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언리얼 엔진 4.25: 더욱 강력하고 유연한 리얼타임 3D 콘텐츠 창작 툴 확장
2020-05-29 1,087 10
  • 개발 및 공급: 에픽게임즈
  • 주요 특징: 시각화 개발에서 콘텐츠 제작 및 편집을 위한 툴세트 확장 및 워크플로 개선, 건축/제조 산업을 위한 셰이딩 모델 향상, 건축 분야에서 유용한 LiDAR 포인트 클라우드 지원 업데이트, 데이터스미스의 상호운용성 개선, PLM/XML 파일 지원 업데이트 등

 

에픽게임즈는 건축과 제조, 영화 등 다양한 산업 분야 종사자들에게 가장 완성도 높고, 유연하면서도 강력한, 검증된 리얼타임 3D 창작 툴을 제공하기 위해 노력해왔으며, 그 일환으로 언리얼 엔진 4.25(Unreal Engine 4.25)를 출시했다.

언리얼 엔진 4.25의 신규 기능은 다음과 같다.

 

하이퀄리티 미디어 익스포트

하이퀄리티 미디어 익스포트는 시퀀서 렌더 무비의 후속 기능으로 고퀄리티를 목적으로 제작되었으며, 제작 파이프라인으로 쉽게 통합할 수 있고 사용자 확장성이 뛰어나다. 하이퀄리티 미디어 익스포트를 통해 여러 렌더 샘플을 모아 최종 출력 프레임을 제작할 수 있으며 고퀄리티 안티 에일리어싱, 방사상 모션 블러, 레이 트레이싱 시 노이즈 감소 등의 효과를 볼 수 있다.

또한 타일 렌더로 GPU 메모리 한계와 디바이스 타임아웃 제약을 극복할 수 있는 세팅 같은 여러 신기능을 통해 고퀄리티 렌더를 제공한다. 반투명 이미지를 알맞은 프로젝트/신(scene) 세팅으로 익스포트할 수 있으며, 선형 데이터로 16비트 HDR 이미지를 제작하고, 애셋에 렌더 설정을 저장하여 재사용하거나 개발자끼리 공유할 수 있다. 어도비 애프터 이펙트(Adobe After Effects)의 렌더링 프로세스와 유사하게, 배치를 새로운 렌더 대기열에서 관리하기 때문에 여러 시퀀스의 렌더 배치를 손쉽게 할 수 있다.

 

 

셰이딩 모델 개선

언리얼 엔진 4.25는 미디어 및 엔터테인먼트용 자동차 및 건축 시각화 머티리얼 제작에 적합하도록 애니소트로픽 프로퍼티를 지원하는 머티리얼 셰이딩 모델, 물리적으로 정확한 프로퍼티를 가진 트루 틴트 반투명 머티리얼이 향상 및 추가되었고, 펑추얼 라이트(punctual light)에 물리적으로 정확하게 반응하는 클리어 코팅 셰이딩 모델도 향상됐다.

 

 

애니소트로픽 머티리얼 지원

GGX 애니소트로픽(anisotrophic) 공식을 사용하여 적절한 애니소트로픽 머티리얼을 지원하기 위한 첫 번째 단계를 구현했다. 이러한 머티리얼은 클리어 코트에 펑츄얼 IBL 라이트와 리플렉션, 그리고 이번 버전에서는 머티리얼의 기본 라이팅 셰이딩 모델을 지원하며, 에어리어 라이트(area light)의 경우, BRDF가 지금까지 사용되었던 등방성 반응(isotropic response)으로 전환된다.

 

 

BasePass가 속도(velocity) 정보를 그리지 않는 경우에 한해, 애니소트로픽 머티리얼을 지원하기 위해 탄젠트 버퍼를 허용하도록 GBuffer를 확장했다. 속도 패스(velocity pass) 중에는 렌더링할 오브젝트를 머티리얼을 통해 버텍스 디포메이션(vertex deformation)이 가능하도록 켜고 끌 수 있는 옵션을 제공하기 때문에 BasePass 중에 속도를 출력할 필요가 없다. BasePass 중에 기능 손실 없이 탄젠트 버퍼는 활성화하고, 속도 정보는 활성화하지 않을 수 있다.

 

물리 기반 반투명

신규 물리 기반 반투명 셰이딩 모델인 얇은 반투명(Thin Translucency)이 추가됐다. 이 모델은 단일 패스로 처리되는 컬러 또는 틴트 유리 같은 머티리얼을 지원하는데, 이 모델을 사용하면 머티리얼이 물리 기반 투명 머티리얼을 정확하게 표현할 수 있으며, 이전 방식보다 유리 셰이더의 품질과 퍼포먼스도 더욱 개선된다.

 

 

예를 들어 틴트 유리 머티리얼을 생성할 때는 흰색 스페큘러 하이라이트(specular highlight)를 추가하고 백그라운드에 색을 넣어야 한다. 과거에는 별도의 오브젝트로 흰색 스페큘러 하이라이트를 처리해야만 이 효과를 구현할 수 있었고, 올바른 순서로 블렌드하려면 복잡한 설정을 수행해야 했다. 하지만, 얇은 반투명 셰이딩 모델은 공기에서 유리로 들어가는 라이트와 유리에서 공기로 나가는 라이트 반사를 고려하는 물리 기반 셰이더를 사용하여 단일 패스로 렌더링한다.

 

클리어 코트 셰이딩 모델 개선

클리어 코트(Clear Coat) 셰이딩 모델의 물리적 정확도가 크게 개선됐다. 모델의 변경과 패스 트레이서를 사용한 모델의 구현 결과, 엔진에서 생성한 비교 기준(ground truth) 이미지와 비교했을 때 기존 래스터와 레이 트레이싱 기술 모두 퀄리티가 향상되었다.

언리얼 엔진의 클리어 코트 모델은 환경 라이팅을 고려해 설계했다. 이제 펑추얼 라이트(punctual light)에 대한 방향성 반응이 정확하며, 감쇠(attenuation) 및 프레넬 표현(fresnel term)은 방향성이 있는 라이트에 의해 주로 표현되지만 환경 라이팅은 동일하게 유지된다.

 

 

LiDAR 포인트 클라우드

언리얼 엔진에 빌트인된 레이저 스캔 포인트 클라우드를 사용해 현실 세계를 쉽게 실시간 시각화로 가져올 수 있다.

마켓플레이스에서 LiDAR 포인트 클라우드(LiDAR Point Cloud) 플러그인을 가져와서 퍼포먼스와 엔진 퀄리티를 크게 향상시켰고, 새로운 세팅과 기능을 추가했다. 이 플러그인은 언리얼 에디터의 플러그인 창에서 바로 사용할 수 있다.

 

 

임포트

  • ASCII(*.txt, *.xyz, *.pts) 및 *.las 파일을 비롯한 여러 주요 포인트 클라우드 형식을 지원한다.
  • 에디터에서 파일을 콘텐츠 브라우저에 넣거나 런타임에서 블루프린트 API를 사용하여 임포트한다.
  • 비동기(Asynchronous) 임포트는 콘텐츠를 로드하는 동안 엔진이 대기하지 않도록 한다.


렌더

  • 포인트 클라우드는 다이내믹 섀도(dymamic shadow)를 드리우거나 받을 수 있다. 햇빛과 라이팅 연구에 유용하다.
  • 아주 큰 데이터 세트를 지원하며 파일로부터 데이터의 주문형 스트리밍 및 GPU 스트리밍도 지원한다. 다이내믹 레벨 오브 디테일(Level of Detail) 시스템은 높은 퍼포먼스를 유지하는 동시에 뷰포트 중앙에 포인트의 우선순위를 지정하여 시각적 결과물도 유지해준다.
  • 간단한 포인트 또는 커스텀 머티리얼을 사용하여 데이터를 렌더링한다.
  • 여러 배색 기술(RGB, 강도, 고도, 분류 등)
  • 폭넓은 색 조절
  • 기본 포스트 프로세스 머티리얼이 제공하는 아이 돔 라이팅(Eye-Dome Lighting) 기법으로 형태를 강조한다.

 

상호작용

  • 에디터 뷰포트에서 개별 포인트를 숨김, 삭제, 병합, 추출한다
  • 포인트 데이터로 콜리전 메시(collision mesh)를 생성한다.
  • 에디터 또는 런타임에 블루프린트 API를 사용하여 새 클라우드를 빌드하고 포인트를 추가한다.

 

PLM XML 데이터스미스 지원

대규모 CAD 프로젝트는 전문 3D 애플리케이션 간 풍부한 상호 운용성을 위해 지멘스의 PLM XML을 표준으로 사용하는데, 이제 언리얼 엔진 실시간 시각화도 포함됐다.

데이터스미스 CAD 임포터는 PLM XML 파일을 임포트하여 다른 데이터 형식에 제공하는 모든 기능을 동일하게 제공한다. 임포트 프로세스는 신 계층구조(scene hierarchy)와 배치를 유지하면서 자동으로 참조된 파일에서 지오메트리를 임포트하여, 언리얼에서 변경한 내용이 유지되는 변경 유지 리임포트(non-destructive reimport)를 제공한다. PLM XML 사용자 데이터를 데이터스미스 메타데이터로 변환하고, 베리언트 매니저에서 사용할 수 있는 각 PLM XML 프로덕트 뷰에 대한 베리언트도 생성한다. 

 

데이터스미스 연동 개선사항

새로운 버전이 출시될 때마다 데이터스미스가 서드 파티 애플리케이션, 파일 형식과 잘 연동되도록 개선되고 있다.

 

라이노(Rhino)

언리얼에서 라이노 파일의 매개변수에 의한 표면(parametric surfaces)을 렌더링할 때 사용하는 트라이앵글 메시를 수월하게 제어할 수 있으며, 라이노 파일에서 신을 임포트할 때마다 파일에 있는 매개변수에 의한 표면에 대해 서로 다른 두 개의 테셀레이션 전략을 선택할 수 있다.

데이터스미스는 라이노 포인트를 기본 액터로 임포트한다. 신 계층구조에 라이노 포인트의 배치가 유지되고, 실시간 시각화로 전달되는 라이노 신에 자리표시자(placeholders) 및 관심 포인트(point of interest)를 배치할 수 있다.

또한, 데이터스미스는 라이노 오브젝트에 관한 기술 메타데이터를 액터의 태그로 임포트한다.

 

레빗(Revit)

데이터스미스 익스포트를 다이나모 스크립트(Dynamo scripts)로 통합하여, 디자인의 실시간 시각화 제작 프로세스의 자동화를 더 수월하게 제어할 수 있다.

이제 레빗용 데이터스미스 익스포트 플러그인이 다이나모 플러그인 DatasmithDynamoNode.dll을 포함하는데, 이 플러그인은 새로운 DatasmithDynamoNode.Export3DViewsToDatasmith 노드를 포함한다. 이를 사용하여 레빗에서 .udatasmith 파일로 여러 3D 뷰를 일괄 익스포트할 수 있다. 

또한, 익스포트할 레빗 문서, 생성된 .udatasmith 파일 경로, 익스포트할 3D 뷰의 ID 및 레빗에서 생성된 트라이앵글 메시에 원하는 테셀레이션 레벨을 지정할 수 있다.

 

제품 컨피규레이터 템플릿

언리얼 엔진의 새로운 제품 컨피규레이터 템플릿(Product Configurator Template)으로 차기 제품 컨피규레이터를 구축할 수 있다. 이 템플릿은 여러 신 환경설정으로 구성된 베리언트 매니저를 표시하는 샘플 콘텐츠를 포함하며, 사용자가 런타임에 제어할 수 있도록 해당 환경설정을 표시하는 UI를 자동으로 빌드하는 재사용 가능한 UMG 위젯 세트도 포함한다.

제품 컨피규레이터 템플릿은 자동차, 제품 디자인 및 제조 카테고리에서 확인할 수 있다.

 


▲ 참고 영상

 

베리언트 매니저

베리언트 매니저는 레벨의 다양한 베리에이션을 미리 구성하고, 런타임에 베리에이션을 교체할 수 있게 하는 기능이다. 언리얼 엔진 4.25에서는 베리언트를 마음대로 구성할 수 있도록 베리언트 매니저 UI에 손쉬운 사용을 돕는 여러 개선사항을 적용했다.

 

 

  • 외부 이미지 파일을 베리언트용 섬네일로 설정할 수 있다.
  • 베리언트의 모든 바인딩된 액터를 교체한 다음, 다른 액터로 대체할 수 있다.
  • 가장 중요한 프로퍼티를 쉽게 찾을 수 있는 유용한 기능으로, 액터의 캡처된 프로퍼티를 새 위치로 끌어서 순서를 변경할 수 있다.
  • 색 프로퍼티를 캡처한 경우, 이제 색 선택 툴로 값을 더 쉽게 설정할 수 있다.
  • 시네 카메라(Cine Camera) 액터에서 더 많은 카메라 세팅을 캡처할 수 있다.
  • 활성화 시 베리언트가 블루프린트 함수를 호출하도록 설정한 경우, 해당 함수는 컨텍스트를 위한 추가적인 인수를 받는다. 바로 레벨 베리언트 세트 애셋, 활성화 중인 베리언트 및 활성화된 베리언트를 소유한 베리언트 세트로, 이 컨텍스트는 복잡한 반응을 설정할 때 유용한데, 예를 들어 종속성을 고려하는 다른 베리언트를 활성화할 때도 활용할 수 있다.

 

비주얼 데이터프렙

비주얼 데이터프렙 시스템의 경우 초심자를 위해서는 접근성을, 파워 유저를 위해서는 유연성을 강화했다. 이제 그래프 에디터가 실행 및 데이터 흐름을 더 잘 반영하는 독특한 룩 앤 필로 변경됐다.

선으로 연결된 블루프린트 스타일의 노드 그래프 대신 선형 액션 시퀀스를 강조한다. 사용자는 명확해진 비주얼 큐(visual cue)로 액션에 새 단계를 더 쉽게 추가할 수 있고, 색으로 필터 블록과 연산자 블록을 구분할 수 있다. 

 

 

추가사항

  • 블루프린트 및 파이썬(Python)에 가장 일반적인 데이터프렙 액션을 노출했다. 커스텀 에디터 스크립트는 비주얼 데이터프렙 시스템을 통해 임포트를 수행하고, 액션, 필터 및 연산자로 새 데이터프렙 그래프를 구성할 수 있다.
  • 새로운 선택 기준(Select By) 블록을 몇 개 추가하여 레이어, 버텍스 또는 트라이앵글 수를 기준으로 오브젝트에 필터를 적용한다.
  • 새로운 연산자(Operator) 블록 몇 개는 신과 애셋을 구성하는 추가 옵션을 제공한다. 액터의 3D 위치에 랜덤 오프셋을 추가하는 기능, 스태틱 메시에서 트라이앵글이 향하는 방향을 플립하는 기능, 애셋 레퍼런스 대체 등을 포함한다.

 

 

기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

이예지 yjlee@cadgraphics.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2020년 6월호

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