파워 툴들의 시너지!

최신 Mercedes-Benz 자동차들의 탄생을 알리기 위하여, RAID Films 와 Atelier Markgraph는 런던에 소재한 디자인 및 애니메이션 스튜디오인 Panoply를 찾았습니다. 안전성(Safety), 무결성(Perfection), 품질(Quality), 정교함(Precision) 및 자각(Awakening)의 다섯 개 브랜드 가치를 표현해 줄 필름 시리즈의 첫번째 부분에 대한 브리핑이있었습니다. 이 필름은 향후 2년간 세 군데의 주요 Mercedes-Benz 방문자 센터에서 매일 상영될 것입니다.

4명으로 구성된 Panoply의 팀은 3개월 내에 이 필름을 완성해야 하는데, 여기에는 브리핑에서 거론된 테마들을 표현하기 위한 추상적인 이미지들과 결합된 자동차들의 포토 리얼리스틱한 렌더링까지 포함된 일정입니다. 여기서 보여지는 버젼은 '디렉터스 컷(Director's Cut)'으로서 아직 최종 편집을 하지 않은 추상적 이미지들을 포함하고 있는 일종의 축약 버젼입니다.

이 팀의 가장 큰 난제 중 하나는 자동차에 대한 대량의 CAD 데이타 세트를 다루는 일이었습니다. 모델 데이타들은 자동차 제조를 위하여 제조 머신들이 사용하는 그대로의 매우 디테일한 상태입니다. 이러한 디테일은 매우 인상적이지만, 모델들은 Cinema 4D와 같은 3D 애니메이션 어플리케이션들에서의 시각화 목적을 위하여 사용될 수 있도록 최적화된 것은 아닙니다.

"이 프로젝트를 구현하는 과정에서 가장 기억에 남는 일은 Mercedes-Benz 자동차에 대한 CAD 모델들을 받았던 초기였습니다," Panoply 디렉터인 Mark Lindner의 말입니다. "우리는 넘겨진 그대로의 삼각형 메쉬 데이타를 오픈하고는 우리가 작업해야할 데이타의 엄청난 디테일에 크게 놀랐습니다. 하지만 동시에, 시각화를 위하여 이 데이터를 사용할 수 있도록 제거해야 할 수많은 데이터의 양을 생각하면 또한 걱정이 되기도 하였습니다. 하지만 다행히도 우리는 받은 모든 단일 메쉬들을 구분할 필요가 없었습니다. 우리가 어떻게 이들을 이용하여 장면을 구성하는지 에관 한 것으로서, 일단 우리의 샷이 승인되면, 그 씬에서 가시적인 메쉬들만을 다시 기하학적으로 재구성(retopology)하면 되는 것이었습니다."

이러한 리-토폴로지 과정에서는 Cinema 4D의 폴리곤 펜 툴이 매우 중요한 역할을 하였다고 Lindner는 말했습니다. "이 툴을 이용하여 우리는 빠르고 어렵지 않게 초 고밀도의 CAD 모델을 디테일에 대한 손상이 전혀 없이 아주 적은 수의 폴리곤으로 이루어진 모델로 줄일 수 있었습니다."

이 워크플로우가 잘 동작하도록 하기 위하여 팀은 Cienma 4D의 XRefs에 기대어 저-해상도의 프록시 모델을 사용하여 애니메이션 시키고 렌더링 시에는 고 해상도 버젼의 모델로 교체하였습니다. "고 해상도 버젼에서의 무지 막지하게 많은 폴리곤 수 때문에 우리는 처음부터 모든 것들을 리-토폴라이즈하지는 않았습니다. 애니메이션을 위하여 일종의 더미 메쉬를 사용하고, 원하는 장면이 되면 그때 비로소 그 프레임에서 가시적인 메쉬들만을 리-토폴라이즈 하였습니다."

스튜디오에서 추구하는 렌더링의 느낌을 얻기 위하여, Panoply는 피지컬 기반의 렌더러인 Arnold를 사용하였습니다. "우리는 2년 넘게 Arnold를 사용해 왔습니다 ," Lindner의 설명입니다. "Cinema 4D를 사용하기 전에는 이를 Houdini와 함께 사용하였습니다. 그러나, 마지막 18개월 동안에는 대부분 Cinema 4D와 함께 Arnold를 사용했습니다. 지원의 정도가 렌더링 엔진을 계속 사용하는 데 대한 아주 중요한 요소입니다. 믿을 수 없을 만큼 많은 데이타로 이루어진 무거운 씬들을 모두 받을 수 있는 능력과 함께 이는 우리의 워크 플로우에 아주 중요한 요소입니다."

Mercedes-Benz 필름은 3D로 구축하여 렌더링된 좀 어두운 산업 설비들로 시작합니다. "이 환경에서 우리는 Arnold의 슈페리칼 카메라를 사용하여 고 해상도 HDRI 렌더를 생성하였습니다," Lindner의 설명입니다. "그런 다음 이는 이 프로젝트의 시퀀스를 통하여 여러 다른 장면들을 위한 HDRI로 사용되었습니다. 각 장면의 추가적인 라이트들은 고 해상도 소프트 박스 텍스쳐를 가진 에어리어 라이트를 사용하여 생성함으로써 고르지 않은 모양을 만들었습니다."

그런 다음, 위에서 요약한 브랜드 가치를 압축하기 위한 목적으로 추상적인 시퀀스의 몽타쥬가 나옵니다. 금속성 원자 어레이 메쉬는 구조의 구겨진 모습을 만들기 위하여 다이나믹스를 사용하여 구현하였습니다. 그런 다음, 팀은 Pose Morph 태그와 Plain Effector를 사용하여, 이 버젼 위의 포인트 포지션들과 구겨지지 않은 본래 버젼의 포인트 포지션들을 블렌드하였습니다. 그리고 Cinema 4D의 Jiggle Deformer를 사용하여 약간의 메쉬 흔들림을 주었습니다. "Pose Morph 태그를 Pose Deformer와 MoGraph effectors를 함께 사용함으로써 이펙트를 놀라울 정도로 커스터마이즈할 수 있었습니다," Lindner의 부연 설명입니다.

사실적으로 보이는 레이저 빔의 어레이는 높은 덴시티와 좁은 인플루언스 각도를 가진 단순한 스폿 라이트들입니다. 이들은 Arnold의 대기 스캐터링을 사용하여 렌더링되어 팀원들이 추구하던 비쥬얼 이펙트를 얻을 수 있었습니다.

보다 추상적인 시뮬레이션을 위하여, Panoply는 SideFX Houdini를 사용하였습니다. "대부분의 렌더링이 Cinema 4D에서 이루어졌지만, Houdini도 이 프로젝트에서 매우 광범위하게 사용되었습니다," Lindner의 설명입니다, "이는 곧 이 프로그램들 사이를 무거운 Alembic 파일들을 사용하여 모든 것들을 교환해야 한다는 것을 의미합니다. 모든 추상적인 애니메이션들, 파티클, 볼 베어링 정렬 및 액체들은 Houdini에서 작업이 이루어졌습니다."

이러한 작업의 첫번째 예는 보이지 않는 구 주위를 소용돌이치는 윈드 터널 스모크 궤적입니다. "이는 볼륨을 한 방향으로 미는 속도 필드를 가진 한 줄의 스모크 에미터를 사용하여 만들었습니다. 스모크의 모든 터뷸런스와 디스플레이스먼트를 끈 상태에서, 충돌 구를 위치시키고 렌더링시 카메라에 이 구가 보이지 않도록 하였습니다."

자동차 바디의 호화로운 장면들이 서로 이어진 후에, 용해되어 사라지는 재질을 보여주는 간략한 시퀀스가 있습니다. "이는 고 해상도의 디스플레이스먼트 텍스쳐를 사용하여 만들었습니다," Lindner의 설명입니다, "그런 다음, Arnold에서 mix 노드를 사용하여 대체 셰이더와 블렌드하였습니다. 위로 떠오르는 추가적인 파티클은 Houdini에서 만들어진 다음, 렌더링을 위한 Alembic 포인트 클라우드로 Cinema 4D로 보내졌습니다."

잔물결이 이는 액체가 나오는 짧은 구간도 FLIP Solver와 VDB skinning을 사용하여 Houdini에서 구현하였습니다. 액체 메쉬 시퀀스를 만든 후, Cinema 4D로 렌더링을 위한 VDB 시퀀스로 로딩하였습니다. Houdini는 또한 멋진 피보나치 나선으로 합체되는 금속 구체들의 집합을 만드는 데에도 사용되었습니다.

자동차의 시동 버튼을 누르면, 자동차의 전자 두뇌를 나타내는 TRON-스타일의 데이터 네트워크가 점화됩니다. 이는 Houdini에서 지오메트리를 사용하여 만들어졌습니다: "우리는 프로시듀럴 시스템을 만들어, 어떤 메쉬라도 입력하면 라인 애니메이션이 생성돠도록 하였습니다 - 이는 수백개의 라인들을 우리가 원하는 곳에 정확하게 움직이도록 할 수 있습니다."

최종 아웃풋을 위하여, Panoply는 각각의 멀티-레이어화된 EXR 프레임에 대하여 평균 10개의 렌더 패스를 생성하였습니다:표준 디퓨즈(direct/indirect), 스페큘라(direct/indirect), 굴절 및 SSS (필요한 경우), 적절한 곳에 오브젝트 버퍼. 추가적인 파티클 효과, 렌즈 플레어 및 미묘한 비쥬얼 이펙트들은 컴포지팅 과정에서 Blackmagic Design Fusion을 사용하여 추가되었습니다. 칼라 그레이딩은 Blackmagic Design DaVinci Resolve를 사용하여 완성되었습니다.

최종 결과의 품질은 곧 Cinema 4D, Arnold, Houdini의 서로 다른 강점들이 서로 결합되어 강력한 툴 세트를 만들 수 잇다는 것을 증명하였습니다. "Arnold와 Houdini에 대한 Cinema 4D의 열린 호환성이 우리의 워크플로우에 대한 아주 중요한 자산입니다," Lindner의 찬사입니다.