본 글의 원문은 fxguide의 The State of Rendering Part1을 번역/의역한 것으로 법적인 저작권은 모두 fxguide에 있습니다. 본 글을 번역한 INFORMALITY VFX Team은 일찍이 영어를 포기했던 사람들로 영어를 잘 못하기 때문에 번역과 의역이 원문의 내용과 상이한 부분이 많을 수가 있습니다. 그 점을 고려하시고 읽으셔야 하며, 글의 흐름이 비교적 깔끔하지 못한 점 양해 부탁드립니다. 본 글의 번역 목적은 번역을 잘 하고자함이 아닌 번역하는 우리 팀이 읽고, '프로'가 아닌 배우는 사람들에게 조금이라도 디테일한 정보를 전달하기 위함입니다. 부족한 것이 많은 글입니다. 번역과 의역에 관한 피드백이나 주석이 필요한 부분은 댓글로 달아주시면 신속히 수정해드립니다.
( 파트2 : http://vfxteam.tistory.com/189 )
서브 타이틀
매주 화요일 금문교가 내려다 보이는 샌프란시스코 반도 북단 Presidio(프레시디오)에 위치한 ILM의 본사에서 ILM의 모든 슈퍼바이저들의 점심 모임이 있다. 이 모임에선 슈퍼바이저들은 시시때때로 다양한 주제로 의견을 나누고 토론을 한다. 슈퍼바이저 Ben Snow(벤 스노우)는 ILM의 엄청난 양의 기술혁신과 오스카상을 가지고 있는 수많은 VFX 슈퍼바이저들이 "아주 대단하고, 회사가 가진 매우 중요한 것 중 하나"라고 말한다.
그들의 대화에서 종종 렌더링이 언급된다. 그렇지만, 감독들은 각자 리드하고 있는 프로젝트에서 빠듯한 예산을 가지고 그 엄청난 샷들을 최대한 리얼리티하게 완성해낼지 결정해야하기에 렌더링이 대부분의 감독들이 신경쓰는 화제는 아닐 수도 있다. ILM은 RenderMan(렌더맨)의 모든 권한을 가지고 수년 동안 주 렌더러로 사용해왔다. "슈퍼바이저급 회의에서 '렌더러에 무지한 사람을 원하는가'에 대해 수 많은 논의를 나눈 결과, 만약 누군가 Arnold(아놀드)를 사용하고자 하면 본인이 사용할 수 있어야 하고, 만약 내가 렌더맨을 사용하고자하면 난 렌더맨을 사용할 수 있어야 한다."라고 벤 스노우가 설명을 이어나갔다.
ILM은 렌더링이 단순히 끊임 없이 값을 구하기 위해 필요한 간단한 솔루션으로 생각하지 않는다. 현재 ILM은 유일하게 아놀드, V-Ray, 렌더맨과 Modo(모도)와 같은 새로운 렌더러들 까지 다양하게 렌더러로 사용하고 있다.
벤 스노우가 fxguide에서 설명한 것처럼, Pixar(픽사)에서 함께 했던 팀에 대한 얘기를 풀어나갔다. "난 사실 거의 렌더맨만 사용하는 ILM(대부분 렌더맨 유저)의 보수적인 사람이다. 그래서 난 늘 렌더맨에 관한 선입견을 어느 정도 갖고 있고, [진주만 _Pearl Harbor](2001)을 제작할 때 우린 GI(Global Illumination)을 솔루션으로 사용하려고 힘쓰며 Mental Ray(멘탈레이)를 사용하였으며, [아이언맨 _Iron Man](2008)에서 우리는 다른 회사와 작업을 공유할 때 아이언맨 슈트의 쉐이딩이 일치하는지 확인하기 위해 멘탈레이에서 확인을 했다." 하지만 그들은 최종적으로는 렌더맨을 사용했다.
퍼시픽림. 이 샷에 Arnold를 사용했다.
스타트렉 : 인 투 다크니스. 이 이미지는 Arnold로 렌더 되었다.
"모든 렌더러들은 각각 다른 부분의 장단점을 가지고 있어서 ILM은 각기 다른 모든 렌더러들을 사용한다."고 벤 스노우가 덧붙인다. "아놀드는 렌더맨 다음으로 우리에게 중요한 렌더러가 되어 그 장점을 최근에서야 미약하게 확인할 수 있었지만, 난 최근 몇 영화에서 매우 발전하고 활약한 '아놀드'에 대해 말하고 싶다. 그리고 우린 각 영화마다 다양하게 사용한 렌더러들 사이의 쉐이더의 이식(교류를 위한)을 마무리했다." 예를 들어 올해 ILM에서 [스타트렉 : 인 투 다크니스 _Star Trek : In to Darkness](2013), [퍼시픽림 _Pacific Rim](2013), [론 레인저 _The Lone Ranger](2013)에서 아놀드와 함께 다른 렌더러들이 사용되었다.
렌더맨은 어떤 여타 프로덕션 렌더러들을 비교할 수 있는 '황금 표준(금본위제)' 즉, 기준이 되는 반면, 아놀드는 프로젝트들의 다양한 스타일을 위한 매우 빠른 프로덕션 렌더러로 호평을 받고 있다.
하지만 사람들은 자기가 좋아하는 렌더러에 대해서만 매우 열정적이다. 그 이유는 렌더맨과 아놀드 말고도 뛰어난 프로덕션 렌더러들이 수없이 존재하며, V-Ray는 퀄리티 대비 스피드 그리고 훨씬 개방적인 커뮤니티 접근 방식으로 아놀드 보다 더 사용되고 있고, Maxwell(맥스웰)은 전용 라이팅 시뮬레이터의 접근성과 놀라운 정확도를 사용할 수 있다는 사실에 많은 사람들이 맥스웰을 좋아한다. 그리고 지금까지 어플리케이션과 함께 제공되어 사용된 렌더러(ex. Scanline Render)는 좋은 결과를 내기 힘들었지만, 최근 Side Effects(사이드 이펙트)의 Mantra(만트라)와 모도의 렌더러는 업계에서 인정을 받고 있다. 그리고 새로운 렌더러들의 등장과 GPU vs CPU라는 흥미로운 대결, 또 완벽한 클라우드 기반의 렌더링과 데스크탑에서 빠르게 볼 수 있는 렌더링 프리뷰(RT)까지 여러 다양한 이유들이 존재한다.
Maxwell 렌더의 고급스러운 Caustics를 보여주는 이미지.
이 글(fxguide의 인기 있는 The Art of Rendering의 후속편)에서 우리는 Visual Effects(시각효과 or VFX)와 Animation(애니메이션) 분야에서 함께 사용되는 렌더러에 대해 알아본다. part.1 에서는 렌더링에 대한 배경지식과 이슈를 다루고, part.2에서는 각 회사별 독점 인터뷰를 토대로 인기 있는 주요 렌더러 14개를 소개한다.
서브 타이틀
우린 파트 1에서 렌더링 분야의 핵심 이슈에 중점을 뒀다. 2013년 올해 렌더맨의 25주년을 축하하며 '픽사의 렌더맨'의 저자이자 렌더맨의 공동 개발자인 롭 쿡(Rob Cook _Pixar RenderMan co-founder)은 렌더링에 대해 "각 화면의 픽셀은 그저 하나의 색일 뿐이지만, 당신은 픽셀에 가까운 환경까지 전부 파악해 픽셀의 컬러를 생각해야 한다."고 fxguide의 렌더맨의 역사에 대한 특집 기사에서 말했다.
롭 쿡은 1984년 아티팩트(Artifacts)와 앨리어싱(Aliasing) 감소를 위한 랜덤 샘플링 계산의 개념을 세운 'Key Ray Tracing'에 대한 논문을 발표했다. 이 논문은 Ray Tracing(레이트레이싱)에 대해 하나의 지표로 주장되었고, 렌더맨의 스펙이 처음 공개되었을 때 레이트레이싱이 가능한 렌더 솔루션으로 받아들여졌다. 그러나 롭 쿡의 논문 발표 약 29년이 지나도록 여전히 수년간 렌더맨에 레이트레이싱을 적용하지 않았단 것을 고려할 때 레이트레이싱의 비경제적인 부분은 주목할만한 문제다. 그러나 이후 픽사의 [몬스터 대학교 _Monsters University](2013)에서 논문의 핵심 원리를 사용해 영화 전체에 완벽하게 레이트레이싱을 사용하였다.
*역자 주_ Artifacts : 부적절한 샘플링의 결과로 만들어지는 Pixel의 결함으로 Aliasing과 동일한 현상으로 동의어로도 사용이 된다. 어떤 컴퓨터 그래픽에서든 보고 싶지 않은 부분을 가리키는 용어로 한마디로 피부의 뾰루지 같은 존재.
렌더링의 방정식은 1986년 제임스 카지야(James Kajiya)가 발표하였고, Path Tracing(패스트레이싱)을 방정식의 필수 근사치나 수치 해석을 위한 알고리즘으로 도입했다. 10년 후 라포춘(Lafortune)은 양방향성 패스트레이싱을 포함한 많은 개선 방안을 제시하였고, 대도시와 같이 큰 환경에 라이트를 배치하는 등의 어려운 장면에서의 성능을 높이기 위해 기존의 패스를 기반으로 빛을 산란시키는 방법을 에릭 비치(Eric Veach)와 레오니다스(Leonidas J. Guibas)가 1997년에 도입하였다.
제임스 카지야의 오리지널 렌더링 방정식은 다음과 같은 빛의 세 가지 특정한 원칙을 지킨다.
1. GI(Global Illumination)의 원리
2. 등가(Equivalence)의 원리 _반사된 빛은 방출되는 빛과 동일
3. 방향(Direction)의 원리 _반사된 빛과 산란된 빛은 방향을 가짐
fxguide는 형식 없이 조사하며 아래와 같은 분야의 주요 동향을 확인했다.
1.1 - GI(Global Illumination)
1.2 - Ray Tracing vs Point Solutions
1.3 - IBL(Image Based Lighting)
1.4 - 상호작용
1.5 - GPU
1.6 - 렌더팜과 클라우드 렌더링
1.7 - 오픈 소스
1.1 GI(Global Illumination)
유독 일본에서만 논-리얼리스틱 렌더링이 필요한 작업이 엄청난 가치를 지니지만, 업계 최상의 트렌드는 리얼리스틱 렌더링으로, 이것은 글로벌 일루미네이션(GI) 렌더링과 반사광/컬러 블리딩/실제 라이팅 샘플 이미지를 제공하는 것과 점점 더 물리적으로 그럴듯한 쉐이더와 조명의 사용을 의미한다.
GI에서 가장 많이 사용되는 방식은 분산 레이트레이싱(Distribution Ray Tracing), 패스트레이싱(Path Tracing) 그리고 포인트 기반 글로벌 일루미네이션(Point Based GI)이 있다. 각각의 방식들은 샷을 셋업 하는 라이팅 아티스트나 테크니컬 디렉터의 모든 복잡하고 기술적인 관점으로부터 영향받은 장점과 한계를 가지고 있다.
Monsters University : 렌더맨에서 렌더되었다. by Pixar
글로벌 일루미네이션이 최초로 사용된 장편 영화는 최근 H. 크리스텐슨의 논문(Multiresolution Radiosity Caching for Efficient Preview and Final Quality Global Illumination in Movie <2012> H.Christensen et al.)에서 언급된 영화 [슈렉 2 _Shrek 2](2004)였다. 슈렉 2를 작업한 이곳 드림웍스(PDI/DreamWorks)에서는 직접광 계산과 표면의 2D 텍스쳐 맵을 저장하고 분산 레이트레이싱을 사용하기 위해 싱글 바운스 글로벌 일루미네이션(Single-Bounce GI)을 계산하여 사용했다.
논문에서 언급된 것처럼 씬에서 2D 텍스쳐를 필요로 하는 여러 서페이스를 사용하려면 파라미터화를 해야 한다. "이레디언스 애틀러스(Irradience Atlas) 방식과 유사하지만 서페이스에서 3D 텍스쳐 맵(브릭 맵 _Brick Maps)을 사용할 땐 2D 파라미터화가 전혀 필요하지 않다. 두 가지 패스 모두 사용하는 방법으로는, 직접광을 계산해 2D나 3D 텍스쳐 맵에 저장한 하나의 패스와 최종 렌더링을 위한 하나의 패스를 사용하는 것이다." 샘 어쌔디언(Sam Assadian)의 Clarisse iFX에서 언급된 것처럼 이레디언스 맵(Irradience Map)은 프레임마다 생성할 필요 없이 한 번 생성한 후 베이크만 하면 된다. "물론 이레디언스 맵의 플리커와 큰 노이즈 현상은 별로 좋지는 않다." 어쨌든 이레디언스 맵은 한 번 렌더링을 해서 라이트 정보를 저장하는 것으로 전체적인 렌더링 속도 향상과 일정한 렌더링 시간(안정적인 시간)을 유지할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
패스트레이싱은 레이트레이싱의 한 형태로, 브루트포스 언-바이어스드 글로벌 일루미네이션(Brute-force Unbiased GI) 방식으로써 아놀드로 렌더 된 소니 픽쳐스 애니메이션(Sony Pictures Animation)의 [몬스터 하우스 _Monster House](2006)에서 최초로 확인할 수 있다. 패스트레이싱의 장점은 포인트 클라우드 처리 방식 또는 바이어스만큼이나 복잡한 쉐이더를 거의 사용하지 않는다는 점이다. 패스트레이싱 렌더러들은 라이팅 디자인을 하는 동안 인터렉티브한 빠른 피드백을 제공하는 특정 방법 중 하나다. 일반적으로 모든 레이트레이서의 문제는 노이즈라고 할 수 있다. 일반적인 수준에서 당신이 노이즈가 반으로 줄기를 원한다면 광선의 양은 네 배가 되어야 할 것이다. 언 바이어스 레이트레이싱은 주어진 충분한 광선이 정확한 솔루션으로 모일 수 있다는 점에서 매우 확실할 것이다. 레이트레이싱은 확률에 의해 만들어지고, 충분한 광선이 방출된다면, 샘플링 결과 산정대신 변화량을 0으로 감소되어 이 솔루션은 정확한 결과를 도출한다. 무한하거나 무척 많은 복합적인 광선의 방출 총량은 비선형 노이즈 커브가 함께할 때 특별히 실행 될 수 없으므로, 다음과 같은 세 가지의 옵션이 필요하다.
다른 정확한 솔루션 사용 - 브릭 맵과 같은 것, 그리고 부분적인 레이트레이싱 솔루션 또는 스캔라인 렌더러를 말한다.
매우 빠르고 정확하게 광선이 렌더링 되도록 간결하고 정확한 코드를 작성한다.
보다 빠르고 정확한 광선이 패스트레이싱의 핵심이다.
레이트레이싱 구조의 핵심은 일반적으로 분배 함수의 확률에 의해 결정되는 랜덤 샘플을 이용해 라이팅 문제를 해결하는 개념이지만, GI를 얻기 위해서 당신은 라이트 샘플을 어떻게 얻을 것인지와, 어떤 머티리얼(쉐이더/BRDF 등)에 의해 다른 광선(반사광 등)이 방출되는지, 더 정확히 말하자면 빛에 영향을 미치는 모든 것들에 대해 생각할 필요가 있다. 그런 이유로 당신은 라이트가 반사를 일으키는 원리를 알고, 언제든지 씬에서 반사광이 있는 오브젝트를 확인해서, 우리가 라이팅과 함께 거대한 라이트 돔이나 이미지 기반 라이팅(Image Based Lighting)이 무엇인지 알고 있는 큰 예시가 되어준다. 이미지 기반 라이팅에는 돔(Dome)이나 스피어(Sphere)에 일반적으로 HDR 이미지가 맵핑된다. 그 돔이나 스피어는 언제나 빛을 발산하는데 또 다시 거대한 스피어 라이트를 샘플링해야하는 중요한 이유다. 이런 이유로 우린 모든 라이팅의 복잡성 때문에 월드(씬)를 다시 만들기보단 아무것도 하지 않는 쉬운 선택을 하기도 하지만, 확실히 이런 부분은 또 다른 모든 부분에 영향을 미치게 될 것이다.
앞서 말한 스피어와 같은 조명의 형태로 사방으로 에너지가 바운스 되고, 모두 합산될 것이라고는 누구든 생각하기 쉽다. 다른 말로 만약 라이트가 투시면에 반사되면 반사광은 광원으로부터 오는 빛보다 광량이 많지 않을 것이고, 만약 라이트가 투시면에서 더욱 멀리 떨어지게 되면 그때 반사광은 역제곱 법칙에 따라서 실제로는 감소해버려서 더 강하지 않게 보일 것이다. 우리는 이런 현상이 현실세계에서 모든 라이트의 움직임으로부터 비롯된다는 것을 안다. 이런 정확한 라이트의 특성과 정확한 머티리얼의 특성에 대한 이해를 통해서 우리가 말하고자하는 것은 "물리적으로 그럴듯한 라이트와 쉐이더"이다. (우리는 이 기사를 위해서 물리적 라이팅과 물리적 쉐이더와 같은 비교적 쉬운 용어를 사용할 것이고, 이는 실제로 업계에서 사용하는 것과 매우 유사하다.)
당신이 레이트레이싱과 물리적 라이트와 쉐이더를 반드시 사용해야하는가? 그건 절대 아니다.
애니메이션과 VFX의 수백만에 달하는 프레임 또한 지금까지 레이트레이싱과 물리적 라이트와 쉐이더 없이 제작되었고, 지금의 트렌드는 두 경우 모두 아니지만 레이트레이싱과 물리적 라이트/쉐이더는 VFX와 애니메이션 업계에서 지배적인 추세가 되어왔다. 그리고 "Ray Race"가 중심이 된 현시점에서 조명과 늘어나도 여전히 부족한 메모리비용, 렌더비용은 다소 부담스럽지 않아 더 좋은 생산결과를 낼 수 있지만, 우리는 수많은 논-레이트레이싱 솔루션을 시도할 것이다.
지 아이 조 : 리텔리에이션. ILM에서 V-Ray로 렌더된 이미지.
레이트레이싱의 가장 큰 단점 중 하나는 메모리 요구사항이 높다는 것이다. 이런 측면에서 봤을 때 렌더맨이 역사적으로 놀라운 부분 중 하나가 바로, 25년 전의 RAM 사용량을 여전히 능가하고 있으며, 게다가 레예스(REYES) 알고리즘 스캔라인 렌더러와 레이 하이더(Ray Hider)를 모두 포함한 어떤 복잡한 렌더링이든 가능하다는 점이다. 물론 렌더맨이 성공적인 역사만 있다는 것이 아니란 점은 놀랍지만, 렌더맨을 창립한 과학자들이 만들어낸 완벽한 성공이었다. (렌더맨이 오늘날 여전히 유효한 해결방법이며, 앞으로도 그럴거라는 것을 보여준다.) 우리는 이런 역사 이래, 꽤 많은 것을 누리고 있지만, 아놀드, V-Ray, 맥스웰, 그리고 클라우드 기반의 라고다(Lagoda)와 GPU 옥테인(Octane) 렌더러 같은 새로운 프로그램들은 항상 경쟁 속에서 더 빠르고 더 정확한 레이트레이싱 이미지를 렌더하기 위해 노력하였고, 끝내 오늘날 렌더맨과 나란히 위치할 수 있었다.
멕스웰 렌더러의 SSS(Sub Surface Scattering) 쉐이더.
경쟁? 지금에서 말하자면 불과 18개월 전 우리가 Art of Rendering을 쓴 이후 상황은 극적으로 변했다. 새로운 렌더러들과 완전히 새로운 접근방식이 발표된 것이었다. 새로운 렌더러와 접근방식은 렌더러에 극적인 향상을 가져왔고, 없어지고 팔렸다. 물론 이러한 과정은 사실 전혀 의미가 없다. 일단 렌더링은 꽤 예측 가능한 발전 분야이고, 그 변화가 매우 빠르게 움직이고 있다. 파트 2의 글 내용은 우리가 완성한 20개의 인터뷰와 14개의 주요 프로덕션 렌더링 플랫폼에 대한 내용을 포함하고 있다. 우리는 애니메이션과 VFX를 위한 프로덕션 렌더러들로 주제를 잡았고 게임 엔진은 물론 GPU 렌더링과 모바일 제품은 전혀 신경쓰지 않았다. 어쨌거나 Art of Rendering은 많은 칭찬을 받았지만 거기에 불만을 가진 독자들도 물론 있었다. 첫 기사를 다른 말로 인용을 해보자면, "렌더링은 이제 마치 종교와 같은 것이다."
1.2 레이트레이싱 vs 포인트 솔루션
레이트레이싱은 GI의 유일한 처리방법이며, 주 경쟁자는 포인트 기반 글로벌 일루미네이션이다. 사실 전문용어로는 '광선의 일부 방출을 포함한 하나의 논 풀 레이트레이스 솔루션을 가진다'고 말하는 것처럼 어렵고 혼란을 일으킨다. 하지만 단순하게 '레이트레이싱'이 풀 언-바이어스 레이트레이싱이나 패스트레이싱을 의미하는 것으로 생각하며 글을 읽자.
반지의 제왕. SSS가 적용되어 제작된 골룸.
SSS(Sub Surface Scattering)의 예시
레이트레이싱에 대해 논의하기 전에 현실 세계에서 다양한 솔루션의 결과를 종합하여 어떻게 포인트 기반 GI 작업을 할 것인지 이해하는 것이 중요하다. 예를 들어, 픽사는 최신 작품 [몬스터 대학교](2013)에서 처음으로 레이트레이싱과 물리 기반 라이팅 & 쉐이딩을 사용하였지만, 서브 서페이스 스캐터링(Sub Surface Scattering _SSS)을 위해서는 여전히 포인트 기반 솔루션을 사용했다(어쩌면 픽사의 다음 작품에선 사용이 되지 않을 수도 있다). SSS는 특히 붉은 빛 파장을 표면(피부) 바로 아래에서 라이트를 부드럽게 산란하여 생성해 플랫해 보이는 플라스틱에 비해 매끄러워 보이는 표면을 만들어주는 방법이다. 어쨌든 SSS는 캐릭터 애니메이션의 핵심이지만 새롭지는 않다. 예를 들어 2004년 fxguide 인터뷰 참고하자면, 조 레터리(Joe Letteri _Weta Digital 시니어 VFX 슈퍼바이저)는 영화 [반지의 제왕 _Lord of the Rings](2001)의 원본과 '골룸'의 룩 원형 제작을 시작했을 때 핵심적인 부분에 SSS를 사용하였다. 하지만 SSS는 매우 비용이 높고 브루트포스 레이트레이서에서 어렵게 만들어졌지만, 포인트 소스 솔루션(Point Source Solution)을 이용하여 수월하게 완료할 수 있었다.
(영상 _업데이트 예정)
fxguide는 Weta Digital의 조 레터리와 그의 스튜디오에서 물리 기반 라이팅 & 렌더링의 등장에 대해 대화를 나눴다.
포인트 기반 GI는 비교적 정확하고 빠른 새로운 방식이며 또한, 레이트레이싱과는 달리 노이즈가 없는 결과를 만들어낸다. "포인트 기반 GI가 영화 [캐리비안의 해적: 망자의 함 _Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest](2006)과 [서핑 업 _Surf's Up](2007)에서 처음 사용된 이후 40여 개가 넘는 다른 주요 영화들에서 사용되었다."
포인트 기반 GI는 멀티 패스 방식으로 :
첫 번째 패스에서, 포인트 클라우드는 직접적으로 조명을 받은 마이크로폴리곤들로부터 생성된다.
두 번째 패스에서, GI의 n-1 만큼의 반사는 포인트 클라우드로 계산된다. (오직 싱글 바운스만 필요하다면 두 번째 패스는 스킵할 수 있다)
세 번째 패스에서, 간접조명은 포인트 클라우드로부터 계산되고 렌더된다.
당연히 포인트 기반 방식은 멀티패스의 특성으로 인터렉티브한 라이팅 디자인에 적합하지 않다. 픽사는 2012년 H. 크리스텐슨의 논문을 통해서 포인트 기반 방식의 접근방식의 최신 틀을 잡았다. 이 기반 방식은 마이크로 폴리곤 버텍스들의 그리드로부터 포스트 쉐이딩 라디오시티 수치를 저장한다. 라디오시티를 캐싱하여, 픽사 팀은 직접광과 간접광 모두 캡쳐와 재사용하였고, 쉐이더의 수치를 감소시켰다. 쉐이딩이 각각의 포인트들과 함께하기보다는 포인트 그리드를 쉐이딩하여, 그들의 접근 방법은 레예스(REYES) 스타일의 SIMD 쉐이더 실행에 적합했다(즉 논-레이트레이싱). 저자는 자신의 방법과 유사한 그레이그 워드(Greg Ward)의 이레디언스 캐시 처리방법을 지목했다. 그레이그 워드는 라디오시티와 HDR이란 큰 분야의 진정한 선구자이다(2005년 fxguide의 Art of HDR 글에서 참조).
몬스터 대학교 제작 초기 픽사는 논-풀 레이트레이스 솔루션을 사용하기로 계획했었지만, 문제는 바로 레이트레이스 GI없이 거대하고 엄청난 지오메트리와 복잡한 쉐이더가 있는 몬스터 대학교의 장면이 제작됨을 의미했다. 픽사 팀이 병목현상의 이유를 매우 느린 레이트레이싱 타임이 아닌 낭비된 시간이라고 간주할 때 :
디스플레이스먼트(Displacement),
라이트 소스(Light Source), 그리고
광선이 닿는 부분의 서페이스 쉐이더(Surface Shader).
주석: 쉐이더 계산시간에는 텍스쳐 맵 룩업, 절차적 텍스쳐(Procedural Texture) 생성, 그림자와 BRDF 계산, 쉐이더 셋업과 오버헤드 실행, 외부 플러그인 호출 등을 포함한다.
1.2.1 물리적으로 그럴듯한 라이팅과 쉐이딩
최근 가장 중요한 트렌드는 바로 물리 기반의 쉐이딩과 라이팅으로의 변화다. Solid Angle(솔리드 앵글, 아놀드 렌더 제작사)의 마르코스 파하르도(Marcos Fajardo)는 세계의 모든 프로덕션과 스튜디오가 변화중인 프로세스에서 작업할 수 있도록 이러한 방식으로 바꾸는 것에 대한 의견을 말했다. "이러한 변화는 업계 전반에 걸쳐 일어나고 있고, 벌써 각 회사들은 변화를 받아들이는 중이거나 이미 변화 했거나 둘 중 하나이며, 이 변화에 대해서 지난 10년 동안 난 엄청난 노력을 하였고, 마침내 업계의 변화를 봤을 때 나는 정말 기뻤다." 파하르도는 업계에서 변화에 반대하던 사람들의 의견마저 바꿔놓았고, 물리 기반 쉐이딩/라이팅의 최고의 지지자로 증명될 것이다. 솔리드 앵글은 업계 전체의 중심에서 프로덕션 환경에서의 물리적으로 그럴듯한 라이팅 & 쉐이딩과 함께 패스트레이스 GI의 중요한 변화를 만들었다(매우 타이트한 스케쥴에서의 효율적인 비용을 의미).
패스트레이스 언 바이어스 레이트레이싱의 인기의 핵심은 매우 리얼리티한 이미지를 만드는 동안 아티스트들이 일상을 즐길 수 있기 때문이다. 한마디로 라이팅 아티스트들을 보다 편하게 해준다.
아티스트들은 일부 오래된 파이프라인 속에서 작업하면서 직접 몇 백 개의 라이트와 복잡한 쉐이더를 셋업해야 했지만, 어떤 이들은 자신들만의 C++ 코드 스타일로 트릭을 사용하여 문제를 해결했었다. 라이팅 아티스트들은 때때로 그냥 앉아서 그 수많은 라이트를 on/off 하며 모두 점검해야 했었다.
대부분의 회사들이 물리적인 라이트와 쉐이더를 빠른 렌더링의 수단으로 제공하였다고는 말하지 못하겠지만, 확실히 일부 클라이언트들은 물리적 라이트와 쉐이더를 만드는 아티스트들의 일이 비교적 쉽고, 렌더링 시간보다 아티스트의 시간이 비싸다고 생각한다.
하지만 에너지 보존(Energy Conservation)과 물리적 라이트와 쉐이더들은 새로운 패스트레이싱 렌더러에만 제한된 것이 아니었다. ILM은 얼마전 [아이언맨 2 _Iron Man 2](2010)부터 이러한 접근방식을 채택했다(2011년 우리의 ILM의 벤 스노우와의 긴 인터뷰에서 볼 수 있다).
그 인터뷰에서 보면 이 프로세스는 실제로 [아이언맨 2] 이전에 [터미네이터: 미래전쟁의 시작 _Terminator: Salvation](2009)에서 시작 되었다 :
보다 새로운 표준화 된 라이팅 툴은 [터미네이터]에서 모든 샷에서는 아니지만 두 개의 큰 대표적인 시퀀스에서 사용 되었다. 이 영화를 위해서 ILM에서는 아티스트들의 멋진 경쟁을 통해 새로운 툴이 만들어졌다. 많은 팀들이 새로운 툴과 트릭을 만들어 행복해하였고, 객관적으로 말해서 그것들을 매우 효과적으로 사용했다. [터미네이터]에서 많은 치트 툴과 하이브리드 된 이 방식을 아티스트들이 알고 있었고, 소중히 했기에 ILM이 영화에서 잠깐이나마 사용할 수 있었고, 조금 밖에 향상되지않은 라이트는 물리적으로 그렇게 정확하지는 않았다.
이러한 경험을 통해 ILM의 팀은 [아이언맨 2]를 위한 수단으로 에너지 보존 시스템을 사용하였다.
이 새로운 시스템은 라이트가 훨씬 더 실제의 라이트 처럼 처리되기 위한 방법으로 에너지 보존(Energy Conservation)이라는 법칙을 사용한다. 이 말은 즉, 표면에서 반사된 빛은 절대로 표면을 비추는 빛 보다 더 밝을 수 없다는 것이다.
예를 들어, 디퓨즈(Diffuse)와 앰비언트(Ambient) 라이트와 마찬가지로 전통적인 CG 분야에서 스펙큘러 하이라이트(Specular Highlight)와 리플렉션(Reflection)의 개념은 독립적인 컨트롤과 개념이었다. 그래서 바로 아래 이미지를 보면 예전의 스펙큘러 모델에서는, 만약 당신이 3개의 라이트를 가지고 아래를 비출 때를 가정하면(세 개의 광선은 각각 표면보다 아래에 있는 한 지점을 비춘다), 스펙큘러의 사이즈가 변하는 경우에 스펙큘러 사이즈가 늘어남에 따라 포인트 라이트로부터의 스펙큘러는 어두워지지 않았다. "이것은 실제 우리가 ILM에서 수년동안 사용했던 스펙큘러로, 실제로 지표각(Grazing Angle)에서 훨씬 밝은 스펙큘러를 얻었고 현실의 스펙큘러 수치는 예측하기가 매우 어렵다."고 벤 스노우가 말했다.
*역자 주 : 지표각(Grazing Angle)이란 입사파와 입사점에서의 경계면이 이루는 각. 입사각 또는 반사각의 여각(餘角)이 된다.
이전의 라이팅 툴 모델.
바로 아래 이미지를 보면 새로운 에너지 보존 시스템에서 표준화 된 스펙큘러의 기능은 리플렉션이 기능을 수행하는 것과 동일한 방식으로 작동한다. 스펙큘러 사이즈가 증가함에 따라, 스펙큘러의 세기(intensity)는 감소한다. 이전의 시스템은 이러한 법칙을 아는 아티스트가 언제나 필요했고, 폭 넓게 얻은 하이라이트로만 스펙큘러를 감소시킬 수 있었다. 한편 좋은 아티스트들은 룩 디벨롭(Look Development)에 전념해야하는 것을 알고 있지만, 동일한 모델에서의 다른 머티리얼은 다르게 작용할지도 모를 뿐만 아니라 때때로 오브젝트들은 다른 라이팅 환경에서 다르게 실행될 수 있으며, 각 환경 셋업마다 직접 하나씩 조정해야할 수도 있다.
에너지 보존 라이팅 툴 모델.
에너지 보존(Energy Conservation)을 개발한 [아이언맨 2]에서의 작업은 에너지 보존 법칙이 업계 전반에 퍼지는 발단이 되었다. 현재 전반적인 렌더링 시스템은 물리적 기반 라이팅과 쉐이딩을 위한 셋업만이 가능하게 되어가는 추세다.
하지만 그동안 ILM은 IBL을 포함한 다른 작업에 박차를 가하고 있었다. 아래를 참고하자.
1.2.2 샘플링의 중요성과 Multiple Importance Sampling(MIS)
만약 당신이 위와 같은 레이트레이싱 시스템으로 옮길 경우, 우리가 설명 한 것 처럼 레이트레이싱은 당신이 작업을 할 때 핵심이 되어줄 것이다. "보다 빠르고 정확한 광선을 목표로." 하지만 그것이 무엇을 의미하는가?는 아래서 설명한다.
당신에게 주어진 수많은 광선들은 성공적으로 씬의 일부분을 해결하는데 필요하다는 걸 감안할 때, 당당신이 광선의 사용을 낭비하지 않도록 픽요한 곳의 샘플링만을 높이는 방법에 적합하다. 이건 중요한 샘플링(Importance Sampling)의 예술이며, IS라는 이름처럼 샘플링은 정말 중요하다.
아래에 현재 업계에서의 IS의 4단계가 있다 :
1. 언-다이렉트 브루트포스 렌더러와 같은 것은 IS를 가지고 있지 않다.
2. 환경 샘플링(Environment Sampling)은 단순히 환경 라이트나 돔 라이트를 가지고 있는 렌더러를 말한다. ex) Modo
3. 지능적으로 라이트와 머티리얼 두 가지 균형 모두를 가지고 있는 렌더러. Multiple Importance Sampling(MIS)은 분명히 '최신식'이라고 생각 될 수 있다. ex) RenderMan
4. 어드밴스 MIS - SSS와 같은 다른 솔루션의 범위까지 IS를 적용할 수 있다. ex) Arnold
에릭 비치(Eric Veach)
MIS의 개념은 새로운 것이 아니다. 에릭 비치(Eric Veach)는 1997년 자신의 스탠포드 대학교 박사학위 논문에서 이를 처음으로 언급했다. 이 논문은 바로 다음해 SIGGRAPH(시그라프)의 핵심 프레젠테이션으로 이어졌다. 아놀드의 개발자 마르코스 파하르도는 핵심적인 작업을 위해 이 논문을 1~2년 마다 계속해서 읽는다고 말했다. "그의 논문 발표 이후 줄곧 모든 단일 연구원들이 이 논문을 읽었다는 건 놀라운 일이다"라고 마르코스 파하르도는 지적했다. 에릭 비치의 렌더링에 대한 이해는 매우 깊었고, 이 모든 것 보다 놀라운 것은 1997년이라는 이 논문의 출판이라는 것이다.
지금의 렌더러 환경에 있는 이 획기적인 MIS 작업 핵심의 구현은 시몬 프레모즈(Simon Premoze)와 크리스토프 헤리(Christophe Hery)가 ILM에 있는 동안 완성하였다. (프레모즈는 최근까지 더블 네거티브(Double Negative)에 있다가 현재는 ILM에서 리서치 엔지니어를 맡고있다.) 이후 프레모즈는 시그라프에서 진행을 마무리 하였고, MIS는 레이트레이싱과 함께 렌더링의 중요한 부분이 되었다.
크리스토프 헤리는 [몬스터 대학교](2013)에서 MIS를 사용했고, 에릭 비치(Eric Veach)의 박사논문을 통해 Power 2 공식 또한 해결했다. 흥미롭게도, 그것은 최근 픽사가 사용중인 공식 렌더맨 소프트웨어와 별반 차이가 없는 몇가지 경우 중 하나이다. 픽사의 대부분의 렌더맨 팀은 수행 스케줄을 초과하는 것을 보류할지 그다지 깊게 생각하진 않았지만, 이러한 새로운 접근 방식에 대한 어드저스트먼트(조정)의 특징은 인상적이라는 의견을 얻었다. (몬스터 대학교에서의 물리적으로 그럴듯한 쉐이더에 대해 2013년 fxguide의 기사에서 더 공부할 수 있다)
MIS의 능력에 대한 이해를 하기 위해 에릭 비치의 박사학위 논문 전문을 참고할 필요가 있고, 이건 여전히 의미있는 일이다.
에릭 비치의 논문에서 바로 아래 이미지의 왼쪽은 IS에 효과적인 BSDF 머티리얼 샘플, 오른쪽은 라이트 소스에 효과적인 샘플을 보여준다. 여기엔 두 샷 모두에 총 5개의 라이트가 있고 IS 세팅을 제외하고는 모두 같은 셋업 상태다. 만약 상단 라이트를 비활성 했을 때, 뒤에있는 4개의 라이트들은 모두 같은 밝기를 갖고 있고, 라이트의 사이즈가 커짐에 따라 흐린 광원이 나타난다. 앞에 있는 기울어진 4개의 패널은 패널 뒤의 라이트를 반사한다. 뒤에 있는 패널은 글로시(glossy)하고, 앞쪽 패널은 그보다 더 디퓨즈(Diffuse)하다.
다음에 주목해보자, BSDF에 효과적인 왼쪽의 작은 포인트 라이트는 샘플이 부족하다. 예를 들면 아래 거친 플랜에서 왼쪽 아래는 매우 노이즈가 심한 반면, 같은 BSDF가 적용된 오른쪽 라이트는 만족할 만큼 반사가 되었다. 오른쪽 라이트의 크기는 크고, 머티리얼의 높은 샘플링으로 인해 보다 깔끔한 반사가 일어났다. 오른쪽의 이미지는 강한 인텐시티의 작은 라이트로 인해 멋진 라이트 이펙트(강렬하고 깨끗한)가 펼쳐지지만, 오른쪽의 큰 라이트는 노이즈가 심한 것을 볼 수 있다. 우리의 효과적인 라이트 샘플링은 콘트라스트에 영향을 받는 것을 알 수 있는데, 정확히 말하자면 우린 때때로 효과적인 BRDF(BSDF)와 라이트에 영향을 받는 보다 디퓨즈한 표면과 큰 라이트가 필요할 것이다.
고맙게도 위 내용은 MIS를 사용하는 정확한 방법을 알려준다. 이것은 그나마 최신 렌더러들도 따라하기 매우 어려우며, 사실상 렌더맨의 최신버전 이후 MIS를 사용하여 렌더된 이미지들은 제한이 있어 결과가 좋지 않았고, 아놀드도 별반 다를 게 없었지만, 당신은 내가 직접 세팅한 V-Ray 세팅을 얻을 수 있다(이 방법은 그럴일은 절대 없겠지만, V-Ray의 어떤 하급의 방법에 대해 말하는 것이 아니다. 그렇지만 모든 렌더러들이 노이즈를 깨끗하게 하는 것과 같은 '나쁜' 렌더러를 만드는 것이 목표는 아니다).
fxguide에서 아미드 라자비(Amid Rajabi)가 V-Ray 바로 이전 버전에서 제작한 V-Ray에서의 라이트/BRDF 샘플과 V-Ray의 어댑티브 DMC 샘플러(Deterministic Monte Carlo Sampling) 두가지 모두를 다룬다.
이미지를 클릭하면 큰 버전으로 볼 수 있다.
(8bit 이미지를 클리핑할 에정인 4개의 키라이트들은 크기와는 상관없이 같은 밝기로 보이지만, 유동 포인트 렌더 아웃풋에서 4개의 키라이트들은 각각의 이미지들을 따라 보다 큰 사이즈를 얻어 값이 감소한다.)
아래에에 오토이(Otoy)의 옥테인 GPU 렌더러의 Difference Using Importance Sampling의 예를 보여준다.
GTX 680 + GTX Titan 하나씩을 사용해 '옥테인 렌더러 Standalone 1.20'에서 패스트레이스 SSS를 리얼타임으로 렌더했다. 17,000개 이상의 트라이앵글로 이루어진 헤드 모델을 Light Stage와 함께 스캔해보았다.
1.3 이미지 기반 라이팅(Image Based Lighting)
우리는 얼마 전까지만해도 라이트 프로브(Probe) 샘플링과 여러가지 돔 라이트들의 새로운 결합을 신경써왔고, 그러면서 실제로 물리기반 라이팅 & 쉐이딩과 함께 IBL을 사용해 성장했었다.
[몬스터 대학교](2013)에서, 픽사의 애니메이션 유닛은 물리적인 라이트와 쉐이더만으로 프로젝트를 진행하지 않고 "IBL" 또한 사용하였으며, IBL은 현실 세계의 '야외장면'을 사용 할 때 필요한 라이팅 샘플이었고, 그 환경과 유사하게 세팅한 CG 환경에서 여러 구성요소들을 매치하기 위해 사용되었다.
1.3.1 Pixar의 [Monsters University _몬스터 대학교](2013)에서의 경험과 Splat
최근 fxguide는 픽사에서 픽사 팀의 핵심적인 부분을 IBL을 사용한 물리 기반 쉐이더와 라이팅 솔루션으로 풀 레이트레이스에 가깝게 변화시킨 글로벌 테크놀로지/리서치 TD인 크리스토프 헤리와 함께 [몬스터 대학교]와 그들이 개발한 IBL 툴에 대한 인터뷰를 했었다. 픽사 팀을 변화시킨 실제 이야기의 설명에 더해 크리스토프 헤리는 우리와 함께 새로운 스플랫(Splat) 툴에 대해 얘기를 나눴다.
[몬스터 대학교]를 다뤄보자면, 픽사의 팀은 라이팅 돔에 페인트(맵핑이나 텍스쳐링을 의미하는)하는 툴과 비슷한 몇 개의 새로운 툴들을 만들어냈다. 그 뿐만 아니라 당신은 IBL을 사용해 물리적으로 함께 할 수 있었지만, 만약 당신이 원한다면, 당신은 IBL을 향상시키거나 가치있는 'Splats'를 훌륭하게 실행할 수 있었다. 이 툴은 IBL 돔에 페인팅중인 아웃풋을 보는 동안 인터렉티브한 피드백을 제공한다. 그리고 실제 맵을 다양하게 할 뿐만 아니라 단순히 스크래치(임시 메모리/디스크)로 부터 IBL을 만드는 것에 이르기까지 라이팅 아티스트들을 위한 IBL Interactive Fast Paint System에 적응하게 한다. "그것은 IBL을 제작하는 예술적인 방법,"이라고 그는 설명한다, "결국 픽사에서 우리는 모든 것을 종합하여 모든 샷을 만들어냈고, 그건 단순히 사진을 '플레이트'한 것이 아니다." 처음에 크리스토프 헤리의 샷은 실제로 그저 룩 디벨롭과 함께 IBL에 도움을 주엇을 뿐이었다. "나는 샷 프로덕션을 하는 동안 IBL 사용을 전혀 기대하지 않았지만, TD들은 예술적인 페인트를 할 수 있었던 우리에게 이 인터페이스를 만든 것에 대해 물어보고 IBL을 무척 좋아해줬고, IBL은 텍스쳐/프로세스를 임의로 입력하는 것일 뿐에 지나지 않지만 좋은 피드백을 받을 수 있었다."라고 그가 설명했다. "그들은 몇 가지 경우에서 말 그대로 블랙 텍스쳐와 스크래치로부터 출발했고, 나는 예술적인 페인팅이 있는 이곳에 더 강한 라이트 소스와 보다 더 높은 디퓨즈 루머나서티(Diffuse Luminosity)를 원한다." 픽사의 팀은 때때로 샷 라이팅에서 해방되었으며, IBL을 사용하는 툴은 라이브 액션을 매칭하기 위해 만들어졌고, 그리고 그들은 그저 몬스터 대학교의 등장인물들을 비추는 라이트와 페인트에 사용했다. 물론 IBL은 씬에서 어떤 것과 협력하여 작업 할 것이다. IBL은 라이팅에 활력을 불러넣지만, 픽사 팀이 무엇을 고집하든지 IBL이 포토그래픽 HDR이라고 하면 그들은 분명 실제 이미지를 참고하여 어떤 캐릭터든 바운스로 인해 밝아질 것이다. 현재 페인팅은 돔에서 직사각형에 이르기까지 그저 평평하게 할 수 없지만, 어느 정도 부분으로 나눠 둘러싸고, 컬러와 노출을 이해한다면, 그때 리얼타임 피드백에 가깝게 이미지를 만들 수 있다.
각각의 라이트들은 씬에서 프로파일과 라이트의 앵귤러 에미션(Angular Emission) 형태에 대한 Cosine Power를 가지고 질감표현 또한 할 수 있다. 추가하자면 '차광판'이나 약간의 프로젝션도 가능하다. 차광판은 픽사의 몬스터 대학교에서 실제 세계에서 가능한 것 보다 더 많은 차광판 조정 라이트를 허락했다, "그렇지만 우리는 물리적 현상을 깨지 못할 거라 믿었다," 헤리가 말했다, "우리는 언제나 작업에 있어서 어느 정도 그들이 먼저 원했던 것으로부터(UI와 상호작용에 의해서) 어느정도 유지할 수 있다고 믿었지만, 모든 시스템을 위태롭게 할지 모르는 암호화를 반드시 해야 하는 것은 아니었다." R&D 팀은 물리적으로 그럴듯한 방법에서 현실과 가까운 툴에 이르기까지 새로운 방법과 새로운 유사점(Analogies)을 개발했다. "그것을 작업할 때 정말 좋았고, R&D 팀은 매우 기뻐했다."
*역자 주 _ Cosine Power : Specular의 퍼지는 면적을 의미한다. 마야 기준으로 이곳 참고 : http://yongbae.egloos.com/925714
1.3.2 [The Great Gatsby _위대한 개츠비](2013)에서의 경험
[위대한 개츠비 -The Great Gatsby](2013)를 제작한 애니멀 로직(Animal Logic)은 그들만의 코드와 렌더맨을 연동한 독특한 파이프라인을 가지고있다. 오스트레일리아 최고의 필름, 애니메이션 & VFX 스튜디오인 애니멀 로직의 리드 라이팅 아티스트인 매트 에스텔라(Matt Estela)에게 들을 수 있었다.
위대한 개츠비를 위한 팀은 픽사 렌더맨의 패스트레이서를 포함한 애니멀 로직만의 파이프라인을 사용하였다. 그들은 작업물을 포함한 긴 역사로부터 렌더맨과 같은 많은 툴들을 가지고 모두 작업했다. 매트 에스텔라는 최근 오토데스크(Autodesk) 이벤트에서 그들의 직업인 라이팅 아티스트에 대해 다음과 같은 농담을 했다 "진짜로 보이게 만드는 것, 멋져 보이게 만드는 것, 그리고 제시간에 렌더해 만드는 것".
특히 익스테리어를 위한 인바이어런먼트 라이트와 키라이트의 조합을 포함한 공통된 솔루션을 시작했다. 매트 에스텔라는 공통된 솔루션이 부드러운 그림자와 전체적인 색조로 인바이어런먼트 라이트 제작자가 리얼리즘하게 제작할 수 있도록 하지만, 그건 정말 비싼 라이트를 사용한 것이라고 설명했다. "그것은 멘탈레이의 돔 라이트와 조금 비슷하다"고 그는 덧붙였다.
(최종 렌더/합성 by 애니멀 로직)
이 접근 방식을 사용하면 엄청난 결과를 만들어내지만 일부 노력없이는 엄청난 결과를 낼 수 없다. 만족할 만큼 적은 노이즈와 메모리 사용을 포함한 렌더 타임을 가진 렌더러 이전에 두 가지의 핵심 문제가 있다. "우리의 오래된 시스템은 렌더에 8GB RAM을 사용 할 수 있었고, 우리의 새로운 시스템은 64GB RAM을 사용하며, 우리는 쉽게 많은 데이터를 메모리에 넣어 교환할 수 있다." 팀은 물리적인 쉐이더와 라이팅의 새로운 접근방식으로의 변화를 매우 성공적으로 해내 만족 시켰고, IBL의 사용으로 기술적으로나 예술적으로나 모두 성공하였다.
위대한 개츠비의 첫 작업으로부터 매트 에스텔라는 fxguide를 통하여 IBL을 사용한 테스트 셋업과 함께 어떤 방법으로 그가 창의적이었던 라이트 작업을 했는지에 대한 예시를 이끌어갔다.
그림 1:
상단에 소트트 쉐입/하드 엣지 지오메트리인 2마리의 고양이와 범블비가 포함된 심플한 테스트 씬이 있다.
가장 왼쪽 끝 위에 크롬 재질의 스피어가 있고 그 아래 디퓨즈 재질의 스피어가 있다. 이 스테이지에서 크롬 스피어에서 볼 수 있는 멀리 떨어져 있는 하나의 Sun 라이트 시뮬레이팅으로 씬을 비췄다. 그것은 그림자를 가지긴 했지만, 다른 필(Fill) 라이트는 보이지 않는다.
그림 2:
우리는 흰색 단색으로 이뤄진 돔 또는 IBL을 사용한 인바이어런먼트 라이트로 효과적으로 라이팅을 새로했다. 이런 방식은 바로 앰비언트 오클루전(Ambient Occlusion) 패스와 같은 효과를 가진다.
참고 : 그림 1에 있던 Sun Light를 껐다.
그림 3:
기존 흰색을 제외하고 HDRI를 인바이어런먼트 라이트에 맵핑하였고, 플랜 위에 HDRI를 맵핑하여 어떤 HDRI가 사용 되었는지 확인할 수 있게 해놓았다. 지금까지 보다 훨씬 사실적이지만, 그렇다고 아직 프로덕션 퀄리티 만큼은 아니다.
참고 : 그림자는 HDRI의 태양에 의해 생긴다. 이 이미지에서 라이트 소스는 오로지 인바이어런먼트 라이트 뿐이다.
그림 4:
HDRI를 수정해보았다. HDRI의 땅을 어두운 갈색으로 칠했다. 그라운드 위에 서있는 오브젝트들에 그라운드로부터 바운스 라이트가 발생하는 것이 확실한 것을 마지막 두 이미지를 비교해보면 알 수 있다. 로봇의 다리 뒤쪽으로 일부 따뜻한 색감의 바운스가 생긴 것을 확인할 수 있는데 이것을 없앨 것이다.
참고 : 만약 인바이어런먼트 라이트가 그저 반구 형태의 돔이거나 라이트 위에 그라운드 플랜으로 막은 상태로 3D 엘레먼트가 서있을 때는 실제로 이런 방법은 필요 없을 수 있지만, 우린 여기 HDRI에 포인트(ex 태양)가 눈에 띄도록 설명가능하게 페인팅을 해놨다.
그림 5:
태양은 지금 HDRI에서 지워져있다. 물론 HDR 안의 실제 태양 위에 어느 정도만 클리핑을 해놓았기에 HDR에서 미세하게 남아있고, 일부 렌더러는 태양처럼 타버린 픽셀 없이는 HDRI의 넓은 다이나믹 레인지 Amount 값을 조정할 수 없다. 이런 독창적인 방법을 사용하면 인바이어런먼트 라이트를 회전하지 않고도 태양을 움직일 수 있어서 좋다.
우리는 바로 우리의 기본 맵으로 작업을 시작했다.
그림 6:
때때로 색온도 맵(Temperature Colour Map)은 HDR의 흥미로운 영역으로 이해되어 많이 사용되고 있다. 그린은 태양을 둘러싼 영역(Glow/Glare), 하늘의 낮은 수평선을 의미하는 블루, 태양에서 멀리 떨어진 다크 블루, 위쪽의 레드, 가장 위 작은 영역을 향하는 옐로우. 이 방법은 실무에서 TD 또는 라이팅 아티스트가 작업할 때 함께 HDR을 이해하도록 돕게된다.
그림 7:
프로덕션의 In Dailies에서 에셋들 중 좋은 모델링 디테일을 찾는 환경에서 Warm + Cool + '쉐입'의 이슈가 종종 언급되고, 가치향상이 부족한 것들이나 어쩌면 '플랫'해 보이는 것으로부터 대단해지는 것을 피한다. 컬러는 분리된 느낌을 가지고 사용했다. 쉐입은 태양이 따뜻한 톤을 가지고 있는 면(face)인 반면, 멀리 떨어진 일부 면은 차가운 톤을 가지고 있다. 이전 이미지로부터 그린존은 부드러운 태양의 영역으로 바꿀 수 있었고, 맵의 영역에 따뜻한 노란 빛이 띄게 한다. 그것은 warm/cool의 분리를 종종 원했고, 보다 흥미로운 쉐입을 주게 된다.
그림 8:
나는 레드와 블루 구역(블루는 수평선 가까이, 레드는 하늘의 가장 높은 부분)을 사용하고, 하늘색을 채도를 더 뺀 블루로 세팅한다. 하늘은 깨끗한 파란색이지만, 당신은 실생활에서 파랑과 마찬가지로 회색 오브젝트를 잘 인지하지 못한다. 당신의 눈은 자연스럽게 블루 캐스트를 제거해 화이트 밸런스를 맞추고, 일반적인 카메라도 동일하게 조정되기 때문이다. CG 라이팅 환경에서 당신은 라이브액션 플레이트에 있는 Neutral Objects(또는 제대로 샷이나와 운이 좋을 경우 Gray Ball)를 보고, 노출을 떨어트렸다. 이전과 비교해서 태양으로부터 멀어짐에 따라 부분적으로 오브젝트의 쉐입이 어두워지고, 쉐입이 선명해지는 효과가 있다.
그림 9:
이 트릭을 만든 에티엔느 마크(Etienne Marc)는 애니멀 로직의 [위대한 개츠비]에서 한 명의 시니어 라이팅 아티스트였다. 우리는 HDR 상단을 지나는 흰색 하이 인텐시티 라인을 가늘게 더했다. 새롭게 더한 라인은 오브젝트 위로 지나가는 탑라이트에 불과하지만, 더 쓸모있고 그림자에 닿는 부분이 선명하며, 제작할 때 모든 것들이 보다 작은 것에 기초를 둔 것처럼 느껴진다. 만약 당신이 이미지를 클릭하고 토글하는 사이, 그리고 이전 슬라이드에서 당신은 더 분명한 그림자가 어떤 방법으로 땅에 접하는지 볼 수 있을 것이다. "이와 같은 방법은 라이팅 리뷰에서 '이 CG가 뜨는 것 같다'는 일반적인 코멘트를 피하는 것을 도울 수 있다."
그림 10:
마지막으로 키 라이트가 다시 켜지고, 인바이어런먼트와 키 라이트 사이의 균형이 맞춰진다. 그럼 쉐이딩이 훨씬 더 흥미로워지지만 여전히 리얼리즘에 입각해있다. 다른 오브젝트와 최종 머티리얼을 더 직접적이지 않고 반사하는 라이트 형태를 포함한 키라이트를 위한 솔리드 베이스가 있기에 샷이 좋아보이게 된다.
바로 아래에 Animal Logic에서 리얼리즘을 프로듀싱하고 라이팅을 스타일링한 멋진 [위대한 개츠비]의 비포/애프터 릴을 볼 수 있다. 영화에서 함께한 다른 VFX 스튜디오로는 라이징 선 픽쳐스(Rising Sun Pictures, RSP), Iloura, 프라임 포커스 월드(Prime Focus World), 그리고 밴쿠버의 메소드 스튜디오(Method Studio)가 있다. 대표 슈퍼바이저는 크리스 갓프리(Chris Godfrey).
1.3.3 ILM의 경험
위에서 언급한대로 ILM은 일찍이 에너지 보존으로 작업에 상당한 변화를 일으켰다. 그들은 작업에서 IBL 또한 새로운 분야를 개척했고, 토니 스타크의 아이언맨이 믿을 수 없을 만큼 리얼해보이도록 만들었다.
우린 최근 [블랙스완 _Black Swan](2010)의 감독 대런 아로노프스키(Darren Aronofsky)의 [노아 _Noah](2014)를 작업한 ILM의 VFX 슈퍼바이저 벤 스노우와 함께 다시 이야기를 나눴다.
Outside :
"나는 많은 익스테리어들과 첫번째 시도에서 당신이 정말 대단한 것을 얻도록 도울 IBL 사용을 함께 보여주기위해 계속 작업해왔다"고 벤 스노우는 말했지만, 네 번의 오스카 노미네이트에서 또한 그것을 지목했다. "IBL은 당신이 진행할 때 사용하였고 DP와 같은 것을 봐야한다."
그런 반면, 익스테리어에서 IBL은 무한한 돔이나 인바이어런먼트 라이트와 함께 매치 될 것이고, 그것에 대해 벤 스노우가 다음과 같이 얘기하고 있다, "만약 내가 그곳에서 DP와 함께 촬영 중이라면 연기자도 함께할 것이고, 연기자가 태양이 향하는 방향으로 위치할 때 태양을 약하게(억제)하기 위해 실크나 스크림(반투명 막 _Scrim)이나 반사판 또한 더할 수 있고, 나는 우리가 그 기술을 포함해 아직 완전한지 모르지만, 그들이 저쪽에서 가지고 있는 무엇과 동등한 것을 가지기 원한다. 벤 스노우의 참고자료에서 DOP는 겉보기에 단순히 폭넓은 오픈 익스테리어 샷에서 보통 어떤 캐릭터든 반사판과 실크를 포함한 탑 라이트와 콘트라스트 비율을 컨트롤하여 비출 수 있다.
Inside :
Outside 이후 벤 스노우는 '무한대'의 효과적인 라이트를 포함한 IBL을 전부 사용하지않은 아이언맨2와 같은 영화 또한 개척했지만, IBL로부터 라이트를 제거하였고, 씬에서 정확하게 위치시켰다. "나는 고정된 환경으로부터의 격리된 라이트의 유연함과 같고, 그들에게 일부 비슷한 소스들을 알려주었다." 라이트는 IBL 돔 또는 스피어를 정확하게 가리킨다. 위 예시와 같이 돔 페인팅과 다른 것은 중요하다. 벤 스노우와 ILM은 여전히 같은 라이트 레벨로 접근했지만, 현재 돔 위에 위치한 HDR 라이트는 길지 않고 방 안에서는 카드 위에 위치한다.
위의 IBL의 경우에서 우리는 외부의 오픈 인바이어런먼트 라이팅을 위한 최초의 IBL 사용을 참고할 수 있었지만, 무한한 거리의 돔으로부터 라이트를 제거하거나 자르는 ILM이 주도한 변화와 3D 룸이라고 말하는 실제 세계의 물리적인 공간에서 인테리어 씬을 위해 위치한 카드 위의 HDR 라이트를 이해하는 것은 매우 중요하다. "만약 어떤 것이든 거리가 무한하다면, 당신의 캐릭터는 모든 씬에서 움직이지 않을 것이고, 라이트를 통해 움직이지 않을 것이다."라고 벤 스노우는 지적한다.
아이언맨 세트장의 HDR
아이언맨 2의 파이프라인은 더 완벽한 이미지 기반 라이팅 시스템에 그 컨셉을 해석해 넣는 것이 핵심이다.
아이언맨2 ILM 팀은 세팅한 HDR을 보다 훨씬 정확하게 레코딩했고, 세팅한 다중 포인트로 HDR을 보다 훨씬 정확하게 사용할 수 있었다.
세 개로 분할 되어 제작된 360도 HDR
오른쪽은 여러개의 HDR과 분리된 내부와 정확한 라이트 배치를 포함한 아이언맨 세트장의 레이아웃 작업이다.
그리고 추가적인 라이팅 요소를 소개하자만 HDR 라이트는 어떤 디지털 캐릭터에서든 에너지 보존에 근접한 라이팅을 제작한다.
이 분야에서 ILM의 작업은 훨씬 더 발전되었고, 업계의 다른 사람들로 부터 채택 된 기술이 되었다. 이를 이끄는 건 몇 몇 융합된 기술과 다중 HDR을 포함한 HDR IBL 환경을 구축해 만든 일부 작업니다.
1.4 상호작용
위의 최종 렌더링 문제에서 아티스트들을 위한 보다 인터렉티브한 경험(대부분 최종 프리뷰로 그러한 경험을 더해 줄 수 있다)을 만들어내는 것에 매우 집중할 수 있었고, 만약 계속 진행한다면, 최초의 렌더러와 같이 최종 퀄리티가 동일하게 될 것이다.
이 경험을 토대로 빠른 렌더링에 관한 여러 스캔 라인 방식과 하이브리드 렌더에 접근했다. 레이트레이싱 분야의 대부분의 회사들은 빠른 패스트레이싱 솔루션을 선택했다. 이것은 부분적으로 렌더 속도와 사람의 견해 때문이다. 이 방법의 패스트레이싱을 포함한 이미지의 형태는 같은 렌더 비용(또는 시간)으로 보다 낫게 최종 결과가 좋아 보이기 위해 허락하고, 여전히 노이즈가 있지만, 아티스트가 더 즐겁고 쉽다고 생각할 수 있다.
이는 80년대 이후 대중적이었던 기존의 분산 레이트레이싱과 비교된다. 그와 동시에 패스트레이싱보다 적은 하위 분야는 서브디비전으로부터 제공받았고, 따라서 아티스트에게 정보를 시각적인 포인트의 형태로 더 제공했다. 이것의 차이점은 많은 아티스트들을 위해 정해진 시간에 패스 트레이싱의 속도에 상관없이 파이널(프리뷰)에 대한 확인을 보다 빠르게 가능해 뿌옇고 노이즈가 있다.
바로 아래에 렌더맨으로 fxguide를 위해 크리스토스 오브레테노프(Christos Obretenov _fxphd.com의 Lollipop Shaders의 교수)의 보다 새로운 패스 트레이서와 함께 분산 레이트레이싱을 비교하는 리-렌더링에 대한 하나의 예시가 있다. 어떤 렌더 테스트와 마찬가지로 절대적인 시간을 동반할 수 없었고, 그 예시는 단순히 정해진 시간 동안 동일한 포인트를 보인 각 버전을 보여주는 것을 기록한 것이다.
반면 이미지는 모든 픽셀마다 부족한 샘플(Samples per Pixel)을 인지한 이후 출발해 아마 100개의 샘플이 이미지에 모일 것이고, 일반적으로 대부분의 이미지들이 가진 5000여개의 샘플을 허용가능한 레벨로 노이즈를 축소하며, 더 많은 경우는 병적인 경우들이다.
1.5 GPU
GPU는 예전엔 좋은 무언가로만 보았다. 프리-렌더 패스들과 비슷한 웨타 디지털과 파나타 레이(Panata-Ray)를 포함한 경우와 그들의 조화로운 구체의 사용(fxguide에서 웨타 디지털의 인상적인 파나타 레이에 대한 얘기를 볼 수 있다)과 같이 프로덕션 렌더링에서 사용할 수 있는 옵션은 볼 수 없었지만, 지금 GPU 렌더링은 엄청난 화젯거리다. GPU 렌더링은 바로 오토이의 옥테인과 같은 워크스테이션 레벨에서의 GPU 옵션 뿐만 아니라 Nvidia와 옥테인을 포함한 GPU를 사용한 클라우드 기반 렌더링도 마찬가지로 변화를 가져왔고, 완전한 리모트 렌더링 옵션으로 라고다와 같이 무겁게 움직이는 워크스테이션 렌더링을 없앴다.
웨타에서 파나타 레이로 렌더링된 스틸. ⓒ2009 Twentieth Century Fox Film Corporation. All rights Reserved.
GPU 분야에서 주요 이슈는 CUDA(Nvidia only)와 오픈 소스이지만 다소 대중적이지 못한 OpenCL 환경 사이에서 나눠진다. 큰 GPU 커뮤니티에서 대표적으로 그렇게 나누어 렌더링 분야도 그리 다르진 않다.
넥스트 리밋(Next Limit)의 예시는 CUDA/OpenCL 그 뒤의 상황이며, 풍경 조정(Landscape Stabilized)하는 GPU와 같이 새로운 플랫폼을 개발하는 수단으로 확실히 검토할 것이다. "우리는 GPU를 어떻게 향상시킬 것에 대해 많은 관심을 쏟고있고, 결국 우리는 맥스웰을 확장시킬 것이며, 퀄리티 또는 기능성의 희생을 의미하는 것은 아니다"라고 넥스트 리밋의 주안 캐나다(Juan Canada)가 말했다.
이 트렌드는 훨씬 더 많은 GPU 시험으로의 변화와 상관없이 확실하게 퍼져있다. 반면 주요 렌더러들은 CPU를 요구하는데, GPU 렌더링의 한계마저 후퇴하고, 보다 빠른 렌더를 원하는 것이 모바일 컴퓨팅으로의 변화를 부추겼다. 몇 년 전 GPU 렌더는 게임과 다를 바 없었고, 프로덕션 렌더러들과 비교되기 십상이었으며, SSS와 복잡한 캐릭터들을 위한 특별한 일부 리얼타임 어플리케이션에서만 가능했지만, 그 차이는 급격히 줄어들었다. 수 많은 논-리얼타임 어플리케이션은 사실상 CPU로부터 GPU를 고를 수 없다.
GPU 프로그래밍은 때때로 매우 독특한 각기 다른 하드웨어 교정이 필요한 코드와 같이 어느 정도 도전적이어야 하고, 프로덕션 렌더러에서 메모리 제한이 진짜 이유가 된다. 게다가 일부 알고리즘은 GPU에 도움이 되는 목적이고, 일부 문제는 GPU의 아키텍쳐에 적절하다.
모바일 컴퓨팅 경제 규모와 리얼타임 게이밍은 끊임없이 기술을 앞서가고 있다. 단 하나의 정말 인상적인 GPU 렌더링 예술의 현주소의 전시를 다음 주 애너하임(Anaheim)에서 열리는 시그라프의 리얼타임 라이브 프레젠테이션에서 볼 수 있다. 45분 동안 아름답고 자극적인 리얼타임 작업을 보여주는 이 쇼는 빠르게 발전하는 업계의 심사위원들로부터 국제적인 심사에서 채택되었다.
1.6 렌더팜(Render Farm)과 클라우드 렌더링
Otoy의 Octane으로 렌더
라고다를 보듯이 로컬 렌더링의 어떤 개념을 남기는 동안 오토이의 옥테인 렌더러처럼 로컬과 팜 렌더링 모두를 제공하는 다른 일부의 새로운 렌더러들은 완벽한 클라우드 기반을 가지고 있다는 것을 '렌더링의 현주소 part2'의 각각의 프로덕션 렌더러 섹션에서 볼 수 있다. 왜냐하면 대부분의 렌더러들은 클라우드 렌더링을 허용하는 서드파티 회사에서 작업하길 원한다. 단 하나 예외는 뉴텍(NewTek)의 라이트 웨이브(Lightwave)의 롭 파워즈(Rob Powers)는 누군가 그러고 있는 것과 비교되지 않게, 값싼 렌더 라이센스와 값싼 PC의 기간의 경제적 가치라는 의외의 질문을 하게 된다. 왜냐하면 그 밖의 모든 논리가 많은 것이 겹치기 때문이다 :
회사들 - 유독 중소 회사들은 빠르게 결정하고 포기 할 수 있는 것을 원한다. 작업량은 불량스럽고 드물게 수용능력 확장이 필요한 팜을 유지하는 이유는 뭘까?
렌더팜은 물리적 공간에서 심각하게 엄청난 파워를 소비하는 에어컨 사용을 요구하고, 동작하는데 비싼 것은 어떤 값싼 기계든 상관없다.
아마존과 다른 서비스들은 시간당 낮은 비용의 방대한 클라우드 컴퓨팅 환경을 제공하고 있다.
보안문제는 클라이언트가 유출을 걱정하는 것을 야기할 수 있다.
인터넷 스피드는 큰 씬을 연결하는데 큰 효과를 가져다준다.
일자리 창출의 기반은 좋은 비즈니스 경험과 줄어들어 여우가 없는 자본금에 있다.
클라우드 기반의 클라우드 렌더러인 Lagoda의 UI
ZERO VFX의 ZYNC로 렌더링된 Courtesy
징크(ZYNC)와 그린버튼(Green Button)과 같은 전문적인 클라우드 렌더링 회사는 포괄적인 라이센싱 솔루션과 보안문제의 실질적인 이해와 함께 우리 업계의 대표 서비스로 도약했었다(우리의 징크 스토리). 예를 들어 징크와 그린버튼 모두 현재 V-Ray를 지원하고, 특별한 클라우드 렌더러를 가진 카오스 그룹(Chaos Group)은 모두를 위한 클라우드 렌더링 셋업을 검토했다. 회사가 클라우드를 가능하게 하는 것을 지적한 것은 사실이다. "이것은 정말 멋지고 놀랍다!" 카오스 그룹의 비즈니스 디벨롭먼트 매니저 론 그로스(Lon Grohs)가 코멘트 했다.
카오스 그룹의 V-Ray와 픽사 렌더맨 그리고 누크를 포함한 더 파운드리와 같은 회사들은 렌더팜 클라우드 솔루션을 빠르게 지원하였다. Zero VFX와 같은 회사 또한 매우 성공적으로 사용하였고, 아토믹 픽션(Atomic Fiction)의 인 하우스 렌더팜을 완벽하게 무효 시켰다.
1.7 오픈소스(Open Source)
OpenVDB, Alembic(알렘빅), Open EXR 2, OSL(Open Shader Language), Cortex와 다른 오픈소스들은 최근 몇 년간 업계 흐름을 주도하지 못했다. 그 이유는 몇몇 회사들이 높은 우선권을 가진 오픈소스에 비해 일부 다른 것들을 엄청난 기회라고 했지만, 아무도 오픈소스를 무시하진 못했다.
OpenVDB가 사용된 Croods의 한 장면
GitHub와 같은 툴과 온라인 커뮤니티들과 같이 인 하우스 프로젝트로 부터 변화해 사람 중심으로 함께 일할 수 있었고, 공공 오픈소스 커뮤니티는 표준화가 되었다. 반면 순종 커뮤니티의 자극을 받은 이 변화의 기반 대부분은 눈에 띄는 성장의 흐름과 제한된 개발 비용 또한 제공했다.
파운드리의 잭 그리즐리의 새로운 마리의 데모 소개
더 파운드리와 같은 회사들은 ColorIO, Alembic, OpenEXR 2를 채택한 FLIX와 누크, 카타나(Katana), 마리(Mari)와 같은 메인 스트림 제품을 상품화하였다. 막대한 장점을 가진 큰 시설과 소비자들 사이의 협력은 소규모 사용자 또한 메인스트림 제품을 사용할 수 있게 하였다. 몇 몇의 소규모 렌더 회사들은 앞서 말한 것과 같은 오픈 스탠다드를 신속하고 완벽하게 지원한 이후 그들은 그들이 큰 회사들처럼 완벽하지 않다고 느꼈지만, 오픈 스탠다드의 채택은 매우 큰 프로덕션 파이프라인과 마찬가지로 소규모 사용자도 사용할 수 있게 하였다.
멕스웰 렌더 테크놀로지의 대표인 주안 캐나다가 오픈소스에 관한 의견을 말했다 "이 어떤 것은 우리가 간절히 원했던 것이다. 우리는 오토데스크도 더 파운드리도 아니다. 우리는 소규모며, 우리는 절대 사람들에게 우리의 파일 포맷을 강요하지 않고, 어떠한 그 어떠한 소유의 접근 방식도, 우리의 축복을 위해 표준에 가까워 지는 것이다. 우리가 OpenVDB, OpenEXR 등과 같은 오픈소스를 지원하자마자 알렘빅을 제공받았다. 우리들과 같은 중간정도의 기업에서 오픈소스는 표준을 따르는 사람들에게 엄청 중요하고, 오픈소스는 유저들의 의견으로부터 더 중요한 것까지 우리가 이해하여야한다. 이것은 결정적이다. 우리는 우리자신에게 가능한 만큼 표준을 따르는데 전념했다."
바로 아래에서 렌더링에 관련된 몇 가지 중요한 오픈소스들의 특징을 확인할 수 있다.
1.7.1 Open EXR 2 (ILM에서 대표적으로 지원)
가장 강력하고 가치 있는 오픈소스 표준의 효과적인 렌더링은 OpenEXR과 OpenEXR 2 파일 포맷을 가질 것이다. 확실히 데이터 컨테이너는 선택된 부동 소수점 파일 포맷처럼 깨졌고, 딥 컬러(Deep Color)나 딥 컴포지팅(Deep Compositing) 데이터의 저장과 스테레오 변환과 함께 최근 확장되었다. DPX/Cineon 파일 포맷/데이터 컨테이너의 주체인 부동 소수점과 같은 OpenEXR의 광범위한 인수는 업계에서 오픈소스 커뮤니티를 만드는 계기가 되었다. 하지만 앞서 말한 것 보다 Open EXR은 협력적인 워크플로우의 중심에서 세계 어느 곳에서든 여러 회사들이 함께 일할 수 있도록 하고 있다. OpenEXR을 이끌고 지원하는 세계에서 가장 중요한 두 시각효과 회사인 ILM과 웨타 디지털은 표준으로 자리잡는데 성공하였고, 계속 의미 있는 성장을 하였다.
OpenEXR 2.0은 최근 ILM과 웨타(웨타 워크숍 & 웨타 디지털)로부터 주요 업데이트 내용과 함께 공개되었다.
이에 포함된 내용으로는
딥(Deep) 데이터 지원 - 픽셀은 샘플의 가변 길이(Variable-Length)를 바로 저장할 수 있다. 주요 근본적 이론의 이면에, 딥 이미지는 각 픽셀의 상이한 심도(Depth)에서의 다중 값 저장을 가능하게 한다. OpenEXR 2.0은 딥 컴포지팅, 딥 컬러 워크플로우로 부터의 하드서페이스(Hard Surface)와 볼륨메트릭(Volumetric) 표현 모두를 지원한다.
멀티 파트 이미지 파일 (스테레오 지원 포함) - 그리고 OpenEXR 2.0 파일은 하나의 파일에 관련된 데이터 일부 파트를 나눠서 바로 포함할 수 있다. 어떤 파트는 현재의 오퍼레이션에서 액세스하는데 필요 없는 부분으로의 픽셀은 독립적으로 액세스하고, 결과적으로는 신속하게 읽는 시간에 오로지 채널의 부분집합만 액세스한다. 멀티 파트 인터페이스는 부분으로 나눠 저장된 슽레오 이미지의 확인 또한 통합 지원된다. 이렇게 만들어진 스테레오 OpenEXR 2.0 파일은 사전에 OpenEXR에서 지원되는 멀티뷰와 함께 분명 보다 빠른 작업을 할 수 있다.
완벽한 픽셀 리딩 - 디코딩 RGB(A) 스캔라인 이미지는 멀티파트와 멀티뷰 파일을 포함한 예전과 새로운 포맷의 이미지 모두를 읽을 때 뚜렷한 속력 증가로 SSE 프로세서의 공급을 촉진 시킬 수 있었다.
비록 OpenEXR 2.0은 주요 버전 업데이트일 뿐이지만, 새로운 라이브러리로 생성한 파일은 시험용이 아니고, 신기능은 이전 버전의 라이브러리와 함께 완벽하게 호환된다.
웨타 디지털이 렌더맨과 함께 딥 컴포지팅을 이용한 맨 오브 스틸의 장면
픽사 렌더맨은 딥 컬러를 완전히 지원했고, 웨타 디지털은 렌더맨으로 대부분에 딥 컬러를 사용해 영화 [맨 오브 스틸 _Man of Steel](2013) 크립톤 전투 씬을 위한 복잡한 작업이 포함된 모든 프로덕션을 매우 성공적으로 작업했다.
아놀드는 틀에서 벗어나지 못한 딥 컬러/데이터 컴포지팅을 지원하지만, [퍼시픽 림](2013)과 같은 장면의 발전된 특별한 파이프라인을 가진 ILM과 같은 클라이언트를 위해 선택했다. 솔리드 앵글은 아놀드의 차기버전에서 보다 더 넓은 수단을 사용할 의지가 있다. 넥스트 리밋은 벌써 맥스웰 렌더에 딥 컬러를 적용하였고, 현재는 베타버전에 적용되어 있으며, 아마 10월 내로 새로운 3.0 릴리즈에 포함 될 것이다.
사이드 이펙트 소프트웨어(Side Effects Software)의 후디니(Houdini)는 또 다른 오픈소스 후원자이다. "우리는 알렘빅, OpenVDB, OpenEXR 2 그리고 다른 모든 오픈소스 작품들의 등장에 매우 흥분하였고, 딥 이미지를 지원하는 OpenEXR 2.0에서 후디니는 컴포지팅 볼륨과 그 밖의 뭔가를 정말 훌륭하게 만들어낸다."고 최고참 사이드 이펙트 팀의 시니어 수학자 멤버인 마크 엘렌드(Mark Elendt)가 후디니에 곧 적용 될 OpenEXR 2.0의 완벽한 지원에 대해 설명했다. 딥 컴포지팅은 웨타, ILM 그리고 더 파운드리에서 누크의 컴포지팅을 위해 출발되었다. 하지만 누크는 스캔라인 기반인 반면, 사이드 이펙트는 타일 기반이었고, 그래서 스펙과 수행의 모든 부분에서 다소 경험이 풍부하지 못했다. 사이드 이펙트는 OpenEXR 그룹과 매우 밀접한 작업을 통해 후디니와 다른 타일 솔루션으로 딥 컴포지팅 워크플로우 작업을 잘 해낼 것이라고 확신했다.
1.7.2 Alembic (SPI와 ILM에서 대표적으로 지원)
알렘빅은 오픈소스의 훌륭하고 성공적인 스토리들 중 하나로 업계 전반을 휩쓸어버렸다. 강력하지만 간소화된 애니메이션이나 퍼포먼스 버전 안에서 패스와 파일사이즈처럼 복잡한 것을 축소하는 준비된 지오메트릭 프로세스를 베이크 아웃 했다. 모든 표준화된 파일 포맷을 지원한다. 그것은 렌더링 커뮤니티의 대부분의 모든 섹션에서 환영받을만한 것이었다. Alembic은 기업 내부에서 더 빠른 오퍼레이션과 보다 나은 통합으로 기업들 사이에서 보다 나은 파일로 바꾸도록 만들었다. 시그라프 2010에서 시작 이후 기업들과 설비 생산자 모두를 포함한 시그라프 2011(우리의 보도 영상에서 볼 수 있다)에서 대중에 공개되었다.
알렘빅은 :
1. 빠르다
2. 효과적이다
3. 확실하다
알렘빅은 데이터 응답을 감소시키고, 그저 48%의 디스크 감소를 개선한 특징을 [맨 인 블랙 3 _Men in Black 3](2010)을 통해 말했다(SPI가 보여주듯). ILM은 파이프라인 개선과 [어벤져스 _Avengers](2010)를 위한 준비의 일환으로 스튜디오 다방면에 걸쳐 알렘빅을 최초로 채택하였다. SPI는 일부 프로덕션 파일이 87GB에서 173MB로 떨어지는 것을 봤고, 이건 당연한 결과였다.
ILM과 소니, 두 회사 각각의 CTO인 토니 버넷(Tony Burnette)과 롭 브레도우(Rob Bredow)를 필두로 한 공동의 노력을 통해 알렘빅은 주도권을 가졌다. 픽사, 더 파운드리, 솔리드 앵글, 오토데스크 등과 같은 상업 파트너로부터 강한 코드기반에 기여한 다른 스튜디오들과 함께 킬러 프로덕션 솔루션을 촉진시켰다. 거기에 시작과 동시에 마야, 후디니, 렌더맨, 아놀드 그리고 카타나와 같은 저작 툴들이 모두 참여하였다. 이후 대부분의 다른 렌더러들이 알렘빅을 지원하기 시작했다. 전부는 아니지만, 이제 알렘빅은 대부분의 메이저 패키지에서 지원한다.
새로운 멀티 쓰레딩(Multi Threading) 지원을 포함한 알렘빅 1.5가 시그라프 2013에서 공개될 예정이다. 이 새로운 버전은 오가와(Ogawa) 라이브러리 지원을 포함한다. 이 새로운 접근 방식은 중요한 향상과 공식적이지 않음을 의미한다 :
1) 파일 사이즈가 평균 5~15% 줄어든다. 수많은 작은 오브젝트를 포함한 장면에서 엄청나게 큰 감소를 보일 것이다.
2) 싱글 쓰레드의 평균 읽기 속도보다 4배 더 빠르다.
3) 멀티 쓰레드의 읽기가 25배까지 향상이 가능하다(8코어 시스템에서).
주요 개발자들은 앞서 말한 것에 대해 매우 열정적으로 보았다. 다음 릴리즈에 대한 주석으로 사이드 이펙트의 마크 엘렌드가 말하길 "알렘빅의 오가와 라이브러리를 사용함으로써 HDF5 수행이 가진 거대한 능률을 넘어설 수 있다."
새로운 시스템은 적합성 뒤에서 유지할 것이다. 공식적인 디테일은 시그라프 2013에서 공개될 것이다. 또한 시그라프에서는 알파 또는 베타 스테이지 테스팅에서 일찍이 알렘빅을 지원한 V-Ray의 현재를 보여주고 있다. "시그라프에서 보여줄 V-Ray는 알렘빅의 지원과 OpenEXR 2를 지원하는 개발 버전"이라고 이미 알렘빅의 중요한 고객인 카오스 그룹의 비즈니스 디벨롭먼트 매니저 론 그로스가 의견을 더했다.
1.7.3 OpenVDB (DreamWorks Animation에서 대표적으로 지원)
OpenVDB는 3차원 그리드 상에서 빈약한 볼륨메트릭 데이터의 불신을 바로잡고, 효과적인 보관을 위한 툴 모음 그리고 새로운 계층 데이터 구조를 위한 표준 오픈소스(C++ 라이브러리)이다. 그것은 볼륨메트릭 데이터와 액세스 보관의 더 나은 방법으로 볼륨 렌더링과 함께 도움을 준다. OpenVDB는 일부 훌륭한 기능에만 있어, 일반적으로 조금이라도 무한한 볼륨을 위해서는 허가되지 않아 저장하기에 어려웠다.
드림웍스 애니메이션의 Puss in Boots의 한 장면
OpenVDB는 드림웍스 애니메이션(DreamWorks Animation)이 개발/지원하고, 주요 필름 프로덕션에서 그들의 볼륨메트릭 어플리케이션으로 사용된다.
OpenVDB는 드림웍스 애니메이션의 켄 무세스(Ken Museth)가 개발하였다. 그는 밀도 높은 볼륨을 위해 레이트레이싱일 때 좀처럼 복셀을 처리하지 않고, 당신은 엄청난 메모리 부하를 가지게 될 것이라고 지적했다. 스페어 데이터 스토리지로 돌아간 사람들이 해결했다. 하나뿐인 저장소에 정확히 하나만 필요하지만 문제는 새로운 데이터 구조에서 데이터를 찾는 것이다.
OpenVDB를 일반적으로 레이트레이싱에 바로 사용하는 두 가지의 중요한 방법이 있고, 그 첫 번째는 Ocrtree이다(렌더맨에서 표면에 효과적으로 OpenVDB를 사용하는 예). 반면 이것은 매우 커질 수 있는 볼륨을 포함한 공통 솔류션으로, 이 의미는 리프 데이터의 루트로 부터의 오래된 방법이다. 그 결과로, 느린 레이트레이싱은 큰 데이터를 처리하는 것과 다름이 없고, 특히 랜덤 액세스일 때 그렇다. 두 번재는 타일 그리드 접근방시기다. 어디서든 단순히 루트와 방금 전의 리프 데이터는 무척 돋보이지만, 그것은 넓은 테이블과 같은 스케일이 아니다. OpenVDB는 신속한 데이터 처리를 가능하게 하는 두 방식의 밸런스를 맞추기 위해 노력했다. 그것은 몇 만 복셀이나 그보다 많은 복셀의 처리가 쉬운 볼륨메트릭 데이터 세트와 같은 것을 필요로 한다. 반면, 얕고 넓은 트리를 사용하는 이 아이디어는 이른바 B+ 트리이고, OpenVDB는 컴팩트하고 빠른 볼륨의 문제에 가장 먼저 적용되어 Oracle(오라클)과 파일 시스템(NFTS 처럼)과 같은 데이터베이스에서 사용할 수 있다.
Puss in Boots의 구름 환경
OpenVDB의 위에 데이터 구조를 포함한 작업의 툴의 범위를 준비했다.
이런 방법의 결과로 OpenVDB는 :
1. 액세스와 프로세싱이 매우 빨라졌고,
2. 매우 작은 메모리 점유율을 가졌다.
얼마나 작은가하면, 드림웍스 애니메이션의 모델이 500GB에서 수백 MB보다 작게 메모리 점유율이 떨어졌다. 그리고 플루이드 시뮬레이션의 스키닝(폴리곤화) 명령은 일찍이 예전의 후디니 버전에서부터 섹션 당 약 30분이 소요되었고, "OpenVDB가 포함되었을 때 모두 10초 내외로 완료 될 수 있었다"고 무세스가 말했다.
볼륨이 다이나믹(또는 스태틱)할 수 있도록 스모크 등의 플루이드를 그 자체에서 확실하게 제공하였다. (무세스의 시그라프 2013 논문)
사이드 이펙트 소프트웨어에 솔리드 앵글(아놀드)과 픽사(렌더맨) 까지 누가 먼저 공식적으로 주도하게 될지 귀추가 주목되었고, OpenVDB는 신속하게 채택되었다.
"인테그레이션의 완화는 우리에게 OpenVDB 지원을 소개할 수 있게 하는 거대한 요소다"라고 픽사 애니메이션 스튜디오의 렌더맨 비즈니스 디렉터인 크리스 포드(Chris Ford)가 말했다. "API는 잘 떠올렸고, 우린 렌더링 지원에 필요한 조건이 가능하도록 우리의 커스터머들이 요구하는 것을 생각했다. 쓰레딩으로부터의 퍼포먼스와 컴팩트 메모리의 발자취는 금상첨화였다."
"게다가 우리의 아놀드의 핵심과 OpenVDB의 후디니-아놀드 지원에 마야-아놀드와 소프트이미지-아놀드 패키지 플러그인 지원 계획이 발표된 것 또한 만족했다,"고 솔리드 앵글의 마르코스 파하르도(Marcos Fajardo)가 말했다.
드림웍스 애니메이션의 후디니에서의 OpenVDB 사용은 [The Croods]와 같은 드림웍스 애니메이션의 영화에서 만들어지는 수많은 환경 이펙트에 중요한 구성요소다. "우리의 복잡한 클라우드, 폭발 그리고 다른 볼륨메트릭 이펙트 후디니의 VDB 툴 없이는 완료할 수 없었다." [The Croods]의 FX 감독인 맷 베어(Matt Bear)가 말했다.
"OpenVDB의 응답은 압도적으로 확실했다." 드림웍스 애니메이션의 CTO 링컨 월렌(Lincoln Wallen)이 말했다. "우리 파트너들로부터의 피드백과 팀의 툴셋을 다듬는 것을 도와준 커뮤니티,그리고 확실한 발표는 업계 표준으로 자리 잡게 해줬다."
OpenVDB는 좁은 주파수 대역의 드문 데이터 포맷의 사용에 매우 효과적이다. "이 말은 OpenVDB 볼륨이 무한한 볼륨의 표현을 가능하게 하는 메모리 내의 데이터 구조가 엄청난 효과를 가지고 있다는 것을 의미한다. 무한한 볼륨이 매우 중요한 것은 사실이다. 만약 당신이 3D 텍스쳐 맵과 같은 볼륨에 대해 생각한다면, 무한한 볼륨은 무한한 해상도를 가질 수 있는 텍스쳐 맵을 가지는 것과 같다"고 사이드 이펙트 소프트웨어의 마크 엘렌드가 설명하였다.
사이드 이펙트는 그들의 현존하는 모델링과 렌더링 파이프라인을 OpenVDB로 손쉽고 깔끔하게 통합하였다. "우리는 볼륨메트릭 에어리어 라이트와 같은 전통적인 볼륨을 토대로 만들어질 수 있었던 현재의 볼륨메트릭 아키텍쳐를 VDB를 연동한 만트랴(Mantra)에서 모든 쉐이딩과 렌더링 테크닉에 곧바로 사용할 수 있었다. 이전까지와 비교해 모델과 렌더에서 훨씬 높은 사실적인 볼륨이 가능하게 한 OpenVDB의 효과적인 데이터 구조에 감사한다."고 그는 말했다.
1.7.4 OSL - Open Shading Language (SPI에서 대표적으로 지원)
작년 시그라프의 특별하고 흥미로운 그룹의 미팅에서 그것은 시그라프에서 알렘빅을 둘러싼 '똑같은 종류'라고 불린 것을 SPI의 CTO 롭 브레도우가 알렘빅을 사용하는 수많은 사람으로 꽉 찬 미팅 룸에서 질문했다. OSL에 관한 동일한 질문에 똑같은 반응은 전혀 아니었다. 때론 소니 픽쳐스 이미지웍스 내부에서 사용하는 OSL과 빌 콜리스(Bill Collis)가 더 파운드리에서 개발에 전념하고 있는 카타나에서 보이지만, 알렘빅이 말하는 주변에 보이는 여파는 넓게 확산되지 않았다.
상황의 변화 또는 변화한 것에 대해 완전히 극적으로 변하게 될 것이다. V-Ray는 OSL 지원을 발표한 핵심 렌더러다. "OSL 지원은 개발 단계에서부터 벌써 준비 되었고, 버전 3.0과 함께 발표될 것"이라고 카오스 그룹의 그로스는 말했다. "우리는 오픈소스에 끌리는 아티스트들에 기초를 두고 있고, 노력과 지원을 요구해 얻었다."
오토데스크의 비스트(터틀 렌더러와 같은 게임 에셋 렌더러)와 블렌더는 마찬가지지만, 그곳에서 더 가까워진 반면, 그건 강력한 한 방이 아니었으며, OSL은 티핑 포인트의 두드러진 거리로 대대적인 OSL의 채택을 볼 수 있었고, 그 다음으로는 오픈소스의 진짜 챔피언인 브레도우와 같은 사람들에게 고마워해야하고, 이런 점에서 CTO의 세계에서 가장 최고의 영향을 미치고 있다.
"우리를 위한 OSL은 지금까지 정말로 성공하였다." 브레도우가 말했다. "그에 따라 그들의 작업인 [맨 인 블랙 3](2013)와 [The Amazing Spider Man _어메이징 스파이더맨] 그리고 [Smurf's 2 _스머프 2]와 [Cloudy with a Chance of Meatballs 2 _하늘에서 음식이 내린다면 2]에 사용되었고, OSL은 현재 프로덕션에 증명된 쉐이딩 시스템이다. OSL 쉐이더는 작성에만 더 빠른 것은 아니고, 오래된 수기로 작성하는 C와 C++ 쉐이더와 비교해 실제로 상당히 더 빨리 실행된다. 많은 시간을 컴파일러 구성 추적에 낭비하기보다는 우리의 쉐이더 제작자들은 지금 혁신과 실제 프로뎍션의 도전에 포커스를 맞추고 있다." 브레도우는 최근 아프리카에서 fxguide에 설명하였다.
점점 커지고 있는 OSL의 사용량과 채용, 그리고 어떤 오픈소스 프로젝트든 현재의 커뮤니티 프로젝트의 모든 작업을 실행하는 최초의 서포터로부터 변화하는데 주요하며 "또한 우리는 개발자 커뮤니티로부터 큰 기여를 얻고 있다"고 브레도우가 말했다.
OSL은 오픈 런웨이에 앞장서지 않았다. 일부 사람은 그들의 커스터머들이 OSL을 원하지 않았다고 믿는다. "나는 수많은 커스터머들에게 많은 영화 스튜디오에 나중에 합병할 수 있었다고 말했고, 최근 3달 동안 나는 해결하지 못했지만 떠나고 방문하는 사람들과 그것은 처음 언급되기 시작한 것이 아니었다." 모도의 브래드 페블러(Brad Peebler)가 설명했다. 반면 더 파운드리와 룩솔로지는 오픈소스의 엄청난 지원으로, OSL에 흥미가 없었다.
다른 그룹은 OSL과 유사하지만 다른 무언가를 개발했다. 일부 회사들은 MDL(Material Description Language)에 비해 어느 쪽은 Autodesk의 렌더링 전문가인 하칸 앤더슨(Hakan "Zap" Andersson)이 설명한 것과 같이 Nvidia의 iRay로부터 쉐이더 접근방식의 다른 종류로 발전했다. 앤더슨이 알고 느끼는 것과 같이 OSL은 일반적으로 전통적인 쉐이더에 비해 보다 모던하고 인텔리전트한 쉐이딩 접근 방식이지만, Nvidia는 다른 방향으로 다시 돌아왔다.
"만약 당신이 OSL을 봤을 때 라이트 루프와 레이트레이싱과 전혀 다르고, 당신은 기본적으로 렌더러가 얼마나 '어디에 쉐이딩의 어떤 종류가 사용되는지'에 대해 얘기한다"고 앤더슨이 말했다. "결국 당신의 쉐이더느느 당신의 라이트로 반복하거나 광선 다발을 쏘는 코드 다발이 아니다. 결국 전통적인 쉐이더와 같은 컬러로 돌아가지 않고 OSL로 되돌아가 얼마간 끝났다고 불렸고, 그저 단순히 그점으로부터 렌더러에 스마트한 패턴의 이동을 하도록 한다. 지금 더 많이 쓰이는 방법인 Nvidia MDL은 iRay의 재질 묘사와 뚜렷한 차이를 보인다.
"MDL은 우리가 생각하는 것과 같은 쉐이딩 언어는 아니지만, 그보다는 기본적으로 비중 있는 그들의 파라미터 세팅과 BRDF 재질 묘사를 위한 iRay의 표기법이 낫다."고 브레도우가 말한다. "iRay가 우리의 요구대로 프로그램 가능한 쉐이더를 허가하지 않은 이후, 그것은 똑같은 문제를 풀기위해 전혀 힘들지 않았다."
앤더슨이 말하길 MDL과 OSL은 서로 다르다 "하나와 조금 비슷한 6과 다른 여섯개". 반면 오토데스크는 통합된 머티리얼 시스템을 결정하지 않은 것이 분명하고, Nvidia는 정말 오토데스크에게서 얻으려고 할 작정일 것이다. 누구든 다수의 작업을 포함한 오토데스크의 요구를 받고, 통일된 쉐이더 언어를 가지는 것으로부터 이익을 얻을 것이다.
오토데스크와 같이 비스트의 일방적인 지원을 하는 SPI와 OSL 커뮤니티는 당연히 그들의 작업에서 보다 넓게 오토데스크의 OSL 사용을 본 것을 매우 행복해할 것이고, 오토데스크는 Nvidia 멘탈레이의 거대한 고객이다. 앤더슨은 OSL이나 MDL으로 보다 더 변화를 좋아하는 오토데스크에서 그리지 않을 것이지만, 3D 최우수 팀이 예상되는 결과 두 가지 모두를 활발히 개발하는 확실한 느낌을 받았다. 만약 오토데스크가 OSL과 같은 무언가 이면의 중요성을 팽개친다면, 그것은 이것의 장기간 채용을 결정하게 될 것이다. "나는 그들이 애플리케이션의 매우 딱 맞게 가로지르는 폭 넓은 배열을 할 것이라고 믿는다. 만약 그들이 비스트 보다 더 많은 공유를 한다면 그것은 대단한 것이고, 그와 마찬가지로 나는 직접 그것과 접촉하려는 당신을 사랑한다"고 브레도우가 권했다.
이미 알려진 소니의 OSL 사용은 OSL을 지원하는 솔리드 앵글의 아놀드의 하나의 완벽한 요구였지만, 당장은 아니었다. 반면 회사는 Sony의 OSL 사용을 면밀히 모니터링 하였고, 마르코스 파자르도는 그것에 대해 설명을 했다 "나는 그것에 대해 뭔가 할 수 있는 것이 좋았고, 예리한 눈으로 지켜봤다." 하지만, 지금 바로 실행하는 건 아무것도 아니다.
넥스트 리밋과 같이 많은 다른 회사들이 아직 OSL을 지원하고 있지 않지만, OSL을 봤을 떄 아마 곧 공개될 새로운 맥스웰에서 지원할지도 모른다.
1.7.5 Cortex (Image Engine에서 대표적으로 지원)
Image Engine은 Visual Effects를 위해 다른 유사한 방식의 공통적인 VFX 문제의 범위인 렌더링 방식의 수가 통일되는 사이 동일한 추상 레벨을 공급을 지원(C++과 Python 모듈)하는 새로운 시스템을 프로모션할 수 있는 몇몇의 다른 회사들과 협력했다. Cortex는 계산과 렌더링을 위한 크로스 애플리케이션(Cross Application)의 뼈대를 제공하는 오픈소스 라이브러리의 모음이다. Cortex는 새롭지는 않지만, 여전히 비판에 집중되어 있고, 비록 다수의 성공을 가진 그런 프로젝트일지라도 프로덕션에서 사용되고 현실적이도록 테스트한 것으로부터 발생되었고, Image Engine 내부에서 특별히, 일반적으로 논쟁을 할 수 있는 회사의 규모보다 훨씬 큰 회사와 마찬가지로 보는 것에 사용했다. 예를 들어 그것은 Fur/Hair, Crowd, Procedural Instancing의 통합된 솔루션을 제공한다. Image Engine은 그것을 최근 [Fast and Furious 6 _분노의 질주 6]에서 가장 최근 사용했지만, Image Engine의 내부에서 광범위하게 사용되어 왔다.
Image Engine의 R&D 프로그래머 존 헤이든(John Haddon) : "Cortext의 소프트웨어 구성은 Visual Effects 개발 문제의 다양성에 대한 폭넓은 응용성을 가지고 있다. Cortex는 최초에 Image Engine의 인-하우스 툴(In-House Tool)로 개발되었고, [District 9 _디스트릭트 9]에 가장 먼저 적용되었다. 그때 이후 Cortex는 모든 Image Engine의 차기 프로젝트를 위한 주력 툴로 자리를 잡았고, 세계의 다른 제작사에서의 일부 사용과 개발을 볼 수 있었다."
한 예시를 들자면, Method Studio의 올리 랭킹(Ollie Rankin)이 일찍이 시그라프에서 제출한 군중 파이프라인에서의 Cortex의 사용 방법과 <Bird of Feather>으로부터 Image Engine 이외의 곳에서 Cortex의 사용을 보여줬다. 올리 랭킹은 Massive를 공급하는 에이전트를 자극하는 전형적인 Massive 파이프라인을 사용했고, 아직 Massive가 절차적 군중 배치를 위한 이상은 아니라고 느꼈다. 영화 [Invictus _인빅투스]에서 Massive 에이전트를 Houdini에 설치해 즐겨 사용했고, Mantra로 렌더 되었다.
렌더맨처럼 Massive에서 출력된 자체 RIB 파일과 함께 Mantra는 Massive를 포함한 작업을 할 것이고, 렌더맨과 매우 유사하지만, 그것은 단순히 순차적 배치를 다루는 Houdini를 포함하는 핵이며, Massive로부터 애니메이션 에이전트를 항상 얻는다. Massive는 에이전트가 열렬히 격려하는 단순한 움직임을 제공하지만, 그들의 배치는 다음과 같이 모두 Houdini로부터 이뤄졌다 "우리는 스타디움에 앉아있는 분산된 사람들이 정확히 어디에 앉아있는지 알았기 때문에 그들을 제자리로 되돌리는데 Massive가 전혀 필요하지 않았다." 렌더링은 Massive와 Mantra 사이에 다리역할을 하는 것이 필요했었지만, 렌더맨의 DSO(Dynamic Shared Object)가 사용하는 커스텀 메모리 핵을 포함하고 있다.
"반면 우리는 Massive로 모션캡쳐를 처리하는 방법과 애니메이션을 제작하는 것에 기뻐했고, 레이아웃 툴이 우리의 요구에 맞춰 충분히 유연하지 못했다는 것을 느꼈다"고 랭킹이 fxguide에서 말했다. "우리는 사람람들은 본래 자신이 알고 있는 정해진 자리로 돌아가려고 하는 것을 스타디움을 채우는 도중에 깨달았다. 우리는 사람들의 클로싱 시뮬레이션 바디 타입을 바꿀 수 있는 것 또한 요구했고, 게다가 집합이나 개별적으로 모든 Crowd를 다시 캐시 할 필요가 없다. 우리는 결정적으로 Houdini의 포인트 클라우드는 이 Crowd 형식을 위한 아이디얼 메타포이며, 바디 타입에 맞춰 랜덤 분산과 각각 겹쳐 덩어리진 것에 비중을 둬서 사용해, 클로싱 시뮬레이션을 표현하는 주요 기능을 다루는 툴 모음을 만드는 것을 준비했다."
사람들 내부의 전환점으로 메카니즘이 여전히 필요하다 "우리는 쓸데없이 큰 핵에 의존하고 있다." 렌더맨을 위한 절차적 DSO를 포함한 Massive는 렌더 타임에 씬 내부로 지오메트리를 주입하여 사용이 가능했다. 그것은 지오메트리 지정을 위한 Massive 자신만의 라이브러리로, 에이전트를 토대로 스켈레톤 애니메이션과 스킨 변형 그리고 렌더러에 변형된 지오메트리를 전달하는 결과를 낸다. "우리의 핵은 절차적으로 불릴 플러그인으로, RAM에서 바로 지오메트리를 잘라내고, 그 대신 Mantra로 전달한다"고 랭킹이 설명했다.
앞과 비교하자면 Cortex 솔루션은 RenderMan과 Massive 사이 Massive 크라우드 에셋 라이브러리에 액세스하고 조회하는 Cortex 레이어의 절차적 인터페이스를 허용할 것이고, Houdini/RenderMan DSO 핵을 위해 제거할 필요가 있지만, Massive 에이전트를 렌더하는 Houdini를 여전히 인정한다. 하지만 일단 통합 표준화된 Cortex 절차적 허브는 앞서 존재한 모든 커스텀 블랙박스 핵의 파괴 없이, 다른 렌더러의 업데이트나 Houdini로 대체가 가능하다고 말한다.
코딩 방식이 동일하고, Massive 계산을 위해 표본으로 API 인터페이스가 사용 되며, Houdini는 Maya와 Nuke 또는 다른 범위의 애플리케이션을 위해 사용될 수 있었다. 표준화된 Cortex 레이어를 소개하자면, 다양한 환경의 렌더 타임에서 지오메트리를 생성한다고 말할 수 있었지만, 동일한 기본 구조로 모두 배치했고, 각각의 시간에 새로운 핵을 필요로 하지 않았거나 만약 소프트웨어의 버전을 바꾸거나 바꿀 필요가 있다면 레드원이 필요하다. 이것은 단지 Cortex가 렌더 시간에서 레이아웃, 모델링, 애니메이션, 지연 생성 지오메트리와 함께 도움을 구성한 것의 범위 중 하나의 예시다. Cortex는 프로덕션 환경에서 인터페이스와 툴 사이에서 필요한 상황의 폭넓은 다양함 속에서 작업이 가능하다.
1.7.6 OpenSubdiv(Pixar에서 대표적으로 지원)
OpenSubDiv(Open Sub Division)은 오픈소스 라이브러리의 한 세트로, 초병렬(Massively Parallel)의 CPU와 GPU 구조에서 하이 퍼포먼스 서브디비전 서페이스(subdiv)를 계산하는 방법이다. 이 코드패스(Codepath)는 유도적인 프레임 레이트(Frame Rate)에서 정적인 토폴로지와 함께 subdiv로 변형하여 그리는데 완벽하게 활용된다. 그 결과로 렌더맨의 정밀한 숫자로 나타내는 서페이스 매치에 제한이 생겼다. 코드는 픽사로부터 10년간의 경험과 연구로 구현하였고, 전부터 최근까지 픽사와 마이크로소프트(Microsoft)의 연구 사이에서 빠른 GPU 드로잉을 위해 활발한 콜라보레이션이 이루어졌다.
Open SubDiv는 영리적이나 비영리적인 목적으로 무료로 사용할 수 있는 하나의 알려지지 않은 오픈소스 라이센스다. 이는 픽사 내부에서 애니메이션 필름 프로덕션을 위해 사용하는 코드랑 동일한 것이다. 실제로 OpenSubDiv는 픽사에서 단편 영화인 [Geri's Game]에서 맨 처음 사용된 서브디비전 서페이스이다. 이것에 대한 SIGGRAPH 논문이 포함된 fxguide의 이야기에서 볼 수 있다.
픽사는 시그라프 LA 2013에서 OpenSubDiv 2.0을 공개할 예정이다. 2.0 API의 대표적인 기능을 확인할 수 있다. 여기에 추가 된 기능으로는 :
- 제한된 포인트/모방/쉐이딩 데이터를 되돌리고, 임의의 파라메트릭 코디네이트(Parametric Coordinate)에서 서브디비전 서페이스의 값을 구한다.
- 파라메트릭 코디네이트를 되돌리고 subdiv의 제한이 프로젝트의 중점이다.
- subdiv의 한계와 동시에 광선이 교차한다.
"우리는 적합한 경로(Pathway)와 같은 GPU 드로잉 코드에서의 퍼포먼스 최적화 또한 기대 이상으로 완셩시켰다." 더 많은 정보는 OpenSubDiv 사이트에서 확인할 수 있다.
'Contents > Translate' 카테고리의 다른 글
| [앤트맨과 와스프] 스캔라인 VFX - JELMER BOSKMA (0) | 2018.08.23 |
|---|---|
| [앤트맨과 와스프] 메소드 스튜디오 - Andrew Hellen (0) | 2018.08.15 |
| 렌더링의 현주소 2부(The State of Rendering Part2) (2) | 2016.08.29 |
| Animal Logic - Houdini를 이용한 Avengers: Age of Ultron 제작 인터뷰 (0) | 2015.12.06 |
