CEDEC2008현지 리포트
「METAL GEAR SOLID 4」관련 세션 리포트
차세대기라는“이상”과PS3이라는“현실”의 틈새에서 발버둥친 엔지니어들
9월9일~9월11일 개최
회장:쇼와여자대학
「METAL GEAR SOLID 4」세션레포트의 두번째는[첫번째는 사운드제작관련]「MGS4」의 최대 매력인 플삼의
컴퓨팅 파워를 풀 활용해 태어난 그래픽 테크놀로지에 대한 발표입니다^^/
「MGS4」의 역사는,2005년 도쿄 게임쇼에서 충격적인 데뷔를 한 실기데모 「TGS-2005 TRAILER」에서 시작합니다.
그러나, 이때부터 지켜보던 미디어나 열성팬이면 누구나 알고 있겠지만, 「TGS-2005 TRAILER」의 영상과
2008년6월12일에 발매된 제품판의 영상은, 그 퀄리티에 명확한 차이가 있는데요.「TGS-2005 TRAILER」에서 보여준
압도적인3DCG퀄리티는, 제품판에서는 한정적으로 밖에 실현되어 있지 않았죠. 둘다 실기 영상인데, 왜 이렇게 퀄리티가 달라졌을까요?
그 최고원인은PS3의 사양이 확정되기전부터, 「MGS4」의 개발을 시작한것 때문입니다.「MGS4」의 개발중 간신히PS3의
사양이 확정됐을때, 발표된 PS3의 스펙으로는 「TGS-2005 TRAILER」의 퀄리티는 이미 실현 불가능했던 것으로 밝혀진것입니다.
☆첫날「METAL GEAR SOLID 4」의 디자인 워크플로우」에서 「TGS-2005 TRAILER」의 실험의 실패가 보고되었다
그렇다고 발매를 그만둘수는 없는법, 그래서 이날부터 현장의 개발 스탭에겐「TGS-2005 TRAILER」의 영상을 기준으로 삼아서,
최대한 퀄리티를 유지하면서 PS3로 구현해내야 하는 어려운 싸움이 시작되었습니다.CEDEC[일본의GDC라 할수있는 개발자 컨퍼런스]
의 기술 세션으로서는 더 이상 바랄 수 없는 발표이지만, 코나미 입장에서는 그다지 밖에 알리고 싶지 않았을 내용인데
그에 굴하지 않고 게임 산업을 위해서 알찬 정보를 제공해 준 KONAMI에는 최고의 찬사를 보내고 싶습니다^^/
■ 「MGS4」에서 HDR 렌더링을 처음으로 채용. 그러나 FP16을 사용할 수 없었기 때문에……
「MGS4」의 그래픽 관련 세션은 2개가 발표되었습니다만 이 기사에서는 2일째 진행된 「METAL GEAR SOLID 4」에 사용된 기술등의 소개」
를 중심으로 다루려고 합니다.
강사는 코나미 디지털 엔터테인먼트 코지마 프로덕션 프로그램 유닛 기술 최고 책임자 타카베 쿠니오씨.
☆코나미 디지털 엔터테인먼트 코지마 프로덕션 프로그램 유닛 기술 최고 책임자 타카베 쿠니오씨
☆게임을 모르는 사람을 위해서 「MGS4 2008 Summer Trailer」가 소개되었다.발매 후에 공개된만큼 내용적인 충실도는 매우 높다
타카베 씨가 말한것은 문자 그대로 「MGS4」에 채용된 기술과 그 경위, 적용과정의 소개였지만, 여기저기에서 제한, 제약과의
싸움들이 있었던 것이 밝혀진 것이 충격적이었습니다. 그 요점은「적용도 검토했지만 단념」이라는것이 아니고「적용했지만PS3
에선 무리였기 때문에, 다른 방법을 시험하지 않을 수 없었다」라는 내용의 괴로운 결단의 연속이었던 것입니다.
타카베씨는 우선 처음에 렌더링 기술의 해설을 했습니다.「MGS4」에서는, 잠입액션으로서의 리얼리티를 추구하기 위해서
HDR(High Dynamic Range) 렌더링을 시리즈 처음으로 채용했습니다. 그 목적은 밝고 어두운 씬의 혼재를 사실적으로 재현하는 것이며
블러나 DOF[Depth Of Field]를 더 그럴싸하게 보이게 하려는 두가지 목적이었습니다.
☆HDR렌더링의 알기쉬운 장점의 예 밝은 씬과 어두운 씬이 혼재하는 예로 이때 특히 힘을 발휘한다
☆「MGS4」의 라이팅은 꽤나 사치스럽게 광원이 준비되어 있다
그 처리방법에 관해서는, 당시PC게임계에서는 아주 일반적인 방법인FP16(16bit부동 소수점)을 사용한 HDR렌더링을 썼지만
PS3의 픽셀필레이트[초당처리할수있는 픽셀수] 성능이 부족하고,MSAA(멀티 샘플링 anti-aliasing)의 기능을 사용할 수 없기 때문에
적용도중에FP16을 쓰는걸 포기하고 32bit/pixel의 대역폭으로HDR을 실현하는HDRencode를 사용하게 되었습니다.
[RGBA갚을 사용하는 FP16HDR은 64bit/pixel의 대역폭을사용하는데 반해 사람이 눈이 빛을 인식하는 원리를 이용한 32BIT포멧인
LOGLUV포멧으로 이미지를 인코딩하는 방법으로 FP16의 절반의 대역폭으로 구현이 가능하지만 알파 블렌딩(반투명효과)이 지원되지
않는 단점이 있으며 헤븐리소드의 닌자씨어리에서 NAO32라는 이름으로(NAO32는 LOGLUV의변형인 CIELUV를 사용) 처음 제안된 방법입니다]
HDRencode를 사용한 결과, 이번에는 반투명의 직접 묘화를 할 수없는 새로운 문제가 발생했기 때문에 이것을 해결하기 위해서
블랜드 버퍼 렌더링을 사용해 묘화를 하는 수법을 사용했으며 게다가 반투명 처리의 묘화 부하를 줄이기 위해서 블랜드 버퍼를
축소해서 이용하는 하는 잔기술까지 구사하여 HDR렌더링을 해냈습니다.
FP16을 사용한 HDR렌더링은,2005년에 발매된 「Half-Life 2: Lost Coast」에서 실현된 기술이며「Half-Life 2」는「MGS4」의 개발에
큰 영향을 준 타이틀이라고 언급하며「MGS4」에서는FP16 HDR렌더링을 사용할 수 없었기때문에 대단히 고생을 했다고 합니다.
타카베씨는 다음으로 「라이팅」의 해설을 했습니다「MGS4」에서는, 캐릭터와 배경의 라이팅의 방법이 각각 달라서 기본인
평행광에 더해 환경광, 림 라이트, 점광원등이 사용되어 배경에는 구워넣는 형태의 환경빛이나, 「MGS4」독자적인 방법인
「분리 프리라이팅」이라는것을 사용했다고 합니다.
라이팅은 아주특별한 기법은 이용되지 않았지만 환경광에는 반구 라이트를 사용해 아티스트가 직접 조정을 가능하게 했으며
림 라이트에서는 순광은 소프트 라이팅 효과, 역광은 하이라이트 효과를 연출한 것등이 발표됐습니다.
그중 라이팅부분에 시간을들여 설명한것은 배경에 사용하는 분리 프리라이팅.이것은 KONAMI 오리지날 용어인데 정점에 대해
기준3방향의 라이팅한 결과정보를 저장해두고 쉐이더로 합성하는 라이팅 기법으로, 「Half-Life 2」에서도 라디오 시티 노멀 매핑이라
는 표현으로 채용되고 있던 기법입니다.
[언리얼엔진3에서는 디렉셔널 라이트맵(Directional Lightmap)소스엔진에서는 라디오 시티 노멀 매핑(Radiosity normal mapping)
이라고 불리며 3방향의 라이트맵을 방향에따라 섞어서 정교한 라이팅을 보여주는 기법입니다. 하프라이프2,기어즈 오브 워1 등에
사용된 초기의 유사라디오시티 기법이라 할수있으며 최근부터 새로 유사라디오시티로 소개되고있는 하프2에피소드2(오렌지박스)의
하프램버트 조명이나 기어즈 오브 워2,크라이시스등의SSAO와는 다른기법입니다
관련문서 :
http://www2.ati.com/developer/gdc/D3DTutorial10_Half-Life2_Shading.pdf
http://stud3.tuwien.ac.at/~e9907459/directionalLightmaps.pdf ]
타카베씨는 분리 프리라이팅의 메리트는 단순한 라이트 맵에 비해 텍스쳐 소비량이 억제되어 동적인 변경이 가능하다고
이야기했으며 그렇지만 PS3의RSX와의 궁합이 좋지 않고 별도 컬링이나LOD가 필요하게 됐다고 합니다.
결국, 라이팅도 기능 제한에 의한 두 번씩 손질하기가 발생한 것입니다.
【HDR렌더링】
☆「MGS4」의HDR렌더링은, 일반적인FP16을 사용할 수 없었기에 HDRencode 렌더링, 블랜드 버퍼 렌더링,
축소 버퍼 렌더링의3개의 기법을 조합해 행하고 있다
【환경빛은 반구 라이트】
☆「MGS4」의 환경광은 반구 라이트가 채용되고 있다.왼쪽의 슬라이드가 그 효과로, 우측의 스네이크의 오른 팔의 그늘이 자연스럽게 표현되고 있다.
이 반구 라이트는, 디자이너가 배치, 조정이 가능
【분리 프리라이팅】
☆기법적으로는, 「Half-Life 2」의 라디오 시티 노멀 매핑과 동일하다고 하는 분리 프리라이팅.직접빛, 간접빛의 양쪽 모두에 효과가 있다
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■ 효과나 무비에도 기능 제한이나 제약과의 싸움이...
기술 해설3번째는 「효과」입니다.「MGS4」에서는, 포그, 적설[눈이쌓이는것], 물에 젖는것등 수많은 효과로 게임을 북돋아줬습니다.
그러나 그 구현밥법은 의외롭게도 구시대의 유물이었던 비쉐이더 세대의 게임인 「MGS3」와 같은 정점 칼라의 변경을 사용했습니다.
이 처리방법은 듣고있던 많은 개발자에 있어서도 의외인지 장내에서는 웃음소리가 울려퍼졌습니다.
☆효과를 변화시키는 방법은 「MGS3」와 같이 정점 칼라의 변경으로 이전에 사용했던 방법을 사용했다.
이 이유에 대해 타카베씨는, 「이유는 여러 가지 있지만, 최대의 이유는 더 이상 텍스쳐를 늘릴수가 없었다」이라고 했습니다.
「다른 부분의 쉐이더로 벌써 많은 텍스쳐를 써버려서 더이상 텍스쳐를 늘릴수가 없다는 사정이있었다」라며 힘겹게 이야기해
주었습니다. 하지만 특별히 스네이크만큼은 젖었을때 스펙큘러가 변화하는것 같았습니다
효과의 처리 방법은 우선, 적설에 대해서는 별도“눈이 씌워진 모델”을 준비해, 모델의 정점 마다 눈의 적설량을 요구해서
α[투명값]로서 굽는 처리를 사용했습니다. 수면에 대해서는 시뮬레이션도 검토했다고 하지만 모양새가 그럴싸하지 못해서
유사 표현을 사용했고 DOF 표현에 대해서는, 차세대기답게 렌즈의 초점을 그대로 시뮬레이션 하는 기법을 채용했지만 블러 처리
그 자체는 쉐이더에 의한 19점샘플링이 부하가 심해서 최종적으로는 한층 더 가벼운 간이버전도 준비해서 그때그때 구분하여 사용했습니다.
그리고 「카메라앞 포그」는 중동, 남미 스테이지에서 모래 먼지나, 모세스스테이지에서의 눈보라 등, 스네이크와 카메라 사이에
흐르는 효과 전반을 말하고 있습니다.
타카베씨에 의하면 카메라앞 포그는 「MGS3」의 무렵부터 있었지만 「MGS3」반투명 처리가 불가능해서 전체화면에 연기의 텍스쳐를
붙이는 방법을 썼다고 합니다. 그리고 이번에은PS3로 플랫폼이 진화했지만 역시 반투명 처리의 처리량이 부족해서 이것에대한
궁리가 필요했다고 합니다.구체적으로는 전용의 1/16사이즈의 축소 버퍼를 준비해, 거기에 대량의 연기를 묘화 하고, 쉐이더를
사용해 묘화를하는 방법을 사용했습니다.
【적설 효과】
☆비교적 알기 쉬운 효과의 하나인 적설 효과.실제로 체험했을때 감동한사람도 제법 있지 않을까
【수면 효과】
☆「MGS4」의 수면은 유사 표현.이유는 퍼포먼스는 아니고 볼품이라고 한다. 언제나 멋있음을 고집하는 코지마 프로덕션다운 대답이라고 할 수 있다
【카메라앞 포그】
☆카메라앞 포그는, 첫스테이지부터 표현되고 있기 때문에 많이들 알고 있을것이다
이어서 타카베씨는 깊이값 활용법이나 스크립트 언어의 이용등도 지도해 주었지만 약간 전문적이므로 자세한설명은 생략하고
마지막인 무비의 처리에 대해 소개하려고 합니다.
「MGS4」는, 어쨌든 무비 씬이 많은 게임입니다. 종류별로는 리얼타임 무비(KONAMI의 호칭으로는 「폴리곤 데모」「폴리 데모」)
그리고 게임중, 일정한 조건으로 플래시백 되는2D의 무비의 두종류인데 놀랄 만한건 이 두종류의 무비 모든 것을 리얼 타임 처리
하고 있습니다.[대부분이 리얼타임 이지만 일부씬은 게임엔진을 이용한 동영상도 있습니다^^;]
리얼타임 무비는 「MGS」시리즈의 매력의 원천이라고 해도 과언이 아니며 처음부터 일관적으로 사용되고있습니다.얼마나
옛부터 리얼 타임 무비를 고집해 왔는지를 나타내는 증거로「폴리곤 데모」라는 호칭을 이야기했습니다.
☆사내에서 「폴리곤 데모」라고 하는 호칭으로 불리고 있다고 하는 리얼타임 무비.「MGS」시리즈에서는 빠뜨릴 수 없는 존재다
☆리얼타임 무비 씬.이대로 심리스로 게임 씬으로 연결된다.다만, 캐릭터 데이터의 압축율은, 미묘하게 다른 것 같다
타카베씨는 리얼타임 무비의 메리트로서 저용량, 장시간 재생이 가능을 시작으로, 인터랙티브성이나 심리스성, 동적인 변화에의
대응의 속도등을 들었다.「MGS4」에서는, 시간축으로 데이터를 압축하며 프레임 단위로 잘라서 패킷화를 하여 자막, 사운드등
을 추가한 다음, 독자적인 스트림 형식으로 합성해 사용하는 복잡한 과정을 거쳐 재생되고 있다고 합니다.
무비의 처리는, 첫날의 「MGS4」디자이너 세션에서도 발표했지만 3dsMax의 사내 플러그 인을 이용하는 것으로 디자이너가
직접적으로 효과의 설치나 전체의 흐름의 조정하는 것이 가능합니다. 물론, 실기에 의한 프리뷰도 가능하다고 합니다.
고생한 점으로서는, 모션의 데이터량의 증가에 대응하는 것이었다는데 캐릭터의 관절수의 증가, 동시 표시 오브젝트의 증가,
HD해상도에 견딜 수 있는 압축 모션의 품질 향상등이 그 이유였고 조금이라도 데이터량을 작게 하기 위해서, 캐릭터와 카메라와의
거리를 측정하고 카메라로부터 멀어진 캐릭터의 압축율을 올리고 가까운 캐릭터는 내리는 것으로, 데이터 사이즈를 줄이며
전체의 밸런스를 취해 갔다고 합니다.
그리고2D 무비도 리얼 타임 처리를 사용했으며 그 이유는 역시 파일 사이즈의 절약 욕구가 강했기 때문이라고 합니다.
Blu-Ray디스크 전용 타이틀이 용량의 제한이라고 하는 것은, 별로 실감나는 이야기는 아니지만 사운드 세션의 도지마씨,
디자인 세션의 네기시씨, 그리고 현재 세션의 타카베씨도, 이구동성으로 코멘트하여 그것이 사실임을 알게해 줬습니다.
덧붙여 질의응답에서는 무엇으로 Blu-Ray의“내용”을 채웠나에 대한 질문이 나왔지만, 회답은 들을수 없었습니다.
무엇에 그렇게 사용하고 있었는가라는 하는 수수께끼는CEDEC에서도 끝내 밝혀지지 않았습니다.
이야기를 되돌려 2D무비의 제작은Flash를 채용. Flash라고 하면 조금 당황스럽지만 실은 과거에 「METAL GEAR SOLID BANDE DESSINE」
에서 쓴적이 있고 Flash데이터의 재생 시스템도「우리들의 태양DS」「METAL GEAR SOLID PORTABLE OPS」에 사용된2D애니메이션
시스템을 재활용했다고 합니다.
요컨데 과거의 자산을 재사용하는것이며 그 대신 액션 스크립트의 기능은 없고, 실행 가능한 커멘드도20~30%로 어려운 처리는
할 수 없다고합니다. 그런데도 타카베씨는 완성된 authoring tool의 존재를Flash채용의 메리트로서 들었습니다.
마지막에 타카베씨는, 「MGS4」로 고생한 점을 소개했습니다.아마 청강자에게 공통의 생각은 「고생한 점이고 뭐고,
죄다 전부 고생한것이 아닌가」라는 것이지만, 타카베씨는 「이것은 「MGS4」에서만의 일입니다만」이라고 하고나서,
「“다른 시스템”의 위에서 무리하게 이식한 관계로, 꽤 제한이 있었습니다.예를 들어 좌표계의 표현할 수 있는 범위라든지,
나머지는 지원하고 있지 않는 기능이라든지.실제로 이식 하고 나서 이것은 안되는것을 알았을때 또 이것이 제한이 걸렸을 경우는,
데이터의 수정을 의뢰하고, 이것을 회피했습니다.그점이 조금 안좋았던 부분입니다」라고 하나 하나 말을 신중하게 선택하면서
코멘트를 끝냈습니다.
사실은 더 말하고 싶은 것이 있었을 텐데 모든 것을 삼킨 타카베씨의 자세는 기술자로서 칭찬받아야 할 것입니다.
그리고「MGS4」의 개발에 종사한 모든 개발자에게 「수고하셨습니다」라고 전하고 싶은 기분이 가득해졌습니다.
1줄요약 : 메기솔 엄청 고생해서 만들었으니 칭찬해주자^^/
■ 출처 - 와치 임프레스
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