서론: PBR만 알면 될까? PBL과 언리얼 강의 추천
“교수님, 서브스턴스 페인터에서는 금속 질감이 끝내줬는데, 언리얼 엔진에만 넣으면 왜 이따구로..? 나올까요”
강의를 하다 보면 3D 모델러를 꿈꾸는 취준생분들에게 정말 하루에도 몇 번씩 듣는 질문입니다. 밤새워 지브러시(ZBrush)에서 스컬핑을 하고 섭페(Substance Painter)에서 먼지와 스크래치까지 완벽하게 칠했는데, 정작 최종 결과물을 뽑기 위해 언리얼 엔진(Unreal Engine)에 올리면 한숨부터 나오는 끔찍한 현상.
원인이 무엇일까요? 모델링 툴의 문제? 텍스처 해상도의 문제도 해결했다면? 아마 결정적인 이유는 바로 ‘빛(Lighting)’을 다루는 방식에 대한 이해 부족에 있습니다. 아무리 비싸고 좋은 명품 옷(텍스처)을 입혀도, 그 옷을 비추는 조명이 화장실 백열등 수준이라면 결코 고급스러워 보일 수 없기 때문입니다.
최근 에픽게임즈 코리아에서 진행한 라이브 방송 “빛, 이제는 엔진에서 제대로 쓰자”는 3D 아티스트라면, 그리고 언리얼을 주력으로 다루려 한다면 무조건 시청해야 할 바이블과도 같은 영상입니다. 오늘은 이 영상의 핵심 인사이트를 바탕으로, 3D 모델러가 숨 쉬듯 자연스럽게 알아야 할 PBR과 언리얼 PBL의 차이, 그리고 언리얼 라이팅을 다루기 위한 핵심 라이팅 세팅법 4가지를 정리해 보았습니다.
1. 텍스처링을 넘어 라이팅으로: PBR과 PBL의 결정적 차이
PBR은 많이 들어봤어도 PBL은 생소한 분들이 많을겁니다.
아주 쉽게 비유하자면 PBR은 ‘캐릭터가 입고 있는 옷의 재질’이고, PBL은 ‘그 옷을 비추는 태양광과 전구’입니다.
PBR (오브젝트 표면의 물리적 연산) PBL (라이팅의 물리적 연산)
1) PBR (Physically Based Rendering / 물리 기반 렌더링)
우리가 흔히 알고 있는 알베도(Base Color), 러프니스(거칠기), 메탈릭(금속성) 맵을 이용해 “물체가 빛을 받았을 때 물리적으로 어떻게 반응할 것인가”를 수치로 정의하는 텍스처링의 영역입니다. 모델러들에게는 이미 익숙한, 뼈대에 살을 붙이는 과정이죠.
2) 언리얼 PBL (Physically Based Lighting / 물리 기반 라이팅)
PBR 텍스처가 100%의 성능을 발휘하려면, 씬(Scene)에 존재하는 빛 자체도 현실의 물리 법칙을 완벽하게 따라야 합니다. 언리얼 엔진 PBL은 게임 엔진 내의 조명을 현실 세계의 실제 물리적 단위(Lux, Lumen, Candela 등)로 설정하여, 밤낮의 변화나 실내외 환경에 따라 빛이 완벽하게 현실처럼 동작하도록 만드는 라이팅의 영역입니다.
과거처럼 “이 전구는 대충 눈대중으로 100 정도 밝게 할까?”가 아니라, “이 LED 전구는 현실에서 1,200 루멘(Lumen)이니까 엔진에도 똑같이 1,200을 넣자!”라는 수학적이고 정확한 접근이 가능해진 것입니다. 이것이 바로 리얼리즘의 핵심입니다.
2. 3D 모델러가 언리얼에서 당장 고쳐야 할 PBL 실무 꿀팁 4가지
라이팅 아티스트가 아니더라도, 3D 모델러 본인이 만든 모델링의 퀄리티를 제대로 검증하려면 아래의 4가지 언리얼 PBL 세팅을 반드시 할 줄 알아야 합니다.
① 스카이박스에 제발 일반 PNG,JPG를 쓰지 마세요 (HDRI의 중요성)
학생들이 금속이나 유리를 모델링하고 엔진에서 테스트할 때 가장 많이 하는 치명적인 실수입니다. 하늘(스카이라이트) 소스로 인터넷에서 대충 다운로드한 8비트 PNG 이미지를 쓰면, 밝기(노출) 데이터가 턱없이 부족해서 금속의 반사가 찰흙처럼 밋밋하게 나옵니다. 반드시 빛과 그림자의 노출 데이터가 풍부하게 담긴 32비트 EXR이나 HDRI 포맷의 이미지를 사용해야 합니다. (영상에서는 HDRI를 Cube map으로 활용하는걸 추천합니다.)
그래야만 여러분이 깎아낸 금속 표면에 쨍하고 사실적인 반사광(Reflection)이 맺힙니다.
② 눈대중은 그만! 현실의 물리 단위를 엔진에 그대로 입력하세요
언리얼 엔진의 디폴트 라이트 값은 이제 완벽한 물리 단위로 바뀌었습니다. 모델러가 씬을 구성할 때 아래의 단위를 알고 세팅하면 디테일이 하늘과 땅 차이로 벌어집니다.
- 디렉셔널 라이트 (태양): 럭스(Lux) 단위를 사용합니다. 맑은 대낮은 약 10만 럭스 등 실제 날씨 데이터를 검색해서 넣으세요.
- 포인트 / 스팟 라이트 (전구): 루멘(Lumen)이나 칸델라(Candela)를 씁니다. 시중에서 파는 전구의 스펙(예: 15W LED 방등 = 약 800 루멘)을 구글링해서 수치를 그대로 넣으면 완벽합니다.( AI를 활용하기도 좋습니다.)
- 이미시브 (발광 재질): 니트(Nits)를 씁니다. 네온사인이나 로봇의 눈동자 모델링 재질에 500 니트 같은 수치를 넣으면, 언리얼의 루멘(Lumen) 시스템이 이를 인지하고 진짜 조명처럼 간접광(GI)을 주변 벽에 뿜어냅니다.
③ 실내외 노출 차이 극복: 로컬 익스포저 (Local Exposure)
자동 노출로 언리얼은 빛을 자동으로 자연스럽게, 눈 순응까지 계산해서 작동합니다. 그러나 어두운 방에서 빛이 극명하게 대비될 때나 어두운 씬에서 Emission 값이 방출될 때
이 자동 노출 때문에 문제를 겪는 경우가 많습니다.
어두운 실내 씬을 만들고 밖을 보면 창문 밖이 새하얗게 타버리죠? 모델링 기껏 해놓은 야외 배경이 안 보이면 속상합니다. 이때 포스트 프로세스 볼륨(Post Process Volume)에서 ‘로컬 익스포저(Local Exposure)’의 섀도우/하이라이트 컨트라스트를 0.7 정도로 조절해 보세요. 실내의 어두운 디테일은 유지하면서 창밖의 풍경도 선명하게 보이도록, 인간 눈의 순응(Eye Adaptation)을 기가 막히게 제어해 줍니다. 너무 좋은 해결법입니다.
④ 내 이펙트가 밤낮으로 변한다면? (EyeAdaptationInverse 노드)
빔 사벨이나 마법 무기를 멋지게 모델링했는데, 낮에는 이펙트가 너무 어둡고 밤에는 눈이 멀 정도로 밝아지는 문제를 겪으셨나요? 머티리얼 에디터의 끝단에 EyeAdaptationInverse 노드를 곱해주면 마법처럼 해결됩니다. 엔진의 주변 노출값(밤낮)이 변하더라도 내가 만든 특수 오브젝트의 체감 밝기를 항상 일정하게 유지해 주는 실무자들의 치트키입니다.
3. PBR과 PBL의 기초 융합 파이프라인
이 엄청난 언리얼 PBL의 개념을 알았다면, 이제 우리의 작업 파이프라인은 이렇게 변해야 합니다.
- 모델링 및 UV 언랩: 블렌더나 마야,지브러시에서 모델링을 제작하고, UV를 폅니다.
- PBR 텍스처 베이킹: 서브스턴스 페인터에서 알베도, 러프니스, 메탈릭, 노멀맵을 추출합니다.
- HDRI 스카이 세팅: 언리얼 엔진으로 가져와 가장 먼저 고품질의 HDRI 하늘을 세팅하여 1차 반사광을 체크합니다.
- PBL 라이팅 세팅: 럭스와 루멘 등 실제 물리 단위를 이용해 모델링을 가장 매력적으로 비추는 메인 조명과 림 라이트(Rim Light)를 세팅합니다.
이 파이프라인만 이해하고 테스트해봐도, 여러분의 작업물은 단순한 학생 과제 수준을 넘어 실무 면접관들의 눈을 사로잡는 하이엔드 포트폴리오로 재탄생할 것입니다.
마치며: 빛은 모델링에 ‘생명력’을 불어넣는 마법입니다
“모델링이 뼈대와 형태를 만들고, 텍스처가 피부와 질감을 부여한다면, 빛(Lighting)은 그 모든 것에 생명력을 불어넣습니다.“
그동안 ‘감’으로만 때려 맞추던 빛의 영역을 명확한 물리 데이터의 영역으로 끌어올려 준 에픽게임즈 라이브 영상은 정말 꼭 한 번 시청해 보시길 강력히 권해드립니다. 지브러시에서 아무리 하드 서페이스를 기가 막히게 깎아도 엔진에서 제대로 비춰주지 못하면 무용지물입니다.
3D 모델러를 꿈꾸시는 모든 분이 반드시 이 언리얼 엔진 PBL(물리 기반 라이팅)의 개념을 장착하셔서, 여러분의 피땀 어린 포트폴리오가 엔진 안에서 100% 완벽하게 빛을 발하길 응원합니다!
🔗 3D 모델러 필수 이론, 함께 보면 좋은 완벽 가이드
PBL로 빛을 다루기 전, 내 모델링의 PBR 텍스처 세팅이 올바르게 되어 있는지 아래 링크를 통해 먼저 점검해 보세요!