게임 엔진 속 세상은 수많은 삼각형으로 이루어져 있습니다. 이 방식은 효율적이지만 동시에 한 가지 문제를 안고 있죠. 바로 삼각형 개수가 고정되어 있다는 점입니다. 카메라가 물체에 가까이 다가갈 때 문제가 생깁니다.
멀리서는 괜찮아 보이던 사물이 가까이 가면 각져 보입니다. 때로는 실루엣이 깨진 것처럼 느껴지기도 하죠. 카메라가 가까워지면 더 많은 기하 정보가 필요합니다. 하지만 삼각형 수는 그대로라서 이런 한계가 드러납니다.
단계적 디테일 조절(LOD)의 등장
이런 시각적 어색함을 해결하고자 프로그래머들은 여러 방법을 고민했습니다. 그중 가장 대표적인 해결책이 바로 LOD(Level of Detail)입니다. 우리말로는 단계적 디테일 조절이라고 부를 수 있겠네요. 같은 물체라도 여러 버전의 메쉬를 미리 준비해 두는 방식입니다.
카메라와 물체 사이의 거리에 따라 적절한 버전을 선택합니다. 멀리 있는 물체는 삼각형이 적은 모델을 사용하죠. 반대로 가까워지면 정교한 모델로 교체합니다. 불필요한 연산을 줄이면서도 가까이서 볼 때 매끄러운 형태를 유지할 수 있습니다.
넓은 지형을 위한 테셀레이션
하지만 모든 대상에 LOD 방식을 적용하기는 어렵습니다. 특히 바다의 물 표면이나 광활한 지형이 그렇습니다. 거리에 따라 완전히 다른 메쉬를 통째로 교체하는 건 비효율적일 수 있죠. 이때 활용하는 기술이 바로 테셀레이션(tessellation)입니다.
테셀레이션은 기본적으로 투박한 메쉬를 가지고 시작합니다. 그러다 카메라에 가까운 영역만 삼각형을 잘게 쪼개는 기법이죠. 덕분에 고해상도의 디테일을 표현할 수 있습니다. 멀리 있는 부분은 거칠게 두면서 플레이어가 보는 곳만 집중하는 셈입니다.
끊김 없는 변화를 위한 프로그레시브 메쉬
화면 전체의 삼각형 수를 무리하게 늘리지 않아도 됩니다. 그러면서도 중요한 부분의 품질은 확실하게 챙길 수 있죠. 여기서 한 단계 더 나아간 기술도 있습니다. 바로 프로그레시브 메쉬(progressive mesh)라는 개념입니다.
기존 LOD는 모델이 바뀔 때 화면이 뚝 끊기는 느낌을 줄 수 있습니다. 반면 프로그레시브 메쉬는 하나의 고해상도 모델을 기준으로 삼습니다. 이를 점진적으로 단순화하는 방식을 취하죠. 디테일을 아주 부드럽게 조절할 수 있다는 뜻입니다.
거리 변화에 따른 최적화 전략
이 방식 덕분에 모델이 변하는 과정이 훨씬 연속적입니다. 카메라가 움직일 때 메쉬가 자연스럽게 변화하죠. 플레이어는 시각적인 이질감을 거의 느끼지 못합니다. 게임 속 세상에 더 깊이 몰입할 수 있게 됩니다.
테셀레이션과 LOD는 방식은 달라도 목표는 같습니다. 카메라와의 거리에 따라 필요한 만큼만 정보를 쓰자는 것이죠. 무작정 삼각형을 많이 쓰는 게 정답은 아닙니다. 언제 어디서 얼마나 쓸지 조절하는 것이 중요합니다.
이런 최적화 전략 덕분에 게임 엔진은 성능을 잃지 않습니다. 가까이서 보아도 설득력 있는 그래픽을 보여줄 수 있죠. 플레이어는 거대한 세계를 아주 자연스럽게 여행하게 됩니다. 프로그레시브 메쉬나 테셀레이션 같은 기술이 그 뒤를 받치고 있기 때문입니다.
