3D 시각효과에서의 에너지 이동 및 전환에 관한 연구 -회오리 효과의 사실적인 형태와 운동 구현을 중심으로-

황민식

doi:10.7230/KOSCAS.2021.65.511

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자료유형: 학술저널

저자정보: 황민식 (한밭대학교)

저널정보: 한국만화애니메이션학회 만화애니메이션 연구 만화애니메이션연구 통권 제65호, 2021년

발행연도: 2021.12

수록면: 511 - 534 (24page)

DOI: 10.7230/KOSCAS.2021.65.511

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영화, 영상, 애니메이션 등의 다양한 콘텐츠는 관련 제작 기술의 발달과 서비스 활성화를 통해 점차 그 영역을 확대해나가고 있다. 과거에 극장을 찾던 소비자들은 고화질 휴대용 기기의 보급, 5G 시대의 도래, OTT 서비스 활성화 등에 따라 장소에 구애받지 않고 콘텐츠를 쉽고 간편하게 즐기는 것이 가능하게 되었다. 그에 따른 소비 트랜드 또한 크게 변화되고 있는데, 온라인 스트리밍을 통해 서비스되는 콘텐츠는 높은 완성도의 시각화 구현과 스토리텔링으로 극장 개봉작을 뛰어넘는 만족감과 몰입감을 소비자들에게 제공한다. 이는 3D 컴퓨터그래픽 관련 기술, 특히 시각효과(Visual Effects)의 급격한 발달과 전문 인력의 시장보급 활성화에서 기인한다. 하지만 여전히 사실적이고 완성도 높은 CG 효과구현을 위해서는 숙련도 있는 작업자의 반복적인 테스트를 동반한 높은 시간 소요가 요구된다. 특히 높은 수준의 컴퓨터그래픽이 선사하는 시각적 만족도는 작품에 대한 몰입감을 높이는 데 있어 크게 기여하기 때문에 그 요구치는 계속해서 증가하고 있다. CG 효과의 완성도를 결정하는 중요한 요소 중 하나는, 현실의 물리법칙에 따라 자연현상을 얼마나 사실적으로 구현하고 이질감 없이 표현할 수 있는가 하는 것이다. 자연현상은 비, 눈, 안개, 번개 등과 같이 날씨와 관련된 일상적인 것에서부터 지진, 쓰나미, 화산폭발, 토네이도 등과 같이 문명과 인간에게 큰 해를 입히는 자연재해에 이르기까지 종류가 매우 다양하다. 자연재해는 흔히 재난형 블록버스터라는 장르가 생겼을 정도로 영화에 자주 등장하는 소재이기도 하며 대규모의 사실적이고 웅장한 재해 장면을 연출하기 위해서는 많은 시간과 비용, 인력과 기술력이 요구된다. 본 연구에서는 실제 물리법칙에 근거하여 여러 현상이 만들어내는 에너지가 이동되고 변환되는 과정을 통해 효과들이 자연스럽게 연결되면서 구현되는 사실적인 회오리(Tornado) 시각효과 제작공정을 실험하고자 한다. 실험연구의 과정은 첫째, 회오리의 사실적인 형태와 운동 형성, 둘째, 회오리를 따라 회전하는 다수의 파편 표현, 셋째, 회오리에 의해 파괴되는 주변 환경 구현이다. 보다 효율적으로 완성도 높은 결과물이 생산 가능한 파이프라인을 설계하는 과정을 체계적으로 진행하여 향후 관련 산업 연구자나 종사자를 위한 연구자료로 활용 가능한 유의미한 연구가 되리라 사료된다.

Various forms of entertainment content such as movies, videos, and animations are gradually expanding their scope through the development of their production technology and services. Instead of looking for theaters for entertainment, people now enjoy entertainment content easily and conveniently no matter where they are due to factors such as the spread of high-definition portable devices, the advent of the 5G era, and the expansion of OTT services. As a result, consumption trends are also changing significantly. Content on online streaming platforms provides consumers with a sense of satisfaction and immersion that exceeds that of movie releases through high-quality visualization and storytelling. This is due to the rapid development of 3D computer graphics technology, especially visual effects and the labor market turnaround for professional manpower in the field. However, realizing realistic and high-quality CGI effects is a time consuming job requiring repeated tests by skilled workers. In particular, satisfying visual experience provided by quality computer generated imagery greatly contributes to increasing immersion in the video work, so the demand for high quality CGI continues to increase. One of the important factors that determines the degree of completeness of CGI is how realistically natural phenomena can be expressed in accordance with natural laws. Natural phenomena are very diverse, from everyday weather-related events such as rain, snow, fog, and lightning to natural disasters that cause great harm to civilizations and humans, such as earthquakes, tsunamis, volcanic eruptions, and tornadoes. Natural disasters are a popular subject that appears in movies so that ‘disaster blockbuster’ became a separate genre. It requires a lot of time, money, manpower and technical skills to produce largescale, realistic and magnificent disaster scenes. This study aims to experiment several processes of visual effects to create a realistic tornado simulated by movements and transformation of energy created by various phenomena based on actual physical laws. The first process of this experimental research is on forming realistic shapes and motions of the tornado. The second process to be studied is the expression of multiple fragments rotating along the tornado and the third is the realization of the surrounding environment destroyed by the tornado. By systematically proceeding with the processes of designing a pipeline that can efficiently produce high-quality results, this study is expected to become relevant research data for researchers and workers in related industries in the future.

#유체 시뮬레이션 #동역학 시뮬레이션 #입자 #밀도 #속도 #Fluid Simulation #Dynamics Simulation #Particle #Density #Velocity

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김선태 / 2013 / 효율적인 유체 시뮬레이션을 위한 투영 단계에서의 멀티 코어 프로세서와 그래픽 프로세서의 병렬처리 / 한국콘텐츠학회 논문지 13(6):48~54

김재하 / 2016 / CG/VFX 산업과 새로운 한류의 가능성 연구 / 애니메이션연구 12(2):46~64

김혜성 / 2013 / 영상의 디지털-극사실주의 표현 연구-영화의 CGI를 중심으로- / 디자인지식저널 (28):67~78

박동균 / 2013 / 허리케인 샌디 대응을 통해 본 미국 위기관리 시스템의 교훈 / 한국민간경비학회보 12(1):73~96

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