포스트 프로세싱은 렌더링 된 이미지나 영상에 후처리 효과를 적용하는 과정입니다. 리얼 타임 엔진에서는 이를 통해 게임이나 시뮬레이션의 비주얼 품질을 향상 시키는 데 큰 역할을 합니다. 렌더링을 통해 최종적으로 한 장의 이미지를 완성하게 되지만, 한 장의 이미지를 만드는데 필요한 다양한 데이터들을 생성하게 됩니다. 이렇게 생성된 다수의 이미지를 재 가공하기도 하며, 새로운 이미지를 생성해서 추가적인 효과를 만들게 됩니다.
마치 케이크라는 하나의 완성 품을 위해 빵에 크림을 두르고, 데코레이션이 겹겹이 올라가는 것과 비슷한 것이라고 보면 됩니다. 이러한 층층히 쌓이는 다양한 소스들을 렌더 패스라고 합니다. 컬러를 나타내는 BaseColor, 그림자만 나타내는 Shadow, 카메라로 부터 거리를 나타내는 Depth, 방향을 나타내는 World Normal 등 다양한 패스의 합성을 통해서 한 장의 이미지를 만들어 내게 됩니다.
왜 포스트 프로세싱이 필요한가?
시각효과 : 기본 렌더링 설정에서 지원하지 않는 여러가지 시각효과들을 추가 할 수 있습니다. 모자이크 효과나 가려진 오브젝트에 비춰보이는 실루엣효과, 아웃라인을 그려주는 효과등 다양한 효과를 그릴 수 있습니다. 분위기 연출: 색조, 블러, 빛 효과 등을 컨트롤 하여 다양한 분위기 연출을 할 수 있습니다. 컬러 그레이딩과 같은 효과들을 이용하면 복잡한 셰이더의 개발없이도 손쉽게 조절이 가능합니다.
주요 포스트 프로세싱 효과
Bloom: 빛이 강한 부분이 주변에 퍼져 나가는 현상을 모방한 효과. Depth of Field: 특정 거리에 있는 객체는 선명하게, 그 외의 거리에 있는 객체는 흐리게 보이는 효과. Color Grading: 전체 씬의 색상을 조절하여 원하는 무드나 분위기를 연출하는 효과. Ambient Occlusion: 코너나 간극에서 자연스럽게 발생하는 그림자 효과. Motion Blur: 빠르게 움직이는 객체 또는 카메라의 움직임에 따라 발생하는 블러 효과. Lens Flare: 빛이 카메라 렌즈에 반사되어 생기는 빛나는 효과.
디지털 콘텐츠는 2D 픽셀이거나, 3D 폴리곤이거나 모두 화면에 보이는 것으로 끝나게 됩니다. 결국 디스플레이의 특징에 대해서 알아야 효과 적인 표현을 할 수 있습니다. 이번 글에서는 디스플레이의 간단한 역사와 발전 방향에 대하여 알아 보겠습니다.
1 세대 : CRT, 브라운관
초창기 디스플레이가 가장 많이 쓰인 분야는 TV입니다. 가정용으로도 그렇고 공업(기업용 컴퓨터)에 사용된 디스플레이들은 기본적은 브라운관 이라고 불리는 형태를 띄고 있습니다. 전자총으로 전자(빛의 입자)를 날릴 때 전자석으로 경로를 만들어야 하기 때문에 앞뒤로 길쭉한 형태이기도 하고, 가능한 균일한 속도, 거리를 날려야 함으로 화면이 볼록하게 되어 있습니다. 지금 다루는 디스플레이의 세대별 구분은 빛을 뿌려서 화면에 부딪히게 한다는 기본 구성이 같기 때문에 렌즈를 통해 빛을 투과하는 프로젝터나 프로젝션 TV같은 계열도 1세대에서 크게 다르지 않습니다.
LCD, LED는 기본적인 작동 원리가 비슷합니다. 백라이트에서 빛을 뿌리면 각각의 픽셀(화소)마다 전기를 이용하여 필터나 렌즈를 통하여 빛을 막거나 통과시키는 원리로 색을 표현합니다. 마치 출입문 처럼 열고 닫는 형식을 통해 색을 통과시키는 것입니다. 다만, OLED의 경우 백라이트가 아닌 자체 발광하는 유기물 입자를 통해 색을 표현하는 원리이기는 하지만 제조사에 따라서는 소자 자체는 백색으로 하고, 컬러필터를 통해 빛을 표현하기 도합니다. 브라운관에서 평면 디스플레이로 발전이 되면서 무게가 줄어 듦과 동시에 크기가 굉장히 크게변화되었습니다. 가정에서 사용하는 평균 20인치 대 브라운관에서 80인치 대 평면 디스플레이를 사용하는 시대로 바뀌게 되었습니다.
3세대 : Flexible or Foldable
기본적인 작동 원리는 2세대 평면 디스플레이와 큰 차이는 없지만, 외형에 대한 변화가 생기게 되었습니다. 평면 디스플레이와는 다르게 곡선, 접히는 책과 같은 형태, 두루마리처럼 말릴 수 있는 형태로 하여 현재 고가의 디스플레이 시장을 차지하고 있습니다.
이는 각종 회로, 기판에 쓰이는 소재의 발전으로 가능해 졌으며, 이러한 변화에는 투명한 기판을 활용하여 투명 디스플레이(LG 사이니지)까지 보다 우리가 생활하는 환경에 밀착하는 형태로 발전되었습니다.
4세대 : Hologram
차세대 디스플레이이자 디스플레이의 마지막 발전 형태라고 할 수 있는 홀로그램입니다. 현재의 홀로그램이라고 불리는 상용 제품들의 경우 반사판을 활용하여 사실상 홀로그램과 같은 효과를 낸것이지 실제 홀로그램은 아닙니다. 대표적으로 MR장비인 마이크로 소프트의 홀로렌즈가 이러한 원리를 사용합니다.
실제 홀로그램의 경우 손톱 만한 디스플레이 구현을 위해 수 억 원이 들어가는 만큼, 상용화 단계와는 거리가 멀다고 할 수 있습니다. 홀로그램이 마지막 세대 디스플레이라고 할 수 있는 이유는 사람이 인지할 수 있는 차원이 3차원(x, y, z)로 제한되어 있기 때문입니다. 3세대의 디스플레이까지는 외형적인 부분에서는 입체적인 형태로 보일 수는 있지만, 평면의 이미지를 굴곡진 표면에 투사(Projection) 시키는 형태일 뿐 결과적으로 보여지는 이미지의 형태가 2D로 이루어져 있습니다.
3D 데이터도 우리가 모니터에서 보기 위해서는 MVP(Model, View, Projection) 변환(transform)이라는 것을 통해서 평면으로 변환 하는 절차를 거치게 됩니다. 마치 공간(3D)을 사진(2D)으로 찍어서 보는 것과 같은 원리입니다.
반면에 홀로그램의 경우 입체를 입체 그대로 보여줄 수 있는 디스플레이입니다. LG 사이니지 같은 투명한 디스플레이를 반대편에서 본다면 거울처럼 좌우가 뒤집어진 이미지를 보는 것이 아니라 사물, 혹은 인물의 뒷모습 보여줄 수 있는 것입니다. SF영화에서 이러한 홀로그램 디스플레이에 대한 상용화 되었을 때 모습을 그려놓은 작품들이 있습니다.
스타워즈 : 통신 중에 원거리에 떨어진 인물의 모습을 디스플레잉 아이언맨 : 홀로그램으로 장비를 설계, 시뮬레이션 아바타 : 지형 정보등 구현한 자원, 군사 시뮬레이션
유니티 3D는 대표적인 리얼타임 엔진이기도 하며, 언리얼과는 다른 포지션으로 시장에 군림하고 있습니다.
특징을 크게 나눠보면 다음과 같습니다. 1. 다양한 플랫폼을 지원한다. 2. UX, UI가 편리하다 (언리얼 엔진 4에서 UI가 대대적으로 바뀌었을 때, 유니티와 유사한 구조로 업데이트 되었습니다.) 3. 다양한 디바이스를 지원한다.
유니티 3D가 우리나라에서 보편적으로 쓰이게 된것은 스마트 폰의 역사와 그 맥을 같이 합니다. 2007년 스마트폰의 등장 이전에는 피쳐폰에 소프트웨어 혹은 게임을 넣기위해서는 별도의 개발 키트를 이용해서 개발해야 했습니다. (GVM, SK-VM등) 피쳐폰에서는 3D를 지원하지 않기도 했지만 피쳐폰에 개발되는 소프트웨어들에 대한 용량 제약도 심했기 때문에 복잡한 컨텐츠는 개발하기 힘든 환경이 였습니다. 반면, 아이폰 3gs의 등장으로 시작된 스마트 폰에서는 cocos-2D, 유니티와 같은 게임엔진을 필두로 하여 다양한 컨텐츠 제작이 가능한 개발환경 구축이 가능했고, 이를 뒷받침해줄 수 있는 하드웨어의 성능으로 인해 3D 게임에 대한 개발이 가능해졌습니다.
Temple Run (Imagi studio) , 길건너친구들(Hipster Whale) 같이 소규모 팀 혹은 개인과 같은 인디게임들의 상업적인 성공으로 인해 많은 개발자들이 접하게 되었습니다. 소규모 팀의 성공이후 삼국지를 품다(Ndoors)와 같이 중대형 팀에서도 유니티를 도입하면서 대형 개발사들에서도 많은 프로젝트가 출시되었습니다.
2016년에 출시 된 Oculus Lift와 같은 VR 장비들에 발빠르게 대응하면서 대표적인 XR 콘텐츠 제작도구가 되었습니다. 언리얼과 접근 방식이 다른것이 유니티는 AssetStore라는 자체 플랫폼을 통해 VR, AR 솔루션 업체들이 직접 플러그인을 업로드하고 관리하도록 유도하였습니다. 또한 VR과 같은 성능에 민감한 디바이스들은 상대적으로 가벼운 환경에 언리얼보다 대응이 쉬웠고, 다양한 디바이스에 대한 선택지 들이 있었기 때문에 포켓몬 GO! (닌텐도)와 같은 컨텐츠도 제작이 되었습니다.
최근에 업데이트 된 많은 기능들은 기본기능에 플러그인과 같이 확장해서 패키지 형태로 확장해서 언리얼과 유사한 기능들이 많이 추가 되었습니다. AI 솔루션을 검토해서 사용하는 AI 스토어도 확장되어 발빠르게 대응하는 모습을 보여줬습니다.
