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Mike McCarthy 와 Michele Bousquet 공저

3D맥스는 여러 가지 멋진 툴들이 있다. 하지만 다이나믹 시뮬레이터는 이제까지 없었다. 3D 장면에서 실제적인 충돌과 반응을 하는 것과 같은 물리적인 다이나믹 시뮬레이션은 어느 프로그램에서나 개발하는데 시간이 걸리고 벅찬 것으로 끝없는 측정값으로 문제점을 가지고 있는 결과들을 수정하는 것은 힘겨운 작업임이 틀림없다.

몇 달전에 우리는 Reactor관한 것을 듣고 놀라움을 감추지 못했다. 디스크릿사는 강력한 높은 위력을 가진 다이나믹스를 만들어 낸 것이다. Reactor는 3D맥스4의 플러그인으로 개발되어 실시간의 인터랙티브한 물리적 기술로 Havok(www.havok.com)에 의해 개발된 것이다.

우리는 Reactor를 실험해보았고 실망하지 않았다. Reactor는 옷감, 로프, 유동체등의 강체와 연체를 시뮬레이션할 수 있고 빠르고 사용하기 쉬운 포괄적인 툴을 가지고 있다. 우리가 시도했던 여러 가지 시뮬레이션들은 비교적 셋업하기 쉬웠고 매번 문제없이 적용이 되었다.

물방울(동영상).avi

컬렉션

Reactor의 다이나믹 시뮬레이션은 여러 가지 다양한 물체를 위한 컬렉션으로 셋업이 되었다. 컬렉션은 가상의 용기가 특별한 타잎의 시뮬레이션을 이용하여 물체를 감싸고 있는 것이다. 강체, 연체, 옷감 그리고 로프등의 컬렉션이 셋업될 수 있고 물체는 언제나 필요할 때 그들에 덧붙여질 수 있다.

컬렉션은 어떻게 물체가 시뮬레이션에서 반응을 할 지를 결정해 준다. 예를 들어 커튼을 만들기 위해 플레인에 옷감효과를 적용시켜 줄 수 있거나 강체효과를 적용하여 바닥과 같은 효과를 만들 수도 있다. 물체는 한번에 한가지 효과만을 적용시킬 수 있으나 차후에 물체가 다른 반응을 하기를 원한다면 쉽게 하나의 컬렉션에서 다른 컬렉션으로 전환도 가능하다.

각각의 물체들은 부피,탄력성, 마찰력등의 효과로 적용이 된다. 이와 같은 물리적 환경설정의 기본 세트에 덧붙여서 각자의 물체는 각자의 컬렉터 타입를 기본으로한 행동을 조절하기 위한 수치세트를 가지고 있다. 예를 들어서 옷감의 물체는 공기저항, 관련밀도,뻣뻣함 그리고 습도등을 조절할 수 있다.

우리는 컬렉터의 특정한 수치들이 범위를 벗어나지 않는 꽤나 완벽한 개수라는 것을 알아냈다. 수치 표시들은 사실 물리학을 좀 알고 있는 사람이라면 알기 쉬운 것들이었다. 이것은 우리가 도움말과 발전된 플러그인들에 동반하는 애매한 수치의 조절을 위한 끝없는 시도들이 필요없이 빠르게 시뮬레이션을 얻을 수 있게 만든다.

약간의 힘을 가하기

일단 컬렉션에 적용된 물체들은 힘이나 시스템들의 영향을 받게 된다. 예를 들어, 보트가 바람의 힘으로 연못을 건너서 움직일 수 있고 모터시스템은 잠수함의 프로펠러를 돌릴 수 있다. 물체는 또한 물체들간의 연결된 탄성인 스프링효과와 특정한 타입의 늘어지는 스프링인 대쉬팟에 의한 영향도 받을 수 있다. 모터효과가 오직 선택한 물체만 움직일 때 바람의 힘은 그것의 부피에 따라서 각 물체의 시뮬레이션에 영향을 준다.

Reacter를 시동해 보면서 우리는 파열의 시스템에 대단한 효과를 개발하게 되었다. 파열은 어떻게 물건들이 충격에 의해서 부서질 것인가에 대한 완성된 컨트롤을 가지고 있다. 예를 들어 파열효과로 의자의 다리를 부서버릴 수 있고 의자위에 강한 힘을 전가할 수 있다.

부서지는 의자(동영상).avi

물 시스템은 물체를 물의 표면에 상호적으로 반응하게 하여 물결과 파문을 만들 수 있다. 물체의 부피는 어떻게 가라앉던지, 움직이던가 고정되있던가에 따라서 어떻게 반응할지를 정해준다. 이 시스템은 아주 빠르고 쓰기 쉽다. 시뮬레이션은 3D맥스에서 만들어진 물체와 물의 오브젝트를 묶어서 공간 감싸기 툴을 이용하여 효과를 낼 수 있다. 이것은 물위에 떠있는 물체의 효과를 뷰포인트안에서 즉시 보여준다. 그러므로 떠있는 배에서 우물에 빠진 동전까지 표현할 수 있는 본 팩키지에서 눈에 띄는 효과라고 할 수 있다.

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쉬운 피드백

3D맥스안에서 다이나믹 시뮬레이터를 통해서 애니메이션을 보고 프레임에 따라보면서 어떻게 각 물체가 반응할 것인가를 키프레임들을 넣어 결정해 줄 수가 있다. 그리고 애니메이션을 스크린위에서 플레이해볼 수 있다. 수치들을 자주 바꿔줄 필요없이 전체를 보면서 시작하여 조금씩 고칠 수 있다.

Reactor 시뮬레이터의 결과물은 좀더 손을 봐줘야 하지만 그러기 전에 일단 결과를 실시간 시뮬레이션 프리뷰로 볼 수 있다. 이것은 완전히 인터랙티브한 OpenGL로 시뮬레이션을 시각화시켜주는 능력이다. 우선적으로 물체를 프리뷰안에서 드래그하여 현재의 힘과 시스템에 대한 세팅에 따라 다른 물체들과의 반응을 볼 수 있다. 예를 들어 옷감조각을 드래그 해서 물위에서 그것의 성질등을 기본으로 어떻게 변형되는지 볼 수 있다. 만약 그것이 맘에 안들면 수치를 고치고 다시 프리뷰하여 점검할 수 있다. 그리고 맘에 들면 완성된 것이다. 그리고 난 다음에야 애니메이션이나 키프레임을 넣는 것이다.

이것이 다른 어플리케이션이 애니메이션 프리뷰를 위해 거쳐야할 명확한 단계이다. 마야에서는 다이나믹스 시뮬레이션은 플레이되어 보기 위해 빠른 프리뷰 렌더링인 플레이 블래스트를 적용해야 한다. Reactor의 프리뷰 윈도우는 더 빠르고 물체가 셋팅된 수치에 따라 어떻게 행동을 할 지에 대한 느낌을 잡을 수 있게 상호작용의 능력을 가지고 있다. 이툴은 정말 별 다섯 개짜리의 수준이다.

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콘스트레인 매니아

Reactor는 또한 자체에 콘스트레인(구속효과)를 가지고 있다. 그래서 다른 물체들과의 관계에 따라 공간에서 어떻게 행동할 것인가를 조절할 수 있게 한다. 예를 들어 핀같은 것에 콘스트레인을 적용시키거나 그들의 로테이션 축을 조절할 수도 있다.

우리는 Reactor의 개발자들이 모든 것들에 관하여 고려를 했다는 것에 대해 깊은 인상을 받았다. 토이카라는 시스템이 있어서 빠르고 쉽게 탈 것의 몸체와 바퀴들을 콘스트레인시켜 줄 수도 있다.

작업에 적절한 툴

같이 작동을 할지 못할지 모를 다른 제품의 프러그인들을 쓰는 것 대신에 옷감 플러그인, 소프트바디 형태조절장치 그리고 물의 시뮬레이션이 한꺼번에 있다는 것은 정말 잘된 일이다. 모든 툴들을 하나의 플러그인 안에 가지고 있다는 것은 하나의 인터페이스로 모든 것을 해결할 수 있다는 뜻이다. 빠르고 효율적인 작업공정을 위해서 커스텀 툴바가 만들어 질 수 있고 오른쪽 클릭의 메뉴로 툴들은 첨가 될 수 있다.

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우리는 모든 툴들이 하나의 장소에 모여서 매우 편리해졋다는 것을 알았다. 처음에 시작할 때 툴바에서 툴들을 집어서 오른쪽 클릭메뉴로 옮기서 쓰기 편한 작업과정에 익숙해졌다.

이것은 Reactor가 다른 팩키지들의 다이나믹툴과 다른 점이다. 예를 들어 마야조차도 다이나믹 모듈에서 작업을 하기위해 여기저기 여러 가지 메뉴와 대화 상자들을 돌아다녀야 한다. Reactor는 휠씬 분명하게 정해지고 쓰기 쉬운 것이다.

유연성

Reactor는 캐릭터 애니메이터까지 도울 수 있다. 만약 스킨이나 물체의 조절자를 가지고 캐릭터를 애니메이션하고 장면안에서 다른 물체에 영향을 주는 동작을 하려고 할 때 그 물체들을 특별한 Deforming Mesh 컬렉션에 적용시킬 수 있다. 이것으로 뼈대나 캐릭터스튜디오의 셋업을 가지고 있는 애니메이션된 캐릭터들이 장면에서 다른 물체들에 영향을 줄 수 있는 능력이 생기는 것이다.

이것들을 실제적으로 보이게 하기위해 Reactor는 MAX스크립트와 함께 스크립트화 할 수 있어서 이프로그램에 좀더 복잡한 유연성을 적용할 수 있다. 스크립트를 이용해서 물체들에게 여러 가지 환경을 설정해 줄 수 있는 것이다. 이것은 가장 자주 쓰는 수치들을 보여주는 커스텀 플로터를 만들 수 있거나 자주 이용하는 컨스트레인을 적용하는 것을 스크립트로 정해줄 수 있다는 뜻이다.

우리가 Reactor에서 맘에 들게된 또 다른 것은 물리적인 havok 파일을 다른 곳에서 쓰기 위해서 불러오기를 할 수 있다는 것이다. 그중 정말 대단한 것은 웹을 위한 것이다. 매크로미디어의 디렉터8.5에서 쇼크웨이브 3D신을 브맥스와 havok 물리적 신(.hke) 로부터 불러와서 Reactor와 쇼크웨이브의 웹을 위한 인터랙티브한 포맷으로 적용시킬 수 있는 것이다. 이것은 다른 게임들이나 인터랙티브한 내용을 작은 사이즈의 쇼크웨이브를 통해서 개발시킬 수 있는 훌륭한 방법이다.

(이미지 클릭하면 쇼크웨이브 애니메이션 전환)

작업속도

이러한 모든 기능을 볼 때 Reactor에서의 작업이 상당히 느릴 것이라고 생각할 지도 모르겠지만 사실 보통 1.33기가 펜티엄에 512메가 램의 환경에 알맞게 작동을 한다. 화면재생율이 3D맥스의 보통 작업들과 비교할 만하다. Reacor의 작업속도는 실시간 시뮬레이션 프리뷰와 완전 최적화된 선택에 기인한다고 본다. 프록시 오브젝트와 자동 오브젝트의 최적화등으로 시뮬레이션을 더욱 빠르게 할 수 있는 다양한 방법들이 있다. FFD 조절자를 이용하여 소프트바디들을 더욱빠른 옵션으로 만들어 낼 수 있다는 것을 알아냈고 이것이 매우 유용한 것이라는 것도 깨달았다.

우리가 오직 불편한 점이 있다고 말할 수 있는 것은 많은 폴리곤수를 가지고 옷감 시뮬레이션하는 속도이다. 우리는 이것을 적은 폴리곤의 옷감을 이용하여 작업을 한다음 시뮬레이션후에 부드럽게 처리하는 것으로 해결점을 발견했다. 그러니까 시뮬레이션을 무척빠른 속도로 작업한 다음 더많은 폴리곤 옷감에 적용한다는 것이다.

다음 버전에서 우리는 토이카처럼 좀더 많은 미리제작된 컨스트레인을 보게 되길 바라고 또한 물의 물결과 파문에서 약간의 물의 튀김의 기능으로 물체가 물에 닿을 때 특정한 각도의 힘으로 스프레이가 발사되게 하길 권한다.

무엇보다도 우리는 Reactor의 다이나믹 시뮬레이션에 상당히 만족했다. 3D맥스4에서 결점없이 결합되어 잘 고려된 툴들의 배열과 어떤 타잎의 물리적인 시뮬레이션의 실행에 대한 훌륭함들이 그것이다. Reactor는 쓰기쉬운 수치 세트, 실시간 프리뷰의 스피드등의 완성을 통해 애니메이터의 툴박스에 훌륭하게 첨가된 것이다.

가격정보

디스크릿사 제작의 3D맥스4의 플러그인은 $1,000로 판매되고 있다.

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