게임 그래픽 제작은 게임의 비주얼 요소를 만드는 과정으로, 현대 게임에서 텍스처링과 쉐이딩은 굉장히 중요한 역할을 합니다. 본 글에서는 3D 모델의 텍스처링과 쉐이딩 기법에 대해 자세히 설명하겠습니다.
1. 텍스처링이란?
텍스처링은 3D 모델에 색상, 질감 및 기타 비주얼 정보를 추가하는 과정입니다. 텍스처는 2D 이미지로 구성되며, 이를 통해 3D 모델의 표면을 더 디테일하게 표현할 수 있습니다. 텍스처는 일반적으로 저해상도 이미지에서 고해상도 이미지로 매핑됩니다.
1.1 텍스처 맵의 종류
- 디퓨즈 맵(Diffuse Map): 모델의 기본 색상을 정의합니다.
- 노멀 맵(Normal Map): 모델의 표면을 더욱 디테일하게 표현하여 깊이를 더합니다.
- 스페큘러 맵(Specular Map): 표면의 광택과 반사율을 설정합니다.
- 글로스 맵(Gloss Map): 표면의 매끄러움을 결정합니다.
2. 텍스처링 과정
텍스처링 과정을 살펴보면, 모델링, UV 맵핑, 텍스처 페인팅의 단계로 나눌 수 있습니다.
2.1 모델링
3D 모델은 Blender, Maya, 3ds Max와 같은 소프트웨어를 사용하여 모델링합니다. 기본적인 형태를 디자인한 후, 더욱 세부적인 요소를 추가합니다.
2.2 UV 맵핑
UV 맵핑은 3D 모델의 표면을 2D 평면에 펼치는 과정입니다. 이를 통해 텍스처를 모델에 정확하게 매핑할 수 있습니다. UV 공간은 0에서 1 사이의 좌표로 표현됩니다.
2.3 텍스처 페인팅
UV 맵이 완료되면, Photoshop이나 Substance Painter와 같은 프로그램을 이용해 텍스처 페인팅을 진행합니다. 이 과정에서 색상, 질감 등을 추가하게 됩니다.
3. 쉐이딩이란?
쉐이딩은 3D 모델에 조명 효과를 적용하여 깊이와 리얼리즘을 더하는 과정입니다. 쉐이딩은 표면의 색상과 조명 간의 상호작용을 수학적으로 계산하여 결정됩니다.
3.1 쉐이딩 기법
- 플랫 쉐이딩(Flat Shading): 각 폴리곤에 단일 색상을 적용합니다.
- 고르너 쉐이딩(Gouraud Shading): 각 정점의 색상을 선형 보간하여 부드러운 그라데이션 효과를 줍니다.
- 피예르 쉐이딩(Phong Shading): 개별 픽셀의 색상을 계산하여 아이리플렉션과 같은 세부 효과를 더합니다.
4. 쉐이딩 구현 예제
쉐이딩은 보통 셰이더라는 프로그램을 통해 구현됩니다. 아래는 OpenGL에서 간단한 Phong 쉐이딩을 구현하는 예제 코드입니다.
#version 330 core
layout(location = 0) in vec3 aPos; // Vertex coordinates
layout(location = 1) in vec3 aNormal; // Vertex normals
out vec3 FragPos; // Fragment Position
out vec3 Normal; // Fragment Normal
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
void main()
{
FragPos = vec3(model * vec4(aPos, 1.0));
Normal = mat3(transpose(inverse(model))) * aNormal; // Normal transformation
gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
}
5. 정리
게임 그래픽 제작에서 텍스처링과 쉐이딩은 필수적인 요소이며, 이 과정을 이해함으로써 더욱 리얼리틱한 3D 모델을 만들 수 있습니다. 본 글에서는 텍스처의 개념과 다양한 맵의 종류를 설명하였고, 간단한 쉐이딩 예제를 소개하였습니다. 이러한 기법들을 활용하여 자신의 게임을 더욱 매력적으로 꾸밀 수 있기를 바랍니다.