변화하는 환경, 어떻게 만들어야 할까? '포트나이트'에 사용된 기술들

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[IGC2017] 변화하는 환경, 어떻게 만들어야 할까? '포트나이트'에 사용된 기술들

게임뉴스 | 기자: 윤홍만 기자 | 댓글: 2개 | 09-01

[인벤게임컨퍼런스(IGC) 발표자 소개] 현 에픽게임즈 코리아 테크니컬 아티스트로서, 이전에는 엔씨소프트의 프로젝트 P, 네오위즈게임즈의 블레스, CCR RF Online 행성전 등 다양한 프로젝트 개발에 참여한 바 있다.

빌딩 액션 TPS를 표방하는 '포트나이트'는 다가오는 적들을 상대로 방어전을 펼쳐야 하는 코옵 게임이다. 낮과 밤이 존재하며 낮에는 나무, 벽돌, 철 등의 오브젝트를 부수고 자원을 수집해 건물 및 함정을 건설해 밤이 되면 습격해오는 몬스터를 물리쳐야 한다.

이처럼 시시각각 변화하는 환경을 만들기 위해 에픽게임즈는 자사가 개발한 언리얼 엔진4에 추가된 다양한 기능들을 아낌없이 사용했다. 새롭게 추가된 라이트, 섀도, 캐릭터 애니메이션을 이용한 건 물론이고 시네마틱 제작 기능인 시퀀서를 이용해 100% 리얼타임 트레일러를 제작하기까지 했다.

과연 새롭게 추가된 기능들은 종래의 기능들과 비교해 어떤 개선을 이뤘을지, '포트나이트'에서는 어떤 식으로 사용했는지 에픽게임즈의 최용훈 TA의 강연을 통해 자세히 알아볼 수 있었다.

■ 강연주제 : 밤낮으로 부수고 짓고 액션 빌딩 게임 만들기 - 포트나이트

⊙ 포트나이트

'포트나이트'는 다가오는 적들을 상대로 방어전을 펼쳐야 하는 코옵 게임이다. 낮과 밤이 존재하며 낮에는 나무, 벽돌, 철 등의 오브젝트를 부수고 자원을 수집해 건물 및 함정을 건설해 밤이 되면 습격해오는 몬스터를 막는 게임이다. 특히, 주목해야 할 게 있는데 게임 내에 있는 거의 모든 오브젝트를 파괴해서 자원을 채집할 수 있다는 점이다. 이런 특징으로 인해 '포트나이트'의 환경은 시시각각 변화한다.

⊙ 디스턴스필드 엠비언트오클루전

'포트나이트'의 세계는 실시간으로 변화한다. 라이트부터 해서 이펙트, 단순한 오브젝트까지 부수고 만들 수 있는데 아티스트 입장에서는 이런 변화를 최대한 아름답게 표현하기 위해 공을 들였다. 여러 기술들이 사용됐는데 지금 소개하는 '디스턴스필드 엠비언트오클루전' 역시 그중 하나다.

이 기능은 씬의 스태틱 메시를 표현하는 데 사용되는 사인 디스턴스 필드(Signed Distance Fields)로부터 엠비언트오클루전(AO) 를 계산하는 기능이다. 실시간으로 처리되는 기능으로 스태틱 메시를 이동시켜도 엠비언트오클루전이 실시간으로 적용된다.

좀 더 간단히 설명하자면 '포트나이트'에서 플레이어는 벽, 바단, 천정을 부수고 새로 지을 수 있으므로, 라이팅도 오브젝트에 맞게 실시간으로 변화해야 하는데 디스턴스필드 엠비언트오클루전은 이런 변화를 지원하는 기능이라고 생각하면 된다.

디스턴스필드 엠비언트오클루전을 사용하기 위해선 프로젝트 렌더링 세팅에서 제너레이트 메시 디스턴스 필드를 킨 다음 에디터를 재시작하면 된다. 다음으로 엔진 퀄리티 세팅에서 섀도우가 에픽으로 설정돼 있는지 확인한다. 제대로 에픽으로 설정됐다면 이제부터 디스턴스필드 엠비언트오클루전을 본격적으로 사용할 수 있게 된다.

디스턴스필드 엠비언트오클루전 세팅에서는 앰비언트오클루전의 최소, 최대 거리값부터 오클루전 틴트 등 다양한 옵션을 조정할 수 있다. 여기서 특히 중요한 세팅으로 오클루전 틴트를 들 수 있는데, 오클루전의 색조를 넣을 수 있어서 맵의 분위기를 따뜻하게 할지, 차갑게 할지 아티스트가 원하는 데로 만들 수 있다.

스페큘러 오클루전도 새롭게 생겼는데 디스턴스 필드 앰비언트오클루전 계산 시 해당 지점에서의 하늘이 보이는지 안 보이는지 체크해서 스페큘러 값을 자연스럽게 처리한다. 이를 통해 근거리에 차폐된 것에 대한 누수를 방지할 수 있다.

이렇게 새로운 기능들이 추가되면 응당 퍼포먼스가 어떨지 궁금하기 마련이다. 디스턴스필드 앰비언트오클루전은 카메라 주변을 따르는 글로벌 디스턴스 필드를 사용해 새롭게 변화하는 것에만 영향을 끼치므로 성능에 크게 영향을 끼치지 않는다.

그 외 퀄리티와 퍼포먼스의 균형을 맞추는 부분에 대해서는 스태틱 메시를 열면 디스턴스필드 리솔루션스케일 값을 변경함으로써 최적의 값을 찾을 수 있다.

⊙ 레이 트레이스 디스턴스필드 소프트 섀도우

메시 디스턴스 필드를 통해 라이트로 레이 트레이스를 하는 방식의 새로운 다이내믹 섀도잉 메소드가 생겼다. 레이 트레이스 섀도우는 캐스케이드 섀도우 맵(CSM) 방식보다 먼 거리에 대해서도 효율적인 계산이 가능한 기능이다.

한 가지 팁을 준다면 원거리 그림자는 레이 트레이스로 계산하고 근거리 그림자는 캐스케이드 섀도우 맵으로 계산하면 퍼포먼스도 좋고 퀄리티 좋은 그림자를 구현할 수 있다. '포트나이트'도 이 방식을 이용하고 있다.

⊙ 메시 디스턴스 필드 머티리얼

메시 디스턴스 필드 머티리얼은 머티리얼 에디터에서 글로벌 디스턴스 필드 프로퍼티에 접근하는 노드를 이요해 머티리얼과 월드에 특정 지점 사이에 가장 가까운 서페이스를 적은 비용으로 찾을 수 있는 방법이다.

⊙ 무버블 라이트용 섀도우 맵 캐시

'포트나이트'는 수많은 다이나믹 라이트를 사용하고 있다. 문제는 다이나믹 라이트는 많이 배치될수록 렌더링 퍼포먼스에 악영향을 끼치게 되는데, 무버블 라이트용 섀도우 맵 캐시를 사용하면 움직이지 않는 무버블 라이트에 대한 섀도우 맵을 저장한 뒤 다음 프레임에도 재사용할 수 있어 퍼포먼스를 향상시킬 수 있다.

단순 퍼포먼스로 보자면 GTX 970에서 1920x1200 해상도로 돌렸을 때 33개의 포인트 라이트를 섀도우 뎁스에 렌더링할 경우 섀도우 맵 캐시가 없을 때는 14.89ms, 섀도우 맵 캐시가 있을 때는 0.9ms 로 무려 16배나 퍼포먼스가 향상됐다.

⊙ 라이트

'포트나이트'에는 디렉셔널 라이트, 데이나이트 사이클(Day Night Circle), 스카이라이트 3가지의 라이트 기능을 쓰고 있다. 특히, 주목해야할 기능으로 데이나이트 사이클을 들 수 있는데 머티리얼에서 다양한 파라미터를 뽑음으로써 리얼타임 사이클로 낮과 밤을 구현할 수 있었다.

⊙ 시퀀서

시퀀서는 예전부터 있었던 마티네의 최신 버전으로 전문화된 멀티 트랙 에디터를 이용해 인게임 시네마틱을 만들 수 있는 툴이다. 크게 마스터 시퀀서와 레벨 시퀀서로 나뉘어 있는데, 기본적으로 여러 장면을 레벨 시퀀서로 작업한 후 마스터 시퀀서를 통해 하나로 만든다.

장점으로는 모든 게 실시간으로 처리되다 보니 에디터에서 무기나 장비의 머티리얼을 수정하면 시네마틱 영상에서도 즉각적으로 수정된 게 적용된다. 이벤트 컷씬에 활용한다면 게임 플레이 중 바꾼 장비를 시네마틱에서도 바꿀 수 있다는 얘기다.

개인적으로 이 시퀀서 기능을 보고 정말 좋아했다. 마티네가 레벨 종속적인 툴이었는데 시퀀서는 그렇지 않아서 즉석에서 수정할 수 있었기 때문이다. 이로써 '포트나이트'에 사용된 기술들에 대한 설명을 마무리 짓겠다. 끝으로 시퀀서는 지금도 계속 발전 중인 툴로 지금도 좋지만 앞으로 더 발전해 애니메이션을 비롯한 다양한 곳에서 활용될 것으로 생각되는 만큼, 많은 기대 바란다.