서브서피스 셰이딩 모델

머티리얼에서 사용되는 서브서피스 셰이딩 모델에 대한 설명과 기술적 세부사항입니다.

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머티리얼에 MLM_Subsurface 이라는 서브서피스 셰이딩 모델이 새로 생겼습니다. 겉은 불투명해 보이지만 그 안에 스며든 빛이 이리저리 산란하다 반대편 표면으로 빛의 일부가 빠져나오는, 왁스나 비취같은 재질에 사용됩니다.

Jade Material Ice Material

인간과 같은 생명체의 피부를 현실적으로 표현하는 데는 서브서피스 스캐터링(SSS, 피하 산란)이란 기법이 종종 사용됩니다만, 그에 비하면 이 셰이딩 모델의 이펙트는 일반적으로 피부의 렌더링에 사용되는 것 보다는 품질이나 가격 면에서 싼 편입니다.

기술적 세부사항

서브서피스 라이팅에는 컴포넌트가 둘 있습니다. 하나는 최대치를 넘으면 최소치로 돌아가는 'N 도트곱 H' (wrap-around 'N dot H') 부분과, 다른 하나는 라이트가 SSS 오브젝트의 반대편에 있을 때 나타나는 라이트 후방산란 부분입니다. 둘 다 지수형(exponential) 그림자 맵의 반투명 셀프 섀도잉에 의한 마스크가 적용됩니다.

머티리얼 입력 채널

SubsurfaceColor (피하색) 입력 채널은 SSS 라이팅에 영향을 끼치는 머티리얼 내부 색입니다.

머티리얼의 Opacity (불투명) 채널은, 머티리얼이 서브서피스 스캐터링과 MLM_Subsurface 셰이딩 모델을 사용중일 때 약간 다른 의미를 갖습니다. 일단 이런 유형 자체는 완전히 불투명하기 때문에, 여기서 Opacity 는 빛을 산란시킬 때의 농도 뿐만 아니라 다음과 같은 것도 조절합니다:

  • 노멀이 서브서피스 라이팅에 영향을 끼치는 양. 머티리얼의 불투명도가 높을 수록 노멀의 영향력도 높아집니다.

  • 셀프 섀도잉 때문에 빛이 머티리얼을 통과해 도달하는 거리. 불투명도가 낮을 수록 빛의 이동 거리는 늘어납니다.

  • 머티리얼 위의 그림자 농도. 불투명도가 낮을 수록 그림자도 연해지나 그 정도는 제한됩니다.

서브서피스 머티리얼의 Opacity 은 꼭 0.1 정도의 적당한 값으로 설정해 줘야 합니다. 기본값인 1 을 그대로 놔두면 별로 서브서피스 유형같아 보이지 않는 효과가 납니다.

한계

그 이외에도 현재 구현에는 다음과 같은 한계가 있습니다:

  • 포인트 라이트 섀도잉은 아직 지원되지 않습니다.

  • 캐스케이드 섀도 맵에 이음새 문제가 있습니다.

  • SSS 머티리얼은 그림자를 드리우는 것에 일정 이상 가까운 경우, 완전히 불투명한 오브젝트를 통해 새어나오는 빛을 계속해서 받을 수 있습니다.

  • 낮은 불투명도에서의 연한 그림자는, 연한 정도에 제한이 있고 계단현상이 보입니다.

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