[ PBR 이란 무엇인가 ] 14. [ 번역 ] 모든 것은 빛납니다

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원문 : Everything is Shiny, Jonh Hable.

지난 시간까지는 조도( illuminance )에 대한 내용들을 중점적으로 다뤘지만, 이번 시간부터는 휘도( luminance )에 대한 내용을 중점적으로 다루게 됩니다. 

PBR 라이팅 모델에서 휘도계산을 하는데 있어서 기존의 라이팅 모델들과 다른 점은 여러 가지가 있지만, 아티스트들의 입장에서 가장 크게 느껴지는 부분은 diffuse 와 specular 가 계산되는 방식일 겁니다. 예전에는 diffuse 와 specular 의 세기를 아티스트가 직접 설정해야만 했습니다. 물론 완벽하게 이해하고 사용하는 것은 아니지만 대충 값을 조정하다가 보면 원하는 결과가 나오곤 했습니다.

그런데 PBR 로 오면서 metalicity( 금속성 ) 와 roughness( 거칠기 ) 라는 항을 통해 diffuse 와 specular 성분을 조정하게 됩니다. 물리에 기반한 개념이므로 아티스트가 처음에 이해하기는 어렵습니다. 하지만 그 값들은 매우 명확한 물리적 의미를 가지고 있기 때문에 전체적인 통일성을 높일 수 있으며, 값들을 ( 라이팅 종류에 따라 ) 건별로 조정할 필요가 없기 때문에 작업 생산성이 증가하게 됩니다.

그러므로 PBR 이 휘도를 계산하는 데 있어 배경으로 깔고 있는 개념들에 대해서 적절히 이해하는 것이 올바른 재질을 설정하는 데 있어 도움이 될 것 이라 생각합니다. 보통 PBR 을 처음 접하시는 분들이 diffuse map 에 그린대로 결과가 나오지 않는다는 이야기를 많이 하시는데, 이것은 diffuse 와 specular 가 어떤 식으로 반영되고 있는지를 이해하지 못하고 있기 때문에 나올 수 밖에 없는 질문이며, 매우 당연한 질문입니다.

휘도를 다루는 데 있어 반사의 성질 및 구성요소를 이해하는 것은 매우 중요합니다. 그런데 첨부터 에너지 보존법칙이니 metalicity 니 roughness 니 하는 것들을 이야기하는 것은 잘 와닿지도 않고 어려울 수 있습니다. 그래서 이러한 개념에 대해서 쉽게 설명하고 있는 John Hable 의 글을 두 개 번역하기로 했습니다. 오늘은 첫 번째 주제인 "Everything is Shiny" 입니다.

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[ PBR 이란 무엇인가 ] 14. [ 번역 ]모든 것은 빛납니다

가끔씩 필자는 초심자용 온라인 문서나 논문에서 specular 에 대해서 언급하는 것을 보게 됩니다. 그리고 "옷이나 판지( cardboard )와 같은 일부 재질들은 스펙큘러를 가지지 않는 순수한 diffuse surface 들입니다" 라는 줄을 보게 됩니다. 이는 거짓말입니다. 실세계에 존재하는 모든 물체는 specular 를 가지고 있습니다. 심지어는 매우 오래된 옷이나 판지라도 specular 를 가집니다. 이것을 집에서 만든 편광 설정을 통해서 이를 확인했습니다. 편광 필터를 수작업으로 만들고 있었기 때문에, 여기에서 보여주는 구분이 완벽하지는 않습니다만, 충분히 잘 동작하는 것으로 보입니다.

먼저, 면직물 셔츠로 시작할 것입니다. 이는 필자가 구할 수 있는 가장 diffuse 한 것입니다. 거의 대부분의 면직물 셔츠들은 더 많은 specular 를 가지고 있습니다.

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이제 어떤 데님( 역주 : 청바니 만들 때 쓰는 푸른색 질긴 면직면. 출처 : 네이버 사전 )을 살펴 봅시다. 좀 더 빛나는 옷 재질입니다.

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다음으로 어떤 판지를 살펴 봅시다. 엡! 그것은 빛납니다.

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비교를 위해서, 여기에 내 팔레트중 하나를 가지고 왔습니다. Specular highlight 가 매우 밝습니다.

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여기에 몇 가지 다른 것들이 있습니다. 벽돌이 얼마나 많은 specular 를 가지고 있는지를 확인해 보세요.

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마지막으로 보도에 깔린 콘크리트 조각이 있습니다. 보도의 콘크리트는 포장도로보다는 덜 빛납니다.

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