[케이스 스터디] 리얼타임 렌더링 기술로 자동차 개발 및 마케팅 혁신
글로벌 자동차 기업의 언리얼 엔진 활용사례
게임엔진은 게임과 3D 영상 제작에만 쓰인다고 생각하기 쉽지만, 최근에는 자동차 업계에서도 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 에픽게임즈에서 개발한 언리얼 엔진은 높은 품질의 3D 그래픽과 효율성을 극대화한 리얼타임 렌더링 기술로 글로벌 자동차 업계에서 그 활용성이 나날이 커지고 있다. ■ 자료제공 : 에픽게임즈
오늘날 자동차는 단순한 이동 수단을 넘어 디자인에서부터 공기역학, 안전성, 연료효율성, 갖가지 편의기능에 이르기까지 다양한 분야의 첨단기술이 융합된 집약체로 평가받고 있다. 특히, 4차 산업혁명 시대가 가속화되면서 혁신적인 IT 기술을 선점하기 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
BMW, 폭스바겐, 인피니티, 토요타, 쉐보레 등 고급 자동차와 맥라렌, 페라리 등 슈퍼카까지 글로벌 자동차 기업들은 리얼타임 렌더링을 사용한 컨피규레이터, 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 등 다양한 그래픽 기술과 첨단 IT 기술을 차량 제작 및 개발과정에 광범위하게 활용하고 있다.
고품질의 컴퓨터 그래픽을 통해 실제로는 존재하지 않는 모델을 마치 실제 차량인 것처럼 광고영상에 등장시켜 효율을 극대화시킨 동시에 고객들에게 신선한 재미를 선사하기도 하며, 소비자와 상호작용하는 인터랙티브 VR 콘텐츠를 새롭게 선보이기도 한다. 또한, 그동안 사진이나 그림을 통해서만 볼 수 있었던 개별 맞춤형 옵션 적용 모델을 실제와 흡사한 가상의 모습으로 고객에게 실시간으로 보여줄 수도 있다.
이를 가능하게 하는 기술은 ‘게임엔진’에 있다. 게임엔진은 게임과 3D 영상 제작에만 쓰인다고 생각하기 쉽지만 최근 자동차 업계에서도 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 대표적으로 에픽게임즈에서 개발한 언리얼 엔진을 들 수 있는데, 높은 품질의 3D 그래픽과 효율성을 극대화한 리얼타임 렌더링 기술로 글로벌 자동차 업계에서 그 활용성이 나날이 커지고 있다.
▲ BMW와 MINI의 혼합현실 연구실 영상 캡처(참고영상)
언리얼 기반 VR로 개발과 마케팅 효율 및 운전자 안전성 증가
자동차 첨단기술 분야에서 선도적인 역할을 하는 BMW 그룹은 자동차 회사로는 처음으로 컴퓨터 게임 산업에서 사용되는 장비만으로 구축한 혼합현실(MR) 시스템을 차량 디자인 개발 프로세스에 도입했다.
BMW와 MINI의 혼합현실 연구실은 실물 하드웨어와 가상 현실 기술을 조합하여 자동차 생산 과정에서 완전히 새로운 수준의 실시간 경험을 구현하는 대담한 차량 디자인 방법을 시도하고 있다.
BMW 그룹 연구실의 디자이너와 엔지니어들은 언리얼 엔진의 렌더링 기능을 사용해 가상 표면을 생성하고, 3D 프린터로 간단하게 제작한 시제품을 실시간으로 확인할 수 있다.
예를 들면 디자이너와 엔지니어는 가상의 차 안에 앉아 실내 내장재, 창문 크기 등 차량에 적용되는 요소 및 기능들을 VR 환경에서 원하는 대로 모델링하고 시연할 수 있다. 또한, 혼합현실 시스템은 VR 헤드셋과 실제 차량 인테리어 모델을 결합하여 다양한 환경에서의 주행 시뮬레이션을 체험할 수 있는 전방위의 시각적 경험을 제공한다. 이를 통해 디자이너와 엔지니어는 오랜 시간에 걸쳐 실제 제품을 제작하지 않아도 최종 출하 차량의 다양한 재료나 표면을 미리 볼 수 있으며, 운전자의 실제 주행 경험을 직접 느껴볼 수 있다. 이는 개발 초기 단계 소요 시간과 노력을 크게 줄여줬다.
BMW는 인테리어와 인체공학적 설계를 위해서도 언리얼 엔진을 사용했다. 차량에 인터랙티브한 화면과 대시보드가 늘어남에 따라 운전자의 정신이 산만해지는 문제를 어떻게 해결할지 연구했다.
실제 운전 감각을 재현하기 위해 언리얼 엔진을 이용해 HMD와 D-BOX 모션 플랫폼, Leap Motion을 결합했다. 이를 통해 목업(Mockup)을 만들지 않고도 핸드 센서로 차량 내부의 터치 스크린과 컨트롤을 연결하여 차량의 유용성을 최적화하고, 설계의 변화를 즉시 평가할 수 있어 개발 시간을 단축할 수 있었다.
나아가 BMW는 영국의 MINI 공장을 위해 언리얼 엔진으로 가상의 디지털 팩토리를 만들었다. 디지털 팩토리를 통해 직접 차를 조립하기 전 전체적인 작업을 이해하고, 소통하며 프로세스를 최적화할 수 있었다. 종이나 3D 도면을 이용하지 않고도 모든 공정을 디지털 화면을 통해서 확인할 수 있어 각 구간의 문제를 인지하고 해결하는데 큰 도움이 됐으며 더 나은 조립 절차를 설계할 수 있었다.
▲ 인피니티 QX50의 ‘소울 오브 더 머신(Soul of the Machine)’ VR 영상 캡처(참고영상)
인피니티(INFINITI) USA는 2017년 신차 QX50 콘셉트(QX50 Concept) 모델을 매력적으로 홍보할 방법을 찾던 중, 몰입형 콘텐츠 전문 제작사 리와인드(REWIND)를 만나 자동차를 전 세계에 선보일 수 있는 최첨단의 독특한 VR 경험 콘텐츠를 제작하기로 결정했다. 제작팀은 언리얼 엔진의 블루프린트 시스템을 사용하여 완전히 인터랙티브하고 쉬운 VR 경험을 구축함으로써 고객들이 자동차가 어떤 형태로 폭발하고 주위를 실시간으로 날아다닐지 보고 이해할 수 있게 했다.
결과물로 제작된 인피니티의 ‘소울 오브 더 머신(Soul of the Machine)’ 전시는 독특한 줄거리와 인터랙티브 VR 경험을 고객들에게 제공했다. QX50의 실제 1인용 좌석을 탁 트여있는 하얀색 배경에 설치하고 고객이 시트에 앉아 VR 헤드셋을 착용하면, 차량이 자신을 둘러싸 완전히 몰입할 수 있는 3D 형태가 구축된다.
운전대를 잡고 있는 고객은 인피니티 모델이 눈 앞에서 만들어지는 사실적인 모습을 볼 수 있다. 전시의 막바지에 다다르면 고객이 자리에서 일어나 달라는 요청을 받게 되고, 차량의 부품들이 마치 별이 흩뿌려진 밤하늘처럼 모두 날아가 주변에서 반짝반짝 빛나는 매혹적인 광경을 선사해 큰 호평을 받았다.
▲ 맥라렌 570s 컨피규레이터 트레일러 영상 캡처(참고영상)
언리얼 기반 컨피규레이터로 고객 니즈 성공적으로 파악
자동차 컨피규레이터(Car Configurator)는 차량의 다양한 옵션과 구성의 실제 모습 및 이에 대한 고객들의 반응을 즉각적으로 확인할 수 있고, 소비자 경험과 수요를 차량 개발 과정에 정확하게 반영할 수 있어 많은 자동차 기업으로부터 활용되고 있다.
언리얼 엔진을 활용한 컨피규레이터는 차량의 모든 옵션을 제공하여, 마케팅 부서나 세일즈 대행사에서 긴 렌더링 시간을 기다리지 않고도 마케팅에 필요한 이미지나 영상, 또는 고객이 원하는 옵션의 모델 사양을 즉각적으로 확인할 수 있게 한다. 클라우드에서 구동되기 때문에 고사양의 PC가 없이도 모바일 폰이나 태블릿에서 웹브라우저를 이용하여 언제 어디서나, 언리얼 엔진에 대해서 모르는 누구나 쉽게 사용할 수 있다.
영국의 고성능 스포츠카·슈퍼카 제조업체 맥라렌 오토모티브(McLaren Automotive)는 자사 모델의 컨피규레이터 제작에 언리얼 엔진을 적극적으로 활용해 온 자동차 기업 중 하나다. 맥라렌은 에픽게임즈와 협력해 맥라렌 570s 모델의 컨피규레이터를 디자인했다. 고퀄리티의 그래픽을 실시간으로 구현하는 언리얼 엔진의 리얼타임 렌더링 덕분에 맥라렌은 목업 작업 없이도 VR로 가상 완성 조형을 확인할 수 있게 되었다.
당시 프로젝트에 참여했던 마크 로버츠(Mark Roberts) 맥라렌 오토모티브 디자인 오퍼레이션 총괄과 로버트 멜빌(Robert Melville) 수석 디자이너는 언리얼 엔진의 사실적인 그래픽과 높은 충실도의 리얼타임 렌더링 능력에 큰 신뢰를 표현하기도 했다. 실제로 맥라렌 570s 모델은 스포티하면서도 유려한 디자인과 퍼포먼스로 공개 직후 국내외 자동차 팬들의 호평을 받았다.
이와 함께 맥라렌은 효율적인 제품 디자인을 위해 고글 컬렉티브(Goggle Collective)와 함께 언리얼 엔진에 벡터스위트(VectorSuite)를 만들었다. 디자이너는 벡터스위트를 이용해 리얼타임 VR 환경에서 리얼 스케일로 자동차 디자인을 할 수 있다. 이틀 통해서 전통적인 2D 스케치와 3D 외형을 모두 결합해 직접 스케치할 수 있었다. 또한, 3D로 설계됐기 때문에 엔지니어링 요구 사항을 고려하여 CAD 데이터를 참조로 가져올 수 있었으며, 만들어진 제품의 외형 데이터는 익스포트하여 라이노(Rhino)나 다른 디자이너 툴과 호환돼 디자인 프로세스에 완벽하게 통합할 수 있었다.
▲ 폭스바겐 스웨덴 VR 자동차 컨피규레이터 영상 캡처(참고영상)
맥라렌에 이어 폭스바겐 역시 신형 모델의 컨피규레이터에 언리얼 엔진을 활용한 최첨단 VR 기술을 도입했다. 폭스바겐 스웨덴(Volkswagen Sweden)은 아르티온의 출시를 앞두고 엔지니어링 및 디자인 시각화 회사인 애니멕(Animech)과 함께 고객들이 실제와 동일한 상황에서 차량의 옵션 및 인테리어를 커스터마이징해볼 수 있는 몰입형 VR 컨피규레이터를 제작했다.
고객들은 VR 헤드셋을 사용해 차량의 외관과 내부를 다양한 각도에서 살펴볼 수 있으며, 자신이 원하는 외형, 색상, 기타 옵션 등이 적용된 차량의 실제 모습을 실시간으로 확인할 수 있다. 또한 자동차 딜러들은 이 컨피규레이터 시스템을 통해 개별 고객이 선택한 맞춤형 옵션별 차량 가격을 손쉽게 산출해낼 수 있다.
페라리(Ferrari)는 마케비전(Mackevision)과 협력하여 언리얼 엔진을 이용한 컨피규레이터를 제작하였고, 이를 통해 고객이 자신이 원하는 드림카를 직접 디자인할 수 있게 했다. 고객은 아이패드로 차량 내외부의 색상이나 디자인을 변경하면서 동시에 큰 화면을 통해 실시간으로 변화되는 차량의 모습을 확인할 수 있어 최대한 자신이 원하는 모습의 차량을 확인할 수 있다. 또한, 단순히 디자인에서만 그치는 것이 아니라 공장에서의 제품 구성에 대한 주문을 위해 정확한 빌드를 만들수 있으며, 대리점뿐만 아니라 언리얼 엔진의 픽셀 스트리밍을 이용해 온라인 상의 웹 페이지에도 현장에서의 결과를 실시간으로 통합할 수 있다.
맥라렌과 폭스바겐, 페라리가 선보인 VR 컨피규레이터는 사용자들에게 실제 모델이 존재하지 않는 상황에서도 매우 사실적인 가상현실 경험을 제공하는 동시에, 이를 통해 잠재 고객들의 니즈와 트렌드를 차량 개발 및 디자인에 적용할 수 있다는 점에서 상당히 성공적인 시도로 평가받았다.
▲ 토요타 쇼룸 360 영상 캡처(참고영상)
토요타(Toyota) 오스트레일리아는 새로운 고객경험 마케팅의 일환으로 CGI 스튜디오와 소프트웨어 개발 설비를 갖춘 종합 서비스 제작사 ‘로터 스튜디오(Roter Studio)’와 협업해 독특한 자동차 컨피규레이터를 구상했다.
이들은 언리얼 엔진을 사용해 고객들이 터치스크린 인터페이스로 차량 모델을 살펴보고 디자인 요소와 색상 설정 등을 실시간으로 변경해 볼 수 있는 고급 커스텀 차량 설정 경험 콘텐츠인 ‘토요타 쇼룸 360(Toyota Showroom 360)’을 제작했다.
개별 맞춤형 옵션이 적용된 차량이 실제 모습과 흡사한 색상, 질감으로 실시간으로 표현되는 시각적 경험은 고객들은 물론 업계 전반에 신선한 충격을 안겨주었다. 게임엔진의 뛰어난 기술력을 접목한 자동차 컨피규레이터는 이전보다 더욱 월등한 퀄리티와 성능뿐만 아니라 제작 과정에 들어가는 시간 및 복잡한 절차를 획기적으로 단축시켜 주었기 때문이다.
토요타와 로터스튜디오의 ‘토요타 쇼룸 360’ 마케팅 프로젝트는 언리얼 엔진이 구현하는 고품질의 실시간 렌더링 기술이 자동차업계에 다양한 변화를 가져올 수 있음을 보여주는 좋은 사례로 평가받고 있다.
▲ 카마로 50주년 기념 광고영상 ‘휴먼 레이스’ 영상 캡처(참고영상)
언리얼 활용 광고영상, 실제 제품 없이도 신모델 완벽 구현
화려한 퍼포먼스 주행으로 보는 이에게 짜릿한 재미와 로망을 선사하는 자동차 광고는 단순한 마케팅 콘텐츠를 넘어 하나의 예술 작품으로 간주되기도 한다.
보통 광고영상은 고도로 훈련된 베테랑 드라이버들이 직접 차량을 운전하면서 촬영하거나 차량의 외관을 똑같이 제작한 레플리카(Replica) 차량을 사용해 만들어진다. 하지만 자동차 기업들 간 경쟁이 격화됨에 따라 신모델을 보지도 못한 채 광고부터 만들어야 하는 경우가 생기거나, 설령 제품을 실제로 볼 수 있다고 하더라도 경쟁사나 언론으로 기밀이 새어 나갈 위험 때문에 도로 주행 신을 찍을 수 없는 상황이 생기기도 한다. 양산되지 않은 콘셉트 카나 특별한 모델의 경우에는 실제 차량을 촬영하는 것이 불가능할 수도 있다.
카마로(Camaro) 50주년 기념 단편 광고영상 ‘휴먼 레이스(The Human Race)’ 제작 프로젝트에서 보여준 쉐보레(Chevrolet)와 더 밀(The Mill), 에픽게임즈(Epic Games)의 기술 협업은 자동차 광고 제작 시 겪을 수 있는 이러한 문제점을 해결했다.
광고영상에 등장하는 차량은 당시 기밀 모델이었던 쉐보레 카마로 ZL1과 콘셉트로만 제작되어 실제로는 단 한 대도 존재하지 않는 쉐보레 FNR이었다. 사실 실제 도로에서는 볼 수 없는 모델들이었지만, 더 밀(The Mill)이 제작한 영상 촬영용 특수 자동차 ‘블랙버드(BLACKBIRD)’로 촬영된 데이터에 언리얼 엔진을 통한 리얼타임 렌더링을 입힌 두 차량을 영상 속에서 실제 차량과 똑같이 재현해냈다.
기존의 영상 제작 작업 방식으로는 촬영이 모두 끝난 후에도 디자인이나 라이팅 등까지 고려해 고화질 장면을 한 프레임 렌더링하는데 며칠이나 걸렸지만, 높은 충실도의 언리얼 엔진 리얼타임 렌더링 성능은 실시간으로 진행되는 액션 장면 속에서도 제작자들이 CG 자동차를 즉시 시각화하고 조정할 수 있도록 지원했다.
그 결과물로 완성된 휴먼 레이스는 실감나게 구현된 카마로 ZL1 및 FNR 차량이 바람 부는 산 위의 도로에서 치열한 경주를 펼치는 모습의 시각적 즐거움을 고객들에게 선사함과 동시에, 자동차 광고영상 제작을 한 단계 높은 수준으로 끌어올리는 데 중요한 역할을 했다는 평가를 받았다.
앞서 소개된 사례들은 자동차 산업에서 고퀄리티의 실시간 렌더링 기술과 시각화 기술이 가져올 수 있는 다양한 가능성을 보여주는 좋은 예시로 꼽히고 있다. 향후 자동차 산업은 지금보다 한 차원 더 진화된 기술의 등장과 함께, 그 활용범위 또한 더욱 확장될 것으로 예상되며, 이에 따라 자동차 업체와 소프트웨어 기술 업체의 협업은 더욱 다양화되고 활발해질 것으로 기대된다.
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작성일 : 2019-07-03
