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컴퓨터 그래픽의 개념

컴퓨터 그래픽이 처음 생기게 된 1970년 대의 컴퓨터 그래픽이란 단순하게 정보를 표현하고, 도형 등의 정보를 입체적으로 이해하기 위한 목적으로 하게 되는 것을 컴퓨터를 이용해서 현실 세계의 영상을 조작하거나 새로운 영상을 만들어내는 기술을 만들어 내는 기술을 말합니다. 1980년대에 들어서 알고 있느니 컴퓨터 그래픽이 시작되었는데 표현하고자 하는 대상물에 대한 정보를 입력하고 구성 조작하여 확산으로 보여지고 출력물을 통하여 보여주는 시기인데, 일반 PC에서는 대부분 2D 프로그램들을 이용한 이미지의 합성 정도에 머물렀고 3D 그래픽은 거의 사용이 되지 않았다는 특징이 있습니다. 1990년에 들어오면서 일반 PC에서도 가능한 프로그램들이 개발되었고 앞에서 설명한 유닉스 운영체제의 워크스테이션에서 사용하던 프로그램들도 일반 PC로 이식되었습니다.  

모양과 색을 수치로 변화하여 디지털로 나타내는 논리적 표현 방법을 말하며, 확대, 축소, 회전 등의 변환이 가능하고 색의 변경이 쉽고, 3차원 공간에서 자유자재로 이동하면서 다각도에서도 볼 수 있다. 컴퓨터 그래픽이 프로그램들이 발전하면서 일반 셀 애니메이션과 접목하고자 시작된 3D 그래픽은 최근에는 단순히 영화나 어떤 매체에 효과를 주기 위한 주가 되었습니다. 이 밖에도 과학적 실험의 모의실험, 투시도, 건축물의 조감도 등과 가상현실 등 3D 그래픽이 활용되는 분야입니다. 여기서 시뮬레이션은 사람들이 상상만 하거나 수치상으로만 알아 오던 일들을 현실화 시켜줄 수 있는 기술을 말하는 데 이제는 컴퓨터를 이용하지 않고는 원하는 데이터 수치를 알아낼 수가 없을 정도입니다. 가령 눈에 보이지 않는 세포나 원소 등의 움직임 등을 시각적으로 표현하거나, 인간이 직접 실험할 수 없는 불가능한 것들까지도 컴퓨터를 이용하여 자유롭게 시뮬레이터 할 수 있게 되었습니다. 

Material의 개념

메터리얼 또는 재질이라고도 하며, 보통 완성된 모델링에 이미지나 색을 씌워주는 과정을 말합니다. 이렇게 만들어진 재질을 모델링 데이터에 입히는 과정을 맵핑이라고 부릅니다. 어떤 사물의 재료가 된다는 것은 그 물체의 표면에 대한 질감을 나타내는 것이 무엇인지 알게 됩니다. 모든 사물은 그 표면에 대해서 컬러와 빛의 세기, 엠보싱, 굴절률, 반사 값 등을 이용해서 각각의 성질을 나타나게 됩니다. 여기서 엠보싱이라는 것은 직물, 금속, 종이 등의 표면에 돋을새김으로 무늬를 찍어내는 가공 방법을 말하는데 열이나 압력, 자외선이나 전자선을 이용하여 만들기도 하고 수지나 약품으로 처리하여 만들기도 합니다. 재질을 만드는 방법으로는 두 가지가 있는데 첫 번째는 맥스의 자체적인 함수를 이용한 절차 맵핑이 있고 두 번째는 텍스쳐 맵핑이 있습니다. 재질이라는 것은 사물을 볼 때 누가 보는지, 시간대, 느낌, 빛 등에 의해서 천차만별로 표현되며, 특히 빛에 따라서 많이 달라질 수 있는 특징이 있습니다. 보통 3d 작업 시 재질을 입힐 때는 에셋의 모양을 생각하고 입혀야 하는데, 그 이유는 같은 재질을 사용하더라도 재질이 입혀질 에셋의 모양에 따라 느낌이 달라질 수 있기는 있습니다. 모델링 표면이 매끈한 것인지 울퉁불퉁한 것인지에 따라서 노말 맵이나 범프맵을 적용할 것인지 그르고 이러한 에셋이 빛을 반사하는 제품인지 아니면 흡수하는 것인지 생각해야 하고, 투명한 오브젝트인지 불투명하게 작업해야 하는 것인지 생각하고 작업합니다.

Material에서 조절할 수 있는 맵은 어떤 것이 있을까요?

Diffuse Color
오브젝트에 보일 맵을 표현해주는 것으로 슬롯에 지정된 컬러를 이미지로 보여주는 맵을 말합니다. 다른 것들은 오브젝트에 효과를 주기 위해서 사용하지만 디퓨저 맵은 오브젝트 전체에 보일 이미지가 할당되며 기본이 되는 채널이어서 어느 정도 결과물을 얻을 수 있지만 이것만으로는 디테일한 결과물을 얻기 어려움으로 범프맵과 스페큘러 맵을 같이 사용하는 것이 더욱 좋은 퀄리티의 작품이 나올 수 있습니다.

Specular Color
오브젝트가 받는 하이라이트 부분에만 맵을 지정할 수 있는데, 디퓨저 맵과 같이 사용되었을 경우 많이 사용되지는 않는다는 특징을 가지고 있습니다. 이것은 오브젝트 내에 가장 밝은 부분으로 흰색으로 빛을 발하고 하이라이트 부분에 다른 사물이 비치는 느낌의 효과를 줍니다.

Reflection
반사 값을 사용하는 재질을 말하는데 주위에 반사가 될 오브젝트가 있으면 그 오브젝트를 반사했고, 혹시라도 반사할 오브젝트가 없는 경우에는 이미지를 이용해서 작업합니다. 주위 사물을 반사하는 경우에는 사물과 반사면의 각도를 90도로 계산합니다.

Glossiness
맵핑되는 이미지의 명도를 활용하는 것은 스페큘러 레벨과 비슷한 부분이 있지만 주로 흑백의 이미지로 빛을 받는 부분을 조절한다는 특징이 있으며 적용되는 이미지 맵을 오브젝트 셰이딩으로 사용할 수 있는 특징이 있습니다.

Opacity
사용되는 이미지가 검은색에 가까우면 투명해지고 흰색에 가까울수록 불투명한 재질을 만들어주는데, 보통 오브젝트 중에서 식물은 그대로 풀리곤 작업을 하면 무거워질 수 있으므로 평면 메시에 이미지를 넣고 알파를 넣어 원하는 부분만 보이도록 해줍니다. 보통은 식물이나 원경용 배경에 많이 사용합니다.

Bump
적용되는 이미지의 음영값을 이용해서 오브젝트에 엠보싱 값을 주는데 미세한 부분까지 모델링을 할 경우 너무 무거워서 최적화시키기 어려움으로 맵 채널을 이용해서 돌출된 느낌을 주는 것을 말하여 음영을 이용해 튀어나온 느낌을 주는 것을 말합니다. 실제로 튀어나온 것은 아니므로 가까이에서 볼 경우에는 티가 날 수 있습니다.

Displacement
범프와 비슷하게 에셋을 돌출시키는 것을 말하는데 범프맵은 돌출이 되는 느낌을 주는 것이라면 디스플레이서 맵은 실제로 오브젝트가 튀어나오는 맵을 말합니다. 이 맵의 경우 범프맵보다 훨씬 디테일한 모양을 만들 수 있지만 오브젝트의 밀도가 즉 폴리곤이 많아야 좋은 결과물이 나오므로 무거워질 수 있는 특징이 있습니다.