웨비나로 본 차세대 게임 엔진 '언리얼 5'이 흥미로운 점 5가지
에픽게임즈는 지난 26일, 자사가 서비스하는 게임 엔진 '언리얼 엔진' 최신 버전, '언리얼 엔진 5'의 얼리 액세스 버전을 공개했다. 언리얼 엔진 5는 나나이트, 루멘, 월드 파티션, 풀바디 IK 솔버, 메타사운드 등 강력한 기술을 선보이며 차세대 게임 개발의 지표를 제시했다.
6월 3일, 그 '언리얼 엔진 5'를 시연과 함께 상세히 살펴볼 수 있는 웨비나 행사, '언리얼 엔진 5 얼리 액세스 프리미어'가 열렸다. 행사는 에픽게임즈 신광섭 엔진 비즈니스 리드, 강정훈 엔진 서포트 엔지니어, 권오찬 교육 에반젤리스트, 박창현 디벨로퍼 릴레이션 리드 등 분야 전문가가 함께했다.
웨비나를 통해 바라본 '언리얼 엔진 5'의 많은 가능성은 굉장히 흥미로웠다. 최소한의 노력으로 최상의 결과를 낼 수 있는 효율적인 작업 환경을 제공하는 데 중점이 맞춰져 있으며, 언리얼 엔진 5로 개발된 게임은 과연 어떨까 벌써부터 기대가 될 정도로 굉장한 기능이 많다. 행사 진행 간 흥미로웠던 부분을 몇 가지 소개하고자 한다.
먼저 첫 번째는 현재까지는 실험적으로 사용되고 있는 실시간 레이 트레이싱이 완전해진다는 것이다.
과거 많은 개발사가 실시간 레이 트레이싱이라는 난제에 도전하며 현실적인 빛 표현을 보여주는 완전한 게임 세계를 구축하고자 노력했지만, 결과적으로 실패로 돌아갔다. 현실적인 빛 표현을 보여주기 위해서는 실시간으로 빛을 연산하는 동적 조명을 사용할 필요가 있는데, 이 동적 조명이 컴퓨팅 자원을 엄청나게 잡아 먹기 때문이다.
동적 조명은 사용하기 위해서 고성능 하드웨어가 필요하고, 대규모 프로젝트에서는 별도 최적화를 하지 않으면 게임 구동은 커녕 개발단에서부터 애를 먹게 될 정도로 수지 타산이 맞지 않는 녀석이다. 다양한 사양의 하드웨어를 고려해야 하는 게임 개발에 동적 조명을 사용하면서도 일정 퀄리티를 보장하는 것은 쉽지 않은 일이었고, 결국 없는 것보다 못하거나, 맛보기 정도만 보여줄 수 있는 실험적인 기능에 그치게 된다.
실험적인 기능이나 다름 없었던 실시간 레이 트레이싱, 사진은 사이버펑크 2077
그 실험적인 기능이 '언리얼 엔진 5'에서는 완전해질 전망이다. 완전한 다이내믹 글로벌 일루미네이션 솔루션, '루멘'을 통해 말이다.
루멘은 그 동적 조명을 별도 작업 없이 엔진이 알아서 최적화하여 실시간으로 보여주는 놀라운 기능이다. 직접광 뿐만 아니라 간접광, 반사광까지 실감 나게 표현하며, 쉽게 표현하자면 낮과 밤을 오가는 '하루의 시간 변화'를 동적 조명만으로 구현해도 될 정도다.
루멘의 놀라운 동적 조명 최적화
루멘이 빛을 발하는 것은 게임 개발 단계서부터다. 일반적으로 게임 개발에서 빛을 다룰 때는 라이트매핑을 사용한다. 조명에 의한 반사, 그림자 등 결과물을 미리 텍스처에 그려놓는 것이다. 이 경우 이미 그려진 텍스처를 그대로 보여주기만 하면 되기 때문에 별도 빛 표현을 위한 연산 처리가 필요 없어 컴퓨팅 자원을 적게 쓴다. 문제는 미리 그려놓은 만큼 빛의 방향이 바뀌거나, 빛의 영향을 받는 사물이 그 자리에서 움직여서는 안된다는 제한이 생긴다는 것이다. 또 빛을 구울 때 들어가는 시간도 만만치 않다.
반면 루멘을 활용해 구현한 동적 조명은 별도 최적화 과정을 거치지 않아도 되고, 적용 결과가 거의 실시간으로 반영되기 때문에 작업 결과를 보기까지 낭비되는 시간은 줄고, 실제 물리 법칙이 적용되는 몰입도 높은 게임 세계를 구현할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또 원활한 게임 플레이가 가능한 선의 프레임까지 보장되니 금상첨화인 셈이다. 이를 통해 향후 언리얼 엔진 5로 개발되는 차세대 게임은 과거 실험적이었던 실시간 레이트레이싱이 아닌, 완성된 실시간 레이트레이싱을 보여줄 수 있지 않을까 기대가 된다.
실시간으로 직접광, 간접광, 반사광 등을 표현한다.
권오찬 교육 에반젤리스트는 관련하여 "과거에는 글로벌 일루미네이션 느낌을 내기 위해 별도로 라이트맵을 굽는 작업 자체가 정말 고역이다. 수치를 조금 바꾸고 한 시간, 두 시간 기다리면서 밖에서 커피 한 잔 마시고 오는 일의 반복이었다."라며 "게임 완성도를 높이기 위해 쓰는 시간이 아니라 그저 기다리는 시간이었기 때문에 더 괴롭다. 그런데 이걸 이렇게 실시간으로 보여준다는 것은 감동적이라고 할 수 있다."라고 설명했다.
두 번째는 그래픽을 '예상'하지 않아도 되는 작업 방식으로 바뀌어 게임 완성도가 비약적으로 높아질 것이라는 것이다.
가상 마이크로폴리곤 지오메트리 시스템 '나나이트'는 별도 작업 없이 엔진이 알아서, 실시간으로 그래픽을 최적화해주는 기능이다. 기존 메시 LOD(Level Of Detail) 기능을 완벽하게 대체하며, 아티스트가 오로지 창작에만 집중할 수 있도록 돕는다. 기존 방식은 작업 결과를 '예상'하면서 개발을 해야 했는데, 나나이트는 엔진이 알아서, 실시간으로 작업 결과를 띄워주기 때문에 결과를 예상하면서 여러 번 반복 작업할 필요가 없다.
그래픽 작업 결과를 예상할 필요 없이 실시간으로 최적화하여 보여주는 나나이트
LOD는 거리, 시선에 따라 단계적으로 그래픽 품질을 적용하는 기술이다. 그래픽 연산에 의한 부하는 줄이기 위해 멀리 있거나 바라보고 있지 않은 오브젝트는 그래픽 수준이 내려가고, 거리가 가깝거나 바라보고 있는 오브젝트는 그래픽 수준이 올라가는 식이다.
LOD가 그래픽 최적화에 유리한 방식이라는 점에서는 이견이 없다. 하지만 큰 단점이 있었으니, 바로 LOD를 적용하기 위해서는 아티스트가 단계별 그래픽에 해당하는 오브젝트를 전부 만들어 줘야한다는 것이다. LOD를 4단계 사용한다고 한다면, 아티스트는 한 조형물을 낮음, 중간, 높음, 최고 등 4단계로 나누어 4번 만들어야 한다.
나나이트는 LOD와 작동하는 방식은 유사하나, 작업 규모는 훨씬 작다. 아티스트가 최고 그래픽 수준에 해당하는 오브젝트만 제작하면 단계별 그래픽 품질 조절은 엔진이 알아서 해주기 때문이다. 단점이 있다면 폴리곤이 기존 방식보다 훨씬 많아진다는 것인데, LOD를 위한 추가 작업을 하지 않아도 돼서 오히려 에셋 총 용량은 줄어든다는 장점이 동시에 존재한다.
나나이트 요구 성능은 해상도에 비례한다. 프로젝트가 너무 무겁다고 생각될 때 단순히 스크린 해상도만 내려줘도 알아서 최적화가 진행되기 때문에 원활하게 개발을 진행할 수 있다. 이는 개발 중인 게임 규모와 요구 성능을 예상하거나, FHD, WQHD, QHD, UHD 등 다양한 해상도를 대응할 때도 유리하다는 말이 된다.
나나이트의 그래픽 최적화를 돕는 기능도 하나 있다. 바로 '월드 파티션'이다. 월드 파티션은 맵을 스트리밍이 가능한 작은 그리드 셀로 자동으로 나눠주는 기능이다. 이 셀은 에디터에서 선택적으로 로드하거나 언로드할 수 있어 작업자는 필요한 맵 섹션만 로드하면 되므로 편집 시간을 절약할 수 있고, 서로 구역을 나눠 협업하기도 편리하다.
특히 오픈월드 기반 게임 등 맵 규모가 큰 게임을 개발할 때 힘을 발휘한다. 월드 파티션을 사용하면 런타임 중 플레이어가 위치한 지역(셀)만 로드되고, 더 이상 시야에 들어오지 않게 된 부분은 낮은 해상도의 계층형 LOD 또는 HLOD로 대체되기 때문이다. 보통 대규모 프로젝트 게임이 얼마나 대단한지 강조할 때 쓰이는 키워드가 바로 '오픈월드'와 '심리스'다. 나나이트와 월드 파티션이 힘을 합치면 향후 게임 개발은 이 오픈월드와 심리스가 당연한 요소로 자리 잡을지도 모른다.
나나이트와 월드 파티션 덕분에 오픈월드와 심리스는 기본 소양으로 자리 잡을지도 모른다
세 번째는 다양한 상호 작용으로 생동감 넘치는 게임이 많아질 것이라는 점이다.
게임의 몰입도를 높이려면 일단 그래픽이 좋아야 한다. 하지만 그래픽 못지 않게 중요한 부분이 있다면 바로 '상호 작용'이다. 아무리 환경 그래픽이 좋아봤자 본인이 조종하는 캐릭터의 모션이 별 볼일 없다면 감동은 금방 사라지게 된다.
언리얼 엔진 5는 '풀 바디 IK 솔버'를 통해 최소한의 작업으로 다양한 애니메이션을 얻을 수 있도록 한다. 예를 들면 캐릭터가 특정 지형을 걸어갈 때, 지형의 경사도, 재질 등 정보에 따라 걷는 모션이 적절하게 변화하는 등 몰입도 높은 모션을 구현할 수 있다.
상황에 따라 자연스럽게 걷는 형태를 바꿔주는 풀 바디 IK 솔버
또 '애니메이션 모션 워핑'을 통해 하나의 애니메이션을 여러 상호 작용에 사용할 수 있기도 하다. 기존의 캐릭터 모션은 상호 작용마다 각각의 애니메이션을 만들어 적용해줘야 했다. 1m 크기의 돌덩이를 뛰어 넘게 하고 싶다면 1m 만큼 뛰어 넘는 모션을 만들어야 했고, 50cm 길이의 돌조각을 뛰어 넘게 하고 싶다면 50cm 만큼 뛰어 넘는 모션을 별도로 만들어야 했다.
반면 '애니메이션 모션 워핑'은 하나의 애니메이션으로 다양한 상호 작용을 이루도록 한다. 뛰어 넘는 애니메이션을 하나 만들었을 때, 대상의 크기가 달라도 같은 뛰어 넘는 행동이라면 필요한 거리를 계산해 유동적으로 애니메이션이 변화해 자연스럽게 뛰어 넘는 식이다.
풀 바디 IK 솔버와 애니메이션 모션 워핑은 최소한의 작업으로 다양한 상호 작용 모션을 만들어 볼 수 있도록 지원할 것이며, 그만큼 다양한 캐릭터 동작을 선보이는 생동감 넘치는 게임이 많아질 것이다. 액션 게임, 특히 VR 분야에서 발전이 기대된다. 일반적으로 머리와 양손만 추적하는 VR 게임은 나머지 신체 부위의 자연스러운 연출을 위해 IK가 필수다. 언리얼 엔진 5의 뛰어난 애니메이션 툴은 현실과 가상의 모션 괴리감을 해소할 수 있을 것으로 기대된다.
네 번째는 풍부한 사운드다. 기술이 발전함에 따라 3D 오디오가 보여줄 영역은 나날이 확장되고 있는데, 아직까지 그것에 완벽하게 대응하는 사운드는 나오지 못하고 있다. 매번 사운드를 새로 녹음하는 것은 쉽지 않은 일이기 때문에 특별한 상황을 표현해야 하는 것이 아니라면 널리 쓰이고 있는 보편적인 사운드 재활용하고, 때로는 이미 존재하는 사운드에 타협해 콘텐츠를 개발하기도 한다.
언리얼 엔진 5의 새로운 오디오 엔진, '메타사운드'는 절차적 게임 오디오를 만들기 위한 정교한 컨트롤을 제공한다. 최초 잡음에 가까운 기계 소리에 다양한 필터를 적용해 게임 이펙트와 함께 사용할 완성도 높은 사운드를 직접 제작해볼 수 있다. 개발 중인 게임을 위해 탄생한 사운드인 만큼, 게임 플레이와 정밀한 상호 작용을 기대할 수 있다는 것이 장점이다.
메타사운드가 놀라운 점은 엔진에서 사운드를 직접 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 앞서 언급한 '애니메이션 모션 워핑'처럼 하나의 사운드를 상황에 따라 유동적으로 변형하여 활용할 수 있다는 것이다. 예를 들면 레이저를 발사하기 전에 충전하는 사운드가 있다. 레이저는 1초를 충전할 수도, 10초를 충전할 수도 있다. 메타사운드로 제작한 충전 사운드는 시간이라는 제약이 없고, 자연스럽다. 설정값만 변경해주면 1초, 2초, 3초, 10초, 심지어 100초도 가능하다. 엔진에서 실시간으로 제어 및 수정이 가능한 유동적인 사운드이기 때문이다.
보편적으로 쓰일 것을 예상하고 만든 일반 사운드와 엔진에서 직접 제작해 상황에 따라 실시간으로 제어하고 수정할 수 있는 메타사운드 중에 어느 것이 더 게임에 어울리는 사운드인가를 따지면 단연 메타사운드가 더 가치 있다고 말할 수 있다. 다만 아직 메타사운드에 대해 많은 것이 공개되지 않았기 때문에 어느 영역까지 소리를 구현할 수 있을지는 아직 미지수다.
다섯 번째는 효율적인 협업 시스템이다. 코로나19로 대두된 '언택트' 시대에 대응이 가능한 새로운 협업 시스템 덕분에 탄력적인 게임 개발이 가능하다는 것이다.
서로 파티션을 나눠 작업할 수도 있다.
코로나19가 전 세계를 강타한 지 언 2년이다. 많은 게임 개발사가 집단 감염을 피하기 위해 재택근무체재로 전환했고, 그 결과 내노라하는 게임 타이틀이 대부분 1회, 많으면 3회 이상 출시를 연기할 정도로 타격이 컸다.
서로 떨어진 장소에서 협업을 진행하는 것은 생각보다 어렵다. 예를 들어 두 작업자가 하나의 레벨을 동시에 수정하고 싶어하는 상황을 가정해보자. 기존의 방식으로는 두 작업자는 저장소와 동기화해 똑같은 버전의 프로젝트 파일을 내려받아도, 한 명이 먼저 수정 권한을 얻으면 나머지 한 명은 먼저 권한을 얻은 작업자가 작업을 모두 마치고 새로운 파일을 업로드하기 전까지는 아무것도 할 수 없다.
언리얼 엔진 5가 새롭게 선보이는 협업 시스템은 액터당 하나의 파일을 생성하도록 해 하나의 월드를 여러 작업자가 동시에 수정할 수 있다. 작업자는 작업한 결과물을 언제든지 반영할 수 있고, 반영한 결과는 다른 작업자에게 실시간으로 반영된다. 서로 다른 액터를 작업하는 것이기 때문에 충돌할 염려도 없다.
새로운 협업 시스템은 개발 기간을 효율적으로 단축하고, 유사시 불가피하게 서로 떨어진 환경에서 작업을 해야 할 때 매끄러운 협업이 가능하도록 도울 것이다. 이를 통해 개발자는 물론 게이머도 '출시 압박'과 '출시 연기'라는 스트레스에서 벗어날 수 있지 않을까?
에픽게임즈는 2022년 초 언리얼 엔진 5 정식 출시를 목표로 개발 중에 있으며, 현재 얼리 액세스 버전과 데모 게임인 '에이션트의 협곡'을 무료 공개 중이다. 보다 자세한 사항은 언리얼 엔진 5 얼리 액세스 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다.
아래는 행사 간 나온 질문과 답변을 정리한 것이다.
● 나나이트를 활용한 하이폴리곤 텍스처 작업은 어떻게 이뤄지는지 궁금하다. 특히 UV 부분이 궁금하다.
권오찬: 나나이트를 처음 공개할 때 노말맵 같은 것들이 필요 없다고 말씀드린 적이 있는데, 그래도 UV는 필요하다. 방법은 기존과 크게 다르지 않다. 일반적안 작업하듯이 만드시면 된다.
● 나나이트용 에셋 제작 방식을 알려줄 수 있을까?
권오찬: 특별히 뭘 하실 필요는 없다. 기존의 스태틱 메쉬의 파이프 라인을 그대로 쓰면 되며, 나나이트로 전환만 하면 엔진이 알아서 처리해 준다.
(좌) 박창현 디벨로퍼 릴레이션 리드 (우) 권오찬 교육 에반젤리스트
● 언리얼 엔진 5 신기술 중 모바일 플랫폼을 지원하는 별도 기능이 있는지?
신광섭: 모바일에서 나나이트와 루멘 사용은 아직 어렵다. 차차 하드웨어가 발전해 나가면 자연스럽게 해소될 것으로 보인다. 나머지 기능은 문제 없이 사용 가능하기에 그런 이점은 가져가실 수 있을 것이다.
오해가 있을 수 있어 덧붙이자면, 따로 제한하고 있는 기능은 없다. 해당 플랫폼에서 지원하지 않는 기능이 아니면 모두 작동한다. 오히려 언리얼 엔진 5라서 모바일 기능이 제한하기 보다 더 신경쓰고 있으니 계속해서 기대해주시길 바란다.
● 언리얼 엔진 5에서 만든 콘텐츠를 언리얼 엔진 4에서 사용이 가능한지?
신광섭: 불가능하다.
● 현재 얼리 액세스 버전도 언리얼 엔진 4에서 언리얼 엔진 5로 포팅이 가능한지?
신광섭: 일부 가능하지만 정식으로 지원되는 것은 아니다. 아직 실험적인 것이라고 봐주시면 좋을 것 같다. 정식 버전이 나올 때 정상적으로 사용해보실 수 있을 것이다.
신광섭 엔진 비즈니스 리드
● 개발을 위한 언리얼 엔진 5 권장사양은 어느 정도인가.
강정훈: 권장사양은 어떤 식으로 사양하는 지에 따라 달라진다. 언리얼 엔진 4의 요구사양과 크게 다르지 않다. 일반적인 게이밍 데스크탑, 랩탑에서 충분히 사용할 수 있다. 데모 게임인 '에이션트의 협곡'은 내부에서 GTX 1080Ti로 원활한 구동을 확인했다. 다소 성능이 부족하다고 느껴지면 스크린 퍼센트만 조금 줄이면 문제 없이 구동이 가능할 것이다.
※ 에픽게임즈 자체 테스트에 따르면 '에이션트의 협곡'은 PS5와 XSX에서도 원활하게 구동됨.
● 언리얼 엔진 5에 대한 튜토리얼이 제공되는가?
신광섭: 공식 페이지에 문서, 온라인 러닝 등 공부하기 충분한 자료가 제공된다.
● 이번 얼리 액세스 버전에서 루멘의 반응 속도가 다소 떨어지는 것으로 보인다. 정식 버전에서는 어느 정도 개선될까?
강정훈: 아마 조명을 급격하게 바꾸는 테스트를 하지 않았을까 싶다. 실제 사용할 때는 그런식으로 조명이 바뀌는 경우는 드물기 때문에 큰 문제가 되지 않을 것이라고 생각한다. 개선 여지는 많이 남아있다.
(좌) 강정훈 엔진 서포트 엔지니어 (우) 박창현 디벨로퍼 릴레이션 리드
● 새로운 협업 시스템의 방식의 경우, 액터 당 한 개의 파일이 늘어나면 프로젝트 용량이 늘어나진 않는가.
박창현: 프로젝트 제작 시점에서는 전체 용량이 늘어날 수 있다. 런타임 시점에서는 결국 액터가 레벨 안에 포함되서 나오기 때문에 그로인해 특별히 용량이 증가되는 일은 없을 것이다.
● 협업 시 전체 월드에 영향을 끼치는 액터(랜드스케이프, 주광 등)는 어떻게 적용되는지 궁금하다.
박창현: 월드 파티션과 무관하게 레벨에 저장되도록 만드는 것이 가능하다. 또 올리기 직전에 어떤 액터를 수정했는지 확인할 수 있는 리스트도 있기 때문에 만약 건드리면 안되는 액터를 수정했다면 그 부분은 취소하고 나머지만 올릴 수도 있다.
● 월드 파티션은 언리얼 엔진 4에서 사용하던 월드 컴포지션과 사용법이 동일한가?
박창현: 아티스트 입장에서 볼때 사용법은 거의 동일할 것이다. 월드 파티션의 강점은 서브 레벨을 나누는 방식, 셀 안의 액터 관리 등이 전부 자동으로 처리가 된다는 것이다.
● VR, AR 메타버스 구축에도 쓰일 수 있는가?
신광섭: 언리얼 엔진 5는 VR 템플릿을 완전 새로 디자인해서 만들었다. VR, AR 플랫폼도 새롭게 지원할 예정이기 때문에 충분히 가능하며, 오히려 유리할 것이다.
| 안민균 기자 ahnmg@ruliweb.com |
