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실시간 렌더링은 실시간으로 이미지를 분석하고 제작하는 데 중점을 두는 컴퓨터 그래픽 분야입니다. 실시간 렌더링의 장점은 렌더와 상호 작용하면서 개발할 수 있다는 점입니다.
실시간 렌더링 | 건축가용 소프트웨어 | 오토데스크
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실시간 렌더링 소개
실시간 렌더링의 작동 방식
실시간 3D를 위한 강력한 기능
실시간 렌더링의 장점
다양한 산업군에 사용 가능한 강력한 성능
3D 실시간 렌더링 소프트웨어
고객 사례
오토데스크와 Unity가 함께 개발한 3D 실시간 렌더링
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목차
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[한국문화예술위원회] ‘실시간 렌더링’, 어디까지 해 봤니? : 네이버 포스트
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![[한국문화예술위원회] ‘실시간 렌더링’, 어디까지 해 봤니? : 네이버 포스트](https://post-phinf.pstatic.net/MjAyMDEwMjhfMTgw/MDAxNjAzODU4OTc4OTM1.MM9TH-Ked9uSzr9_AerzRTEVdUTtrA7hZ2VTnw3TdQ0g.bqF79FhTgqvlwphsEiQlS7v3RnwN9aUZ0P1bDRrGIU0g.JPEG/Il5qyE34q6XCn_YBZakr7-hgMOg4.jpg?type=w400)
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실시간 렌더링
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ART&Tech 플랫폼 :: TECH
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리얼타임 렌더링에 대해
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실시간 렌더링이란 무엇입니까?
실시간 렌더링이란 무엇입니까?
실시간 렌더링은 비디오 게임에 거의 독점적 인 그래픽 렌더링 기술로 그래픽을로드하는 데 도움이됩니다. 실시간 렌더링을 사용하면 실제 움직임을 시뮬레이션하는 이미지를 생성하기 위해 프레임이 즉시로드됩니다. 이를 통해 비디오 게임 제작자는 대화 형 세계를 만들 수 있습니다. 렌더링을 실시간으로 고려하려면 초당 15 프레임 (FPS) 이상이어야합니다. 세금이 부과되는 주요 하드웨어는 비디오 카드이며 일부 구형 비디오 카드는 이러한 렌더링을 따라 가지 못할 수 있습니다. 실시간 렌더링과 달리 사전 렌더링은 비디오 게임에서 종종 사용됩니다.
누군가가 3D 게임을 할 때, 플레이어는 자신의 캐릭터가 환경을 통해 실행 중이거나 유동적으로 행동하는 것으로 플레이어에게 보여야합니다. 실제로 움직임에 대해 유동적 인 것은 없습니다. 비디오 게임은 이미지를 너무 빨리로드하여 애니메이션처럼 유동적으로 나타납니다. 보다 현실적인 움직임을 만드는 것 외에도 게임을 대화 형으로 만드는 또 다른 이점이 있습니다. 비디오 게임 초기 시절에 만들어진 사전 렌더링 된 게임은 한 지점에 대해서만 대화식이었습니다. 어떤 물체는 움직일 수 있었지만 비디오 게임의 세계는 전체적으로 정적이었습니다. 실시간 렌더링을 사용하는 게임은 매우 복잡한 상호 작용을 가질 수 있습니다.
공식적으로 실시간 렌더링 속도는 15FPS 이상이어야합니다. 그래픽이이를 빠르게로드 할 수없는 경우, 사용자는 명백한 로딩 문제를 발견하고 게임이 종종 지연됩니다. 지연 현상 외에도 플레이어가 알아 차릴 수있는 또 다른 문제는 캐릭터 복장이나 배경 요소와 같은 게임의 특정 이미지가 매우 느리게로드된다는 것입니다.
실시간 렌더링으로 비디오 게임을하려면 컴퓨터에는 강력한 비디오 카드가 있어야합니다. 이는 렌더링 중에 세금이 부과되는 주요 하드웨어이기 때문입니다. 비디오 카드는 컴퓨터에서 모든 그래픽을로드하고 생성하는 역할을하며 렌더링이 빠르게로드되도록 매우 열심히 작동해야합니다. 비디오 카드가 약한 컴퓨터에서 이미지를 제대로 생성하지 못하거나 렌더링 속도가 실시간 속도보다 느려질 수 있습니다.
실시간 렌더링의 반대는 사전 렌더링입니다. 이는 비디오 게임 환경이 이미 렌더링되어 게임 메모리에 배치되었음을 의미합니다. 이 기술은 대부분 오래된 게임에서 사용되었지만 사전 렌더링은 게임에서 영화 세그먼트를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 사전 렌더링은 실시간 렌더링만큼 비디오 카드를 사용하지 않지만 게임 자체에는 더 많은 메모리가 필요하므로 컴퓨터가 효율적으로 재생할 수있는 광범위한 비디오 게임을 만들기가 어렵습니다.
ART&Tech 플랫폼
시공간의 한계를 뛰어넘어 상호작용까지… ‘실시간 렌더링’의 무한 가능성
출시 전 제품의 옵션도 내 마음대로 바꾼다?
▲ 실시간 렌더링의 응용 범위는 무궁무진하다. 대표적으로 이 기술을 이커머스 시장에 적용했을 때 소비자는 제품 구매 전 다양한 시뮬레이션 통해 정보를 미리 파악할 수 있다. 사진 출처(pixabay)
옷장을 열었는데 입을 옷이 없다. 포털사이트 인공지능(AI)이 추천한 의류 쇼핑몰에 접속해 장바구니를 채워보지만 이 옷이 나와 잘 어울릴 것인가, 확신이 서질 않는다. 개개인의 피부 톤, 신체 사이즈, 특이사항 등이 반영된 ‘아바타’ 모델이 있고, 그에게 실시간으로 고른 옷들을 입혀 볼 수 있다면 어떨까. 상상 속 이야기가 아니다. 실제로 이를 구현한 자리가 있다. 차이가 있다면 사람이 아닌 자동차가 모델이라는 점이다.
▲ 유니티로 구현한 현대차 2020 코나 하이브리드. 사진 출처(유니티코리아)
2019년 10월 진행된 유니티코리아 ‘인더스트리 서밋 2019’에서는 현대자동차의 2020 코나 하이브리드 시연이 이뤄졌다. 유니티코리아는 이날 자동차 내·외부 모습을 이미지, 영상 등 다양한 콘텐츠로 제작해 사실적인 그래픽으로 표현하고, 개별 맞춤형 옵션 적용 모델을 실제와 흡사한 가상 모습으로 선보이며 주목 받았다. 이 기술의 핵심은 ‘실시간 렌더링(Real time rendering)’이었다.
▲ 실시간 렌더링으로 출시 전 자동차의 디자인을 실제에 가깝게 보여준 사례. 출처(https://youtu.be/xMizmR76lOM)
실시간 렌더링이란?
‘렌더링’의 어원인 렌더(Render)는 ‘어떤 상태가 되도록 만들다’란 의미를 담고 있다. 일반적으로 렌더링은 컴퓨터 그래픽스 장면의 3차원 표현(기하 모델, 동작, 카메라, 텍스처, 조명 정보 등)을 2차원 영상으로 생성하면서 사실감을 부여하는 컴퓨터그래픽 기술을 의미한다1. 여기서 더 나아가 편집, 애니메이션, 라이팅, 카메라, 사운드, 모델링 작업을 동시에 진행해 이미지를 실시간으로 구현하고 분석하는데 중점을 둔 기술이 ‘실시간 렌더링’이다.
작업 후 렌더링을 하고 결과물을 확인해야 하는 기존의 콘텐츠 제작 방식과 달리 ‘실시간 렌더링’은 모든 참여자들이 동시에 작업 과정을 한 눈에 파악할 수 있다는 강점이 있다. 또 실시간으로 확인·수정이 가능하다 보니 단기간에 효율적으로 고품질의 콘텐츠 제작할 수 있다. 온라인 게임은 물론 자동차, 건축, 광고, 미디어와 엔터테인먼트 등 실물을 다루는 산업에서 그 수요가 커지고 있는 것도 바로 이 때문이다.
1. 장호욱 외(2007), ‘ 실사 영상물 제작을 위한 렌더링 기술 동향’, “전자통신동향분석”, v.22(4), p.24.
일상&예술 분야에서는 어떻게 활용될까?
‘실시간 렌더링’은 독립적으로 쓰이기 보다는 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 다양한 기술과의 융합 과정을 거쳐 구현되는 경우가 많다. 가깝게는 최근 2030세대 사이 유행하고 있는 얼굴인식 카메라 애플리케이션에서 찾아볼 수 있다. 카메라에 비춰진 표정에 효과들이 더해져 실시간으로 변화하는 모습을 담거나 비슷한 외모의 이미지 결과물을 찾아내는 기능 등은 AR 기술과 실시간 렌더링 기술이 더해진 결과다. AR 공간에서 상품을 살펴보고 물건을 고를 수 있는 이베이코리아의 쇼핑앱 ‘it9(잇구)’와 스마트폰으로 실제 공간을 비추며 가상의 가구를 배치하는 이케아의 쇼핑 앱 역시 실시간 렌더링을 활용한 사례다.
문화·예술 분야에서 ‘실시간 렌더링’ 기술을 빠르게 응용한 곳은 영화계다. 글로벌 콘텐츠 제작 기업인 레드로버가 2018년 제작한 <버디 VR>는 애니메이션 <넛잡>의 지식재산권을 활용해 만든 작품이다. VR 기기를 착용한 관객이 캐릭터 버디와 실시간으로 상호 작용하며 스토리를 이끌어가는 방식인데, 이때 실시간 렌더링 기술을 적용해 생동감을 높였다.
▲ 일반적으로 3D 애니메이션 한 편을 렌더링 하는 데 걸리는 시간은 약 5일이지만 이들은 실시간 렌더링을 통해 1시간으로 단축시켰다. 출처(https://youtu.be/lDWAbJz_nok)
▲ 미국 에픽게임즈에서 개발한 3차원 게임 엔진인 언리얼 엔진으로 제작된 영화. 출처(https://youtu.be/bErPsq5kPzE)
향후 공연, 전시 등 예술 분야에서도 ‘실시간 렌더링’이 다채롭게 응용될 것으로 보인다. 한국예술종합학교 콘텐츠원캠퍼스 구축운영 사업수행팀이 선보인 <허수아비 : Scarecrow>가 그 실마리를 제공한다. 2020년 선댄스 영화제 초청작으로 꼽혔지만 이 작품의 장르는 영화로 국한되지 않는다. 실감미디어 융복합 콘텐츠라는 수식어가 붙는 이 작품은 가상현실 공간에 초대된 관객이 허수아비로 재현된 실제 배우와 일대일 교감을 하며 함께 불새의 저주를 풀어간다. 미리 녹화된 애니메이션이 아닌 관객이 착용하고 있는 동작감지 수트와 안면인식 기술 등을 통해 상호간의 반응을 실시간으로 표현했다.
▲ <허수아비 : Scarecrow> 트레일러. 이 작품에서는 동작감지 수트를 입고 있는 관객이 허수아비 역할을 맡고 있는 실제 배우와 가상현실 공간에서 교감을 나눈다. 출처(https://www.youtube.com/watch?v=QxFgRlD0CBY)
끝으로 미국의 뮤지션 도날드 글로버의 ‘파로스(Pharos)’ 현장을 소개한다. 2018년 진행된 이 공연은 스모크, 레이저 쇼, 프로젝터 등 다채로운 기술들이 더해져 뮤지션과 팬들간의 실시간 상호작용이 이뤄졌다는 호평을 받았다. 세계 최대 규모의 돔에서 진행됐지만 이 콘서트의 준비 기간은 고작 7주였다. 실시간 렌더링이 있었기에 가능했다.
▲ 도날드 글로버의 콘서트 무대 메이킹 영상. 출처(https://youtu.be/DTAW0i7NSoo)
유니티코리아 일문일답
‘실시간 렌더링’ 기술이 다양한 산업 분야로 확산된 데에는 게임 엔진의 영향이 컸다. 유니티와 언리얼 엔진 등은 자사의 게임 엔진을 통해 실시간 렌더링을 다양한 장르에서 다채롭게 구현하는 대표 기업들이다. 다음은 김범주 유니티코리아 에반젤리즘 본부장과의 일문일답.
Q. 실시간 렌더링이 문화/예술 분야에서 어떤 영향을 미치고 있나? 영화 현장을 예로 들자면, 기존의 방식으로는 제작 중후반에 좋은 아이디어가 떠오르거나 기술이 개발되어도 이를 수정하는데 드는 비용이나 시간 때문에 부담이 컸다. 창조적인 일을 하지만 환경은 이를 따라주지 못한 셈이다. 그러나 실시간 렌더링을 통해 결과물을 수시로 수정할 수 있게 됐고, 시나리오나 이펙트(효과)도 그때그때 넣을 수 있게 됐다. 뿐만 아니라, 그 자리에서 결과물을 확인할 수 있다 보니 감독 중심의 작업 환경이 아닌 스태프들의 의견이 공유되는 분위기가 가능해졌다. 실시간 렌더링은 시간과 비용의 절감 뿐 아니라 작업 방식의 변화를 가져왔다고 해도 과언이 아니다.
Q. 유니티 엔진을 통해 실시간 렌더링이 사용된 문화/예술 사례가 있나? 게임 외에도 방송, 영화, 공연, 웹툰, 애니메이션 등에서 활용되고 있다. 2019년 개봉한 실사판 <라이온킹>은 유니티의 실시간 엔진을 활용해 제작됐다. 코로나 바이러스의 확산으로’으로 사실상 실외 로케이션 촬영이 어려워졌다. 영화계에서도 사전 시각화 작업과 가상 환경 기반 창작을 가능하게 하는 실시간 렌더링 기술을 응용한다면 제작의 폭을 더 넓힐 수 있을 것이다.
▲ 유니티 엔진으로 완성된 네덜란드 뮤지션 샤갈의 무대. 출처(https://youtu.be/QyopDXac_ck)
공연 분야에서는 네델란드 뮤지션 샤갈의 무대를 눈여겨 보면 좋을 것 같다. 이 무대의 백댄서들은 모션 캡쳐 기능이 있는 옷을 입은 샤갈의 동작을 따라하는 가상의 캐릭터들이다. 이들은 각기 다른 나이와 체형으로 설정돼 군중의 효과를 냈다. 이런 기술들을 뮤지컬이나 연극 무대 군중이 등장하는 장면에 적용해 볼 수 있을 것이다.
최근 다수의 갤러리들 또한 VR 전시를 선보이고 있는데, 이 역시 실시간 렌더링을 활용한다면 그림이나 조각을 입체적으로 감상하는 차원을 넘어 키네틱 아트 등의 전시까지 가능할 것이다. 사실 실시간 렌더링은 게임에서는 이미 여러차례 검증된 기술이다. 이를 다양한 분야에서 활용한다면 지금과는 또 다른 창작 활동이 가능하지 않을까 싶다.
Q. 유니티코리아가 실시간 렌더링을 활용하며 중점을 두는 부분이 있나. 오래도록 재생산과 상호작용이 가능한 에버그린(Evergreen) 콘텐츠를 핵심에 두고 있다. 아무리 좋은 영화도 런닝타임이 정해져있고 이미 제작된 영상을 보기만 하는 일방적인 소통을 할 수밖에 없다. 그러나 만약 마블의 팬이 실시간 렌더링을 통해 영화를 즐길 수 있다면 이야기가 달라질 것이다. 스파이더맨 대신 헐크가 등장해 또 다른 결말을 만들어낼 수도 있기 때문이다. 같은 등장인물이어도 다른 시나리오로 각색할 수 있고 이런 상호작용을 통해 콘텐츠의 생명력도 길어지게 될 것이다.
Q. 실시간 렌더링은 결국 기술과 인간의 상호작용으로 귀결되는 것 같다.
글/ 아트앤테크 플랫폼 운영진
자료협조·감수 / 한국문화예술위원회 정책혁신부, 한국생산기술연구원 휴먼융합연구부문
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