, 부가적인 스페큘러 패스, 그리고 분리된 스페쿨러 맵등 거의 20개의 패스가 사용되었습니다.

저희는 멘탈레이의 Misss 서브서피스 스캐터링 기법을 사용하여 모든 SSS(SubSurface Scattering) 장면을 처리했습니다. 라이트맵에 기반한 SSS 세이더는 일종의 눈속임이긴 하지만 최소한의 변경으로 극도로 아름다운 결과를 만들어냈습니다. 깜박거림이 전혀 없었고, 렌더하기 쉬었으며 믿을 수 없을만큼 빨랐습니다. 합성과정에서 서브서피스 스캐터링은 쉽게 알아채기 어려운, 생물의 표면 특성을 느끼게 하는 부드럽고 미묘한 효과입니다. 이 미묘함이 물리적으로 정확한 서브서피스 스캐터링 계산을 위해 렌더팜을 혹사시키지 않고도 사실적인 결과를 만들어 낼 수 있게 했습니다.

렌더패스 동영상 보기

언더월드의 생물들을 라이팅하기 위해 개발하신 방법을 설명해주시겠습니까?

Pavel: 저희의 라이팅과 렌더링 파이프라인은 쉐이크에서 최대한의 조절이 가능하도록 패스들을 라이트하고 렌더합니다. 이렇게 함으로써 고통스럽고 불필요한 재렌더링 과정을 줄일 수가 있습니다. 이 점을 염두에 두고서 또한 합성 작업자들의 일을 너무 복잡하게 하지 않으려고 최대한 라이팅 과정을 단순화하기 위해 노력했습니다. 최대 4-5개의 디퓨즈 라이트만 렌더하도록 제한했고, 대신 주어진 자원을 사용하여 최대한의 앰비언트 패스를 만들 수 있도록 집중했습니다. 이를 위해 멘탈레이 포 마야의 이미지 기반 라이팅 노드와 넥서스의 앰비언트 패스를 이용하여 빠르고 예측가능한 결과를 얻을 수 있었습니다. 많은 장면에서 저희는 간단한 가상의 물체에 평면 프로젝션을 사용하여 매우 뛰어난 파이널 개더(Final Gather) 패스를 얻을 수 있었고, 이 패스를 합성작업자가 앰비언트 룩업 패스 대신, 혹은 앰비언트 룩업 패스와 함께 사용했습니다.

털 표현에는 어떤 소프트웨어를 사용하셨나요?

Dave: 상대적으로 작업 스케줄이 짧았고, 털 표현이 늑대인간에서는 중요한 부분이었기 때문에 자체 개발 털 프로그램을 만들 수는 없었습니다. 최선의 대안인 조 알터(Joe Alter)의 쉐이브 앤 헤어컷(Shave and a Haircut)을 사용했습니다. 사실적인 털을 만들어낼 수 있고 고객에게 빨리 보여줄 수 있는 안정적인 제품이 필요했기 때문입니다. 짧은 시간 안에 멋진 털을 만들고, 애니메이트하고 렌더할 수 있게 해줌으로써 S&H는 그 가치를 곧 증명했습니다.

털에 대하여 극복해야 했던 큰 문제점은 없었나요?

Dave: 가장 큰 문제점은 렌더링 시간을 적절하게 유지하면서 엄청난 양의 젖은 털을 표현하는 것이었습니다. 젖어보이는 털을 표현하기 위해 저희는 여러 개의 밀집된 스페큘러 맵을 사용했고, 합성단계에서 한번 더 과장했습니다. 합성작업자들에게 부가적인 스페큘러 제어를 제공하기 위해 별도의 스페큘러 털 패스가 렌더되었습니다. 예를 들어, 각 라이트마다 털 스페큘러 패스를 렌더하는 것은 너무 많은 시간이 걸리기 때문에 분리된 R, G, B 색상값을 사용해서 하나의 패스로 렌더했습니다. 이 패스는 나중에 합성에서 각 색상별로 분리되어 사용되어 최종적으로 스페큘러에 변화를 더할 수 있게 해주었습니다.

다음 도전은 털의 렌더링이었습니다. 멘탈레이로 렌더하기엔 털의 렌더링이 너무 무겁기 때문에 마야의 소프트웨어 렌더러를 사용하기로 했습니다. 꽤 괜찮은 털을 표현할 수 있었지만, 피부는 멘탈레이로 렌더되기 때문에 피부와 털 사이에 약간의 간격이 있게 되었습니다. 이 문제는 간격을 매우는 별도의 털을 렌더함으로써 완벽히 해결되었습니다.

이미지 기반 라이팅을 사용할 수 없었기 때문에 털의 표현은 전적으로 라이팅 아티스트의 몫이었습니다. 실사장면을 라이트 색상과 방향의 참고자료로 사용하여 더 낫고 역동적인 라이팅을 만들 수 있었습니다. 라이팅 아티스트가 최대한 실사에 가깝게 만들어내면 합성 작업자가 나머지부분을 조절하여 재렌더없이 최종적인 털의 표현을 만들어냈습니다. 합성작업자가 자유롭게 털의 라이팅을 조절할 수 있도록 라이팅 아티스트는 각각의 라이트에 빨강, 녹색, 파랑의 값을 주어 털을 렌더했습니다. 그리고나면 합성작업자는 각 라이트의 세기와 색상을 쉐이크에서 조절할 수 있어서 라이팅 과정이 더욱 능률적이었습니다.

늑대인간의 변신장면에서는 라이팅 작업자가 털의 성장을 제어하는 단색 맵을 만들어야 했습니다. 이 맵을 만들기 위해 저희는 "캡슐(capsules)"이라고 불리는 자체개발 조각 디포머를 사용했습니다. 이 캡슐들은 털이 자라야 할 늑대인간 몸 부위에 위치되어 표면에 닿으면 흰색이 되고, 그부분이 영향을 받지 않을 땐 검은색이 되었습니다. 이 맵은 시퀀스 맵으로 저장되어 털이 자라나는 것을 표현하는 쉐이더에서 사용되었습니다. 털의 크기가 한꺼번에 조절하는 것처럼 보이지 않게 하기 위해 임의의 불규칙성과 노이즈가 추가되었습니다.

요새장면에서 가장 어려웠던 점은 무엇이었습니까?

Chad: 요새작업에 대해 제가 담당했던 부분만 말씀드려야 하겠지만 사실 제일 힘들었던 부분은 렌더링이었습니다. 1300만개의 폴리곤과 3GB의 텍스쳐의 요새를 렌더링하는 것은 정말 복잡한 작업이었고 루마픽쳐스의 새로운 기술과 데이터 관리기법의 실험장이 되었습니다. 전과정을 최대한 조직적이고 간단하게 하는 것이 쉽지 않았습니다. 남아도는 작업인력이 있는 것이 아니기 때문에 최대한으로 머리를 쓰며 효율적으로 일해야 했습니다.

요새와 같이 복잡한 모델을 메모리 문제없이 렌더하기 위해 사용하신 기법은 무엇인가요?

Chad: 여러 번의 수정작업과 최적화 작업 뒤에도 저희가 원하는 퀄러티로 요새를 렌더링하기엔 메모리가 부족했습니다. 다른 프로세스의 메모리 사용량을 최대한으로 줄였지만 여전히 2GB의 메모리 제한이 있었습니다. 어쩔 수 없이 요새를 전경과 중경 등의 레이어로 나누어야 했습니다. "어쩔 수 없었다"고 말씀드린 것은 이렇게 나누면 합성작업이 너무 복잡해지기 때문입니다.

일을 단순하게 하기 위해 저는 복잡한 레이어 구분 과정은 사용자가 모르게 이루어지도록 시스템을 만들었습니다. 샘플 데이터를 자체 포맷으로 저장하는 멘탈레이의 패스 병합기능에 기초했는데요, 픽셀 단계가 아닌 샘플 단계에서 패스를 병합함으로써 Z뎁스 정렬 문제를 피할 수 있었고 모든 프레임 버퍼 데이터를 편리하게 관리할 수 있었습니다. 어려웠던 부분은 그림자와 어클루전(occlusion), 반사 등 각 패스가 병합될 때, 멘탈레이가 알아서 문제가 없도록 하지 않는다는 점이었습니다. 저희가 개발한 레이어 시스템은 화면에 보여질 지 여부, 디스플레이스먼트 품질 그리고, 텍스쳐 맵의 해상도 등을 자동적으로 조절하여 이 문제를 해결했습니다. 이 모든 과정이 사용자는 모르게 자동으로 수행됩니다. 라이팅 작업자는 단지 오브젝트들을 레이어에 할당하고 렌더팜에 렌더링을 시키기만 합니다. 렌더팜에서 패스별로 각 레이어가 렌더되고 알아서 병합되어 사용자는 일반적인 렌더에서 처럼 프레임 버퍼당 한 장의 이미지만을 얻게 됩니다.

메모리 문제를 해결하기 위해 저희가 사용한 또다른 방법은 후반작업에서 2D 모션 블러를 사용한 것이었습니다. 멘탈레이의 빠른 스캔라인 모드에서 조차 모션 블러는 렌더링을 실패하게 만듭니다. 케이브 작업에서 저는 프로그래머인 Cyrus Harrison과 함께 마야의 blur2d 프로그램이 인식할 수 있는 특별한 포맷으로 모션 벡터 파일을 생성해내는 방법을 개발했습니다. "언더월드: 에볼루션"에서는 3D 모션 블러를 주로 사용했지만, 요새 등의 작업에서 사용할 수 있도록 이런 기술을 가지고 있어서 다행이었습니다.

이런 복잡한 노력외에도 여러 간단한 트릭들을 사용하여 시간과 메모리를 절약했습니다. 쉐이딩 네트워크에서 모든 칼라와 범프 파일 텍스쳐는 레이타입(RayType) 쉐이더에 연결됩니다. 이 레이타입 쉐이더는 Horvaath Szalbocs에 의해 개발된 쉐이더인데 오브젝트에 떨어지는 빛의 종류에 따라 다른 인풋을 사용하여 계산하는 것입니다. 그래서, 주광에서는 텍스쳐 맵을 메모리에 올려 사용하지만, 파이널 개더나 반사와 같은 보조광에서는 텍스쳐 없이 색깔만 사용되는 것입니다. 결과의 차이는 무시해도 좋을 만했고 약간이나마 시간과 메모리를 절약할 수 있었습니다.

왜 매킨토시를 사용하셨나요?

큰 이유는 애플이 저희의 메인 합성 툴인 쉐이크를 합병했기 때문입니다. 하지만, 매킨토시는 렌더링 등에서 훨씬 안정적이었고 UNIX의 장점을 살릴 수 있었으며 강력한 관리도구가 있었습니다. 저희가 매킨토시로 바꿨기 때문에 애플과 좋은 관계를 유지할 수 있었습니다. 아이팟(iPod) 할인도 받았구요.

Dave, Pavel, Chad 그리고 모든 루마 픽쳐스 여러분 시간을 내어주셔서 인터뷰에 응해주셔서 감사드립니다.