Unreal Lighting - 02

[라이팅을 하는 이유 - 시각적인 목표]

1. 관객의 시선유도 - 명도, 색상 등을 가지고 씬이 복잡하지 않게 관객의 시선을 사로잡는 역할,
ex> 배경과 캐릭터의 분리, Light of Dark 배경과 캐릭터의 대비를 극대화하여 표현
예시 영상 Hope(2020)
https://www.youtube.com/watch?v=1P3ZgLOy-w8

 
2. 시각적인 형태 부각 - 피사체를 평면적, 또는 입체적으로 표현하기 위해 조명을 활용할 수 있다. 3D 피사체를 표현할 때는 Depth를 생각하며 조명을 설치해야 퀄리티를 올릴 수 있다. 
 
3. 분위기 조성 - 특정 감정, 분위기를 녹여내는데 조명을 사용할 수 있다. ex> 골든아워 : 노을이지는 시간대, 계절감이 느껴지는 조명 
 

[라이팅의 기술적인 요소]

1. 빛의 방향성
2. 빛의 강도
3. 빛의 색상
4. 그림자
5. 빛의 수명(길이) - 어느 범위까지 빛을 비출 것인가. 어느 시점부터 빛이 줄어들 것인가.
 
*라이팅 이론 블로그 참고
https://www.premiumbeat.com/blog/replicating-3d-lighting-from-a-movie/

Replicating 3D Lighting from a Movie Scene

 

[언리얼 애니메이션 예시]

https://www.youtube.com/watch?v=K3Ebv8JjI10

 
https://www.youtube.com/watch?v=_q13BU6a_rw

https://www.youtube.com/watch?v=oTnxhBDFeDk

 
* Light with Gobos - 텍스처를 활용해 라이팅을 조절하는 기법
 

[라이팅 작업 체크 사항]

언리얼 엔진 5 부터 루멘이 들어오면서 라이트들의 모빌리티를 Movable로 바꾸어 표현해주어야 한다. 베이킹할 필요가 없어졌다.

Lighting과 관련된 Actor들

[Place Actors - LIGHTS]

Directional Light

Editor Billboard Scale을 키워주면 뷰포트에서 보는 아이콘을 키워줄 수 있다.
Sky Atmosphere를 같이 사용하면 자동으로 연결되어 대기환경을 Directional Light와 연결하여 표현해줄 수 있다.
*Sky Atmosphere는 Visual Effects 쪽에서 액터 배치를 할 수 있다. 이 것도 Editor Billboard Scale 옵션이 있다.

 

God Ray 만들어보기 
디렉셔널 라이트를 하나 만들고, 무버블로 설정
카메라가 들어오는 빛줄기를 바라보고 있도록 위치 조절
디렉셔널 라이트의 Light Shaft Occlusion 체크
Light Shaft Bloom 체크
Bloom Scale과 Bloom Threshold, Bloom Tint,
Light Shaft Override Direction(빛 줄기의 방향) 을 이용해 효과를 조절할 수 있다.
* 라이트의 인텐시티가 좀 강해야 잘 보인다

 
Cascaded Shadow Maps

디렉셔널 라이트에만 있으며, 빛이 만들어내는 그림자가 단계별로 맵핑되는 것
일종의 그림자의 LOD라고 생각하면 된다. 
많이 디테일하게 움직이는 오브젝트에 사용한다. ex> 흔들리는 나뭇잎 그림자들
의도적으로 뭉게지게 표현하며 작업이 무겁지 않도록 조절해주는 역할을 한다.

Distance Field Shadow Distance

멀리있는 그림자에 대한 처리 옵션, 루멘에서는 대부분 켜고 작업

Point Light

무거운 편에 속한다.

Spot Light

Rect Light

 

Sky Light

직접 빛을 내는 라이트는 아니다. 주변환경을 이용하여 반사광을 비춰준다. 
 
Sky Light의 Intensity Scale을 높혀주면 전체적으로 밝기를 추가해줄 수 있다.
다른 라이트가 만들어 놓은 컬러를 바탕으로 Sky Light의 Color를 맞춰주면 자연스럽다.

 
 
Sky Light는 HDRI를 연결해서 사용하기도 하는데, HDRI Back drop이라는 플러그인으로 사용할 수도 있다. (플러그인 활성화가 필요하다)

 

Back drop 사용해보기 

Back drop 생성하면 기본적으로 Cubemap이 들어가 있는 상태로 생성된다.
Size 조절은 Transform이 아닌 HDRI Backdrop - Size에서 조절해주어야한다.
이미지의 위치 조절을 위해서는 Projection Center를 이용해준다.

 

Sky Light에 HDRI 넣어보기

Source Type을 SLS Specified Cubemap으로 바꿔주고, Cubemap에 HDRI 이미지를 넣어주면 된다.
* .EXR 파일은 인식을 못하기 때문에 .HDR 형식 파일을 사용해주어야한다.

 
HDRI 이미지파일 사용 시 배경이 흐릿해보인다면 이미지를 더블 클릭하여 텍스처 에디터에서 Mip Gen Settings가 No mipmap이 아닌지 체크, 다른 것으로 변경해서 테스트해보면된다.

 
시각 순응(어두운 곳에서 눈이 적응하면 밝아지는 것 같은 효과)을 끄고 라이팅을 설치 하여야한다.
1. Game Settings 체크 해제 ( 이 경우에는 렌더나 게임 실행 모드로 실행 시 다시 돌아오므로  Post process volume에서 설정을 추가로 해주어야한다.
2.또는 Project Settings - Engine - Rendering - Default Settings - Auto Exposure 체크 해제

 
HDRI Back Drop에서 Mesh를 바꿔 작동 영역을 바꿔줄 수 있다. 보다 제한된 영역에 사용할 때는 EnviroBox를 사용해준다. EnviroBox는 언리얼 엔진에 기본으로 있는데 혹시 보이지 않는다면 Content Drawer에서 Settings - Show Plugin Content를 체크해준다.
Use Camera Projection을 체크해주면 카메라 시점에 맞춰서 배경이 자동 조절된다.

HDRI Back Drop의 Mesh를 EnviroBox로 바꾼 모습

[Place Actors - VISUAL EFFECTS]

Exponential Height Fog

안개 표현을 해주는 기능
전체적인 입자 표현, 입자 밀도(Fog Density)를 조절하면서 표현해준다.
Fog Height Offset 같은 경우에는 수중을 표현할 때 자주 사용한다.

 

SkyAtmosphere

하늘의 대기를 표현 해주는 기능
Planet과 Atmosphere 탭 안의 옵션을 설정하면 행성의 크기나 대기의 높이 등을 설정해 줄 수 있다. 우주같은 표현이 아니면 잘 건드리지는 않는다.

 
Rayleigh - 대기의 가스의 양을 조절해준다. 가스의 양이 많을 수록 붉을 색을 띄게 된다. ex> 사막 등을 표현할 때 사용
Mie - 대기 중에 있는 수분 양을 조절해준다. ex>비온 뒤 하늘, 바닷가등을 표현할 때 사용
Absorption - 대기 중의 오존의 양을 조절해준다. 오존 양이 많을 수록 청색을 띈다.

Reflection Capture

반사광에 관련된 조절을 해주는 역할
 

VolumeticCloud

구름을 만들어주는 역할
Cloud Material에 메터리얼을 넣어주면 구름 모양을 바꿔줄 수 있다.
Plugins - Volumetrics를 켜주면 엔진에서 기본으로 제공하는 볼륨 관련 어셋들을 불러올 수 있다.
Content Drawer에서 Show Plugin Content 체크해주면 볼 수 있다. 

 

 

[라이팅 전 Project Settings 체크 사항]

project Settings에서 DirectX를 검색해서 DirectX12로 설정

Default RHI를 DirectX 12로 설정

 
Engine - Rendering - Global Illumination - Dynamic Global Illumination Method를 루멘으로 설정해준다.
레이트레이싱보다 사실적인 라이팅 가능

 
Engine - Rendering - Lumen - Software Ray Tracing Mode를 Detail Tracing으로 설정해준다.
좀 더 디테일한 라이팅을 도와준다.

 
Engine - Rendering - Reflections - Reflection Method를 Lumen으로 설정해준다.

 
Engine - Rendering - Hardware Ray Tracing - Support Hardware ray tracing 체크
본인의 하드웨어 성능이 좋다면 체크하는 것이 좋다.

 
Engine - Rendering - Software Ray Tracing -  Generate Mesh Distance Fields 체크

 
* 멕베스 컬러차트 - 리얼리티 기반 촬영 시 라이팅의 컬러를 맞춰주기 위해서 사용하는 컬러칩
언리얼에서는 엔진 콘텐츠에서 SM_ColorCalibrator를 사용하면 된다. (또는 자체제작) 애니메이션 제작 시에는 현실보다는 크리에이티브한 컬러를 많이 사용하기 때문에 잘 사용하지는 않는다.

 
Light Intensity - lux (조도)
Temperature - K(켈빈), 색온도, 조절 시 수치별 레퍼런스를 보고 맞춰주면 좋다.
Candelas(cd) - 전광석에 따른 밝기 평가 단위, 너무 높아지면 쨍하게 눈부신 글레어 효과가 나타날 수 있다.

[라이트 옵션 한번에 조절하는 창]

window - Env. Light Mixer를 사용하면 라이트들의 옵션을 한군데에서 조절할 수 있는 창을 이용할 수 있다.

 
*직접 라이트를 이용하여 라이팅을 하기도 하지만 블루프린트를 만들어서 제작하기도하다. ex>가로등 같은거 여러개의 조명을 한번에 다룰 때

<참고자료>
GI
https://www.dualshockers.com/xbox-one-exclusive-quantum-breaks-wip-screenshots-show-advanced-effects-and-comparisons/

Xbox One Exclusive Quantum Break's Screenshots Show Advanced Lighting and Comparisons

라이트맵
https://m.blog.naver.com/blue9954/50161037612

색온도
https://m.blog.naver.com/cfoto/220509652622

[사진강좌]색온도