1부. 광학적 속성 표현에 필수적인 "텍스처 맵"이란?

Part 1 What is a "Texture Map" Essential for Representing Optical Properties?
3D 디자인에서 광학적 특성에 대해 이야기할 때, 우리는 재료가 빛과 어떻게 상호 작용하는지 묻습니다. 광택이 나는 금속처럼 빛을 반사하는지, 벨벳처럼 흡수하는지, 아니면 유리처럼 굴절시키는지 말입니다. 3D 그래픽의 세계에서 이러한 특성은 텍스처 맵이라는 것을 사용하여 표현됩니다. 텍스처 맵은 기본적으로 3D 모델을 감싸 사실적인 표면 디테일을 부여하는 이미지 파일입니다. 텍스처 맵은 한 종류만 있는 것이 아닙니다. 사실 여러 종류가 있으며, 각각 깊이와 사실감을 만드는 데 고유한 목적을 가지고 있습니다. 예를 들어, 한 텍스처 맵은 기본 색상을 정의하고, 다른 텍스처 맵은 거칠기 또는 광택을 더합니다. 이들이 겹쳐지면 평범한 3D 개체를 생생하게 보이는 것처럼 만들 수 있습니다.

예시를 살펴보겠습니다. 왼쪽에는 텍스처 맵이 적용되지 않은 개체가 보이며, 평평하고 균일하게 보입니다. 오른쪽에는 텍스처 맵이 적용된 후 색상뿐만 아니라 미묘한 요철과 표면 변화가 보여 개체에 실제와 같은 존재감을 부여합니다. 이것이 바로 디지털 패션 자산에 생명을 불어넣는 텍스처 매핑의 힘입니다.


texture map  

텍스처 맵에는 여러 종류가 있으며, 이들을 결합하면 놀랍도록 사실적인 표면을 만들 수 있습니다.

다양한 종류의 텍스처 맵과 각각이 전체적인 재료 표현에 어떻게 기여하는지 자세히 살펴보겠습니다.

 
 

다양한 종류의 텍스처 맵 자세히 보기

 

기본 색상 맵 (Base Color Map)

디퓨즈(Diffuse) 또는 알베도(Albedo) 맵으로도 알려진 이 유형은 재료의 기본 색상 정보를 정의합니다. 여기 예시는 직물의 외관을 포착하는 직조된 직물과 같은 텍스처의 기본 색상 맵을 보여줍니다.

sample_BASE

아래 그림과 같이 이 기본 색상 맵이 3D 개체에 적용되면 색상만 표현되는 것을 볼 수 있습니다. 표면 깊이 정보가 포함되어 있지 않아 재료가 평평하게 보이며 사실감이 부족합니다. 아직 질감이나 입체감이 없습니다.
 
Base color_applied
 

노멀 맵 (Normal Map)

노멀 맵은 재료의 작은 표면 요철과 질감을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다.
이것은 RGB(빨강, 초록, 파랑) 값으로 구성되며, 각 색상 채널은 표면의 방향(X, Y, Z)을 나타냅니다. 이 색상의 강도를 변화시켜 맵은 깊이와 3차원적 디테일의 환상을 만듭니다.

sample_NRM

아래 그림과 같이 노멀 맵이 기본 색상 맵과 함께 3D 개체에 적용되면 사실적인 직물 질감과 음영이 추가되는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 이 효과는 표면에만 국한되며 실제 지오메트리를 변경하지는 않습니다. 개체의 가장자리는 평평하게 유지됩니다. 융기되거나 움푹 들어간 가장자리를 포함한 실제 표면 변위를 생성하려면 변위 맵(Displacement Map)이라는 다른 유형의 맵이 사용됩니다.

Normal_applied Normal_applied_exp

변위 맵 (Displacement Map)

변위 맵은 평평한 3D 표면에 실제 3차원적인 요철을 추가하는 데 사용됩니다. 흰색은 융기된 영역을 나타내고 검은색은 움푹 들어간 영역을 나타내는 회색조 그라데이션을 사용합니다. 노멀 맵에 비해 훨씬 더 사실적인 3차원적 느낌을 제공합니다. 예시에서 볼 수 있듯이, 변위 맵을 적용하면 개체에 가장자리를 포함하여 눈에 띄는 높이 변화가 생깁니다.

sample_DISP Displacement_applied

한 가지 유의할 점은 이 과정이 실제로 메쉬 지오메트리를 수정하기 때문에 계산량이 많고 렌더링 시간이 더 오래 걸릴 수 있으므로 추가적인 사실감이 필요할 때만 이 맵을 적용하는 것이 가장 좋습니다. 또한 일부 렌더 엔진은 변위 맵을 완전히 지원하지 않거나 활성화하기 위해 추가 설정이 필요할 수 있습니다.
 

알파 맵 (Alpha Map)

오패시티(Opacity) 맵으로도 알려진 이 텍스처는 표면의 어느 부분이 투명하고 어느 부분이 보이는지를 정의합니다. 일반적으로 흑백 이미지이며, 흰색 영역은 보이는 상태로 유지되고 검은색 영역은 완전히 투명해집니다. 시스루 또는 레이스 같은 직물의 경우 알파 맵을 적용하면 3D에서 섬세한 비침을 구현할 수 있습니다.

sample_ALPHA Alpha_applied
 

거칠기 맵 (Roughness Map)

거칠기 맵은 재료 표면이 얼마나 거칠거나 매끄럽게 보이는지 정의합니다.
이 맵에서 흰색 영역은 거칠고 무광택 표면을 나타내고, 검은색 영역은 매끄럽고 광택 있는 표면을 나타냅니다. 예를 들어, 아래에 보이는 금속성(라메) 실을 사용한 직물과 같은 직물에서는 금속 실이 없는 영역은 거친 질감을 나타내는 흰색으로 나타나고, 금속성 실이 있는 부분은 반짝이는 반사 표면을 나타내는 검은색으로 나타납니다.

V01_LAME NAVY_ROUGH Roughness_applied

금속성 맵 (Metalness Map)

금속성 맵(때로는 반사율 또는 광택이라고도 함)은 표면이 얼마나 반사되어야 하는지를 정의합니다. 의류 재료의 맥락에서 금속성 맵은 호일 프린트, 코팅된 직물 또는 금속성(라메) 실로 만든 반짝이는 효과와 같은 금속성 마감을 나타내는 데 자주 사용됩니다.

위 내용은 "wearware"에서 발췌한 것입니다.

wearware | 패션 디자인 디지털화를 지원합니다 (shimaseiki.com)

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