1. 개요 (Overview)
- 키샷의 재질은 각 재질별로 사용가능한 옵션들과 함께 사용하기 쉽게 설계되어 있습니다.
예를 들면, Metal 은 금속질감을 표현하는데 필요한 속성들을 조절 할 수 있는 고유의 옵션을
가지고 있고 플라스틱에는 플라스틱 재질을 표현하기 위한 고유의 옵션들을 가지고 있습니다.
키샷의 재질은 숙련된 기술자가 아니더라도 사실적은 재질감을 표현할 수 있도록 디자인되었기
때문에 이런 복잡한 개념들을 모두 이해할 필요가 없습니다. 그러나 작업 전반에 걸쳐 재질이
어떤 식으로 동작하는가에 관한 깊은 이해를 원한다면 참조하시기 바랍니다.
1. Diffuse parameter
- 재질의 특성중에서 이 Diffuse 라는 항목은 다양한 재질타입에서 확인 할 수 있는 속성입니다.
가장 기본적으로 이 Diffuse 라는 항목을 이해하려면 재질의 컬러라고 보셔도 무방합니다만
좀 더 전문적인 내용을 원하신다면 아래의 내용을 참조하시기 바랍니다.
Diffuse 라는 단어는 " To-Scatter " 와 " Spread Out " 으로 다시 정의할 수 있습니다.
좀 더 풀어서 설명하자면 빛이 어떤 물체의 표면에 도달했을 때 그 빛의 분산 (Scatter) 또는
확산 (Spread) 되는 물리적인 현상으로 인해 우리는 그 물체의 색을 인지할 수 있습니다.
이러한 빛의 속성은 재질의 표면이 가지는 특성에 의해 다르게 나타납니다.
예를 들면 거울같은 매끈한 표면을 가진 물체라면 빛은 정반사의 속성을 띄게 되며 이럴때
재질의 표면에 선명한 하이라이트와 주위의 물체를 거울처럼 반사해서 보여주게 됩니다.
반대로 콘크리트 같은 거친 재질이라면 빛은 불규칙적으로 난반사를 이루게 되며 그에 따라
반짝임과 반사등의 특성이 나타나지 않게 됩니다.
Diffuse 항목은 아래 그림의 왼쪽 경우처럼 난반사되서 눈에 보이는 빛의 색상을 결정하는 항목이다.
라고 이해하시면 되겠습니다.
2. Specular parameter
- Specular 속성도 마찬가지로 여러가지의 재질타입에서 볼 수 있는 속성 중 하나입니다.
Specular 는 반사의 속성중에서도 표면이 매끈한 거울같은 재질에서 보이는 반사를 의미합니다.
(난반사가 아니라 정반사가 이루어진다는 의미입니다.)
색상이 검은색으로 설정되어 있으면 반사가 이루어 지지 않고 흰색으로 설정되어 있으면
100% 반사한다는 의미입니다.
금속 재질의 경우 별도의 Diffuse 속성없이 전적으로 Specular 속성에 의해 반사된 컬러만
설정하게 됩니다. 플라스틱 같은 경우는 흰색으로 설정된 Specular 속성값을 가집니다.
Specular 항목을 조절한다는 것은 반사되는 색상과 반사의 강도를 설정한다는 의미입니다.
3. 굴절율 (Refraction index)
- Refracion 항목도 여러가지 재질에서 볼 수 있는 특성 입니다.
Refraction 이라는 단어도 생소할 수 있지만 실제로 우리가 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 물성(物性) 입니다.
수영장이나 목욕탕에서 물속에 잠긴 팔이 휘어보인다던가 하는 것들이 모두 Refraction 의 좋은 예 입니다.
이러한 굴절은 빛이 서로 다른 재질을 통과할 때 발생하는 빛의 속도차이 때문에 발생하는 것 입니다.
이러한 굴절율은 물은 1.33 ,유리는 1.5 , 다이아몬드는 2.4 .. 등으로 각각 숫자로 표기되며, 이는 진공상태에서
빛의 속도를 1로 보고 계산된 수치입니다. (유리는 빛이 진공상태보다 1.5배 느리게 지나간다는 의미입니다.)
좀 더 다양한 굴절율에 대해 알아보고자 한다면 다음 링크의 IOR 값 모음 게시글을 참조하시기 바랍니다.
IOS 값 : http://iori826.tistory.com/211 (클릭하면 이동합니다.)
4. 거칠기 (Roughness parameter) (glossy)
- 거칠기로 번역되는 Roughness 속성도 여러가지 재질 타입에서 볼 수 있는 재질의 한 특성입니다.
번역을 거칠기로 해서 그렇지 실제로는 현미경 수준으로 확인이 가능한 정도의 재질 표면의 요철이라고
이해하시는 게 더 정확하겠습니다. Roughness 속성을 추가하면 빛이 재질의 표면에서 반사될 때
Specular 처럼 깨끗하게 반사되지 않고 표면의 요철에 의해 난반사가 일어나게 됩니다.
(반사값을 주더라도 Roughness 수치를 조절하면 흐릿한 상이 반사면에 맺히게 됩니다.)
Roughness 속성이 추가된 재질은 그만큼 빛에 대한 계산을 더 수행하므로 렌더타임이 증가하는 원인이 됩니다.
(1) 광택 입자 (Glossy samples)
- Roughness 라는 단어와 Glossy 라는 단어를 함께 쓰고 있는데 표면의 거칠기 값을 크게 설정하면
거칠게 (Roughness) 되는 것이고 낮게 설정하면 광택 (Glossy) 난다고 이해하시면 되겠습니다.
이러한 설정은 좀 더 복잡한 렌더링 프로세스를 거치기 때문에 키샷이 좀 더 정확하게 재질의 특성을
표현하기 위해서 좀 더 많은 빛의 입자를 재질의 표면에 할당하고 추적해야 하며 이런 과정을 샘플링(Sampling)
이라고 하고 이때 사용되는 입자를 Glossy Sample 이라고 합니다.
아래의 그림은 하나의 픽셀에서 서로 다른 샘플의 숫자를 할당했을 때를 도식화 한 그림입니다.
5. 고급 사용자용 재질(Advanced Material)
- Advanced 재질은 다양한 재질의 특성을 이해하고 사용하는 고급 사용자를 위한 재질이라고 보시면 됩니다.
다른 어떤 재질보다 많은 숫자의 재질속성들을 편집할 수 있기 때문에 다양한 재질을 만들어 내는데 사용 할 수
있지만 투과성 (Translucent) 재질과 금속성 도장 (Metalic Paint) 재질은 만들 수 없습니다.
사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)
Color |
Specular |
Bump |
Opacity |
YES |
YES |
YES |
YES |
(1) 색상 (Diffuse) - 이 속성은 재질의 색상이라고 이해하시면 됩니다. 투명 재질의 경우 Diffuse 속성이 미치는 영향이 없거나 아주 적습니다. 금속재질의 경우에는 Diffuse 컬러에 영향을 받지 않고 Specular 컬러에 의해 색상이 결정 됩니다. (2) 반사 (Specular) - 이 속성은 씬내의 광원에 의해 재질 표면에서 반사되는 색상과 강도를 의미합니다. 검은색은 반사가 일어나지 않는다는 의미이며, 흰색은 100%의 강도로 반사가 일어난다는 의미입니다. 금속 재질을 만들고자 한다면 이 부분의 컬러를 조절해야 하며 플라스틱 재질을 만들고자 한다면 이 부분을 흰색 또는 회색 (반사의 강도를 줄이고자 한다면)으로 설정하면 됩니다. (플라스틱 재질은 Diffuse 컬러로 색상을 정하고 Specular 항목은 반사의 강도를 조절하는 용도로만 사용합니다.) (3) 반사광 투과 (Specular transmission) - Transmission 은 번역하자면 '투과' 정도로 할 수 있습니다. 유리나 투명한 플라스틱 같은 경우 아주 약간의 빛만을 반사하고 나머지 대부분의 광선을 그대로 통과 시키는데 이러한 성질을 조절하는 항목이 바로 Specular tansmission 입니다. 검은색은 100% 불투명하고 흰색은 100% 투명하다는 것을 의미합니다. 만약 투명한 유리나 플라스틱을 만들고자 한다면 Diffuse 와 관련된 색상을 Black 으로 설정하고 Specular 항목을 White로 설정하면 됩니다. Diffuse 컬러를 완전 검은색이 아니라 짙은 회색정도로 조절을 하면 흐릿한 유리나 플라스틱 재질을 만들 수 있습니다. (4) 분산 투과 (Diffuse transmission) - 위해서 설명한 Transmission 이 유리나 플라스틱에 적용 되는 투과의 개념이라면 Diffuse transmission 은 반투명 물체에 적용되는 개념입니다. 여기서 말하는 반투명은 에칭유리 같은게 아니라 양초라던가 비누, 사람의 피부 처럼 빛이 통과는 하는데 재질을 지나면서 빛이 확산/분산 되어 비치게 되는 그런 재질을 말합니다. 렌더링 연산과정에서 시간을 증가시키는 요인이므로 보통의 경우에는 검은색으로 설정해두고 사용하기 바랍니다. |
위 이미지에서 보이는 두개의 재질은 모든 항목이 같고 왼쪽만 Diffuse transmission 항목만
밝은 오렌지로 설정한 경우 입니다. 다른 렌더링 프로그램에서는 이를 SSS (Sub Scatter Surface)
라는 단어로 사용하기도 합니다.
(5) Ambient
- 이 항목은 직접광의 영향이 미치지 않는 재질에 Self Shadowing 컬러를 설정하는 기능입니다.
이 Self Shadowing 이라는 기술은 게임캐릭터 개발 같은 분야에 많이 쓰이는 개념인데 스스로
그림자를 생성하는 (다른 조명에 의해서 생성되는게 아니라) 기능입니다.
Self Shadowing 이라고 검색을 해 보시면 실제로 게임그래픽 관련해서 자주 언급되는 단어입니다.
특수한 분야가 아닌 이상 이 설정을 건드리는 것은 비현실적인 효과를 야기할 수 있으므로 검은색으로
두고 사용하기를 추천합니다.
위 이미지에서 보이는 두개의 재질은 모든 항목이 같고 왼쪽만 Ambient 컬러를 녹색으로 설정한 경우입니다.
(6) Roughness
- 이 항목은 재질의 표면에 아주 미세한 (현미경으로 확인해야 할 정도의) 거칠기를 생성합니다.
0 으로 설정하면 완벽하게 매끄러운 광택을 가진 재질이 됩니다. 이 값을 증가하면 빛이 재질의 표면에서
분산되면서 더 거친 결과물을 얻게 됩니다.
위 이미지에서 보이는 두개의 재질은 모든 항목이 같고 왼쪽만 Roughness 항목을 0.13 으로 설정한 경우입니다.
6. Anisotropic
- Anisotropic 재질은 재질 표면에 맺히는 하이라이트를 좀 더 디테일하게 제어 할 수 있는 재질입니다.
이 단어를 사전에서 찾아보면 이방성(異方性)의.. 라고 나오는데 한문으로 뜻을 유추해 보자면 다른 방향성을
가진... 이렇게 해석할 수 있습니다.
만일 위에서 살펴본 Roughness 항목으로 재질의 거칠기를 표면하면 하이라이트는 모든 방향으로 균일하게
퍼져보이게 됩니다. 그러나 이 Anisotropic 은 X와 Y 두방향의 거칠기를 각각 조절할 수 있어 하이라이트가
맺히는 모양을 조절할 수 있습니다. 헤어라인이나 Brushed Metal 같은 재질을 표현할 때 사용할 수 있습니다.
사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)
Color |
Specular |
Bump |
Opacity |
YES |
YES |
YES |
YES |
(1) Diffuse - 금속재질을 만들고자 한다면 Diffuse 컬러는 Black으로 설정하는 것이 좋습니다. 만약 검은색이 아니라면 재질은 마치 플라스틱 처럼 보일 것 입니다. (2) Specular - 이 속성은 씬내의 광원에 의해 재질 표면에서 반사되는 색상과 강도를 의미합니다. 검은색은 반사가 일어나지 않는다는 의미이며, 흰색은 100%의 강도로 반사가 일어난다는 의미입니다. 금속재질을 만들고자 한다면 이 부분의 컬러를 조절해야 하며, 플라스틱 재질을 만들고자 한다면 이 부분을 흰색 또는 회색 (반사의 강도를 줄이고자 한다면)으로 설정해야 합니다. (3) Roughness X and Y - 이 항목은 X, Y 두 방향의 거칠기를 각각 독립적으로 설정할 수 있습니다. 이 값을 조절하여 표면에 맺히는 하이라이트의 형상을 조절할 수 있으며, 만약 같은 값 으로 X, Y 의 수치를 설정한다면 모든 방향으로 균일하게 분산되는 하이라이트를 얻을 수 있습니다. 아래 이미지의 왼쪽은 서로 다른 값을 적용한 것이고 오른쪽은 같은 값으로 적용한 이미지 입니다. (4) Angle - 이 각도는 X, Y 의 설정으로 인해 생성된 하이라이트의 방향을 회전하는 기능입니다. 0~360도 사이의 값을 사용할 수 있습니다. (5) Mode - Advanced 셋팅의 Mode는 하이라이트가 퍼지는 방법에 대한 설정을 조절할 수 있습니다. 세가지의 독특한 모드를 제공하고 있으며, 기본으로 제공되는 1은 하이라이트가 선형(Line)으로 퍼지며, 모델의 UV 맵핑과는 독립적으로 작동합니다. Mode 를 0 으로 설정하면 UV 좌표에 영향을 받으므로 모델링 프로그램에서 UV 좌표를 조작했을 경우 이 모드를 사용하게 됩니다. Mode 를 2 로 설정하면 CD 뒷면이나 냄비 바닥처럼 원형 으로 퍼지는 재질을 표현할 수 있습니다. |
(6) Samples
- 만약 샘플의 숫자를 8 이하로 설정하게 되면 재질의 표면은 좀 더 거칠고 노이즈 등으로 인해
완성도가 떨어져 보일 수 있습니다. 이 수치를 증가하면 노이즈가 제거되면서 좀 더 고르고
균등한 퀄리티의 결과물을 볼 수 있습니다. 하지만 렌더타임은 증가하게 됩니다.
왼쪽부터 샘플의 수치를 8, 16, 32 로 설정하고 렌더링 한 결과물 입니다.
같은 Roughness 값이라고 하더라도 이렇게 샘플 수치를 조절함에 따라 결과물이 달라질 수
있다는 점을 기억하시기 바랍니다.
(※ 키샷에 포함된 재질타입의 숫자가 워낙에 많아서 4부분으로 나눠서 게시하도록 하겠습니다.)
출처 - 렌더카우 카페 (http://cafe.naver.com/rendercow)