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[케이스 스터디] 제너럴 모터스, 언리얼 엔진으로 HMI 시스템 구축 
2020-10-30 513 0

자동차용 인포테인먼트 및 디지털 콕핏 제작에 게임 엔진 활용 

 

미국의 자동차 제조업체인 제너럴 모터스(General Motors)가 최근 공개한 ‘GMC 허머 EV(GMC HUMMER EV)’는 디지털 콕핏 시스템에 언리얼 엔진을 사용한 최초의 자동차이다. 이번 호에서는 제너럴 모터스가 채택한 언리얼 엔진의 기존 HMI 기술을 살펴보고, 앞으로 계획 중인 새로운 기능 일부와 HMI 기술에 대한 지속적인 투자에 대해 알아본다. ■ 자료제공 : 에픽게임즈


최신 자동차는 운전자와 차량이 상호작용하는 방식이 몇 년 전과는 다르다. 대시보드, 운전대 및 계기판은 버튼과 화면으로 가득하고 운전자에게 생소할 수 있는 기능들을 제공한다. 이러한 발전의 근본에는 전기화가 있다. 카메라, 센서, 디스플레이 등의 디지털 하드웨어에 언리얼 엔진과 같은 최첨단 기술을 결합하여 새로운 경험을 개발할 수 있는 기반을 제공한다. 

휴먼-머신 인터페이스(HMI)는 자동차 산업의 새로운 지평 중 하나로, 에픽게임즈는 HMI 개발 요건들이 게임 개발과 중복되는 지점부터 오랜 기간동안 관심을 가져왔으며, HMI 시스템 구축에 필요한 대부분의 기능들은 이전부터 언리얼 엔진에서 제공되었다. 

에픽게임즈는 자동차와 HMI, 인포테인먼트 및 디지털 콕핏 경험 제작을 위해 새로운 파트너십과 워크플로를 결합한 HMI 기술을 공식적으로 발표했다. 에픽게임즈의 HMI 전담팀은 이러한 지원에 많은 노력을 하고 있으며, 모든 제조업체들에게 이점을 제공하는 새로운 기능들을 지속적으로 추가하고 있다.

 

 

설계 중심 개발

언리얼 엔진은 자동차 기업들이 설계 중심 개발을 효율적으로 할 수 있도록 지원한다. 

기존 HMI 워크플로에서는 UI/UX 디자이너가 ‘히어로 스크린’ 또는 참고 이미지를 제작하여 UI가 어떻게 보여야 하는지 알려줬다. 이후에 엔지니어들이 설계와 기능을 차량에 구현해야 하기 때문에, 디자이너들은 반복 작업을 할 수 있는 작업 초기에 설계가 구현되는 것을 보기 어려웠다. 

언리얼 엔진은 블루프린트 시스템을 통해 버전 관리와 비주얼 스크립팅을 지원하는 툴세트와 보다 많은 기능에 액세스할 수 있는 C++ 코드베이스를 제공하는데, 이러한 기능들은 디자이너들이 수동적으로 히어로 스크린을 전달하기보다는 설계에 기능까지도 구현하게 해준다.

 


▲ 이미지 출처: 언리얼 엔진 홈페이지

 

IOS 및 안드로이드와 같은 디바이스에 프로젝트를 클릭 한 번으로 배포할 수 있어 디자이너들은 차량에서 설계를 거의 실시간으로 확인할 수 있으며, 이와 같은 빠른 반복 작업은 설계의 핵심 테스트에 필요한 즉각적인 피드백을 제공한다. 

예를 들어, 해가 지고 있거나 차량 뒤에 위치해 있을 경우에 제안된 HMI 모듈에 문제가 발생하는 부분이 있을 수 있는데, 이때 테스터가 티켓을 생성하여 디자이너에게 이슈를 보고하는 어색한 이미지를 첨부하는 대신 디자이너가 직접 차량에 앉아서 조정할 수 있다. 

이 효율성은 설계를 향상시키고, 시간을 단축시켜 전반적인 경험의 완성도를 높여준다. 또한, 디자이너의 효율성은 곧 엔지니어들에게도 도움이 되는데, 매끄러운 경험을 보장하기 위해 중요한 기능 작업에 집중할 수 있고, 디자이너들과 함께 퍼포먼스를 모니터링할 수 있는 시간을 확보할 수 있게 된다. 

HMI 작업을 진행하는 제품 디자인 팀이 제작한 애셋은 추후 마케팅 자료로 재사용이 가능하다. 이를 통해, 궁극적으로 기업의 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 전체 브랜드에 걸쳐 디자인을 일관성 있게 유지할 수 있다.

 

새로운 창의적 수단 및 마케팅 기회

HMI 시스템 구축 관계자들은 언리얼 엔진의 확장 가능한 C++ API 액세스를 통해 새로운 가능성을 발견할 수 있다. 

내비게이션, 음악, 자동차 설정 서비스와 같은 백엔드 서비스 기능들을 API를 통해 블루프린트의 비주얼 스크립팅 언어에 노출할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 안내는 C++ 델리게이트 실행으로 블루프린트 이벤트를 실행할 수 있다. 그런 다음 디자이너들은 해당 블루프린트 이벤트에 카메라 모션 또는 위젯을 연동하여 화면에 애니메이션을 실행할 수 있다. 이로써 설계 기능의 최종 결정권자는 디자이너가 되며, 이러한 가능성은 설계 중심 개발을 실현하는 핵심이다. 

블루프린트 비주얼 스크립팅 시스템과 확장 가능한 C++ 코드베이스 외에도 HMI 개발자들은 언리얼 엔진의 통합적인 툴세트를 언제든지 손쉽게 사용할 수 있다. 이 툴세트에는 실시간으로 파티클 이펙트를 생성하고, 미리 확인할 수 있는 나이아가라 비주얼 이펙트 시스템이 포함되어 있다.

 


▲ 이미지 출처: 언리얼 엔진 홈페이지

 

나이아가라는 HMI 디자인의 창의적인 가능성에 대한 새 지평을 열어준다. 전기차가 배터리 상태에 어떤 영향을 끼치고 있는지 충전하는 이펙트를 보여주거나, 다양한 이펙트를 활용해 자동차의 각종 기능들이 어떻게 작동하는지 보여줄 수 있으며, 운전자들의 신뢰를 얻어야 하는 자율주행 4단계 차량에는 자동차가 무엇을 인지하고 있는지 시각적으로 보여준다. 

1200만 명 이상의 언리얼 엔진 라이선스 사용자들을 통해 매일 다양한 디바이스에 걸쳐 엔진의 기능들이 검증되고 있고, 이런 실전을 통해 툴세트는 강화되어 상용 프로젝트에 맞는 퍼포먼스를 기대할 수 있다. 

새로운 차량에 대한 마케팅을 진행할 때, 자동차 회사들이 언리얼 엔진을 사용하는 것만으로도 언리얼 엔진과 에픽게임즈의 젊은 소비자들과 소통할 수 있다. 전 세계적으로 인기 있는 자동차 축구 비디오 게임인 로켓 리그(Rocket League)는 에픽게임즈의 자회사인 사이오닉스에서 언리얼 엔진으로 개발한 게임으로, 자동차 회사들에게 특별한 공동 마케팅 생태계를 제공한다.

 

HMI에 특화된 언리얼 엔진의 기능들 

에픽게임즈는 언리얼 엔진에 HMI에 특화된 기능들을 적극적으로 도입하고 있으며, 바로 활용 가능한 다수의 HMI 워크플로를 제공한다. 

일부 생산 차량은 HMI를 로드하는데 10초 이상 걸리기도 하는데, 언리얼 엔진의 HMI 실행 프로세스는 대폭 향상되어 매우 빠르게 부팅할 수 있으며, 실행에 불필요한 콘텐츠는 초기 부팅 이후에 로드할 수 있어 부팅 시간을 더욱 단축시켰다. 

또한, 언리얼 엔진은 차량에 높은 퀄리티의 리얼타임 그래픽을 구현하는 카 페인트 머티리얼 및 리플렉션 등의 비주얼을 생산 HMI에 제공하며, 디자이너들은 모바일 HMI로도 확장할 수 있는 다양한 자동차 머티리얼 및 셰이더로 작업할 수 있다.

 


▲ 이미지 출처: 언리얼 엔진 홈페이지

 

게임 개발을 통해 입증된 통합 비주얼 이펙트 기능 세트는 자동차 디자이너들에게 HMI 설계에 창의력을 펼칠 수 있는 강력한 툴세트를 제공한다. 에너지 소비를 보여주는 에너지 시각화와 같은 자동차 게이지와 자동차가 환경을 어떻게 인지하는지 보여주는 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) 시각화는 앞으로 변화되는 HMI 기술을 상징적으로 보여준다. 디지털 스크린과 언리얼 엔진 툴키트를 원하는 대로 사용할 수 있기 때문에 RPM과 같은 게이지와 차세대 게이지의 무한한 가능성이 펼쳐질 것이다. 

자동차 하드웨어에 언리얼 엔진의 OpenGL ES3.2 및 Vulkan 지원은 스크린에 비주얼을 구현하는 최신 렌더링을 가능하게 하며, 언리얼 모션 그래픽 UI 디자이너(UMG)는 디자이너들이 C++로 보완할 수 있는 블루프린트를 통해 필요한 HMI 위젯을 손쉽게 제작할 수 있도록 확장 가능하고 강력한 빌트인 UI 프레임워크를 제공한다.

언리얼 인사이트와 같은 언리얼 엔진 프로파일링 툴세트는 디자이너들이 애플리케이션을 원활하게 실행시킬 수 있도록 높은 퍼포먼스와 유기적인 유저 인터랙션을 보장한다. 

다운로드 가능한 콘텐츠(DLC) 팩은 오버 더 에어(Over-the-Air, OTA) 업데이트를 통해 다이내믹하게 로드하여 HMI 내에서 기능과 콘텐츠를 빠르게 변경할 수 있다. 이러한 빠른 스타일 변경 방식은 사용자들에게 버튼 하나로 유저 인터페이스의 모든 면을 바꿀 수 있게 하여 자동차를 커스터마이징할 수 있게 해준다. 

 

더 나은 HMI 경험 설계 

에픽게임즈의 HMI 전담팀은 자신의 비전과 설계를 실현할 수 있는 기술을 갖춘 디자이너가 매력적인 차량 내 경험을 제작할 수 있다고 믿는다. 마찬가지로 중요하고 가치가 높은 기술적인 기능을 작업할 수 있는 시간을 확보한 엔지니어들이 제품 자체에 더 많은 가치를 창출할 수 있다고 생각한다. 이 모든 요소들이 축적되어 보다 나은 유저 경험을 만들어준다. 블랙베리 QNX(BlackBerry QNX), 맵박스(Mapbox), 퀄컴(Qualcomm), 시일리 오토(Siili Auto), 벡터폼(Vectorform) 등 HMI 기술 선도 업체들과 언리얼 엔진의 이번 신규 파트너십을 통해 그 어느 때보다 쉽고 효율적으로 할 수 있게 되었다. 

차량들이 완전 자율주행 5단계에 가까워질수록 자동차 인포테인먼트 시스템은 소비자의 구매 결정에 더욱 많은 영향을 주게 될 것이다. 언리얼 엔진은 게임 엔진으로 시작됐기 때문에 차량 내 게이밍 및 엔터테인먼트 개발에 효과적인 플랫폼이다. 때문에 언리얼 엔진 기반 HMI 플랫폼으로 자동차 브랜드가 오직 고객들만 접속할 수 있는 자체 게임을 제작하거나, 운전자들이 HMI 비주얼 및 음성 지원을 가장 좋아하는 비디오 게임 캐릭터의 스타일대로 커스터마이징할 수 있는 가능성을 실현시킬 수 있게 한다. 

에픽게임즈는 몇 달 내 언리얼 엔진의 HMI에 특화된 기능들을 더 선보이고 2021년에는 더욱 많은 개발 소식도 전할 예정이다.

 

 

기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

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이예지 yjlee@cadgraphics.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2020년 11월호

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