1부: 실시간 및 VR 소개

동영상 캡션: 안녕하세요. Autodesk VRED Professional에 대한 새로운 튜토리얼 시리즈를 시작합니다. 주요 기능에 대한 개요를 살펴보고 몇 가지 유용한 정보와 함께 최상의 성능을 실시간으로 발휘할 수 있도록 장면을 최적화하는 방법도 알아보겠습니다.

Autodesk VRED에서 제공하는 가장 중요한 기능 중 하나인 설계 개발을 위한 매우 사실적인 렌더링, 그리고 내부에서 입체적으로 몰입되는 3차원 가상 제품을 실시간으로 평가하거나 가상 현실 안경으로 경험하여 신뢰할 수 있는 평가를 얻는 기능과 함께 방풍 유리에 반사 효과를 비추는 것과 같은 제품 개발 중에 조사할 수 있는 물리적으로 타당한 표현을 마케팅하는 기능부터 시작하겠습니다. 쉽게 액세스할 수 있는 이러한 렌더링 모드를 통해 여러 분야의 사람들이 작업에 대한 매우 사실적인 시각화를 생성할 수 있습니다. VRED는 학생은 물론 엔지니어, 설계자 및 사진사가 폐쇄형 시스템에서 매우 사실적인 결과를 얻을 수 있도록 최적화된 프로덕션 렌더러와 함께 최신 게임 엔진 기능을 제공합니다.

먼저, VRED의 OpenGL이라는 기본 렌더 모드를 살펴보겠습니다. 이 렌더링 기술은 설치된 GPU에서 실행됩니다. 도움말 > GL 정보에서 장면의 현재 비디오 RAM 사용량을 확인할 수 있습니다. 여기서 한 가지 힌트를 얻을 수 있습니다. 성능 문제가 있는 경우 VRAM 부하를 확인하는 것이 좋습니다. 텍스처가 많은 장면 작업 시에는 24GB VRAM 이상의 그래픽 카드를 사용하는 것이 좋습니다.

OpenGL의 경우 기존의 오프라인 렌더링에 비해 두 가지 주요 사항이 있습니다. 첫째, 그림자나 라이트가 미리 계산되고, 둘째, 환경의 반사가 현재 재질로 곱해집니다. 그래서 여기 측면 미러에서처럼 차량 내 자체 반사는 렌더링되지 않습니다. 따라서 환경의 반사는 시각적으로 그럴듯하지만 물리적으로 정확하지는 않습니다. 하지만 나중에 더 정확해집니다. 이 렌더링 모드의 가장 큰 장점은 데이터 세트가 매우 크고 폴리곤이 수백만 개가 있어도 매우 뛰어난 성능을 제공한다는 점입니다. 예를 들어 이 항만 장면을 사용하면 사용된 그래픽 카드에 따라 약 6천 5백만 개의 폴리곤을 매우 적절한 프레임 속도로 렌더링할 수 있습니다. 이 렌더 모드도 기본 렌더 모드이며 단축키 F3 키를 사용하여 활성화할 수 있습니다. 비교를 위해 단축키 F4 키를 사용하여 레이트레이싱을 활성화하고 물리적으로 올바른 반사를 확인할 수 있습니다.

기본적으로 VRED에서의 데이터 처리는 매우 유용합니다. VRED는 Maya 또는 기타 디지털 컨텐츠 작성 도구에서 기존 폴리곤 데이터를 가져올 수 있습니다. 또한 매우 높은 해상도의 스캔 데이터를 실시간으로 로드하고 시각화할 수 있습니다. VRED는 NURBS 정보를 유지할 수 있도록 Catia, Alias, Inventor 또는 Rhino에서 다양한 NURBS 기반 데이터 형식을 가져올 수도 있습니다. 특히 장면을 최적화하거나 그림자를 사전 계산하는 경우 비파괴 작업을 수행할 수 있으므로 상당히 유용합니다. 또한 각 설계 또는 시공 소프트웨어에서 장면 구조를 유지할 수 있습니다.

그림자와 라이트의 사전 계산은 3D 모형에 가소성과 깊이를 추가하고 실시간으로 렌더링의 시각적 신뢰도를 높이는 중요한 도구입니다. 단축키 F7 키를 사용하여 이 렌더링에 액세스할 수 있습니다. VRED는 이에 대한 다양한 전략을 제공합니다. 시각적 결과와 관계없이 두 가지 기본 접근 방법, 즉 정점 기반 베이킹과 텍스처 기반 베이킹이 강조 표시됩니다. 초기 형상 또는 사용 사례에 따라 둘 중 어느 하나라도 더 적합할 수 있으므로 이 두 가지 기본 원칙을 이해하는 것이 중요합니다. 단축키 F5 키를 사용하여 일반 렌더링 모드로 전환할 수 있으며 그림자를 계산하기 전에 형상의 노멀이 올바르게 정렬되도록 하면 됩니다.

정점 기반 베이킹은 라이트 및 그림자 정보를 형상의 각 정점에 기록합니다. 즉, 특별한 UV 레이아웃이 필요하지 않지만 작은 부품 주위에 부드러운 그림자나 강한 코어 그림자를 만들기 위해 형상의 테셀레이션을 변경해야 할 수도 있습니다. 이렇게 하면 폴리곤 수가 늘어나며 메쉬 기반 형상에 대해 실행 취소할 수 없습니다. 그러나 형상이 NURBS로 구성된 경우 이는 문제가 되지 않으며 쉽게 재설정할 수 있습니다. 따라서 이 사용자 친화적인 프로세스를 통해 강조 표시 및 그림자를 매우 쉽게 미리 계산할 수 있습니다.

이 예제를 간단히 살펴보는 것이 좋습니다. 형상에 사전 계산된 정점 기반 그림자가 있지만 아주 깔끔하지는 않습니다. 라이트 및 그림자 베이크 모듈에서 "세분화"를 활성화하여 그림자를 최적화할 수 있습니다. 이렇게 하면 VRED에서 문제가 있는 영역의 형상을 테셀레이트할 수 있습니다. 그러나 앞에서 설명한 대로 이렇게 하면 폴리곤 수가 늘어납니다. 다시 줄이거나 다른 계산 설정을 사용하려는 경우 쉽게 형상을 재테셀레이트하고 원래 상태로 재설정할 수 있습니다. 그러나 재테셀레이션은 각 형상의 NURBS 데이터가 저장된 경우에만 가능합니다.

반면에 텍스처 기반 베이킹에서는 기존 UV 레이아웃 또는 자동으로 처리된 UV 레이아웃을 사용하여 형상에 텍스처로 매핑되는 라이트 맵을 계산합니다. 이러한 텍스처는 외부에 저장하고 내보낼 수도 있습니다. 또한 낮과 밤과 같이 완전히 다른 여러 라이트 시나리오를 장면 내에서 사전 계산하고 변경할 수 있습니다. 그러나 이렇게 하려면 명확한 라이트 맵 UV가 필요합니다. 이 UV를 사용하면 프로세스가 좀 더 복잡해질 수 있으며 UV 편집기를 통한 준비 작업이 필요합니다.

다행히 VRED에서는 두 기술을 결합할 수 있습니다. 이를 통해 현재 사용 중인 형상에 가장 적합한 기술을 반복해서 결정할 수 있습니다.

예를 들어 텍스처 베이킹의 일반적인 사용 사례는 바닥 판과 같이 몇 개의 폴리곤으로 구성된 큰 형상입니다.

그런데 장면 > UV 편집기를 통해 재질 및 라이트 맵 채널의 UV를 제어할 수 있습니다. 예를 들어 이 컨테이너 벽은 UV 공간이 적절히 채워지고 겹침이 없기 때문에 UV가 양호합니다. 또한 UV 세트 탭에서 재질 및 라이트 맵의 UV 세트를 비교할 수도 있습니다. 형상의 UV가 잘못된 경우 VRED에서 자동으로 해결하도록 하거나 수동으로 수정할 수 있습니다. 가장 적합한 방법을 시도하면 됩니다. 이제 베이킹 모드로 돌아갑니다.

이 두 가지 기본 설정 내에서 VRED를 사용하여 조명 모드를 정의할 수 있습니다. 여기서는 앰비언트 어클루젼이 그림자를 만드는 가장 쉬운 방법입니다. 그러나 페이드된 형상만 계산에 고려되므로 가능한 라이트 소스 및 라이트 방향은 무시됩니다. 최소 및 최대 거리 슬라이더를 사용하여 계산에 포함된 객체의 반지름을 정의할 수 있습니다. 이 거리를 줄이면 앰비언트 어클루젼 계산 내의 대비를 늘릴 수 있습니다. 이러한 측면에서 내부의 값을 낮게 지정하는 것이 좋습니다. 또한 인접한 형상에는 동일한 설정을 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 밝기 차이가 발생할 수 있습니다. 라이트 및 그림자 베이크 > 설정 > 노드에서 로드에서 각 설정을 쉽게 확인할 수 있습니다.

반면에 그림자라는 다음 직접 조명 모드에서는 그림자 정보에 대한 사실적인 표현을 생성할 수 있습니다. 여기에서는 HDRI 환경과 같은 활성 라이트 소스가 계산에 포함됩니다. 따라서 라이트 및 그림자 모드가 활성화되면 라이트 정보도 생성됩니다.

요약하면, VRED는 정점 또는 텍스처에 전체 글로벌 일루미네이션 렌더링을 매우 사실적으로 보이도록 하는 라이트 및 그림자 정보를 베이크하므로 실시간으로 이러한 시각적 품질을 표현할 수 있습니다.

마지막으로, 화면 공간 앰비언트 어클루젼 기능을 살펴봐야 합니다. 가시화 > 고급 OpenGL 설정 > 화면 공간 앰비언트 어클루젼 설정에 있는 이 기능은 정점 기반인지 텍스처 기반인지에 관계없이 사전 계산된 앰비언트 어클루젼을 재지정합니다. 따라서 이 기능을 사용하여 몇 번의 마우스 클릭만으로 초기 그림자를 만들 수 있습니다. 그러나 사전 계산된 그림자를 더 잘 표시할 수 있습니다. 또한 활성화된 화면 공간 앰비언트 어클루젼 모드는 실시간으로 성능이 감소합니다.

마지막으로 사실적 렌더링을 위한 또 다른 필수 요소인 HDRI 맵 사용에 대해 살펴봅니다. 사진으로 제작된 HDRI는 몇 번의 마우스 클릭으로 차량 형상에 반사를 생성해 장면의 사실성과 재질의 품질을 높입니다. 이와 동시에 HDRI는 공간 컨텍스트에서 매우 빠르고 쉽게 차량을 준비할 수 있는 환경으로 페이드 인 또는 페이드 아웃할 수 있습니다.

이 시점에서 HDRI의 사용에 대한 몇 가지 간단한 참고 사항을 미리 살펴보겠습니다. 먼저 .exr 형식 대신 .hdr 형식을 사용하는 것이 좋습니다. 다음으로, HDRI 맵의 크기에 유의하십시오. 용도에 따라 8 - 16K 해상도면 충분합니다. VRAM을 쉽게 저장할 수 있고 파일 크기가 커지지 않으므로 두 가지 모두 중요합니다.

시청해 주셔서 감사합니다. 다음에 뵙겠습니다!