[Maya] 라이팅 (2) - 실내 라이팅 종류와 마야 설정법

- (2)실내 라이팅 종류와 마야 설정법-

실내 라이팅의 종류는 거의 '스튜디오 장비'에서 나왔다. 크게 '집중형(Hard)'과'분산형(Soft)'로 분류할 수 있는데, 아래 사진을 보면 라이팅을 모양과 이름의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 

▶집중형 : Strobe(프래시), HMI(Spot Light)

▶분산형 : 텅스텐 라이트(전구), LED (소프트박스), 형광등, 엄브렐라

1:: 『 실내 라이팅 설정순서 』

본격적으로 실내 라이팅을 설정해보자. 무대 라이팅이라 할 수 있는 실내 라이팅은 '광원(간접,직접)'과 '그림자' 그리고 '색상'의 조합이다. 좀더 간단하게 번호를 붙이자면 CG에서 실내 라이팅 설정은 아래와 같다.

1) 라이트 세기(Intensity값), 밝기 값 조절

2) 씬과 라이트 색상 맞추기

3) Hard와 Soft로 나눠서 그림자 조절하기

4) 라이트 shape 설정 (shape에 따라서 라이트 분산도가 달라진다)

5) 주변 반사광 조절하기

라이팅 작업이란, 위의 5가지를 설정하는 것이다.

2:: 『 밝기 』

DSLR 카메라를 다뤄봤다면, F-Stop개념(조리개 노출값)을 알 것이다. CG라이팅에서도 F-Stop값이 상당히 중요하다. 가령, Arnold(마야 랜더러)에서 제공해주는 area라이트 기준으로 조리개 노출을 맞추면, exposure: '2'의 값이 대략 F-stop '1'에 해당한다. 

따라서 exposure값에 따른 현실에서의 F-stop값은 아래와 같다. 

exposure(CG)	F-stop(현실)
0.25	8
0.5	4
1	2
2	1
4	0.5
8	0.25
16	0.125

현실에서 DSLR을 촬영할 때, 실내공간이라면 셔터속도나 조명에 따라 다르겠지만 대충 2.8 ~ 4 사이의 F-Stop을 사용한다. 조명이 밝다면 F-stop 5.6정도까지 실내에서 사용한다는 점을 감안하면, CG에서 실내라이팅 노출수치는 '0.5 ~ 1'사이가 적당하다. 

만일 exposure값을 4이상 올려야 할 정도라면, 이는 비현실적이다. 뭔가 다른 설정이 잘못되었다고 의심해 볼 필요가 있다. CG 아마추어 시절 때를 돌이켜보면, 공간배치나 라이팅 각도, 광원 입자 같은 부분을 손대지 않고, 대충 라이트의 exposure값을 높였다 낮추면서 씬을 설정했었다. 그 결과, 랜더링 설정을 제대로 맞췄는데도 특정 부위가 하얗게 변한다거나(슈퍼화이트 현상) 뭔가 이상한 결과물이 나왔다.

노출값이 잘못되면 오브젝트에 거친 광원입자가 나타나는 현상이 발생한다. 의도하지 않는 한, 라이팅에서 무리한 밝기 값을 절대로 넣어서는 안 된다.

3:: 『 라이팅 색상 』

라이트의 색은, 딱히 공식이나 정해진 룰이 없다. 스토리에 드러내고자 하는 느낌대로 작업자가 선택해야 한다. 빨리 일반품질 이상의 CG영상을 뽑아내야 하는 상황에서는, 라이트를 HDR 텍스처로 대체하기 때문에 라이트 색상을 딱히 조절할 필요는 없다.

하지만 VFX(특수효과)씬에서 좀더 강력한 효과를 연출하기 위해서는, 라이트 색감이 상당히 중요하다. 해당 부분은 VFX연출에서 좀더 알아보도록 하자.

4:: 『 Hard와 Soft라이트 』

Arnold에서는 아래처럼 Area 라이트의 크기를 조절함으로써 Hard와 Soft 조명을 나타낼 수 있다. Hard 라이팅은 말 그대로 강하고 거친 느낌을 의미한다. CG 라이팅에서 거친 느낌을 표현하려면, 아래처럼 Area라이트 크기를 줄여준다.

Area라이트를 작게 줄이면, 라이트가 얼굴 전체에 고르게 퍼지지 않고 특정 부위에 광원이 집중된다. 광원이 집중되면 아래처럼 그림자의 선이 뚜렷해지면서 Hard한 느낌을 자아낼 수 있다.

주변과 강렬한 대비를 이루는 상황에서 Hard한 라이팅 방식을 사용하면 된다.

반대로 Soft 라이팅은 Area 라이트 크기를 아래처럼 아주 크게 만들면 된다. 스탭들이 반사판을 들고 이리저리 뛰어다닐 필요도 없으니 CG의 세계는 정말 간단하다.

반사판(Area라이트)을 아주 크게 만들자마자 강한 그림자로 가려진 얼굴이 드러났다. soft 라이팅은 '구름'이 잔뜩 껴 있는 날과 같다. 직사광선이 내려꽂히는 날과 달리 구름낀 날에는 광원이 부드럽게 퍼진다. 뭔가 재미있는 사진을 만들기 어렵겠지만 아래처럼 각진 그림자없이 빛을 고르게 퍼뜨릴 수 있다. 우수에 찬 눈빛의 캐릭터를 연출할 때, 소프트라이트를 사용하면 효과적이다. 

그렇다면, 실제로 CG작업을 제대로(?)할 때에도 달랑 Area 라이트 크기조절만으로 Soft 라이팅을 설정할까? 

작업자마다 다르겠지만 대부분 그렇지 않을 것이다. 실제로 CG작업을 할 때는, 'HDR 소프트 텍스처'를 Area 라이트에 텍스처로 넣어서 작업하는 경우가 많기 때문이다. Area라이트로 소프트라이팅 효과를 낸 것과 색이 풍부한 HDR이미지로 소프트 라이팅을 연출한 것과의 차이는 직접 색감을 조절하면서 연출해야만 알 수 있다.

5:: 『 HDR Soft라이트 』

먼저, 구글링을 해서 HDR Soft 라이트 텍스처를 구한다. 그리고 Area 라이트의 파일항목에 HDR 텍스처를 넣는다. (설정은 Rec 709) 실제 스튜디오에서 사용하는 광원을 HDR 이미지로 만들어서 사용하면, 단순히 Area 라이트 크기조절로 설정한 값보다 훨씬 실사감을 표현할 수 있다.

아래는, 스튜디오에서 사용할 수 있는 4가지 라이트 광원을 마야에서 실험해보았다.

( Arnold Area Light -> Color  -> HDR 광원 삽입 -> Exposure : 16, intensity : 1 )

( Texture 노드에서 color space : scene-lenear REC 709 선택)

가장 상단에 위치한 랜더링 이미지는 '순수 Area Light'로 만들어진 아웃풋이다. soft 박스 HDR 이미지를 텍스처로 사용한 이미지(하단의 가장 좌측)는 우리가 흔히 보는 광고 느낌이다. LED 라이트일 경우, 집중할 필요가 없는 주변 배경을 은은하게 비춰주는 느낌을 전달한다.

엄브렐라(왼쪽에서 3번째) 같은 경우, 어두운 대비가 나타난다. (뭔가 꿍꿍이를 숨기려는 의도가 있는 씬에서 사용) 마지막으로 형광등 라이트는, 마치 가정집에서 대충 불켜고 촬영한 듯한 느낌을 줘서, 홈비디오 느낌을 연출할 수 있다. 다소 칙칙한 상황을 만들 때, '형광등 라이트'는 요긴하게 사용된다.

위의 4개 사진이 보여주듯, '광원' , '그림자' , '색상'에 따라서 사진느낌이 상당히 달라진다. 

6:: 『 Soft박스 제작 』

참고사항으로, CG에서는 soft박스를 직접 제작해서 사용하면 된다. 폴리곤 box를 만들고, area 라이트를 안에 넣어준다. 소프트박스는 라이트에서 나오는 광원을 특정 부위로 집중할 때 사용한다. 

빛이 나아가야 할 면을 삭제하고, box크기를 조절한다. Box에는 아래처럼 surface shader를 씌워준다. Area light를 부모노드로 설정하고, box를 자식으로 parent 한다.

캐릭터 모자 바로 위에 box soft라이트를 설치해보자. 아래처럼 X자 모양의 강력한 라이팅이 형성될 것이다. X자 모양의 라이팅은 '살기'를 품고 있는다거나 엄청난 긴장감을 형성할 때 사용한다.

Soft, Hard한 방식으로 라이팅과 그림자의 관계만 잘 활용하더라도 꽤 괜찮은 분위기를 만들 수 있다.