PBR은 물리 기반 렌더링(Physically Based Rendering)의 줄임말로, 실제 세계에서 빛이 물체 표면에 반사되는 원리를 따라 재질을 표현하는 방식입니다. 요즘 3D 게임 대부분이 이 방식을 쓰고, 서브스턴스 3D 페인터도 PBR을 기준으로 만들어진 프로그램입니다. 이 글은 PBR 텍스처의 구성과 페인터에서 재질을 만들 때 지켜야 할 기본 원칙을 설명합니다.

PBR은 왜 쓰는가

예전 게임 텍스처는 그림자와 반짝임까지 색 이미지에 직접 그려 넣는 경우가 많았습니다. 이런 방식은 조명이 바뀌면 어색해집니다. 낮에도 밤에도 같은 곳에 반짝임이 그려져 있기 때문입니다.

PBR은 색은 색대로, 반짝이는 정도는 반짝이는 정도대로 따로 저장하고, 실제 빛 계산은 게임 엔진이 맡습니다. 그래서 같은 재질이 어떤 조명 아래에서도 자연스럽게 보이고, 여러 아티스트가 만든 에셋을 한 장면에 모아도 질감이 통일됩니다.

PBR이 정답을 정해 주는 것은 아닙니다. 물리 원리를 기준으로 삼되, 게임의 아트 방향에 맞게 색과 대비를 조절하는 것은 여전히 아티스트의 몫입니다. 기준을 알고 의도적으로 벗어나는 것과 몰라서 틀리는 것은 결과물에서 분명히 차이가 납니다.

메탈릭·러프니스 방식의 기본 맵

게임 업계에서는 이 메탈릭·러프니스 방식이 널리 쓰입니다. 이 밖에 스페큘러·글로시니스 방식도 있지만 원리는 비슷하고 정보를 담는 방식만 다릅니다.

자연스러운 재질을 만드는 원칙

• 베이스 컬러에 그림자를 그리지 않습니다. 그늘은 앰비언트 오클루전과 엔진 조명이 표현합니다.
• 완전한 검정이나 완전한 흰색은 베이스 컬러에 거의 쓰지 않습니다. 현실의 숯과 눈도 완전한 검정, 흰색은 아닙니다.
• 메탈릭은 중간값을 피합니다. 녹슨 철처럼 금속과 비금속이 섞인 경우도 영역을 나눠 표현합니다.
• 표면의 이야기는 러프니스에 많이 담깁니다. 손이 자주 닿는 손잡이는 매끈하고, 먼지 쌓인 곳은 거칠어집니다.
• 참고 사진을 곁에 두고 같은 재질이 실제로 어떻게 반사하는지 비교합니다.

초보자가 가장 많이 놓치는 것은 러프니스입니다. 색만 열심히 칠하고 러프니스를 한 값으로 두면 모든 표면이 똑같이 반짝여 플라스틱처럼 보입니다. 같은 재질 안에서도 지문, 얼룩, 닳은 자리에 따라 러프니스를 조금씩 다르게 주면 훨씬 사실적으로 보입니다.

페인터에서 재질을 쌓는 순서

1. 기본 재질 레이어를 깔고 베이스 컬러, 메탈릭, 러프니스 값을 정합니다.
2. 형태를 따라 큰 색 변화를 줍니다. 위쪽은 빛에 바래고 아래쪽은 더러워지는 식입니다.
3. 커버처 맵을 쓰는 마스크로 모서리 마모를 넣습니다.
4. 앰비언트 오클루전 맵을 쓰는 마스크로 틈새 먼지와 때를 넣습니다.
5. 손으로 직접 칠해 긁힘, 얼룩, 문양 같은 이야기를 더합니다.
6. 채널을 하나씩 따로 보며 값이 튀는 곳이 없는지 점검합니다.

페인터 화면 오른쪽 위에서 보기 모드를 바꾸면 베이스 컬러, 러프니스, 메탈릭 채널만 따로 볼 수 있습니다. 완성된 화면만 보면 괜찮아 보여도 채널별로 보면 문제가 드러나는 경우가 많습니다. 환경 조명 이미지를 바꿔 가며 여러 조명에서 확인하는 것도 좋은 습관입니다.

관련 과정

SBS아카데미게임학원 캐릭터모델링 과정은 손맵 캐릭터와 노말 캐릭터를 각각 포트폴리오로 완성하며, 노말 캐릭터 단계에서 Substance Painter로 PBR 텍스처를 입히는 작업을 다룹니다.

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