한 장면을 만들기 위해 모델러, 애니메이터, 이펙트 아티스트가 차례로 작업을 넘겨받습니다. 그래서 자기 직무 외의 흐름을 조금이라도 알면 협업이 훨씬 쉬워집니…
면은 그대로 두고 빛만 속이는 원리
3D 표면이 밝게 보일지 어둡게 보일지는 표면이 어느 방향을 향하고 있는지에 따라 정해집니다. 이 방향을 노말(법선)이라고 부릅니다. 빛을 정면으로 향한 면은 밝고, 빛에서 비껴 난 면은 어둡게 보입니다.
노말맵은 이 방향 정보를 픽셀 단위로 저장한 이미지입니다. 평평한 벽이라도 노말맵에 '여기는 왼쪽으로 기울어 있다', '여기는 움푹 들어가 있다'는 정보가 들어 있으면, 엔진은 그 정보대로 빛을 계산합니다. 결과적으로 벽돌 틈이나 갑옷의 리벳이 실제로 튀어나온 것처럼 보입니다.
비유하자면 트릭아트 벽화와 비슷합니다. 벽은 평평하지만 그림자와 밝은 면을 정교하게 그려 놓아 구멍이나 계단이 있는 것처럼 착각하게 만듭니다. 노말맵은 이 착시를 빛이 움직일 때마다 실시간으로 다시 계산해 준다는 점이 다릅니다.
보라빛 이미지에 담긴 정보 읽는 법
노말맵을 처음 열어 보면 대부분 연한 보라색과 파란색으로 보입니다. 이미지의 빨강, 초록, 파랑 채널에 각각 좌우, 위아래, 앞쪽 방향 값이 들어 있기 때문입니다. 아무 굴곡이 없는 평평한 부분은 정면 방향 값만 강해서 그 특유의 보라빛이 됩니다.
굴곡이 있는 곳은 테두리를 따라 분홍빛이나 초록빛이 섞여 보입니다. 이 색 변화가 곧 기울어진 방향을 뜻합니다. 그래서 노말맵은 일반 색 텍스처처럼 붓으로 칠해 만들기보다, 다른 모델에서 정보를 뽑아내거나 전용 도구로 만드는 경우가 많습니다.
주의할 점은 초록 채널의 방향 규칙이 프로그램과 엔진마다 다를 수 있다는 것입니다. 규칙이 서로 다르면 튀어나와야 할 부분이 들어가 보이는 문제가 생깁니다. 이럴 때는 초록 채널을 뒤집는 설정을 찾아 맞춰 주면 됩니다.
노말맵은 보통 색 텍스처, 거칠기 텍스처 같은 다른 맵과 한 세트로 쓰입니다. 색은 표면의 고유한 색을, 노말맵은 굴곡을, 거칠기는 반짝임 정도를 맡는 식으로 역할을 나눕니다.
하이폴리에서 로우폴리로 '굽는' 과정
게임 모델링에서 노말맵은 주로 베이킹이라는 과정으로 만듭니다. 면이 아주 많은 정밀한 모델(하이폴리)과 게임에 들어갈 가벼운 모델(로우폴리)을 겹쳐 놓고, 하이폴리 표면의 방향 정보를 로우폴리의 텍스처로 옮겨 굽는 방식입니다.
- 디테일을 마음껏 조각한 하이폴리 모델을 만듭니다.
- 같은 형태를 적은 면으로 따라 만든 로우폴리 모델을 준비합니다.
- 로우폴리의 UV를 겹침 없이 펼칩니다.
- 두 모델을 같은 위치에 겹치고 베이킹 도구로 노말맵을 추출합니다.
- 엔진이나 뷰어에서 빛을 돌려 보며 깨진 곳을 확인하고 고칩니다.
이 과정 덕분에 조각 단계에서는 면 수 걱정 없이 디테일을 넣고, 게임에서는 가벼운 모델로 그 디테일을 보여 줄 수 있습니다. 노말맵이 게임 그래픽에서 빠지지 않는 이유입니다.
모든 노말맵이 베이킹으로만 만들어지는 것은 아닙니다. 천의 짜임이나 돌 표면처럼 반복되는 질감은 텍스처 제작 도구에서 바로 만들거나, 흑백 높이 이미지를 노말맵으로 변환해 쓰기도 합니다. 큰 형태의 디테일은 베이킹으로, 잔잔한 표면 질감은 별도 노말맵을 겹쳐 쓰는 식으로 섞는 경우가 많습니다.
노말맵이 할 수 있는 것과 할 수 없는 것
| 구분 | 잘 되는 것 | 안 되는 것 |
|---|---|---|
| 표현 | 주름, 흠집, 이음매, 작은 볼트 같은 표면 디테일 | 실루엣 자체를 바꾸는 큰 형태 |
| 보는 각도 | 정면에 가까운 각도 | 아주 비스듬한 각도나 윤곽선 |
| 그림자 | 표면 안의 명암 변화 | 실제로 튀어나온 부분이 다른 곳에 드리우는 그림자 |
가장 중요한 한계는 실루엣입니다. 노말맵으로 아무리 큰 돌기를 그려도 모델의 외곽선은 평평한 그대로입니다. 그래서 윤곽에 드러나는 큰 형태는 로우폴리 모델 자체에 면으로 만들어 두고, 표면 안쪽의 작은 굴곡만 노말맵에 맡기는 것이 기본 원칙입니다.
카메라 거리도 함께 고려해야 합니다. 멀리서만 보이는 배경 소품에 촘촘한 노말맵을 넣어도 화면에서는 거의 보이지 않고 메모리만 차지합니다. 플레이어가 가까이서 보는 캐릭터와 무기에는 디테일을 충분히, 먼 배경에는 단순하게 배분하는 감각이 필요합니다.
처음 배울 때 자주 겪는 문제
베이킹 결과에 이상한 줄무늬나 얼룩이 생기는 경우가 많습니다. 하이폴리와 로우폴리의 형태 차이가 너무 크거나, 베이킹 범위 설정이 맞지 않을 때 주로 생깁니다. 로우폴리를 하이폴리 형태에 최대한 가깝게 만들고, 범위를 조금씩 바꿔 가며 다시 굽는 것이 해결의 출발점입니다.
UV 경계에서 선이 생기는 문제도 흔합니다. 이어진 면이 UV에서 잘려 있으면 경계 양쪽의 방향 값이 어긋나 이음매가 보입니다. 잘라야 할 곳을 모델의 각진 모서리나 잘 보이지 않는 곳에 두면 이런 문제를 줄일 수 있습니다.
노말맵을 일반 색 이미지처럼 설정해 엔진에 넣는 실수도 자주 나옵니다. 노말맵은 색 보정을 하면 안 되는 데이터라, 엔진에서 노말맵 형식으로 지정해 주어야 올바르게 보입니다. 빛 방향이 반대로 보인다면 앞에서 말한 초록 채널 규칙도 함께 확인해 보세요.
연습을 시작하는 가장 쉬운 방법
처음에는 캐릭터보다 상자나 무기 손잡이처럼 단순한 소품으로 시작하는 것이 좋습니다. 모서리를 둥글게 깎은 하이폴리 상자를 각진 로우폴리 상자에 구워 보면, 면은 그대로인데 모서리가 부드러워 보이는 변화를 바로 확인할 수 있습니다.
그다음에는 표면에 홈과 나사를 조각해 넣고 다시 구워 보세요. 결과를 빛을 돌려 가며 보는 습관을 들이면, 어디까지 노말맵에 맡기고 어디부터 형태로 만들어야 하는지 감이 잡힙니다. 베이킹에서 자꾸 얼룩이 나와 원인을 찾기 어렵다면, SBS아카데미게임학원 배경모델링 과정 상담에 작업 파일을 가져와 로우폴리 구성부터 함께 점검해 보는 것도 방법입니다.
자주 묻는 질문
범프맵과 노말맵은 같은 건가요?
비슷한 목적이지만 범프맵은 높낮이를 흑백 한 가지 값으로 담고, 노말맵은 방향을 세 채널로 담아 더 정확한 빛 반응을 냅니다.
손으로 그린 텍스처 스타일 게임에도 노말맵을 쓰나요?
쓰지 않거나 약하게 쓰는 경우가 많습니다. 명암을 텍스처에 직접 그려 넣는 방식이라, 노말맵 없이도 원하는 느낌을 내기도 합니다.
가까운 캠퍼스에서 게임그래픽 알아보기
사는 곳과 가까운 캠퍼스를 고르면 수업 내용, 오시는 길, 상담 신청을 한 번에 볼 수 있습니다.