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Under the Hood

Maya의 Arnold 렌더러로 볼륨 디스플레이스먼트 기술 실험하기

작성자: Lee Griggs

VFX 및 애니메이션 분야의 주요 제작사들은 그래비티에서 가디언즈 오브 갤럭시 2에 이르는 다양한 영화 제작에 Arnold 렌더러를 사용해 왔습니다. Arnold는 실제 및 세트의 조명 기술을 사용해 장면을 손쉽게 렌더링할 수 있는 방법을 제공하여 소프트웨어 기능 관리보다는 창작물의 예술적인 측면에 더 집중할 수 있도록 지원합니다.

저는 개인적으로 디자인 제작 과정에서 사실적이며 하이퍼 리얼리즘적이고 초현실적인 추상 효과를 얻기 위해 수년 동안 Arnold를 사용해 왔습니다. 디자인 작업을 할 때는 사진과 전통적인 예술에서 주로 영감을 얻습니다. Pinterest 등의 사이트는 영감을 얻기에 좋은 장소입니다. 잠시 컴퓨터 앞에서 벗어나 시간을 갖는 것 역시 그만큼 중요합니다. 명상을 하거나 공원을 산책하거나 조용한 곳에서 커피를 즐기는 것도 아이디어를 얻는 좋은 방법입니다.

Standard Volume Shader

저는 최근에 새로운 기술에 대한 실험을 시작했습니다. Arnold 5 에 새로 추가된 기능인 Standard Volume 쉐이더를 사용하고 있는데 VDB 볼륨과 함께 사용되는 경우가 많습니다. 이 쉐이더(Shader)는 일반적으로 연기, 불, 구름 등의 보다 전통적인 효과를 위해 사용됩니다. 하지만 그 활용 가능 범위를 알아보기 위한 실험을 시작하면서 이전에 작업했던 어떤 것과도 다른, 시각적으로 흥미롭고, 상세하며 독특한 모습을 생성하는 특이하고 남다른 방법을 찾았습니다. 저는 이 기술을 볼륨 디스플레이스먼트라고 부릅니다.

다른 아티스트들에게도 볼륨 디스플레이스먼트에 관해 알리고, 저도 이제 막 탐구하기 시작한 이 기술의 다양한 창의적인 사용 방식을 실험해 볼 기회를 갖고 싶습니다. 또한 이 기술은 Maya, 3ds Max, Cinema4D, Houdini 및 Katana 등의 지원되는 모든 3D DCC 도구에서 사용할 수 있습니다.

Maya 와 Arnold 에서 볼륨 디스플레이스먼트 기술을 이용해 이 이미지를 생성한 방법을 안내해 드리겠습니다.

이 이미지는 제가 전에 생성해 두었던 VDB 파일에서 시작되었습니다. 저는 이미지가 형상처럼 보일 때까지 밀도를 높이기 시작했습니다. 볼륨에 추상적이면서도 사실적인 외관을 부여하는 효과를 줍니다.

Camera Projection and Depth of Field

텍스처가 두드러지기를 원했으므로 카메라 프로젝션(Camera Projection) 노드를 이용해 카메라를 통해 유기적으로 보이는 텍스처 맵을 프로젝션했습니다. 저는 계속 확장되고 있는 텍스처 맵 라이브러리를 보유하고 있으며 기존 CG의 모습에서 벗어나는데 도움이 되는 유기적 텍스처 소스를 좋아하는 편입니다. 다른 프로젝션 유형도 시도해 보았지만 원하는 상세 수준을 제공하지 못했습니다.

그런 후에 일부 프로젝션 효과를 숨기기 위해 Depth of Field를 추가했습니다. 처음에는 약간 낯설어 보였지만 마음에 드는 모습이 나올 때까지 계속했습니다. 제게는 이것이 서로 다른 텍스처와 프로젝션을 실험하는 과정이었습니다. 조언을 드리자면 모두 시도해 보는 것이 좋습니다. 시행착오가 있고 제대로 작동하지 않는 경우도 많지만 제대로 될 경우 상당히 많은 것을 얻을 수 있습니다. 여기에서 나타난 결과는 일종의 심해의 느낌이었던 것 같습니다.

Range Shader

저는 얼기설기한 넝쿨을 흐려지게 하는 데 사용했던 방법을 정말 좋아합니다. 볼륨 음영처리 효과의 위치를 변경해 원래 텍스처의 입력 값을 다시 매핑하기 위해 범위 쉐이더(Range Shader)를 사용했으며 이렇게 볼륨에 간격과 구멍을 생성했고 대조 효과를 더했습니다. 범위 쉐이더는 특이하고 예상치 못한 결과를 얻기 위해 텍스처를 조작하는 데 종종 유용하게 사용됩니다. 최종 이미지에는 출력 최대값으로 4를 사용했습니다. 거의 산호와 같은 견고한 물체의 느낌이 나타났습니다.

Scatter and Transparent Colors

디스플레이스먼트 텍스처를 색상과 연결하려고 시도했지만 원하는 모습을 얻지는 못했습니다. 그 대신 Standard Volume 쉐이더의 분산 및 투명 색상 설정을 사용해 색상을 제어했습니다. 분산(Scatter)은 조명 아래의 볼륨 밝기입니다. 이것은 흡수되기보다는 분산되는 빛의 비율입니다. 다시 말하지만, 이것은 원하는 효과를 얻기 위한 실험에 대한 설명입니다.

조명에 관해서는 이미지 가장자리를 통해 약간의 후광 효과가 보이도록 만들고 싶었습니다. 배경에 1개의 HDRI 광원을 추가했고 투명(Transparent) 색상 설정을 빛이 투과할 수 있도록 조정했습니다.

Depth of Field 없이

Volume Ray Depth

볼륨 광선 깊이(Volume Ray Depth)를 이용하면 광선 유형에 따라 빛의 재귀를 제한하는 구성을 설정할 수 있으며 장면이나 이미지에 대한 뚜렷한 차이를 생성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 볼륨 광선 깊이를 늘려 볼륨 내에 여러 분산(scattering) 바운스를 추가할 수 있었습니다. 이를 통해 원하는 깊이를 달성할 수 있었지만 렌더링 시간이 길어졌습니다. 다행스럽게도 대화식 Arnold RenderView의 테스트 렌더링은 대단히 속도가 빠르므로 이 과정을 상당히 빨리 진행할 수 있었습니다. 전반적으로 볼륨이 훨씬 사실적으로 보이게 되었으므로 가치 있는 시도였으며 최종적인 결과에 더욱 가까워질 수 있었으므로 창의적인 마무리 및 구성 과정에서 수 많은 후속 작업 시간을 줄일 수 있었습니다. 볼륨 음영처리 네트워크는 가능한 한 간소하게 유지하는 것이 좋습니다. 네트워크가 자주 계산되므로 볼륨 측면에서 렌더링 시간과 관련해 중요한 사항입니다.

Get under the hood

지금쯤이면 아마 아셨겠지만 저는 실험을 대단히 좋아합니다. 특히 Arnold 렌더러로 무엇을 할 수 있을지 알아보는 실험일 경우 더욱 그렇습니다. Maya에서 작업하는 것이 제게는 가장 편하지만 볼륨 디스플레이스먼트 기술은 다른 Arnold 지원 응용프로그램에서도 사용할 수 있습니다.

볼륨 디스플레이스먼트 기술을 사용하기 위해 필요한 것은 최신 버전의 Maya와 저의 무료 볼륨 쉐이더 파일이 전부입니다. 이미 Maya 멤버쉽을 구매했다면 준비가 완료된 것입니다. 무료로 Maya를 사용해 보고 싶으시다면 여기를 클릭하십시오.