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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2021
- 저작권
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이용수79
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오늘날 통신기술의 발달과 스마트 디바이스의 소형화로 인하여 영상콘텐츠는 우리의 일상과 밀접한 관계를 맺게 되었다. 지상파 방송이 주를 이루던 과거와 달리 현재에는 온라인 스트리밍 서비스인 OTT(Over The Top)서비스로 폭넓고 방대한 콘텐츠 소비가 가능해졌으며, 콘텐츠 소비의 시간, 장소, 국경의 경계가 허물어졌다. 이를 계기로 국내에서 생산된 다양한 콘텐츠는 전 세계인이 소비하게 되었으며 특히 K-Pop과 한류에 힘입어 국내에서 제작된 드라마에 대한 관심이 높아지고 있다. 세계적으로 국내 드라마에 대한 관심이 높아진 지금 해외 이용자들을 한국 드라마의 고정 소비층으로 확보하기 위한 전략이 필요하다. 드라마가 갖는 경쟁력은 작품성과 시각적 만족감에 있으며, 미국은 이미 세계적으로 인정받은 IP와 VFX를 통해 드라마의 작품성과 시각적 만족감을 줌으로써 경쟁력을 갖추고 있다. 이에 반해 국내 드라마는 미국 드라마에 비해 다소 경쟁력이 부족하다. 국내 드라마의 경쟁력 부족 원인을 살펴보면, 촉박한 VFX 제작 시간에 시달리는 현행 드라마 제작 시스템이 가장 큰 문제로 볼 수 있다. 시간 부족이라는 문제점은 드라마 제작의 시작단계부터 후반제작의 VFX단계까지 연쇄적인 악영향을 준다. 이를 개선하기 위한 다양한 방법들이 시도되고 있으나, 완전히 정착되기 까지는 많은 시간과 노력이 요구되기 때문에 VFX제작 공정 자체적으로 시간부족 현상을 해결하기 위한 방안 마련이 필요하다. 드라마의 VFX가 처음 생긴 과거부터 현재까지 드라마 VFX는 제한적인 시간과 예산 속에서 영화와 동등한 수준의 완성도를 보여주기 위한 다양한 기술적 솔루션이 개발되어 왔다. 게임엔진을 활용하는 방안도 그 중 한가지이다. 현재 주를 이루고 있는 게임엔진 활용 방안에는 대표적으로 가상 세트, 가상 스튜디오, 실시간 워크플로우가 있다. 가상 세트는 LED 스크린으로 이루어진 촬영 세트에 게임엔진을 활용하여 가상의 공간을 생성하는 기술이며, 가상 스튜디오는 크로마 촬영과 동시에 게임엔진에서 제작된 배경과 합성된 결과물을 실시간 송출하는 기술이다. 두 가지 기술은 촬영이 진행되는 제작 단계의 효율을 향상시키기 위해 사용되고 있다. 그리고 실시간 워크플로우는 후반제작 VFX단계에서 활용되어 실시간 영상콘텐츠를 제작하는 과정에 주로 사용된다. 게임엔진을 활용하여 레이트레이싱(Ray Tracing)과 같이 복잡한 광학연산을 실시간으로 처리 및 실사에 근접한 그래픽 표현이 가능하게 됨에 따라 많은 스튜디오에서 VFX제작 워크플로우에 활용하고자 연구 중이며, 일부는 상용화 단계까지 진행되고 있다. 그러나 현업에서 활용되는 사례에 따르면 게임엔진의 실시간 워크플로우는 애니메이션 제작에는 적합하지만 실사 기반 영상콘텐츠제작에는 적합하지 않다. <포트나이트>예고편과 <혹성탈출:종의 전쟁>의 제작사례를 살펴보면 실시간 워크플로우는 오프라인 렌더러(Offline-Renderer)의 멀티패스 렌더링(Multipass Rendering)과 달리 최종 픽셀 출력 방식을 지향하며, 기존시스템과 매치무브 데이터가 공유되지 않는 문제점이 발생한다. 멀티패스 렌
더링은 재질과 빛의 반응 혹은 공간의 특성을 분류하여 시각화시킨 것으로 촬영본에 CGI를 맞추는 세밀한 조정에 필수적인 요소이다. 그러나 게임엔진은 멀티패스 렌더링을 지원하고 있지만 오프라인 렌더링 소프트웨어의 멀티패스 렌더링과 달리 셰이더 자체가 가지고 있는 속성을 그대로 시각화 한 것이다. 따라서 촬영본을 기초로 CGI를 합성하는 세밀한 조정작업이 요구되는 실사 기반 영상콘텐츠 제작에는 적합하지 않다. 또한 현업에서 일반적으로 사용되는 매치무브 데이터 공유 워크플로우를 게임엔진에 동일하게 적용할 경우 게임엔진에 적용된 매치무브 카메라의 좌표에 오류가 발생한다. 본 연구에서는 게임엔진의 실시간 워크플로우를 기존 드라마 VFX제작 워크플로우에 접목하여 VFX제작 시간을 단축시키고, 동시에 매치무브 데이터 공유와 멀티패스 렌더링이 가능한 VFX제작 워크플로우를 제안하고자 한다. 제안하는 VFX제작 워크플로우는 크게 2가지 주 피사체 제작 공정과 배경 제작 공정으로 구성되어 있다. 첫째, 주 피사체 제작 공정은 일반적인 드라마 VFX제작 워크플로우를 기초로 구성하여 합성에 적합한 멀티패스 렌더링이 가능하도록 하였으며, 둘째, 배경 제작 공정은 게임엔진의 실시간 워크플로우를 기반으로 할리우드의 배경 VFX 제작사례와 동일하게 최종 픽셀 출력을 사용하여 제작에 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있도록 하였다. 또한 기존시스템과 매치무브 데이터 공유를 위해 클린업과 베이크드 애니메이션 공정을 추가함으로써 매치무브 카메라의 좌표 값 오류를 해결하고자 하였다.본 연구에서 제안하는 워크플로우를 공정들의 유효성을 확인하기 위해 주 피사체 제작, 배경 제작, 매치무브 데이터 공유 공정에 대한 실험을 진행하였다. 실험은 크게 두 가지 측면을 기준으로 진행되었다.
SSIM과 히스토그램 비교를 통해 그래픽 품질의 질적 보장성 측면을 확인하였으며, 현업에서 사용되는 일반적인 워크플로우의 결과물과 제안하는 워크플로우의 결과물의 렌더링 소요시간을 비교하여 제작 시간 단축 측면을 확인하였다. 또한 실내, 실외, 실내와 실외의 특성을 동시에 가진 하이브리드 공간과 순광, 사광의 조명환경으로 구성된 총 6개의 장소에서 촬영된 촬영 본과 HDRI를 사용하여 제작된 18개의 VFX장면을 비교·분석함으로써 다양한 상황에 대한 워크플로우의 활용 가능성을 확인하였다. 검증 결과 제안하는 워크플로우는 기존 워크플로우 대비 약 46%의 제작 시간 감소를 보였으며, 약 80~90%의 그래픽 유사도를 보였다. 히스토그램에서는 전반적으로 유사한 밝기 표현을 보여주었으나 제안하는 워크플로우에서 상대적으로 명암대비가 큰 경향을 보였다. 연구에서 제안하는 워크플로우는 특정 소프트웨어를 위한 워크플로우가
아닌 범용적인 사용이 가능하도록 설계하였으며, 현업에서 활용되는 워크플로우를 기초로 하였기 때문에 기존 VFX제작자의 접근이 용의하다는 장점을 가진다. 현재 출시되는 게임엔진과 관련 소프트웨어의 그래픽 표현력은 상향평준화 되어 있으므로 프로젝트의 특성에 따라 소프트웨어를 자유롭게 선택하여 연구에서 제안하는 워크플로우에 적용가능하다. 본 연구에서 제안하는 워크플로우는 제작 시간을 단축시키고 기존 제작되어 오던 VFX에 가까운 그래픽 품질을 제공할 수 있을 것으로 예상한다. 또한 실제 드라마 제작에 활용되어 제작 시간 부족에 시달리는 현행 드라마 제작 시스템 속에서 국내 드라마의 VFX 경쟁력을 높일 수 있는 하나의 방안으로 활용될 것을 기대한다.
더링은 재질과 빛의 반응 혹은 공간의 특성을 분류하여 시각화시킨 것으로 촬영본에 CGI를 맞추는 세밀한 조정에 필수적인 요소이다. 그러나 게임엔진은 멀티패스 렌더링을 지원하고 있지만 오프라인 렌더링 소프트웨어의 멀티패스 렌더링과 달리 셰이더 자체가 가지고 있는 속성을 그대로 시각화 한 것이다. 따라서 촬영본을 기초로 CGI를 합성하는 세밀한 조정작업이 요구되는 실사 기반 영상콘텐츠 제작에는 적합하지 않다. 또한 현업에서 일반적으로 사용되는 매치무브 데이터 공유 워크플로우를 게임엔진에 동일하게 적용할 경우 게임엔진에 적용된 매치무브 카메라의 좌표에 오류가 발생한다. 본 연구에서는 게임엔진의 실시간 워크플로우를 기존 드라마 VFX제작 워크플로우에 접목하여 VFX제작 시간을 단축시키고, 동시에 매치무브 데이터 공유와 멀티패스 렌더링이 가능한 VFX제작 워크플로우를 제안하고자 한다. 제안하는 VFX제작 워크플로우는 크게 2가지 주 피사체 제작 공정과 배경 제작 공정으로 구성되어 있다. 첫째, 주 피사체 제작 공정은 일반적인 드라마 VFX제작 워크플로우를 기초로 구성하여 합성에 적합한 멀티패스 렌더링이 가능하도록 하였으며, 둘째, 배경 제작 공정은 게임엔진의 실시간 워크플로우를 기반으로 할리우드의 배경 VFX 제작사례와 동일하게 최종 픽셀 출력을 사용하여 제작에 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있도록 하였다. 또한 기존시스템과 매치무브 데이터 공유를 위해 클린업과 베이크드 애니메이션 공정을 추가함으로써 매치무브 카메라의 좌표 값 오류를 해결하고자 하였다.본 연구에서 제안하는 워크플로우를 공정들의 유효성을 확인하기 위해 주 피사체 제작, 배경 제작, 매치무브 데이터 공유 공정에 대한 실험을 진행하였다. 실험은 크게 두 가지 측면을 기준으로 진행되었다.
SSIM과 히스토그램 비교를 통해 그래픽 품질의 질적 보장성 측면을 확인하였으며, 현업에서 사용되는 일반적인 워크플로우의 결과물과 제안하는 워크플로우의 결과물의 렌더링 소요시간을 비교하여 제작 시간 단축 측면을 확인하였다. 또한 실내, 실외, 실내와 실외의 특성을 동시에 가진 하이브리드 공간과 순광, 사광의 조명환경으로 구성된 총 6개의 장소에서 촬영된 촬영 본과 HDRI를 사용하여 제작된 18개의 VFX장면을 비교·분석함으로써 다양한 상황에 대한 워크플로우의 활용 가능성을 확인하였다. 검증 결과 제안하는 워크플로우는 기존 워크플로우 대비 약 46%의 제작 시간 감소를 보였으며, 약 80~90%의 그래픽 유사도를 보였다. 히스토그램에서는 전반적으로 유사한 밝기 표현을 보여주었으나 제안하는 워크플로우에서 상대적으로 명암대비가 큰 경향을 보였다. 연구에서 제안하는 워크플로우는 특정 소프트웨어를 위한 워크플로우가
아닌 범용적인 사용이 가능하도록 설계하였으며, 현업에서 활용되는 워크플로우를 기초로 하였기 때문에 기존 VFX제작자의 접근이 용의하다는 장점을 가진다. 현재 출시되는 게임엔진과 관련 소프트웨어의 그래픽 표현력은 상향평준화 되어 있으므로 프로젝트의 특성에 따라 소프트웨어를 자유롭게 선택하여 연구에서 제안하는 워크플로우에 적용가능하다. 본 연구에서 제안하는 워크플로우는 제작 시간을 단축시키고 기존 제작되어 오던 VFX에 가까운 그래픽 품질을 제공할 수 있을 것으로 예상한다. 또한 실제 드라마 제작에 활용되어 제작 시간 부족에 시달리는 현행 드라마 제작 시스템 속에서 국내 드라마의 VFX 경쟁력을 높일 수 있는 하나의 방안으로 활용될 것을 기대한다.
목차
표 목 차 ·····································································································ⅱ그 림 목 차 ·····································································································ⅳ용 어 설 명 ·····································································································ⅶ국 문 요 약 ·····································································································ⅸ1. 서 론 ···········································································································12. 관련연구 ······································································································92.1. 국내·외 드라마의 장르와 VFX제작현황 ··············································92.2. 게임엔진의 실시간 워크플로우 ····························································122.3. 매치무브 워크플로우 ···········································································172.4. BRDF와 시각적 촉감 ···········································································192.5. 게임엔진의 멀티패스 렌더링 ·······························································203. 워크플로우 제안 ························································································233.1. 기존 워크플로우 ··················································································233.1.1. 실사 기반 영상콘텐츠 워크플로우 ·················································233.1.2. 컴퓨터 그래픽 기반 영상콘텐츠 워크플로우 ·································283.2. 게임엔진을 활용한 드라마 VFX제작 워크플로우 제안 ························313.3. 공정별 검증 실험 환경 구성 ·······························································393.3.1. 실험환경 구성 ················································································393.3.2. 그래픽 유사성 검증 방법 ·······························································433.4. 배경 제작 공정 검증 ···········································································453.4.1. 크롬 재질 검증 ··············································································453.4.2. 라텍스 재질 검증 ··········································································483.4.3. 램버트 재질 검증 ··········································································513.5. 주 피사체 제작 공정 검증 ···································································553.5.1. 크롬 재질 검증 ··············································································573.5.2. 라텍스 재질 검증 ··········································································61 3.5.3. 램버트 재질 검증 ··········································································643.6. 매치무브 데이터 공유 검증 ·································································694. 제안한 워크플로우 검증 ············································································754.1. 실험환경 구성 ······················································································754.2. 검증 실험 ····························································································784.2.1. 하이브리드 공간 / 순광환경 ·······················································784.2.2. 실내 공간 / 순광환경 ·································································834.2.3. 실외 공간 / 순광환경 ·································································874.2.4. 실외 공간 / 사광환경 ·································································924.2.5. 실내 공간 / 순광환경 ·································································964.2.6. 하이브리드 공간 / 사광환경 ·····················································1015. 결론 ······································································································109참 고 문 헌 ··································································································112ABSTRACT ····································································································120
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