깊고 깜깜한 바닷속, 많은 해양 생물들은 스스로 빛을 내 사냥, 짝짓기, 또는 방어를 합니다. 생물 발광의 전문가 이디스 위더는 최초로 그 희미하게 빛나는 세상을 촬영했습니다. TED2011에서, 그녀는 발광하는 몇개의 생물들을 무대위로 데려와, 더욱 굉장하게 발광하는 바다 속의 장면을 보여줍니다.
니시카와 젠지 3D 게임팬을위한 "도쿄 게임쇼 2011" 그래픽스 강좌 마침내 "4차원 방향"으로 진화하기 시작한 3D 게임 그래픽스
9 월 15 일 ~ 18 일 개최 (15 일, 16 일은 비즈니스 데이)
회장 : 마쿠하리 멧세
입장료 : 1,000 엔 (일반 / 예매), 1,200 엔 (일반 / 당일), 초등 학생 이하는 무료 입장
도쿄 게임쇼 2011 (TGS2011)가 폐막했다. 올해는 3일 연휴에 걸려서 개최하는 날짜의 행운 뿐만 아니라, 현세대기용 대작 게임의 발매가 연말 연시에 집중하는 기대감이 순풍이 되어서, 또 PS Vita의 발매 직전 첫 공개도 겹쳐 공전의 고조를 보였다. 실제로 TGS2011을 운영하는 CESA 측의 발표에 따르면 회기 4 일간 총 방문자는 개최 사상 최고 22만명의 방문자를 기록한 것.
그런 분위기인 올해 TGS2011에서 선보인 게임 그래픽 중 필자가 "요체크!"라고 느낀 것을 예년대로, 독단과 편견에 따라 올해도 픽업해 보았다.
■ 차기 게임 그래픽 진화의 테마는 "애니메이션"?
GDC2011에서 발표된 "Crysis 2"의 애니메이션 관리 방법
지난해 '도쿄 게임쇼 2010 "그래픽스 강좌에서는 "스타일라이즈드 렌더링의 대두"을 키워드로 꼽았다. 올해 TGS2011에서 하나의 키워드를 든다면 "애니메이션의 진화"(모션의 진화)라는 것이 된다고 생각한다.
완숙기에 접어든 현세대기의 DirectX 9 / 프로그래머블 쉐이더 3.0 세대의 그래픽에서는 재질 표현이 대충 나올 수 있는 것은 다 나온 느낌이라 더이상의 라이팅 표현이나 재질 표현을 실현하기 위해서는 차세대 기의 등장을 기다리고 있는 것 같은시기가 되고 있지만, 현세대기에서 더 할 수 있는 것이 없을까 하면 그런 것도없고, 각 스튜디오는 "힘 들어갈 대상"을 모색하기 시작했다. 그런 가운데, 어느 정도 큰 흐름으로 태어난 것이 "움직임"이라는 장르다. 말투를 바꾸면 "시간 방향에 따른 그래픽 표현"라고나 할까.
현재의 게임 그래픽의 재질 표현은 엄격한 관점에서 보면 "아직도"라는 의견도 있지만, 확산 반사계 라이팅이 지배적이었던 이전 세대와 비교하면 각 단에 리얼한 표현력이 풍부하다 . 그런데, 어쩐지 요즘 "대단하다"라는 인상을 가질 수 없게 되어 온 것은 애니메이션 (본고에서는 일률 모션과 동의어로 사용) 부분에서 진화의 진폭이 적은 것이 아닌가 ... .... 이렇게 분석하고 있는 스튜디오가 많아지고 있다. 독일 Crytek도 "Crysis 2"에서 캡처한 모션에서 모션의 추이와 각종 동작을 동적으로 변화하는 장면에 파탄없이 잘 적응시키는 처리계에 관한 프레젠테이션을 GDC2011에서 행하고 있었다.
당연히, 일본에서도 이러한 "움직임"에 반응을 보이는 그래픽 개발이 갑자기 활발해 지고있다.
본 연재의 마지막 "Luminous Studio"편 에서 하시모토 요시히사 씨 (스퀘어 에닉스, CTO, 기술 추진부, 기업 간부)의 발언에 인상 깊은 것이 있었다. 그것은 "극단적으로 말하면, 조명과 음영이 별로라고 해도 애니메이션이 매우 우수하면 그 게임의 느낌은 비약적으로 좋아지고, 감정 이입이나 공간에 몰입하기 쉬운 것이 된다"는 것이다.
모션 캡쳐 기술은 인간의 움직임을 캡처해 이것을 3DCG 캐릭터에 적용하는 것으로, 정적 장면에서는 최고의 애니메이션 실현 방법이라고 할 수 있다. 그러나 실제 게임 런타임에서는 장애물이 있으면 손발의 위치나 움직임도 제한을 받기도 하고 단차나 경사가 있거나 하면 신체의 중심은 변화하기 때문에, 캡쳐한 연기를 넣어서 단순하게 재생하는 것은 부자연스럽게 된다.
또한 "달리면서 총격"와 같은 여러 동작을 연속으로 뽑아거나 동시에 동적 장면의 변화에 대응시키는 것은 단지 캡처한 모션을 재생하는 애니메이션은 지금 부자연스럽게 보이는 것이다.
그래서 선진적인 스튜디오가 적극적으로 개발 노력하고 있는 것이 "절차적 애니메이션"기술이다. 이것은 3D 모델의 골격 구성 및 간접 구속 조건 또는 자세 변화에 따른 중심 변이에 대응하여 반자동으로 모션을 생성하고 모션 캡쳐에 의해 취득된 모션 재생을 동적으로 변화시키거나 혹은 자연스럽게 동작을 뽑아내거나 기술된다.
덧붙여서,이 분야의 기술을 미들웨어로 제공하고있는 메이커도 있어서, 최근에는 주목도를 올리고 있다. 특히 유명한 것은 영어 NATURALMOTION 에서 요구에 맞추어 "ENDORPHIN" "MORPHEME" "EUPHORIA" 등 3 종류의 애니메이션 관련 미들웨어를 제공하고있다.
NATURALMOTION의 "EUPHORIA"의 데모 영상 (공식 동영상). 래그돌 물리와는 구별을 분명히 한 정보를 느낄 수 있는 프로시졀 인체 애니메이션
이번 TGS2011 전시 제목 군 중에서, 특히 애니메이션 부분이 우수했던 것은 다음의 제목이었다고 생각한다.
세가 부스 "바이너리 도메인" 코너
"바이너리 도메인"(세가)
"용과 같이"시리즈를 다루어 온 개발 팀이 제작한, SF 세계관의 완전 신작이 "바이너리 도메인"이다.
로봇 문명이 대중적인 미래, 인간과 로봇이 공존하는 세계에서 로봇 골격에 유기물을 입은 "외관은 거의 인간 그대로인 로봇 '이극비리에 인간 사회에 들어가 시작한다. 이 사실을 재빨리 캐치한유엔은 특수 부대 라스트 크루에 사태 수습을 의뢰. 그들이 향한 곳은 일본의 거대 로봇 메이커 AMADA 사였다. ... ....
우연히 회장에 계신 "바이너리 도메인"개발 팀의 면면 얘기를 들었는데, 게임 엔진 부분은 "용과 같이"시리즈부터 일신되고 있다고 하고, 거의 풀 스크래치 상태에서 2년에 걸쳐 구축한 신작 엔진에서 실행하고 있다고 한다. 그 중에서도 애니메이션 시스템과 물리 시뮬레이션 부분에 힘이 들어가있어 이들도 독자 개발의 것이 된다.
애니메이션 시스템은 위에서 언급한 같은 절차적 애니메이션 시스템이 구축되어 있으며, 상반신의 모션과 하체 모션을 동적 환경에 적응하면서 자연스럽게 뽑는 처리가 실시간으로 제공된다. 주인공 캐릭터들은 모션 캡쳐에서 얻은 모션 파트를 조합한 애니메이션이 기본이 되고 악역이되는 로봇들의 모션은 절차적 생성된 움직임이 더 지배적으로 되어 있다고 한다.
"바이너리 도메인"에 등장하는 다양한 인간형 적의 로봇들은 각 부위별로 손상되어 작동 불능에 빠질때까지 공격의 고삐를 풀지 않는다. 예를 들면 발목이 날라가면 다리를 질질 끌면서 이곳에 걸어 온다. 이 때 실행되는 "양 다리의 길이가 고르지 못한 걷는 방법"은 절차적으로 생성된 애니메이션으로 되어있다. 또한 다리를 파괴하면 기어서 이곳에 다가온다.
TGS2011에서 체험할 수있는 보스 전에 등장하는 8 개의 다리의 다족 보행의 메카의 움직임도 절차적 애니메이션 따른 것이다. 플레이어 측은 이 보스의 다리를 하나하나 파괴해 가게 되는데, 보스는 1 개씩 줄어가는 다리를 사용해서 계속 보행. 플레이어에게 집요한 공격을 걸어 온다 . 이 "줄어든 다리"를 사용하여 걷는 모션은 물론 절차적 애니메이션 시스템에 의한 것이 된다. 덧붙여서, 다리가 2개로 된 때에는 2족 보행 형태로 변형해서 플레이어를 깜짝 놀라게 한다.
그리고 본작에서는, 물리 시뮬레이션도 독자 개발의 강체 물리 시뮬레이션에서 동작하고, 특히 고집한 것은 부위 단위의 사격 판정하는 것이라고. 착탄 위치에 제대로 충격이 전달되도록 되어있어, 예를 들어적인 로봇의 팔에 총알을 명중시키면, 적 로봇의 팔은 충격받아 뒤로 제쳐지는 것과 같은 움직임을 한다.
AI도 보유하고 있던 선진 기술을 투입해서 적이나 NPC들은 지도상의 각 지점에 설정된 가림 정보를 참조하여 적을 추격하는 것을 염두에 두고 적으로부터의 공격을 당하지 않도록 몸을 감추려고 노력하고 행동한다. 개발 직원 따르면 현재 진군에서 약간 개인 행동이 눈에 띄는 것 때문에 발매까지 수개월 동안에 군중 행동의 요소를 강화 간다 ... ... 라는 것 이었다.
연속적인 "움직임의 놀라움"으로 구성된 "바이너리 도메인" 게임의 전개는 지금까지 클리어 방법과는 다른 "파괴의 카타르시스"를 플레이어에게 준다. 2012년 2월 발매 일이 기다려지는 작품이다.
【 "바이너리 도메인"트레일러]
【바이너리 도메인】
세가 부스 메인 무대에서 실시되었던 EA의 "FIFA 12" 프레젠테이션의 모습
* "FIFA 12 월드 클래스 축구"(일렉트로닉 아츠)
스포츠는 인간이 플레이하는 경기이며, 인체와 인체가 직접 부딪치는 상황이 많다.그래서 스포츠 게임은 인체를 소재로 한 물리 시뮬레이션의 구현이 필요하다고 계속 해왔지만, 게임으로서의 재미를 생각하면, 너무 리얼만을 원하는 것은 아니었다.
일렉트로닉 아츠의 "FIFA"시리즈 최신작 "FIFA 12"은 게임성에 있어서는 컴퓨터 게임으로서의 재미를 기존 시리즈에서 그대로 계승하면서도, 선수의 몸끼리 서로 부딪쳐서 그것을 받은 자세 변화, 쓰러진다고 하는 거동을 절차적 애니메이션 방식으로 생성하고 있다. 그것이 "(PLAYER) IMPACT ENGINE"(필자 주 : 발표 당초는 PLAYER IMPACT ENGINE 이었지만, 최근에는 "PLAYER"에 대한 설명이 생략되었다)이다.
"FIFA 12"에서는 주행 동작에서 다리를 구부려 넘어지는 것, 그리고 넘어지는 것을 참아보려는 움직임까지 이 IMPACT ENGINE으로 제어하고 있다. FPS 등에서 자주 볼 수있는 "쓰러지는 모션"생성에 사용되는 "래그돌 물리"는 무지 상태에서 완전히 골격에 거는 힘을 빼고 행동하기 때문에 스포츠 경기의 쓰러짐과는 전혀 다릅니다.
IMPACT ENGINE은 그것까지 선수가 행하고 있던 플레이 행동 모션에서, 물리 시뮬레이션 결과에 따라 물리 법칙에 따를 수밖에 없을 상태로 생각된다, 그리고 다시 선수의 플레이 행동 모션에 복귀할 때까지의 작업을 자동 생성하는 것이다. 말하자면 로봇의 보행 제어에 가까운 처리를 가상 공간에서 행하는 이미지이다.
이 IMPACT ENGINE은 모션 생성뿐만 아니라 충돌 판정에도 이용되고 있으며, 예를 들면 선수끼리 볼을 빼앗는 상황에서도 "FIFA 12"에서는 두 선수의 신체와 다리가 뚫는 것은 없다.
이 IMPACT ENGINE의 고급 인체 충돌 기술은 같은 EA에서 발매되는 '배틀필드 3 "에도 피드백되고 있다고 한다. 평소에는 스포츠 게임을 하지 않는 사용자도 게임 그래픽 팬이라면 요체크 항목이다.
[FIFA 12 | Player Impact Engine Trailer]
[FIFA 12 월드 클래스 축구】
캡콤 부스 "드래곤즈 도그마"코너의 모습
* "드래곤즈 도그마 '(캡콤)
"드래곤즈 도그마 '는 최신 MT 프레임 워크 기반의 게임으로 주목도가 높은 작품이다.
먼저 주목되는 것은 이 범주에서 픽업된 것으로 부터도 알 수 있듯이 모션부분이다. 본작에서는 캐릭터 메이킹에서 신장이나 체형이 다른 플레이어 캐릭터를 만들 수 있지만, 어떤 체형의 캐릭터를 만들어도 파탄이없는 동작을 선보여 준다.
본작은, 공개되는 스크린샷만을 보면 이른바 JRPG (일본산 RPG)적인 게임을 상상하기 쉽지만, 실제로 플레이 해 보면, 좋은 의미로 "매우 촌스러운"게임성으로 구성된 것을 깨닫게 된다. 그야말로 몬스터와 플레이어 캐릭터가 부딪치는 육탄전이 짙게 그려진 것이다.
그 요소는 도처에서 보여지는 가장 상징적인 것은 플레이어 캐릭터가 대형 몬스터에게 달려들어서 기어올라가, 거기에서 단검을 찌르고 있는 부분이다. 이러한, 거구인 적에게 밀착된 상호 작용은 "완다와 거상"을 방불케 한다. 달려들어 온 플레이어 캐릭터를 잡으려고 열심히 날뛰는 거구 몬스터의 모션과 이것에 부응하고자 하는 플레이어 캐릭터의 결사의 모션이 만들어 내는 독특하고 거칠은 전투 묘사는 깔끔한 묘사를 좋아하는 일본제 판타지 세계와는 다른 매력을 느낀다.
덧붙여서,이 "달라붙고 & 매달리는" 작업은 풀 바디 IK (Inverse Kinematics : 역방향 운동학)와 캡처한 모션합성에 의한 것이다. 이밖에 아군 NPC가 같은 크기의 적 몬스터를 제압하는 작업 등도 보이며, 본작은 캐릭터의 움직임이 매우 다채롭고 재미있다.
그리고 본작에서는, 물리 시뮬레이션의 대부분을 내제 물리 시뮬레이션 엔진 제어하고 있는 점도 놓칠 수 없다. "드래곤즈 도그마"에서 채용하고있는 사내 물리 시뮬레이션은 크게 나누어 2 종류가 있다.
하나는 위치 기반의 물리 연산 기술이다 "Verlet 적분"을 응용한 물리 시뮬레이션이다. 베르누이적분 속도 정보를 가지지 않고 (필요한 경우 속도는 위치 정보를 역산), 위치 정보를 텍스처 등에 넣고 동시 병렬 처리 가능한 처리계에서 DirectX 8시대의 프로그래머블 셰이더 여명기에 는 수면의 물결 표현 등을 잘 응용되어 온 방법이다. 이것을 일반 물리 시뮬레이션에 응용한 것이 본작의 도전적인 부분이라고 할 수 있다.
이 베르누이 적분 기반 물리는 IK, 모발, 섬유, 유체 표현 (연체) 등에 이용하고 있다고 한다. 일련의 베르누이 적분 기반의 물리 시뮬레이션의 실제 처리는 PS3는 CELL 프로세서의 SPU에서 Xbox 360 GPU에서 행해지고 있다고 한다. 말하자면 이종 혼합 컴퓨팅을 선취해서 실현되어 있다.
【 "드래곤즈 도그마" 트레일러]
【뱀 IK]
【물리 시뮬레이션]
망토, 각종 액세서리, 모발 등의 거동도 베르누이 적분 기반의 물리 시뮬레이션에 의한다.
드래곤즈 도그마는 물리 시뮬레이션에 베르누이 적분법을 사용하고있다. 베르누이 적분은 수면의 잔물결 표현 등에도 자주 사용하는 테크닉이다
또 하나는 일반적인 물리 미들웨어와 같은 속도와 역적베이스의 물리 시뮬레이션, 이것은 강체 물리 및 래그돌 물리를 이용하고 있다. 평소부터 "물리 시뮬레이션도 내제 비율을 늘려 나갈 것"이라고 MT 프레임 워크 개발 팀에서 이야기하고 있었지만, 그 말을 실행한 성과가 여기에 있다.
렌더링에 대해서는 본 연재에서도 여러 번 다룬 적이있는 Deferred계 기술을 본작에서는 사용하고, 라이트 맵 없는 올 동적 광원 조명을 사용한 매혹의 그래픽이다. 이 것에 대해서는 시간을 들여 다시 거론하고 싶다.
"드래곤즈 도그마" 에 등장하는 거대한 뱀 몬스터의 거동도 베르누이 적분 베이스
"드래곤즈 도그마" 렌더링 파이프라인은, MT 프레임 워크 채용 작품으로 첫 Deferred Lighting 기술을 채용한다. 같은 Deferred 계에서도 Deferred Shading과 달리 재질 표현 변화에 제한을 받지 않는 수법이다
[드래곤즈 도그마]
캡콤 부스 "아수라즈 래스"코너
* "아수라즈 래스"(캡콤)
작년 TGS 2010 그래픽 강좌 는 스타일 라이즈드 렌더링을 채용 한 타이틀의 하나로 선정한 "아수라즈 래스" 올해는 플레이어블로 전시되어서, 게임을 실제로 체험할 수 있도록 되어 있었다.
개발은 "NARUTO"를 게임화한 "얼티메이트"시리즈의 개발로 알려진 사이버 커넥트 2. "얼티메이트"시리즈로 길러진 하이 텐션으로 애니메이션틱한 모션의 여러 가지는 본작에도 숨쉬고 있다.
플레이해 보면 알 수 있는 것이 현실 세계와는 다른 "애니메이션적인 물리 법칙"이라는 물리 법칙이 작동하고 있다는 점. 이 유일한 플레이 조작감각, 거기에서 부터 계속 나오는 크레이지한 액션에서는 확실히 사람의 것을 넘은 "신들의 전투" 의 굉장함이 전해져 온다. 본작의 그래픽 표현은 지난해 영상 출전 때보다 더욱 세련도가 증가하고 있다.
"아수라즈 래스" 그래픽은 라이팅 결과의 빛이 맞고 있는 부분은 경면 반사와 확산 반사와 같은 일반적인 라이팅 결과가 있지만, "쉐도우"부분에 대해서는 조각 칼로 나무를 새긴 같은 미세 요철의 음영이 동적으로 그려진다. 그래서 정지 화면을 잡은 스크린샷은 아무래도 목각상처럼 보인다. 그러나 실제로 움직이고 있는 영상은 전혀 다른 표정을 보여주는 것이다. 최근작인 이작품처럼 수록 동영상과 정지 화면으로 다른 표정을 보여주는 그래픽도 드물다.
그리고 의외로 알려져 있지 않지만, 본작은 Epic Games의 "Unreal Engine 3"채용 작품 이다. UE3 채용 일본제 타이틀이 성공 프로젝트가 될지 ... ...라는 점에서도 동향이 주목된다.
【 "아수라즈 래스" 트레일러]
【아수라즈 래스]
■ 아직이다! 기타 궁금했던 게임 그래픽
이번에는 애니메이션 표현에 주목해서 주목작를 다뤘지만 기존의 리얼계 그래픽도 진화를 그만둔 것은 아니다. TGS 출전 작품으로 필자가 본 작품들 중에서는 두 작품을 소개해 두자.
일본 마이크로 소프트 "Forza Motorsport 4" 코너
* "Forza Motorsport 4"(일본 마이크로 소프트)
"Forza Motorsport (Forza)"시리즈는 "그란투리스모 (GT)를 따라잡아 뛰어넘자"를 슬로건으로 시리즈를 거듭해 온 작품이다. 초대 "Forza"는 초대 Xbox에서 시리즈의 기반을 구축하고 "Forza 2"에서는 플랫폼을 Xbox 360으로 옮겨 AI와 차량 물리를 개선하고 "Forza 3"에서는 기반 엔진의 업그레이드를 하고 동시에 수록 코스, 수록 차종의 충실을 도모했다.
이번 작품 "Forza 4"는 전체 수준의 업그레이드가 행해진 것은 물론이지만, 무엇보다 그래픽 퀄리티가 향상하고 있다. 재질 표현의 리얼리티를 높이고 고급차의 도장에 많이 보여지는 이방성 반사가 있었던 보디 칼라의 재현성도 설득력이 더했다. 코스의 배경 그래픽도 진화를 보이고 있어 시간의 동적 변화, 천구의 동적 변화도 재현된다. "그란 투리스모"시리즈와 데드 히트는 끝나지 않는다.
【 "Forza Motorsport 4" 트레일러]
【Forza Motorsport 4]
세가 부스 '배틀필드 3 " 코너
* "배틀필드 3" (EA)
스웨덴의 게임 스튜디오 EA Digital Illusions CE (EA DICE)이 자랑 Frostbite 2 엔진을 채용한 최신 타이틀이 '배틀필드 3 (Battlefield 3) "이다. 아마도 현세 대기의 리얼계 3D 게임 그래픽의 최상위는 여기에 있다.
렌더링의 근간이 되고 있는 "동적 광원 수 = 무제한"의 조명 시스템은 Deferred Shading 기반에 의한 것. 독특한 것은, PS3, Xbox 360, PC의 모두 Deferred Shading의 구현 방식을 각기에 맞게 딥 최적화하는 점이다. Deferred Shading에서는 무수한 동적 광원을 라이팅에 넣는다. 그러나 다른 한편으로는 실제 렌더링에 상관없이 동적 광원의 배제가 성능 향상의 근간에 관련되어 온다. 이 처리계의 실현, PS3 버전은 SPU를 이용하고 PC 버전은 DirectCompute를 응용하고 있다. Xbox 360에서는 어떤가하면, Xenos (Xbox 360의 GPU)을 GPGPU으로 활용하여 장면 분석을 하고 있는 것이 올 여름의 SIGGRAPH2011에서 밝혀져 있다.
Xbox 360에서도 타일 기반 Deferred Shading을 구현하는 것으로 보고되고 있다
실제 렌더링에 상관없이 동적 광원의 제거를 Xbox 360에서는 Xenos (GPU)의 MRT (Multi Render Target) 기능을 이용하여 실천. 꽤 거친 기술
대국 조명 기술은 Gemoerics 의 Enlighten을 사용하고 있다. 실내 장면에서 묘하게 리얼한 간접 조명 표현 느낌이 Enlighten 효과로 인한 바가 크다. 본작은, 안면 피부 표현에 집착을 보이고있어 간이적인 스킨 쉐이더를 구현하고 있다. 이것은 얼굴의 각 부위에 "두께 정보"(Thickness)를 갖게하고 광원이 침투하는 정도에 따라 음영 효과를 처리계에 의해 확실히 실현되고 있다.
어떤 플랫폼에서도 높은 수준의 그래픽을 즐길 수 있지만, 실행시킬 환경이 된다면 DirectX 11 세대 GPU를 탑재한 PC에서 실행시키는 것이다. 또한 올해 E3의 닌텐도 프레스 컨퍼런스에서 "배틀필드 3"가 Wii U용으로 제공되는 것으로 암시했지만, 만약 이것이 실현되면 그 그래픽이 어느 정도가 될지도 주목된다.
