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| 고정밀도의 VR 동영상을 작성 |
| 슈퍼컴퓨터 클라우드ド(TM)「CG동영상 서비스」는 UC-win/Road를 사용해서 레이 트레이싱법으로 인한 동영상을 작성하는
서비스입니다. 레이 트레이싱 엔진은 POV-Ray를 사용합니다. 레이 트레이싱의 쵀대 특징은 빛과 재료을 정확하게 계산할 수 있다는 것인데 이미지 한장을 생성하는데에 몇 시간에서 몇일정도 걸릴 경우도 있습니다. 고품질의 정지화를 생성하기 위해서 UC-win/Road VR공간 정보를 POV-Ray 데이터 파일로 출력할 기능은 전부터 있었지만 엔더링 시간이 길어지기 때문에 CG 동영상 작성에 있어서 사용이 불가능했습니다. 이 서비스는 「포럼에이트・슈퍼컴퓨터 클라우드 고베 연구실」에서 이용하는 슈퍼컴퓨터로 인해 렌더링 시간을 많이 단축할 수 있습니다. 동영상 작성에 대해서는 UC-win/Road를 사용해서 컨텐츠를 작성해서 렌더링에 필요한 POV-Ray 데이터 파일을 동영상 플레임마다 출력합니다. 이것으로 인해 UC-win/Road로 하는 실시간 시뮬레이션용 VR공간을 렌더링할 수가 있습니다. 그리고 UC-win/Road에 탑재되어 있는 공간 작성 기능을 살림으로써 실시간용 데이터보다도 고정밀도의 3D 공간과 그 CG 동영상 작성도 가능하게 됩니다. |
| 동영상 작성 서비스의 흐름 |
포럼에이트는 데이터 작성 일관으로서 레이 트레이싱으로 인한 동영상 작성 서비스 제공을 시작했습니다. (그림1)
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| POV-Ray에 대해서 |
| POV-Ray(Persistence of Vision Raytracer)는 리얼한 정지화를 생성 가능한 프리 3D그래픽 소프트웨어입니다.
WindowsUnix,MacOS 등 각종 플랫폼용 엔진이 존재합니다. 이미지 한장을 작성하기 위해서 여러 가지 정보를 소정한 스크립트 형식의 텍스트 파일로 작성해서 POV-Ray를 사용해서 렌더링합니다. POV-Ray 스크립트 형식에 대해서는 POV-Ray 공식 HP에서 정보와 샘플을 받을 수 있습니다. 주요 요소는 다음과 같습니다. 1.물체 형상 2.표면 특성 3.대기 효과 4.광원 5.카메라 위치 물체 형상 POV-Ray는 오브젝트 표면 재질(텍스처)를 정의하는 마테리얼 정보가 스크립트로서 풍부하게 존재합니다. 예를 들어 목재, 암석, 금속 등 (그림2). 그 디폴트 정보들을 그대로 사용함으로써 현실감을 낼 수도 있지만 스크립트를 씀으로써 자유롭게 재질을 정의하는 것이 가능합니다. 재질에는 투명감을 주는 것이나 비트맵파일로 주는 것도 가능합니다.
대기 효과 POV-Ray는 대기 효과(안개 효과) 추가가 가능합니다. 씬 전체, 가로등 주변만 등 임의의 곳을 설정이 가능합니다. 광원 POV-Ray는 점광원, 면광원, 스포트라이트를서포트하고있습니다. (그림3). 광원이 하나도 존재하지 않을 경우엔 캄캄해집니다.
그림자 추적 레이 트레이싱법：카메라 위치에서 빛 반사와 굴절을 계산해서 이미지 픽셀마다 최종적인 색깔을 결정하는 수법을 말합니다. 씬을 렌더링하는 데에 있어서 가장 중요한 것은 빛 추적인데 POV-Ray에서는 일반적인 빛 추적 방법으로서 이 레이 트레이싱법을 서포트하고 있습니다. (그림4 왼 쪽) 라디오 시티법：레이 트레이싱법만 해도 굉장히 현실감이 넘치지만 광원만을 고려해서 조사된 면의 빛을 계산해서 광원에서 내면으로 반사되는 빛이 다른 물체를 조사하는 것을 고려되지 않습니다. 결과로서 딱딱한 이미지가 됩니다. 이 이미지를 완화하기 위해서 라디오시키법이 이용됩니다. 볕 든 면이 마치 광원으로서 반사하는 간접광에서 오는 부드러운 빛같은 표현이 가능합니다. POV-Ray에서는 이 라디오 시티법도 서포트하고 있습니다. (그림4 오른쪽)
물 반사, 파문 호소 등 수면 반사와 바람 등으로 인한 파문을 설정이 가능합니다. |
| UC-win/Road를 사용한 대응 |
| UC-win/Road는 이미 플로그인으로 AVI 파일 출력, POV-Ray 출력에도 대응하지만 이번 CG동영상 서비스를 시작하는
데에 있어서 개정을 했습니다. AVI 옵션, POV-Ray 옵션을 동영상 옵션에 통합 플레임 단위로 씬의 POV-Ray 스크립트를 출력하기 위해서 AVI 옵션과 POV-Ray 옵션을 동영상 옵션으로서 통합했습니다. AVI-Option 옵션 화면에서 설정한 사이즈, FPS 플레임 수에 따라 AVI에 플레임 출력하는 타이밍으로 플레임 단위에 씬을 POV-Ray 스크립트에 출력합니다. 이 타이밍으로는 AVI 에 플레임 추가, POV-Ray 출력, 그밖에도 AVI 플레임 이미지 출력도 하고 있습니다. 플레임 이미지 출력도 하고 있습니다. 그 AVI와 AVI 플레임 이미지를 이용함으로써 동영상 컨텐츠가 어떤 것이 될지를 확인 가능합니다. 또한 원래대로 그 씬에서 POV-Ray 출력도 서포트됩니다. 풀력 대상 오브젝트 현재 UC-win/Road에서 POV-ray 출력하는 오브젝트는 다음과 같습니다. ・지형, 하늘, 태양, 도로, 3D 모델 ・2D 수목, 3D수목, 도로표식 ・MD3 캘릭터, 호소, 배경, 기 처리 내용 플레임 단위의 POV-Ray 스크립트를 출력하기 전에 미리 정적 프로젝트 POV-Ray 스크립트를 출력합니다. 플레임 단위에서 출력할 때엔 그정적 프로젝트 위치, 각도 정보를 각 플레임 정보로서 설정합니다. 스크립트, 교통류, 환경을 요효하게 하면서 카메라를 이동해서 카메라 범위에 존재하는 프로젝트 실례정보를 출력합니다. 시시각각 변화되는 프로젝트 위치, 각도 정보를 설정함으로써 그 시점의 씬을 그릴 수 있습니다. (그림5) 또한 MD3 캘릭터에 대해서는 미리 사용하는 각 모델 애니메이션 플레임 좌표 정보를 스킨마다 출력해서 실제 씬을 출력할 때 플레임 번호를 셋트해서 대응하고 있습니다. 이 결과 플레임마다 출력 시간이 경감됩니다. 그리고 경관 모델 표시, 묘화 옵션 묘화 설정에도 대응하고 있기 때문에 동영상의 설정으로 인한 변환도 POV-Ray 스크립트에 반영됩니다. 그리고 플레임 출력시에는 AVI 파일로 사용하는 플레임 이미지를 동시 출력을 할 수 있습니다.
조작 절차 데이터를 읽어 든 후 다음 순서로 플레임마다 POV-Ray 스크립트를 출력합니다.
조작 내용 AVI 옵션 이미지 크기, 초당 플레임 수(FPS)를 설정합니다. POV-Ray 옵션 라디오시키법 이용, 최대 트레이스 레벨, 오브젝트 출력 범위, 미스트 대응, POV-Ray 전체 설정을 합니다. Movie 옵션 AVI, AVI 플레임 이미지, POV-Ray 스크립트 데이터를 출력처 폴더를 설정합니다. 미설정일 경우엔 <유저 데이터 폴더>￥Movie가 됩니다, 이 화면에서는 위에 나와 있는 데이터 3개 중 무엇을 할지를 설정 가능하며 출력 대상에 체크를 힙니다.
정적 오브젝트 출력 「Tools｣－「Export Static Models to POV-ray」로 정지 모델 정보, 동적 모델의 모델 부분 정보를 출력합니다. 이 때 플레임 번호가 리셋됩니다. 동영상 출력 시작 「Tools」－「Start AVI recording」을 선택하면 각 플레임 정보를 출력하기 시작해서 폴더에 플레임마다 추가됩니다. 동영상 출력 종료 「Tools」－「Stop AVI recording」에서 출력을 종료합니다. 여기서 일단 AVI 파일이 확정됩니다. AVI에는 플레임 번호 시작, 종료를 알 수 있도록 이름이 지어집니다. 이 상태에서 다시 「Start AVI recording」을 선택하면 그 시점의 플레임 번호로부터 작성이 시작됩니다. 기존의 POV-Ray 출력에 대해서 메뉴ー「Tools」－「Export To POV-Ray」를 선택하면 정지 오브젝트 출력->Frame1 출력을 연속해서 결과로서 그 타이밍의 POV-Ray 출력을 합니다. 렌더링한 후의 이미지는 기존의 이미지와 같게 됩니다. 내부 폴더 구조 Movie Option 화면에서 출력처를 설정하면 다음과 같은 폴더가 구성됩니다. 각 폴더에 소정한 파일이 출력됩니다.
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| 향후의 전개 |
| 현재 Ver5.02.00의 POV-Ray출력에 대응합니다. 앞으로 대응이 안 된 오브젝트(FBX 오브젝트, 3DText 오브젝트...)에 대응 예정입니다. 또한 UC-win/Road측 설정이 그대로 POV-Ray에 반영할 수 있도록 개선해 나갈 예정입니다. |
| (Up&Coming '11 가을호 게재) | ||
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