루멘은 트윈모션 씬에 완전한 다이내믹 간접광과 리플렉션을 제공하는 리얼타임 글로벌 일루미네이션 및 리플렉션 시스템입니다. 루멘 시스템은 라이트와 오브젝트의 상호작용 방식 및 오브젝트 간의 라이트와 리플렉션 전송 방식을 더 높은 정확도로 시뮬레이션하여 글로벌 일루미네이션을 크게 향상합니다.
이 페이지에서는 트윈모션의 루멘 개요와 작동 방식을 설명합니다. 루멘 사용법에 대한 내용과 최상의 결과를 위해 따라야 할 모범 사례는 루멘 글로벌 일루미네이션 사용하기를 참고하세요.
트윈모션의 루멘 글로벌 일루미네이션
글로벌 일루미네이션은 라이트가 오브젝트 및 머티리얼과 상호작용하는 방식을 시뮬레이션하고 씬에 정확한 라이팅 및 리플렉션을 제공합니다.
트윈모션의 리얼타임(Real time) 렌더링 모드는 표준(Standard) 및 루멘(Lumen)이라는 두 가지 방법을 사용한 글로벌 일루미네이션을 제공합니다.
표준 옵션은 라이트 프로퍼게이션 볼륨(Light Propagation Volumes, LPV)을 기반으로 글로벌 일루미네이션과 비슷한 결과를 제공합니다. 이 방법으로 빠른 결과를 얻을 수 있지만 루멘보다 퀄리티와 정확도가 떨어집니다.
루멘 옵션은 레이 트레이싱을 기반으로 하며 무한 바운스가 있는 디퓨즈 인터리플렉션(Diffuse interreflections)과 스페큘러 리플렉션(Specular reflections)(단일 및 다수)을 제공하여 간접광을 정확하게 시뮬레이션합니다.
디퓨즈 인터리플렉션은 빛나거나 반사하지 않는 오브젝트에 라이트가 직접 닿을 때 발생하고, 오브젝트에 닿은 라이트는 주변의 다른 표면에 반사되어 표면을 밝힙니다. 오브젝트에 디퓨즈 컬러가 있는 경우 반사광이 이 컬러를 가져와 주변의 다른 표면을 동일한 컬러로 밝힙니다.
스페큘러 리플렉션은 오브젝트에서 방출된 라이트가 거울과 같이 빛나거나 광택이 있는 주변 오브젝트에 반사될 때 발생합니다.
루멘의 기술적 디테일
표면 캐시 및 카드
루멘은 각 메시의 머티리얼 프로퍼티를 여러 각도에서 캡처하고 이 정보를 활용하여 표면 캐시를 생성합니다. 이 데이터는 씬에서 레이가 닿는 지점의 직접광 및 간접광 정보를 빠르게 찾는 데 사용됩니다. 각각의 캡처된 표면 위치를 카드(Card)라 하고 각 메시에 대해 오프라인으로 생성됩니다.
루멘 레이 트레이싱
루멘은 고퀄리티의 사실적인 라이팅, 리플렉션, 섀도 이펙트를 생성하는 레이 트레이싱 기반의 렌더링 기법입니다. 레이 트레이싱은 소프트웨어 또는 하드웨어 기반일 수 있습니다.
소프트웨어 레이 트레이싱(Software ray tracing)은 다양한 하드웨어 플랫폼과 운영체제에서 작동하지만 사용할 수 있는 지오메트리 유형, 머티리얼, 워크플로에 제한이 있습니다.
하드웨어 레이 트레이싱(Hardware ray tracing)은 더 넓은 범위의 지오메트리 유형, 머티리얼, 워크플로를 지원하지만 소프트웨어 레이 트레이싱에 비해 시스템 요구 사항이 더 높습니다.
현재 트윈모션은 Windows의 경우 하드웨어 레이 트레이싱 모드, MacOS의 경우 소프트웨어 레이 트레이싱 모드의 루멘만 지원합니다.
시스템 요구사항
루멘 사용을 위한 시스템 요구 사항은 다음과 같습니다.
창
운영체제: Windows 11 64비트 버전, 또는 Windows 10 64비트 버전 1909 리비전 .1350 이상 또는 버전 2004 및 20H2 리비전 .789 이상
렌더 하드웨어 인터페이스(Render Hardware Interface, RHI): DirectX 12
그래픽 카드: NVIDIA RTX-2000 시리즈 이상 또는 AMD RX-6000 시리즈 이상
MacOS
운영체제:
최소: MacOS 12.5 Monterey.
권장: MacOS Ventura 13
그래픽 처리 장치: 내장 CPU/GPU가 아닌 별도의 GPU가 필요합니다.
그래픽 카드: Metal 1.2 호환
루멘 기능
루멘은 리얼타임 퍼포먼스를 통해 강력한 다이내믹 글로벌 일루미네이션 기능을 트윈모션에 제공합니다.
루멘 디퓨즈 간접광
루멘 글로벌 일루미네이션은 표면에 닿는 라이트를 근처의 다른 표면에 연속으로 반사하여 다이내믹 디퓨즈 간접광을 구현합니다. 모든 바운스의 계산 비용이 높고 렌더 시간에 영향을 미치긴 하지만, 이 동작은 광원의 에너지가 모두 소모될 때까지 라이트가 한 표면에서 다른 표면으로 무한 반사되는 현상을 모방합니다.
디퓨즈 간접광은 색번짐 이펙트를 생성합니다.
초기 광원에 컬러가 있는 경우 반사광은 이 컬러를 다른 표면에 반사합니다.
표면에 디퓨즈 컬러가 있는 경우 반사광은 또한 이 컬러를 다른 표면에 반사합니다.
이 디퓨즈 간접광을 차단하는 씬의 오브젝트는 디퓨즈 간접 섀도를 생성합니다.
아래의 씬은 루멘 글로벌 일루미네이션으로 생성된 디퓨즈 간접광 이펙트를 보여줍니다.
루멘과 앰비언트 라이팅
루멘은 보다 자연스러운 이펙트를 위해 앰비언트 라이팅과 리플렉션의 퀄리티를 향상시킵니다. 여기에는 실내 공간이 야외 라이팅보다 훨씬 어두운 스카이 섀도잉이 있는 씬의 라이팅이 포함됩니다.
루멘은 또한 반투명과 하이트 포그 이펙트에 대한 글로벌 일루미네이션을 제공하지만 불투명 표면에 비해 퀄리티가 낮습니다.
아래 이미지에서는 앰비언트 라이팅이 씬의 하이트 포그를 비춥니다.
루멘과 이미시브 머티리얼
루멘을 사용하면 이미시브 프로퍼티가 있는 머티리얼을 가진 오브젝트가 주변의 다른 오브젝트로 스페큘러 및 디퓨즈 라이트를 반사할 수 있습니다. 예를 들어 큐브와 같은 프리미티브 오브젝트에 이미시브 프로퍼티가 있는 머티리얼을 적용하고, 라이팅을 위해 씬에 배치할 수 있습니다.
하지만 큐브가 너무 작고 밝은 경우 씬에 노이즈 아티팩트가 씬에 나타날 수 있습니다. 이미시브 머티리얼이 있는 오브젝트를 사용하여 씬에 라이트를 적용하는 대신 트윈모션 라이브러리에 있는 광원을 사용하는 것이 좋습니다.
자세한 내용은 표면 크기와 이미시브 프로퍼티를 참고하세요.
아래 이미지에서는 이미시브 머티리얼 프로퍼티가 있는 스피어가 씬을 비춥니다. 노이즈 아티팩트 없이 라이트가 올바르게 반사될 정도로 스피어의 크기가 충분히 큽니다.
루멘 리플렉션
루멘은 0%~100%의 모든 머티리얼 러프니스(Roughness) 값에 다이내믹 디퓨즈와 스페큘러 리플렉션을 제공합니다.
루멘은 스카이라이트 섀도를 처리하고, 반투명에 광택 리플렉션을 제공하며, 여러 스페큘러 리플렉션(둘 이상의 반사 표면 간에 라이트 리플렉션)을 지원합니다.
아래 이미지는 이미시브 표면이 디퓨즈와 스페큘러 리플렉션에 어떤 영향을 미치는지, 주변 표면의 러프니스 값이 여기에 어떤 영향을 미치는지 보여줍니다.
지원되는 라이트 유형
트윈모션의 모든 광원과 라이트 유형에 루멘 글로벌 일루미네이션을 적용할 수 있습니다. 여기에는 하이 다이내믹 레인지 이미지(High Dynamic Range Image, HDRI), 트윈모션 다이내믹 스카이, 그리고 트윈모션 라이브러리 내 라이트가 포함됩니다.
알려진 문제
스캐터링 및 페인팅된 식생: 스캐터링 및 페인팅된 식생은 루멘 글로벌 일루미네이션의 라이트 바운스에 영향을 주지 않습니다.
VR 모드: 루멘은 가상현실(VR) 모드에서 지원됩니다. 하지만 매우 높은 하드웨어 요구사항으로 인해 환경 설정(Preferences) 패널의 VR 퀄리티 세팅에서 VR에서 루멘 활성화(Enable Lumen in VR) 체크 박스를 선택하여 이를 명시적으로 허용해야 합니다. 또한 VR 모드에서 루멘을 사용하면 특정 씬에 렌더링 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
리플렉션:
뷰포트에서 보이지 않는 오브젝트는 반사되지 않거나 저퀄리티로 반사됩니다.
유리와 파티클 스프라이트 같은 반투명 머티리얼은 주변 리플렉션에서 제대로 렌더링되지 않고, 뷰포트에서 보이지 않는 경우 리플렉션에 나타나지 않습니다.
거울 머티리얼은 예상만큼 정확하게 씬을 반사하지는 않습니다. 씬에서 거울 머티리얼이 있는 오브젝트를 초점으로 사용하지 않는 것이 좋습니다.