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3D 그래픽의 생동감 넘치는 세계에서 모델에 생명을 불어넣는 것은 잘 적용된 텍스처입니다. 영화 같은 장면, 게임 환경, 제품 시각화 등 어떤 작업을 하든 텍스처 매핑은 사실감과 일관성을 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이 가이드에서는 텍스처 매핑의 기본 개념을 탐구하고, 다양한 종류의 맵과 좌표 시스템을 자세히 살펴보며, 워크플로우에서 텍스처를 적용하고 최적화하는 실용적인 팁을 공유합니다. 사실감 있는 표면을 구현하려는 분이나 렌더링 시 모델이 약간 어색해 보이는 이유를 궁금해하시는 분이라면 이 가이드가 도움이 될 것입니다.
텍스처 매핑의 핵심은 2차원 이미지(텍스처)를 3차원 표면에 투영하는 과정입니다. 이 기술은 아티스트가 지오메트리에 모든 작은 세부 사항을 모델링하지 않고도 색상, 세부 사항, 표면 특성을 시뮬레이션할 수 있도록 합니다. 종이 모델에 패턴을 그리는 것을 상상해 보십시오. 여기서 '종이'는 폴리곤 메쉬이며, '페인트'는 색상, 거칠기, 또는 볼록함 같은 시각적 데이터로 채워진 비트맵 이미지입니다.
컴퓨터 그래픽스에서 이 매핑은 UV 좌표계를 기반으로 합니다. UV 좌표계는 2차원 좌표계로, 소프트웨어가 평평한 텍스처를 3차원 형상에 감싸는 방법을 알려줍니다. “U”와 “V”는 텍스처 공간의 수평 및 수직 축을 나타내며, 3차원 공간의 축과 혼란을 피하기 위해 X와 Y 대신 사용됩니다.
그렇다면 어떻게 작동할까요?
이 단계에서 렌더링 엔진은 래스터화(rasterization) 과정에서 이 텍스처를 샘플링하여 텍셀을 화면의 픽셀과 일치시킵니다.
텍스처는 색상을 훨씬 넘어갑니다. 원하는 효과에 따라 여러 텍스처 맵을 함께 사용해 표면이 빛과 상호작용하는 방식, 주변 환경을 반사하는 방식, 심지어 기하학 구조를 변경하는 방식을 시뮬레이션할 수 있습니다. 가장 일반적인 유형을 다음과 같이 구분할 수 있습니다:
텍스처 좌표(UV)는 이러한 맵을 안내하는 역할을 합니다. 메쉬의 각 정점에는 해당 정점이 2D 텍스처의 어느 부분에 해당하는지 나타내는 데이터가 저장되어 있어, 최소한의 기하학 구조로 복잡한 시각적 효과를 구현할 수 있습니다. 특정 효과를 의도하지 않는 한 UV를 늘리거나 겹치지 않도록 주의하십시오. 부적절한 UV 배치는 텍스처를 왜곡시키고 사실감을 손상시킬 수 있습니다.
텍스처 공간의 개념은 매우 중요합니다. 이는 텍셀을 모델의 표면에 매핑하기 위해 사용되는 좌표 시스템입니다. 이 공간에서 가장 중요하게 설정해야 할 요소 중 하나는 텍셀 밀도(Texel Density)로, 3D 모델의 표면 단위 면적당 텍셀의 비율을 의미합니다.
텍셀 밀도의 불일치는 몰입감을 깨는 가장 빠른 방법 중 하나입니다. 게임에서 한 벽은 선명하게 보이지만 인접한 벽은 흐릿하게 보이는 경우, 이는 텍셀 불일치 때문입니다.
시각적 일관성을 유지하기 위해:
카메라처럼 생각하기: 카메라가 가까운 곳에서 텍셀 밀도가 가장 중요합니다. 프레임 구성과 드로우 거리를 기반으로 세부 수준을 계획하십시오.
3D 모델을 언래핑하여 사용 가능한 UV 레이아웃을 생성하십시오. Blender, Maya, 3ds Max, 및 Cinema 4D는 모두 강력한 언래핑 도구를 제공합니다. 모델의 복잡도에 따라 언래핑 방법을 선택하십시오. 간단한 형태에는 박스 언래핑을, 복잡한 메쉬에는 수동 심(seams)을 사용하십시오. 좋은 언래핑은 텍스처가 늘어나거나 왜곡되지 않도록 보장하며, 페인팅이나 절차적 워크플로우를 위한 깨끗한 기반을 제공합니다.
절차적 방법을 통해 Substance Designer와 같은 소프트웨어를 사용해 텍스처를 생성할 수 있으며, Substance Painter와 같은 소프트웨어에서 수동으로 텍스처를 그리기도 가능합니다. Photoshop이나 GIMP와 같은 이미지 편집 소프트웨어도 사용할 수 있습니다. 손으로 그린 듯한 스타일이나 스타일화된 작업에는 Blender의 Texture Paint 모드와 같은 3D 페인트 도구를 사용해 모델 표면에 직접 색상과 세부 사항을 적용할 수 있습니다.
고해상도(하이폴리)에서 저해상도(로우폴리) 워크플로우를 사용 중이라면 베이킹은 필수적입니다. 노멀 맵, 앰비언트 오클루전 맵, 디스플래스먼트 맵을 베이킹하여 스컬핑된 모델의 표면 세부 정보를 저해상도 버전으로 전송합니다. 이 방법은 렌더링 시 높은 충실도를 유지하면서 성능을 최적화할 수 있으며, 특히 실시간 환경에서 효과적입니다.
렌더 엔진의 셰이더 편집기를 사용하여 맵을 할당하고 혼합하십시오. Blender의 Cycles, Maya의 Arnold, 또는 Cinema 4D의 Redshift 등 어떤 환경에서든 셰이더를 사용하면 확산, 노멀, 스펙큘러 등 여러 맵을 결합하여 복잡한 실제 표면을 시뮬레이션하는 레이어드 재질을 만들 수 있습니다.
이방성 필터링과 이차 보간법(interpolation)을 사용하여 텍스처를 부드럽게 처리하십시오, 특히 경사각에서 더욱 효과적입니다. 텍스처 해상도는 카메라와의 거리 기반으로 선택하십시오: 근접 샷의 주요 어셋에는 고해상도를, 배경 소품에는 저해상도를 사용하십시오. 메모리 절약을 위해 텍스처를 압축하고, 실시간 워크플로우에서 불필요한 데이터를 메모리에 로드하지 않도록 텍스처 스트리밍을 고려하십시오.
UV 매핑은 가장 일반적이고 다목적을 가진 방법입니다. 이 방법은 3D 메쉬를 U 및 V 좌표계를 사용하여 2D 표현으로 펼쳐내는 과정을 포함합니다. 이 매핑은 2D 이미지가 3D 물체의 표면에 어떻게 감싸지는지를 정확히 정의합니다. UV 매핑은 텍스처 배치에 대한 정확한 제어가 필요한 모델에 이상적이며, 텍스처 페인팅 및 베이킹과 같은 작업에 필수적입니다.
프로젝션 매핑은 UV 언래핑 대신 기하학적 투영을 사용하여 3D 오브젝트에 텍스처를 적용합니다. 이 방법은 특히 룩 개발 단계나 간단한 기하학 구조를 다룰 때 더 빠르고 절차적입니다. 일반적인 형태로는 박스 매핑(육면체처럼 여섯 방향에서 투영하는 방식), 구면 매핑(지구나 눈동자 등에 적합), 원통형 매핑(파이프, 병, 둥근 물체 등에 적합)이 있습니다. 프로젝션 매핑은 배경 어셋이나 환경 요소에는 빠르고 유용하지만, 높은 충실도가 필요할 경우 왜곡이나 이음새가 발생할 수 있으며, 이 경우 수동으로 수정해야 할 수 있습니다.
절차적 매핑은 이미지 텍스처에 의존하지 않고 대신 알고리즘을 사용하여 노이즈, 마블, 목재 무늬 등과 같은 패턴을 실시간으로 생성합니다. 이러한 매핑은 해상도에 독립적이며 매끄럽게 타일링되므로, 최소한의 설정으로 반복되지 않는 표면 세부 사항을 생성하는 강력한 도구입니다.
좋은 텍스처 매핑은 좋은 조명과 불가분의 관계입니다. 텍스처가 어떻게 보이는지는 종종 텍스처 자체보다 빛이 텍스처와 상호작용하는 방식에 더 많이 달려 있습니다. 셰이더에서 확산, 반사, 환경 조명 성분 간의 상호작용을 강조하십시오. 텍스처 맵 투영을 통해 복잡한 조명 패턴을 시뮬레이션하기 위해 Gobo 라이팅 기술을 고려해 보십시오. 텍스처를 빛을 통해 투영함으로써, 카메라와 빛의 움직임에 동적으로 반응하는 풍부한 분위기와 표면 세부 사항을 만들 수 있습니다.
텍스처 매핑은 단순히 기술적인 과정이 아닙니다. 창의적인 행위입니다. 텍스처 맵, 좌표 시스템, 텍셀 관리를 마스터하면 미묘한 나무 결부터 외계 생물의 반짝이는 피부까지 모든 것을 시뮬레이션할 수 있는 힘을 얻게 됩니다. 따라서 UV 매핑에 시간을 투자하고 텍셀 밀도를 고려하며, 사실감이나 스타일을 추구하기 위해 절차적, 페인트, 사진 텍스처를 결합하는 것을 두려워하지 마십시오.
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