변위 매핑이란?

변위 매핑 이해하기

변위 매핑의 정의

변위 매핑은 텍스처 맵을 기반으로 모델의 기하학을 조정하여 모델에 디테일을 추가하는 3D 모델링 기법입니다. 변위 맵을 지형도로 생각해 보세요. 여기서 봉우리와 골짜기가 모델 표면의 디테일에 해당합니다.

변위 맵의 이점

높은 사실감

모델의 실제 기하학을 대체하여 더욱 사실적인 분위기를 연출할 수 있습니다. 대부분의 자연 속 개체는 매끄럽거나 완벽하지 않으므로 가변적인 텍스처를 추가하면 3D 개체가 실감나게 보입니다.

섬세한 디테일

변위 맵은 수동으로 구현할 수 없거나 시간이 많이 걸리는 복잡한 디테일을 추가합니다.

깊이감과 입체감 강조

변위 맵에는 표면의 텍스처에 깊이, 빛, 그림자를 더하는 ‘봉우리’와 ‘골짜기’가 있습니다.

변위 맵 vs. 표준 맵

3D 디자인에서 표준 맵 사용

표준 맵은 빛이 표면에서 반사되는 방식에 집중합니다. 모델의 기하학을 변경하지 않고 깊이감 있는 느낌을 연출할 수 있습니다. 어두운 영역과 밝은 영역을 칠해 물리적으로 존재하지 않는 텍스처를 보는 것처럼 눈을 속입니다.

변위 맵과 표준 맵 비교

두 기법 모두 깊이와 텍스처를 제공하지만 실행 방식이 다릅니다. 변위 맵은 개체 표면의 실제 메시를 변경하는 반면, 표준 맵은 조명에만 영향을 줍니다.

예를 들어, 벽돌 벽의 3D 모델을 구축한다고 가정해 보겠습니다. 표준 맵은 벽돌에 빛과 그림자를 표시하여 입체적으로 나타내는 반면, 변위 맵은 각 벽돌을 표면에서 물리적으로 밀어내 보다 역동적이고 사실적으로 표현합니다.

변위 맵과 표준 맵을 함께 사용할 때의 이점

변위 맵과 표준 맵은 서로 다르지만 그렇다고 해서 함께 사용할 수 없다는 것은 아닙니다. 실제로 두 기법을 결합하면 매우 사실적인 결과물을 얻을 수 있습니다. 표면은 물리적으로나 광학적으로 텍스처링되어 실제와 같은 3D 모델을 만들 수 있습니다.

변위 매핑의 원리

변위 매핑은 모델의 기하학을 변경하여 모델의 섬세한 디테일을 살립니다. 텍스처의 모양을 시뮬레이션하는 것이 아니라 모델의 표면에 실제 텍스처를 추가합니다.

입력: 고해상도 변위 맵

변위 맵은 다양한 회색 음영이 개체의 일부가 가져야 하는 변위, 즉 움직임의 수준을 나타내는 회색 음영 이미지입니다.

• 흰색 영역은 가장 높은 지점, 즉 봉우리입니다.
• 검은색 영역은 가장 낮은 지점, 즉 골짜기입니다.
• 회색 영역은 스펙트럼에 따라 다릅니다. 회색이 진할수록 낮아지고, 연할수록 높아집니다.

출력: 표면 디테일이 포함된 섬세한 3D 모델

변위 맵이 완성되면 모델에 적용합니다.

1. 맵 읽기. 3D 모델링 소프트웨어는 변위 맵의 회색 음영 값을 읽습니다.
2. 기하학 변경. 이 값을 기반으로 모델 메시의 꼭짓점을 밀거나 당깁니다. 그러면 모델에 새로운 텍스처 표면이 만들어집니다.
3. 렌더링. 기하학을 조정한 다음 모델을 렌더링합니다. 빛이 새로운 표면 디테일과 상호 작용하여 빛과 그림자가 사실적으로 드리워집니다.

변위 맵 구현을 위한 단계별 가이드

소프트웨어 툴 필요

1. 3D 모델링 소프트웨어. 기본 3D 모델을 생성하거나 가져오려면 Blender, Maya, 3ds Max 등의 소프트웨어가 필요합니다.
2. 텍스처 페인팅 소프트웨어. Adobe Substance 3D를 사용하여 모델에 맞는 고품질 변위 맵을 생성할 수 있습니다.
3. 렌더링 소프트웨어. 모든 3D 모델링 툴에는 렌더러가 내장되어 있지만, V-Ray, Render Man 등 전문 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.

3D 모델 준비

텍스처가 효과적으로 추가될 모델을 선택합니다. 변위 맵이 제대로 작동하려면 모델의 폴리곤 수가 많아야 합니다. UV 언래핑을 사용하여 변위 맵이 3D 모델 주위를 감싸는 방식을 지정합니다.

변위 맵 가져오기 및 적용

3D 소프트웨어에 변위 맵을 로드합니다. 변위 맵에 재질을 할당하고 빠르게 렌더링하여 변위 맵이 어떻게 표시되는지 확인합니다. 최종 모습은 아니지만 진행하기 전에 대략적으로 계획을 세울 수 있습니다.

원하는 결과에 맞게 설정 조정

• 변위 강도 또는 높이. 변위 효과의 선명도를 제어합니다.
• 세분화 수준. 세분화 기능을 사용하여 디테일이 필요한 영역에서 메시를 세밀하게 조정할 수 있습니다.
• 매끄럽게 하기. 변위를 모델과 매끄럽게 혼합하는 매끄럽게 하기 옵션을 사용하여 자연스럽게 전환되도록 합니다.

예제 및 활용 사례

변위 매핑은 다양한 산업 분야에서 사용되는 강력한 기법입니다.

건축 시각화

건축가는 변위 매핑을 사용하여 모델에서 벽돌 벽, 돌길, 지붕 타일에 텍스처를 추가합니다.

캐릭터 모델링

영화 애니메이터와 아티스트는 변위 맵을 사용하여 캐릭터의 얼굴에 주름, 흉터, 모공 등을 추가합니다. 이 기법은 사실적인 의상, 갑옷, 생명체 피부를 만들 때도 유용합니다.

게임 디자인

비디오 게임 디자이너는 변위 맵을 사용하여 산, 계곡, 분화구가 있는 몰입형 3D 환경을 만듭니다. 나무 껍질, 자갈길, 무기 등을 생동감 있게 표현하여 몰입감 넘치는 디지털 경험을 제공합니다.

팁 및 모범 사례

• 조명을 일관되게 유지하세요. 조명이 변위 맵에 균일하게 비치도록 합니다. 빛과 그림자로 인해 변위가 왜곡될 수 있으므로 디자인을 마무리하기 전에 조명을 꼼꼼히 확인합니다.
• 고해상도로 설정하세요. 변위 맵이 디테일할수록 결과가 좋습니다. 그러나 고해상도 모델은 경우에 따라 과하거나 로드 시간이 너무 오래 걸릴 수 있으므로, 활용 사례를 고려하세요.
• 폴리곤 밀도를 고려하세요. 변위는 기하학을 물리적으로 변경합니다. 모델에 폴리곤이 충분하지 않으면 결과가 투박하거나 왜곡되어 보입니다.

Adobe Substance로 사실감을 높여보세요

변위 매핑은 복잡한 디테일과 깊이감을 더해 3D 모델에 생동감을 불어넣는 필수 기법입니다. Adobe Substance 3D와 같은 툴은 변위 맵을 간소화하므로 창작에만 몰두할 수 있습니다. Substance 3D의 직관적인 인터페이스를 통해 초보자나 전문가 모두 고품질의 변위 맵을 정교하게 적용할 수 있습니다.

디자인에 생동감을 불어넣고 싶다면 Adobe Substance 3D의 강력한 변위 매핑 기능을 사용해 보세요.