R&D

CAPTURING REALITY, ‘LightCage’
아트

CAPTURING REALITY, ‘LightCage’

CHARACTER SCAN CAPTURING REALITY, ‘LightCage’ 게임 속 정교한 캐릭터를 구현하다 – ‘LightCage’ 최신 장비 도입 사람의 얼굴은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 정교합니다. 눈가의 잔주름이나 코와 뺨의 모공, 입술의 주름 등 미세한 차이들이 정밀하게 표현된 3D 모델링이 게임 캐릭터로 구현될 때 우리는 “게임이 사실적이다”라고 표현합니다. 엔씨의 ‘캐릭터 스캔팀’은 차세대 게임에 구현할 리얼한 게임 캐릭터 제작과 시네마틱 영상 등에서 활용하기 위해 *3D 스캔 기술을 지속적으로 사용하고 있습니다. 아티스트들에게 고품질의 3D 스캔 리소스를 제공하고, 비교적 짧은 시간 안에 정교한 캐릭터를 제작할 수 있도록 돕고 있는데요. *3D 스캔: 실제 존재하는 인물이나 사물의 정보를 디지털 데이터로 변환하는 방법 올해 6월, 캐릭터 스캔팀은 더욱 리얼한 캐릭터를 구현하기 위해 실제에 기반을 두고 인물의 많은 정보를 얻을 수 있는 최신 3D 스캔 장비인 ‘LightCage’를 국내 최초로 도입했습니다. 구형으로 배치된 156개의 조명과 60대의 카메라가 다양한 각도에서 한 번에 236장의 사진을 촬영하는 장비인 ‘LightCage’와 함께 3D 스캔 과정을 자세히 소개하겠습니다 게임의 전반적 퀄리티를 향상하는 기반, 캐릭터 그래픽 기술이 발전하면서 실제보다 더 실제 같은 그래픽을 구현한 게임이 늘어남에 따라 게이머들의 눈높이도 점차 높아졌다. 리얼한 게임을 만들 때 현실과 차이가 가장 많이 나는 부분이 디지털 휴먼, 즉 캐릭터다. 3D 스캔 기술을 사용하기 전에는 아티스트가 인체에 대한 지식과 자신의 작업 숙련도를 바탕으로 캐릭터를 직접 만들었다. 해부학에 따른 몸의 형태, 피부 표면 질감 등 모든 것을 직접 표현해야 했기 때문에 작업 시간이 굉장히 오래 걸렸다. 그러나 3D 스캔 데이터를 제공하자, 아티스트는 형태가 표현된 모델링과 피부 질감에 대한 정보가 담긴 텍스처를 변형해 활용하기 시작했다. 또한 피부의 부위마다 다른 질감, 모공 같은 디테일들까지 스캔 리소스를 이용해 표현할 수 있게 됐다. 3D 스캔 기술이 발전함으로써 캐릭터의 미세한 부분을 놓치지 않고, 짧은 시간 안에 고품질의 디지털 캐릭터 및 에셋 제작까지 가능하게 된 것이다. 엔씨는 차세대 게임을 개발하는 과정에 이러한 3D 스캔 기술을 적용함으로써 개발에 박차를 가하고 있다. 여기에는 더욱 리얼하고 또 현실처럼 느껴지는 그래픽을 통해 게임의 ‘퀄리티’와 ‘재미’라는 두 마리 토끼를 모두 잡겠다는 의도가 숨어 있다. 엔씨에는 고품질의 3D 스캔 리소스를 제작하고 지원하는 ‘캐릭터 스캔팀’이 있기에 이 모든 게 가능하다. 그들이 있어 이렇게 사실적이면서도 효율적인 캐릭터 제작을 돕기 위해 실재하는 사람이나 의상, 소품을 3D로 정밀하게 데이터화하고 또 가공할 수 있는 것이다. 이 팀은 올해 6월, 실재에 기반을 두고 인물의 많은 정보를 얻을 수 있는 최신 장비인 ‘LightCage’를 도입해 연구를 활발하게 진행하고 있다. "캐릭터 스캔팀은 LightCage로 얻은 3D 데이터를 잘 활용한다면 훨씬 효율적으로 작업할 수 있을 뿐 아니라, 마치 살아 숨 쉬는 듯한 캐릭터를 구현할 수 있을 것입니다.”라고 전했다. 정밀한 디테일로 완성하는 캐릭터의 퀄리티 LightCage는 정교한 *3D geometry와 상세한 피부 표면 텍스처를 캡처하기 위한 스캔 장비다. 지속 시간과 강도의 제어가 가능한156개의 멀티 플래시 조명을 비롯해 Sony α6400 38대와 Texture 제작을 위한 Sony α7R4 22대 등 총 60대의 카메라가 정확하게 동기화되어 있다. 이를 통해 다각도의 빛과 화각으로, 한 번에 수백 장의 사진을 촬영한다. *3D geometry: 3D 공간의 물체를 표현하는 점들과 변수 촬영된 사진으로는 고해상도 3D geometry뿐만 아니라 더욱 사실적이고 다양한 텍스처를 생성해 잔주름이나 코와 뺨의 모공 등 실제 사람의 피부 표면을 세밀하게 구현할 수 있다. 또한 편광 필터가 모든 카메라에 장착되어 있으므로, 광대와 코 등 인물의 얼굴 중 입체적인 부분의 하이라이트(광원) 없이 물체의 본래 색을 그대로 표현한 사진을 촬영한다. 이 사진을 통해 *디퓨즈맵과 *스펙큘러맵을 만들 수 있으며, 피부에 반사되는 빛의 반사 값을 얻음으로써 얼굴의 색상 변화까지 정교하게 표현할 수 있다. 뿐만 아니라 구형으로 둘러싸인 조명을 통해 촬영한 사진으로 피부 표면에 대한 정보가 담긴 *노말맵까지 제작할 수 있다. *디퓨즈맵: 물체의 기본 색상을 나타내는 텍스처 *스펙큘러맵: 물체의 반사광을 설정하는 텍스처 *노말맵: 물체의 요철을 설정하는 텍스처 LightCage로 인물의 3D 스캔 데이터를 얻기 위해서는 캐릭터 스캔팀의 손을 거친 전문적인 촬영 과정이 필요하다. 우선, 피부의 정교한 움직임을 추적하기 위해 모델의 얼굴에 페이스 트래킹 마커를 표시한다. 그 후 정면에 설치된 레퍼런스 모니터로 정면 카메라와 측면 카메라의 구도와 시야를 확인하고, 모델을 카메라의 시야 정중앙에 앉힌다. 촬영 진행 이어서 고품질의 페이셜 스캔 데이터를 만들기 위해서 수십 대의 카메라와 조명을 이용해 236장의 사진을 동시에 촬영한다. 그 과정에서 카메라 중 일부는 geometry생성을 위해 사진을 1장만 촬영하고, 나머지 23대의 카메라는 텍스처 제작을 위해 9장의 사진을 한 번에 연사로 촬영한다. 이때 조명은 9장의 연사 촬영을 하는 과정에서 각 사진마다 세팅이 매번 달라진다. 후보정과 스캔 데이터의 생성 촬영된 사진은 색감을 좀 더 정확하게 연출할 수 있도록 도와주는 '컬러체커 패스포트'와 사진 보정 프로그램인 '어도비 라이트룸'을 통해 보정한다. 보정을 거친 사진 중 일부는 'Image Process' 소프트웨어를 통해 텍스처로 변환되고, geometry용 사진 60장은 스캔 데이터 생성 소프트웨어인 '리얼리티 캡처'로 계산된다. 이때 ‘리얼리티 캡처’에서 정확한 수치를 입력해야 geometry가 실제 크기와 동일하게 생성된다. 퀄리티를 향상시키기 위한 클린업 작업 마지막으로, 캐릭터 스캔팀은 생성된 스캔 데이터의 퀄리티를 높이고 또 아티스트가 사용하기 쉽도록 클린업 작업을 진행한다. 우선 원본 데이터의 노이즈를 비롯해 헤어나 털과 같이 불필요한 부분을 제거한다. 그 후 3D 스캔 데이터에서 형태가 정확하지 않은 부분을 복원하고, 스캔 시 추출된 텍스처를 이용해 피부 질감을 정밀하게 표현한다. 이처럼 캐릭터 스캔팀에서는 스캔 데이터와 모델링 베이스로 활용할 수 있는 클린업 데이터를 아티스트들에게 제공한다. 데이터를 손쉽게 변형해 사용할 수 있도록 편의성을 높이고, 전사에 공유해 데이터를 효과적으로 활용할 수 있도록 촬영 모델 1인당 1종의 클린업 데이터를 제작 및 지원하고 있다. 차세대 게임을 향한 도약 캐릭터 스캔팀은 사람 이외에도 많은 종류의 피사체를 촬영한다. 의상, 총과 같이 여러 소품을 스캔해 필요에 따라 게임 제작에 활용하고 있다. 개의 외형을 얻기 위해 3D 스캔을 진행해 모델링 데이터로 제작했고, 포즈에 따른 관절의 변화나 외형의 변화를 추적하기 위해 다양한 포즈로 촬영하기도 했다. 현재 서비스되고 있는 게임을 위해 360도로 촬영된 사진을 활용한다. 따라서 캐릭터 콘셉트 작업 시 캐릭터의 외형이나 포즈 참고용, 시네마틱 영상을 제작할 때 활용될 수 있도록 지원하기도 한다. 뿐만 아니라 표정 변화로 인한 주름이나 모공의 형태 변화, 연령으로 인한 피부 질감의 변화에 따라 생성된 데이터를 모아 캐릭터 커스터마이징에 활용할 수도 있다. 엔씨는 비주얼 퀄리티를 높이면서 개발자들이 효율적으로 작업할 수 있도록 미래의 기술을 선도적으로 도입해왔다. 캐릭터를 실사에 가깝게 구현하기 위해 국내 게임사 최초로 사내에 3D 스캔 스튜디오를 마련하고, 발 빠르게 새로운 캡처 기술을 확보하는 등 퀄리티를 향상시키기 위한 R&D에는 아낌없이 지원해왔다. 이번 LightCage 장비에 이어 표정의 변화까지 정교하게 포착하는 3D 캡처 장비 또한 도입할 계획이다. 실제 인물처럼 자연스러우면서도 어디에서도 본적 없는 캐릭터는 플레이어의 마음을 이끈다. 캐릭터 스캔팀의 목표는 가상과 현실의 경계를 넘어 아름답고 매력적인 캐릭터를 구현하는 것이다. 또한 아티스트들이 매력적인 피사체에 집중할 수 있도록 불필요한 수작업을 줄이고자 한다. 캐릭터 스캔팀은 두 마리 토끼를 잡기 위해 새로운 도전을 멈추지 않을 것이다.

2021.08.27
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