IBL 기술을 처음 접하면 생각보다 내용이 방대해서 놀라곤 합니다. 조명 하나만 계산하는 것이 아니라 여러 역할이 나뉜 형태라서 그렇습니다. 크게 세 가지 파트로 나뉘어 표면을 비추게 되는데요.
부드러운 빛과 반짝이는 반사, 그리고 이 둘을 섞어주는 테이블이 필요합니다. 이렇게 해야 재질 느낌이 진짜처럼 살아나거든요. 처음엔 조금 낯설 수 있지만 하나씩 뜯어보면 이해가 됩니다.
빛이 부드럽게 퍼지는 원리
먼저 Diffuse IBL에 대해 이야기해 보겠습니다. 이건 표면으로 퍼지는 간접광을 담당해요. 빛이 닿아서 사방으로 부드럽게 흩어지는 현상이죠.
흔히 난반사라고 부르는데 거울이 아닌 벽이나 옷을 떠올리면 됩니다. 이때 프로그래머들은 이레디언스 맵(irradiance map)이라는 걸 사용해요. 환경 맵을 아주 뿌옇게 만든 버전이라고 생각하면 쉽습니다.
은은한 분위기를 만드는 방법
이 지도는 주변 색과 밝기만 남기고 날카로운 디테일은 지운 상태입니다. 덕분에 특정 방향의 빛이 없어도 공간 분위기를 물체가 머금게 되죠. 다크 소울(Dark Souls) 게임을 해보셨나요?
어두운 성 내부를 보면 횃불이 없어도 벽이 완전 까맣지는 않아요. 돌벽의 색을 머금고 은은하게 어두운 느낌이 나죠. 이게 바로 Diffuse IBL이 주는 시각적 정보입니다.
반짝이는 질감을 표현하는 기술
다음은 Specular IBL입니다. 이건 거울처럼 반사되는 성분을 맡고 있어요. 금속이나 물처럼 주변이 비치는 재질을 생각하면 됩니다.
여기서 러프니스(roughness)라는 개념이 아주 중요해요. 표면이 얼마나 거친지 나타내는 값인데요. 매끈하면 선명하게 비치고 거칠면 흐릿하게 퍼져 보입니다.
칼날의 반사가 다른 이유
이 느낌을 살리려고 프리필터드 환경 맵(prefiltered environment map)을 씁니다. 환경 맵을 단계별로 흐리게 만들어 둔 이미지 묶음이에요. 거칠기에 따라 골라 쓰면 자연스러운 반사가 만들어지죠.
고스트 오브 쓰시마(Ghost of Tsushima)의 칼날을 한번 떠올려 보세요. 날이 선 부분은 하늘이 쨍하게 비칩니다. 반면 손때 묻은 부분은 반사가 흐릿하죠. 이런 차이가 디테일을 살려줍니다.
수학으로 완성하는 현실감
마지막 조각은 BRDF 룩업 테이블(BRDF Lookup Table)입니다. 이름이 좀 어렵게 느껴질 수 있어요. 빛이 닿았을 때 어떻게 튀어나가는지 수학적으로 정리한 표입니다.
여기엔 시선 각도나 재질의 거칠기 같은 복잡한 요소가 들어갑니다. 이걸 매번 계산하면 컴퓨터가 힘들어해요. 그래서 미리 표로 만들어 두고 가져다 씁니다.
자연스러운 그래픽의 비밀
세키로(Sekiro: Shadows Die Twice)에서 캐릭터가 고개를 돌릴 때를 보세요. 갑옷의 반짝임이 시선에 따라 미묘하게 변하죠. 이 테이블 덕분에 빠르고 자연스럽게 보이는 겁니다.
이렇게 세 가지 요소가 합쳐지면 공간이 꽉 차 보입니다. 조명을 많이 쓰지 않아도 빛이 풍부하게 느껴지죠. 플레이어가 게임 속 세상을 진짜라고 믿게 만드는 기술이랍니다.
