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PC 및 콘솔 게임을 위한 레이 트레이싱 및 후처리 효과

이 기사는 개발자와 기술 아티스트가 Unity에서 HDRP(고화질 렌더 파이프라인)를 설정하고 사용하여 고급 그래픽 현실감을 구현하는 방법을 설명하는 기사 시리즈 중 다섯 번째입니다. HDRP는 Unity 실시간 렌더링의 기술적 도약을 의미하므로 실제 세계에서 작동하는 것처럼 조명을 사용하여 작업할 수 있습니다.

고급 조명에 대한 방법 시리즈의 다른 기사를 읽어보세요.

사후 처리 재정의 인터페이스
포스트 프로세싱

최신 고급 그래픽은 후처리 없이는 불완전합니다. 항상 "후반에서 수정"할 수는 없지만 렌더링된 이미지를 더욱 영화처럼 만드는 필터와 전체 화면 이미지 효과 없이 렌더링하는 것은 상상하기 어렵습니다. 이것이 바로 HDRP가 자체적으로 내장된 포스트 프로세싱 효과와 함께 번들로 제공되는 이유입니다.

HDRP 포스트 프로세싱은 볼륨 시스템을사용하여카메라에 이미지 효과를 적용합니다. 재정의를 추가하는 방법을 알고 나면 더 많은 사후 효과를 적용하는 프로세스에 익숙해질 것입니다.

색상 및 대비를 제어하기 위한 사후 처리 재정의는때때로 기능이 겹칩니다. 올바른 조합을 찾으려면 시행착오가 필요할 수 있습니다. 사용 가능한 모든 효과가 필요하지는 않습니다. 원하는 모양을 만들기 위해 필요한 재정의를 추가하고 나머지는 무시하세요. 예제 사용법은샘플 장면볼륨을참조하세요.

ACES 대 중립 톤 매핑
톤 매핑

톤 매핑은높은 동적 범위의색상을 화면의 더 제한된동적 범위에 매핑하는 기술입니다. 렌더링의 대비와 디테일을 향상시킬 수 있습니다.

영화 같은 느낌을 원할 경우톤 매핑 모드를업계 표준ACES(Academy Color Encoding System)로 설정하세요. 채도와 대비가 덜한 경우에는중립 을선택하세요. 숙련된 사용자는사용자 정의를선택하여 스스로 톤 매핑 곡선을 정의할 수도 있습니다.

그림자, 중간톤, 하이라이트 색상 선택기
그림자, 중간톤, 하이라이트

그림자, 중간톤, 하이라이트 재정의는렌더링의 각 그림자, 중간톤 및 하이라이트에 대한 색조와 색상 범위를 제어합니다. 각 트랙볼을 활성화하여 이미지의 해당 부분에 영향을 줍니다. 그런 다음그림자하이라이트 제한을사용하여 색상 교정이 너무 많이 클리핑되거나 밀리는 것을 방지합니다.

블룸 오버라이드 인터페이스

Bloom은 광원 주위에 빛이 번지는 효과를 만듭니다. 이는 카메라를 압도하는 것처럼 광원이 강렬하게 밝다는 느낌을 전달합니다.

IntensityScatter를조정하여Bloom크기와 밝기를 변경합니다. 흐리거나 밝지 않은 픽셀의 선명도를 유지하려면임계값을사용합니다.

한편, 렌즈 먼지(Lens Dirt)는얼룩이나 먼지의 질감을 적용하여 블룸 효과를 분산시킵니다.

심도 재정의 인터페이스
피사계 심도(Depth of Field)

심도는실제 카메라 렌즈의 초점 속성을 시뮬레이션합니다.

카메라의 초점 거리에 가깝거나 멀리 있는 물체는 흐릿하게 보입니다. 다음에서초점 거리를설정할 수 있습니다.

  • 수동 범위 초점 모드를통한 볼륨 재정의: 여기서는 볼륨 자체가 초점 거리를 제어합니다. 예를 들어 이를 사용하여 위치(예: 수중 장면)에 따라 카메라를 의도적으로 흐리게 만들 수 있습니다.
  • 볼륨 설정 확장 기능이있는 시네머신 카메라: 이를 사용하여 대상을 추적하고 자동 초점을 맞춥니다.
  • 실제 카메라 초점 모드의 실제 카메라 속성: 이를 사용하여 카메라 구성요소의 초점 거리 매개변수에 애니메이션을 적용합니다.

피사계 심도가 활성화되면보케라고 하는 초점이 맞지 않는 흐림 효과가 이미지의 밝은 영역 주위에 나타날 수 있습니다. 카메라 조리개의 모양을 수정하여 보케의 모양을 변경합니다. 앤티앨리어싱, 볼륨 및 노출에 대한이 방법 페이지에서 추가 실제 카메라 매개변수에 대한 섹션을 참조하세요.

시네마틱 또는 오프라인 렌더링의 경우 더 비싸지만물리적 기반 심도를 선택하여 추가 설정 및사용자 정의 품질을활성화할 수 있습니다.

화이트 밸런스 인터페이스
화이트 밸런스

화이트 밸런스 재정의는 최종 이미지에서 흰색이 올바르게 렌더링되도록 장면의 색상을 조정합니다. 온도를눌러 노란색(따뜻함)과 파란색(차가움) 사이를 전환하고 색조를눌러녹색과 마젠타색 사이에서 색조를 조정할 수 있습니다.

HDRP 샘플 씬에서 로컬 볼륨에는 각 공간에 대한 화이트 밸런스 재정의가 포함되어 있습니다.

색상 곡선 인터페이스
색상 곡선

색상 곡선을사용하여색조,채도또는광도의 특정 범위를 조정합니다. 사용 가능한 8개의 그래프 중 하나를 선택하여 색상과 대비를 다시 매핑하세요.

색상 조정 슬라이더
색상 조정

색상 조정옵션을 사용하여 최종 렌더링된 이미지의 전체 톤,색조,채도대비를조정합니다.

채널 믹서 슬라이더
채널 믹서

채널 믹서를 사용하면 한 색상 채널이 다른 색상 채널의 "혼합"에 영향을 미칠 수 있습니다. RGB 출력 을선택한 다음 그 영향을 조정합니다. 예를 들어 빨간색 출력 채널에서 녹색 영향을 높이면 이미지의 모든 녹색 영역이 붉은 색조로 변합니다.

렌즈 왜곡 데모
렌즈 왜곡

렌즈 왜곡은 실제 렌즈 제조의 불완전성으로 인해 발생하는 방사형 패턴을 시뮬레이션합니다. 이로 인해 특히 줌 또는 광각 렌즈의 경우 직선이 약간 구부러지거나 구부러진 것처럼 보입니다.

비네트 데모
비네트

비네팅은 이미지의 모서리가 어두워지거나 채도가 낮아지는 실제 사진 효과를 모방합니다. 이 효과는 광각 렌즈에서 발생할 수 있거나 빛을 차단하는 장치(예: 렌즈 후드 또는 쌓인 필터 링)로 인해 발생할 수 있습니다. 시청자의 주의를 화면 중앙으로 끌어들이는 데에도 사용할 수 있습니다.

모션 블러

실제 객체가 카메라 노출 시간보다 빠르게 움직일 때 결과 이미지에 줄무늬가 나타나거나 흐릿하게 나타납니다.

해당 효과를 시뮬레이션하려면Motion Blur Override를사용하세요. 성능 비용을 최소화하려면샘플 수 를줄이고최소 속도 를늘리며최대 속도 를줄이십시오. 추가 속성아래에서카메라 클램프 모드 매개변수를 줄일 수도 있습니다.

렌즈 플레어 샘플
렌즈 플레어

일반적으로 렌즈 플레어는 카메라 렌즈에 밝은 빛이 비치면 나타납니다. 이는 하나의 밝은 눈부심 또는 카메라 조리개와 일치하는 여러 색상의 다각형 플레어 형태를 취할 수 있습니다. 실제 생활에서 조명탄은 원치 않는 효과를 가지지만 이야기나 예술적인 목적으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 강력한 렌즈 플레어는 플레이어의 주의를 끌거나 설정이나 장면의 분위기를 바꿀 수 있습니다.

HDRP에서는 렌더링 프로세스의 후반 단계에서렌즈 플레어를 후처리 효과로 사용합니다.

렌즈 플레어 자산
렌즈 플레어 자산

플레어의 모양은Flare Asset에 표시되지만 효과를 렌더링하려면 씬 뷰의 객체(예: 광원 또는 플레어를 생성할 기타 객체)에렌즈 플레어(SRP)구성요소를 추가해야 합니다. 플레어.

구성요소는 효과의 일반 강도, 크기 및 폐색 매개변수를 제어합니다. 또한 플레어가 카메라 뷰 외부에 있을 때 화면 밖에서 실행하는 옵션도 제공합니다(특히 플레어가 정적 소스에서 나오는 경우 장면에 일부 플레어 효과를 투영해야 하지만).

렌즈 플레어에 더 익숙해지려면 패키지 관리자에서 샘플을 설치하세요. 이렇게 하면 사전 정의된 Flare Asset 세트가 추가되고 Lens Flare 효과를 포함하도록 HDRP 샘플 장면이 수정됩니다. 또한 렌즈 플레어를 찾아보고 직접 제작할 수 있는 테스트 장면도 찾을 수 있습니다.

예를 들어 프로젝트에서 방향성 조명 태양을 선택하면 조명에 연결된 SRP(렌즈 플레어) 구성 요소와 데이터 자산을 찾을 수 있습니다. 다양한 플레어 효과를 관찰하려면 자산을 변경하세요.

렌즈 플레어는 렌즈 플레어 요소로 구성됩니다. 각 요소는 플레어가 생성할 수 있는 다양한 아티팩트를 나타냅니다. 요소의 모양은 다각형, 원 또는 기타 사용자 정의 이미지일 수 있습니다. 요소 매개변수를 사용하면 색상, 변환 위치 및 배율을 조정할 수 있습니다.

광원에 연결하면 Flare Elements는Tint를활용하여 다양한 광원에 동일한 Flare Asset을 재사용할 수 있습니다.

렌즈 플레어 작동 방식에 대해 자세히 알아보려면이 프레젠테이션을시청하세요.

렌더링 디버거 인터페이스
렌더링 디버거

렌더링 디버거 창(Window > Analysis > Rendering Debugger)에는 스크립터블 렌더 파이프라인(SRP)과 관련된 디버깅 및 시각화 도구가 포함되어 있습니다. 왼쪽에는 카테고리별로 정리되어 있습니다. 각 패널을 사용하면조명,재료,볼륨,카메라등의 문제를 격리할 수 있습니다.

렌더링 디버거는 플레이 모드의 게임 보기 아래 런타임이나 개발 빌드 아래의 플레이어 빌드에서도 사용할 수 있습니다. Ctrl+Backspace를사용하거나 게임 컨트롤러의 두 스틱을 눌러 메뉴를 열 수 있습니다.

조명 샘플
전체 화면 디버그 모드

디버거는 특정 렌더링 패스 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 조명 패널에서전체 화면 디버그 모드를시작하고 디버깅할 기능을 선택할 수 있습니다.

이 모드를 사용하면 "픽셀 탐정"을 플레이하고 특정 조명 또는 음영 문제의 원인을 식별할 수 있습니다. 왼쪽 패널은 카메라, 재료, 볼륨 등의 중요한 통계가 렌더링을 최적화할 수 있는 방법을 보여줍니다.

전체 화면 디버그 모드가 활성화되면 장면 및 게임 보기가 특정 기능의 임시 시각화로 전환됩니다. 이는 유용한 진단 역할을 할 수 있습니다.

Material 화면 > Common Material Properties에서Albedo,Normal,SmoothnessSpecular를 포함한 여러 가지 공통 Material 속성을 디버깅할 수도 있습니다.

성능을 디버깅하려면 재생 모드에 있을 때 렌더링 디버거 창으로 이동하세요. 여기에서통계 패널에액세스할 수 있습니다.

자세한 내용은디버거 설명서를참조하세요.

렌더 파이프라인 마법사의 광선 추적
레이트레이싱(프리뷰)

레이 트레이싱은기존 래스터화보다 더 설득력 있는 렌더링을 생성할 수 있는 기술입니다. 역사적으로 계산하는 데 비용이 많이 들었지만 최근 하드웨어 가속 광선 교차(또는 추적)의 개발로 인해 이제 실시간 응용 프로그램에서 광선 추적이 가능해졌습니다.

HDRP의 레이 트레이싱은 여전히 ​​래스터화된 렌더링을 대체 수단으로 사용하고 일부 GPU 하드웨어 및 DirectX 12 API의 하위 세트를 사용한 레이 트레이싱에 대한 미리 보기 지원을 포함하는 하이브리드 시스템입니다. 특정 시스템 요구 사항 목록은광선 추적 시작하기를참조하세요.

레이 트레이싱(미리보기)을 활성화하려면 HDRP 프로젝트의기본 그래픽 API를 DirectX 12로 변경해야 합니다. 렌더 파이프라인 마법사(Window > Render Pipeline > HD Render Pipeline Wizard)를 엽니다.¹HDRP + DXR 탭에서Fix All을클릭한 다음 편집기를 다시 시작합니다. 파이프라인 마법사의 지시에 따라 비활성화된 기능을 활성화하십시오.

광선 추적을수동으로설정할 수도 있습니다.

프로젝트에 레이 트레이싱을 활성화한 후HDRP 글로벌카메라 프레임 설정에도 레이 트레이싱이 활성화되어 있는지 확인하세요. 빌드 설정에서 호환 가능한 64비트 아키텍처를 사용하고 있는지 확인하고편집 > 렌더링 > HDRP 레이 트레이싱을 위한 장면 콘텐츠 확인에서 장면 개체를 확인하세요.

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¹ Unity 2021에서는Window > Rendering >HDRP Wizard 아래에서 HDRP마법사를 찾으세요.

스크린 공간 앰비언트 오클루전과 레이 트레이싱 앰비언트 오클루전 비교
재정의: 광선 추적형 주변 폐색

레이 트레이싱은 몇 가지 새로운볼륨 재정의를추가하고 HDRP의 기존 볼륨 재정의 중 다수를 향상시킵니다. 다음 섹션에서는 각 재정의에 대해 자세히 설명합니다.

앰비언트 오클루전

Ray Tracing Ambient Occlusion은 화면 공간을 대체합니다. SSAO(스크린 공간 앰비언트 오클루전)와 달리 광선 추적형 앰비언트 오클루전을 사용하면 오프스크린 지오메트리를 사용하여 가림을 생성할 수 있습니다. 이렇게 하면 프레임 가장자리로 갈수록 효과가 사라지거나 부정확해지는 일이 없습니다.

디버그 모드의 레이 트레이싱 라이트 클러스터
라이트 클러스터

HDRP는 장면을 카메라 중심의 축 정렬 그리드로 나눕니다. 이 구조를 사용하여 광선이 표면에 닿을 때마다 조명에 기여할 수 있는 로컬 조명 세트를 결정합니다. 그런 다음 광선 추적 반사 및 광선 추적 전역 조명과 같은 특정 효과에 대한 빛 바운스를 계산할 수 있습니다.

카메라 클러스터 범위 볼륨 재정의를사용하여 이 구조의 범위를 변경하고 고려해야 할 GameObject와 조명을 포함하는지 확인하세요.

Windows > 분석 > 렌더링 디버거 > 조명 > 전체 화면 디버그 모드를통해HDRP 디버그 모드를사용할 수 있습니다. 이는라이트 클러스터 셀(빨간색으로 강조 표시)을 시각화하는 데 도움이 되며,HDRP 자산에서 라이트 수가셀당 최대 조명에도달한 위치를 나타냅니다. 원치 않는 빛 누출 및 기타 아티팩트를 줄이려면 이 설정을 조정하십시오.

실시간 광선 추적 전역 조명
광선 추적형 전역 조명

Ray-Traced Global Illumination은 반사된 간접 조명을 시뮬레이션하는 데 사용되는 SSGI(Screen Space Global Illumination) 및 라이트 프로브의 대안입니다. 실시간으로 계산하므로 비슷한 결과를 얻으면서 라이트맵을 베이킹하는 긴 오프라인 프로세스를 피할 수 있습니다.

여러 번의 바운스 및 샘플을 활용하는 복잡한 내부 환경에 품질 설정을 사용하세요. 성능 모드(샘플 1개와 바운스 1개로 제한)는 조명이 대부분 기본 방향 조명에서 나오는 외부에 적합합니다.

광선 추적 반사
광선 추적 반사

레이 트레이싱된 반사를 활용하여 반사 프로브나 화면 공간 반사에 비해 더 높은 품질의 반사를 얻을 수 있습니다. 오프스크린 메시는 결과 반사에 올바르게 나타납니다.

최소 매끄러움매끄러움 페이드 시작값을 조정하여 매끄러운 표면이 광선 추적 반사를 받기 시작하는 임계값을수정합니다. 필요한 경우 바운스를 늘리되(예: 서로를 반사하는 두 개의 거울) 성능 비용을 염두에 두십시오.

광선 추적형 그림자
광선 추적형 그림자

방향성,,집중 조명직사각형 영역 조명광선 추적형 그림자를사용합니다. 불투명한 GameObject의 그림자 맵을 대체할 수 있습니다. 방향성 조명은 투명 또는 반투명 GameObject에서 광선 추적 그림자를 투사할 수도 있습니다.

레이 트레이싱은 실제 생활처럼 시전자와의 거리가 멀어질수록 부드러워지는 자연스러운 그림자를 생성합니다. 방향성, 점 및 스포트라이트는 유사하게 반투명 그림자를 생성할 수 있습니다.

또한 HDRP의 방향성 조명은 반투명한 색상의 그림자를 생성합니다. 이 예에서는 유리 표면이 바닥에 정확한 색조의 그림자를 드리웁니다.

리소스 더 보기

미리보기에서 고화질 렌더 파이프라인의 레이 트레이싱 기능을 살펴보려면HDRP를 통한 레이 트레이싱 활성화를시청하세요. 자세한 내용은광선 추적 문서를참조하세요.

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