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[테크] 유니티·언리얼 엔진
디지털 기술은 갈수록 사람을 닮아간다. 사람 대신 작업을 돕는 로봇이 발명되는가 하면, 아예 사람과 유사한 디지털 휴먼도 등장했다. 이것이 가능하게 된 데는 게임 엔진이 큰 역할을 했다. 최근 전 세계에서 가장 널리 쓰이는 게임 엔진으로 손꼽히는 유니티와 언리얼 엔진을 살펴본다. 편집자 주
[그림 1] 게임 엔진의 일종인 유니티로 만든 디지털 휴먼 ‘수아’ <출처 - 유니티코리아 https://www.facebook.com/unitytechkorea>;
지난 6월 10일 디지털 휴먼 ‘수아’가 광고 모델로 선정돼 활동을 시작했다는 뉴스가 보도됐다. 디지털 휴먼은 말 그대로 디지털 기술로 만든 인간, 즉 컴퓨터 그래픽으로 만든 사람이라고 생각하면 된다. 돌이켜 보면, 이미 1998년에 사이버 가수였던 ‘아담’을 경험했기에 디지털 휴먼이 그리 낯설지는 않다. 게다가 디지털 휴먼은 미국과 일본, 중국 등에서 꾸준히 소개돼왔다. 디지털 기술의 발달로 컴퓨터 그래픽이 가용할 수 있는 리소스가 풍부해지면서, 디지털 휴먼은 게임과 인터넷, 가상현실 등에서 다양한 방식으로 선보이고 있다.
디지털 휴먼은 일본의 유명한 홀로그램 캐릭터인 ‘하츠네 미쿠(初音ミク)’처럼 만화적 요소를 가미한 비현실적 존재로 만들어지기도 하지만, 이번에 선보인 ‘수아’처럼 진짜 인간과 같은 모습을 한 캐릭터가 소개되기도 한다. 최근 사람들이 디지털 휴먼에 관심을 두게 된 이유는 컴퓨터 그래픽으로 만든 캐릭터가 진짜 사람과 구분하기 힘들 정도로 비슷하기 때문이다. 실시간으로 움직이고 진짜 사람과 대화하기 때문에 그 놀라움은 더욱 크다. 게임 속에서 점차 사람과 닮아가던 디지털 휴먼은 이제 게임을 벗어나 독립적 존재로서, 마치 아이돌처럼 현실에 나타나기 시작했다.
왜 게임 엔진인가?
최근 게임 엔진의 활약은 놀랍다. 게임 제작용으로 만든 게임 엔진은 이제 게임을 벗어나 디자인, 건축 설계, 엔지니어링, 방송, 이벤트 등 디자인 시각화가 필요한 대부분의 분야에 투입돼 산업 전반을 바꾸는 중이다. ‘수아’ 역시 게임 엔진인 유니티(Unity)로 제작된 캐릭터다. 그리고 유튜브에서 볼 수 있는 실제 인간과 구별이 안 될 정도로 정교하게 보이는 대부분의 캐릭터 역시 게임 엔진으로 제작된 것이다. 게임 엔진은 사실성(寫實性)과 실시간 렌더링(real-time rendering),1) 그리고 뛰어난 사용자 친화적 제작 기술로 그 적용 범위를 넓히고 있다.
특히 미디어 분야에서 이러한 게임 엔진을 활발하게 사용하기 시작했다. 그 이유는 이러한 게임 엔진이 작업 시간과 비용을 현저하게 줄이고, 동시에 더 뛰어난 효과를 가져오기 때문이다. 가령 정육면체를 그리고자 한다면 본래 꼭짓점 좌표 정보와 색상 등의 데이터를 직접 입력해야 하지만, 게임 엔진을 이용하면 이미 구성된 제작 툴에 따라 간단한 클릭만으로 원하는 도형을 만드는 식이므로 시간을 절약할 수 있다. 특히 배우의 퍼포먼스를 실시간으로 디지털 캐릭터에 반영할 수 있다는 점, 감독이 원하는 대로 배경 화면을 즉시 바꿀 수 있다는 점, 빛의 변화에 즉각 반응하는 조명 효과 등 현실처럼 실행할 수 있는 기술력 등이 매력적이다.
혼합현실이나 가상현실과 같은 실감 콘텐츠를 만드는 데에도 게임 엔진이 쓰인다. 이러한 게임 엔진의 역할은 디자이너가 만든 모델과 개발자가 만든 로직을 결합하기 위해서 시각화된 솔루션을 제공하는 것이다. 엔진은 작업을 더 빠르고 쉽게 만들어 개발 기간을 단축하고, 배우기가 쉬워 대중화가 가능하며, 다양한 콘텐츠를 시장에 소개할 수 있는 생태계 구성의 기초가 된다. 대부분의 게임 회사는 자체 게임 엔진을 갖고 있지만, 게임 엔진 중에 확장성을 넓히며 가장 널리 사용되는 것은 언리얼 엔진(Unreal Engine)과 유니티를 들 수 있다.
최고의 비주얼 솔루션, 언리얼 엔진
언리얼 엔진은 에픽게임즈(Epic Games)의 게임 제작 엔진에서 출발했다. 게임을 좋아하는 사람은 잘 알겠지만, 에픽게임즈는 <포트나이트(Fortnite)>를 만든 회사이고, 이 게임을 바로 언리얼 엔진으로 제작했다. 그러나 네 번째 버전 이후부터는 게임에 국한하지 않고 다양한 개발 템플릿을 제공하는 것으로 발전했다. 언리얼 엔진은 예술적 완성도를 높이기 위한 최고의 솔루션으로, 다른 게임 엔진보다 비주얼 편집 도구 기능이 더 풍부하고 다양하다. 특히 제작 환경상 협업을 중심으로 하기에, 팀 작업에 적합한 툴과 작업 흐름(workflow)을 제공해서 다양한 분야의 인재들이 협업할 수 있는 환경을 제공하는 것도 장점이다. 프로젝트 확장성 조작이 가능하고, 기본적으로 타 엔진보다 많은 도구를 포함하고 있다. 기본 프로젝트의 최소 용량이 1.40GB(4.20.3 버전 기준)에 달할 정도로 큰데, 이는 개발자가 활용할 수 있는 기능이 많다는 장점이 되기도 하지만, 개발을 위해서는 전문 장비를 갖춰야 하는 것을 의미하기도 한다.
강력한 그래픽 성능과 편리한 인터페이스, 시장의 동향에 따른 빠른 변화와 적응 등의 장점을 내세워 게임 엔진 산업을 주도하고 있는 ‘언리얼 엔진4’는 기본적으로 2D와 3D 개발 엔진이다. 현실 물리 체계를 그대로 가상에 재현해내는 물리 기반 렌더링을 지원해 정교한 빛의 표현이나 움직임의 표현이 가능하다. 예를 들어, 언리얼 엔진4로 제작된 대표적인 PC 게임 <배틀그라운드>는 실제 총의 궤적이나 속도를 적용한 덕분에 적과의 거리, 속도 등을 고려해 총을 쏴야만 적에게 적중할 수 있을 정도로 정교한 플레이가 가능하다. 또한 사용자의 입력에 따라 이미지와 내용 출력이 달라지는 실시간 렌더링을 지원함으로써 가상현실과 혼합현실이 가져야 하는 즉각적인 상호작용성을 구현하는 데 적합하다. 강력한 그래픽 성능과 편리한 인터페이스, 시장의 동향에 따른 빠른 변화와 적응 등을 장점으로 게임 엔진 산업을 주도하고 있다.
이러한 기능으로 인해, 언리얼 엔진4는 고성능인 PC·콘솔 환경 구현 콘텐츠 제작에 더 많이 활용되고, 독자 스크립트 언어2)뿐만 아니라 비주얼스튜디오(Visual Studio)의 컴퓨터 언어인 C++을 지원하며, 스크립트 언어 대신 사용할 수 있는 비주얼 스크립팅3) 도구인 블루프린트를 지원하는 등 높은 진입장벽을 낮추는 중이다. 이로 인해 초급 개발자나 디자이너 및 기획자도 개발에 수월하게 참여할 수 있게 됐고, 이에 따라 다양한 콘텐츠가 제작되고 있다. 블루프린트 지원은 개발 진입장벽을 낮춰 더 많은 콘텐츠를 시장에 내려는 의도로 보이지만, 사용성 평가에서 효율성이 보장되지 않아 시스템 자원을 원하는 만큼 관리하지 못할 수 있다는 한계도 있다.
[그림 2] 포뮬러1 자동차가 스튜디오 안으로 들어오는 듯한 실감나는 모습을 만든 언리얼 엔진
<출처 - Zero Density. https://youtu.be/U1cyWcXItu4>;
언리얼 엔진은 2014년부터 1년에 걸쳐 무료화를 진행했고, 엔진의 모든 코드를 공개했다. 엔진의 사용 권한을 무료로 배포하고, 엔진을 사용한 콘텐츠 를 발매해 수익을 창출할 시 분기당 제품별 3,000달러(약 362만 원)를 초과하는 총 수익에 대해서 5%의 사용료를 내는 식으로 운영된다. 언리얼은 엔진의 무료화와 더불어 개발자 생계 구축을 위해 엔진의 소스와 개발 방법을 개발자 커뮤니티인 깃허브(GitHub)를 통해 오픈했다. 개발자라면 누구나 자유롭게 필요한 기능만을 사용하도록 엔진을 편집하거나 사용성 개선을 위한 제안을 할 수 있어, 개발자 친화적인 엔진으로 바뀌어 가고 있다.
사용자 친화성이 강한 유니티
가상현실과 혼합현실 등의 실감 콘텐츠를 제작하는 데 가장 많이 활용되는 것을 꼽으라면 유니티를 들 수 있다. 유니티는 원래 플래시로 구현하기 힘든 3D를 구현하기 위해 만들어진 제작 툴이었지만, 가볍고 저렴한 비용으로 스마트폰 게임 개발 시장에서 성공했고 이를 기반으로 가상현실 시장까지 범위를 넓혀 사용되고 있다. 유니티에서 사용하는 컴퓨터 언어인 C#스크립트는 C++이랑 비슷하고, C#뿐만 아니라 자바 스크립트 등 다른 컴퓨터 언어들도 지원하는 장점이 있다.
유니티의 최대 장점은 사용자가 다루기 편하다는 점이다. 직관적이며 간단한 버튼 조작만으로 작업이 가능해 처음 사용하는 사용자들도 사용하기가 쉽다. 확장성도 좋다. 사용자들이 자신의 프로젝트에 맞게 기능을 확장할 수 있도록 제작된 유니티 엔진용 플러그인(plug-in, 추가 설치 프로그램)이 많다. 세세한 조정을 통해 개발단계에서 작업의 효율을 높일 수 있는데, 엔진 구성 요소를 직접 선택해 불필요한 요소를 적재하는 시간을 줄일 수 있고, 상대적으로 저사양의 개발환경에서도 원활한 작업이 가능하다.
[그림 3] 아우디의 홀로덱 엔지니어링 기술에 접목된 유니티 <출처 - lightshape. https://youtu.be/6Z4n6KzUgPc>;
애플의 ‘앱스토어’와 비슷한 ‘에셋스토어’가 있다는 것도 장점이다. 각종 3D 모델과 음원 등 콘텐츠개발에 필요한 모든 분야의 리소스, 스크립트를 사용자들이 각자 올려서 서로 사고팔 수 있는 장터를 말하는데, 초보 개발자들이 많은 노동과 시간을 투입하지 않더라도 원하는 에셋을 구매함으로써 자신이 가진 아이디어를 구현할 수 있어 편리하다.
유니티는 개발의 평준화를 모토로 개발돼 무료로 배포된다. 다만 연간 수익이 10만 달러(약 1억 2,000만 원) 이상일 경우에는 사용 구독료를 내야 한다. 가벼운 에디터, 높은 활용도, 직관적인 인터페이스, 모바일 개발에 최적화된 기능적 장점, 멀티 플랫폼 지원, 사용자 친화적이어서 초보 개발자에게 적합한 접근성 등의 장점이 있지만, 최근 경쟁 제품인 언리얼 엔진이 급성장함에 따라 위기감이 고조되고 있다. 한글을 지원하지 않는다는 점, 약한 멀티스레딩(multi-threading, 동시 작업) 지원, 그래픽 성능 등의 한계를 단점으로 꼽을 수 있다.
원하는 장면을 실시간으로, 현실보다 더 현실감 넘치게
현재 에픽게임즈에 인수된 큐빅모션(Cubic Motion)은 지난 2018년 게임개발자콘퍼런스 (GDC, Game Developers Conference)에서 사람보다 더 사람 같은 디지털 휴먼 ‘사이렌(Siren)’을 공개해 전 세계를 깜짝 놀라게 했다. 이렇게 정교한 디지털 휴먼을 만드는 방식은 실제 사람을 3D 스캔해서 만드는 모션 캡처부터 시작한다. 진짜 사람의 움직임 그대로 구현하는 것이기에 모션 캡처를 통해 자연스러운 움직임을 보일 수 있기 때문이다. 영상을 만들기 위해서는 크게 카메라로 영상을 찍는 것과 편집이라는 두 개의 과정을 겪어야 한다. 물론 기획하고 시나리오를 쓰는 등 그 전 과정은 더 복잡하지만, 실제로 영상을 만든다는 의미에서는 결국 찍는 것과 편집하는 것이 가장 중요하다.
게임 엔진을 이용한 콘텐츠 제작 과정은 영상 콘텐츠 제작 과정이라기보다는 프로그래밍 과정이다. 컴퓨터 그래픽 과정이 핵심이기 때문이다. 다만 사람의 움직임처럼 자연스럽게 만들려면 아직은 모션 캡처가 필요하다. 그러나 게임 엔진은 실시간 렌더링을 통해 카메라로 모션을 찍는 것과 동시에 편집해서 하나의 작품을 완성할 수 있다. 애플의 파이널컷 프로(Final Cut Pro), 어도비(Adobe)의 프리미어 프로(Premiere Pro) 등 일반적인 영상 편집 프로그램으론 촬영이 끝난 후에야 영상을 자르고 자막과 효과음을 넣어 작품을 만드는 작업을 진행할 수 있는 것과 다르다.
[그림 4] 사이렌이 실시간 모션 캡처 기술로 라이브 퍼포먼스를 한 디지털 휴먼 ‘사이렌’. 원하는 옷 색깔을 실시간으로 바로 바꾸는 모습 <출처 - Cubic Motion. https://youtu.be/_TmOOGx6lz4>;
앞서 소개했지만, 게임 엔진은 장점이 많다. 그러다 보니 영상업계에서도 많은 작업을 게임 엔진으로 진행하고 있다. 유명 애니메이션 제작사인 픽사(Pixar)의 최초 VR 영화인 <코코(Coco)>(2017), <디스트릭트 9(District 9)>의 닐 블롬캠프(Neill Blomkamp) 감독이 만든 <아담: 더 미러(Adam: The Mirror)>(2017), <정글북(Jungle Book)>(2016), <블레이드 러너 2049(Blade Runner 2049)>(2017), <레디 플레이어 원(Ready Player One)>(2018), <데드풀 2(Deadpool 2)>(2018), <한 솔로: 스타워즈 스토리(Solo: A Star Wars Story)>(2018), <아쿠아맨(Aquaman)>(2018) 등은 모두 제작 과정에서 언리얼 엔진과 유니티를 사용했다. 국내 방송계에서도 <아이템>, <두니아~ 처음 만난 세계>, <야생의 땅: 듀랑고>, <군주 - 가면의 주인>, <미래인간 AI>, <10년 후의 세계> 등 예능, 드라마, 다큐멘터리 등 장르의 구분 없이 게임 엔진을 적극적으로 사용하고 있다.
특히 영화를 찍을 때 사전 시각화를 의미하는 프리비즈(previsualization) 작업에 최적화된 것도 큰 장점이다. 프리비즈는 본격적인 작업에 들어가기 전에 시각효과 작업에 대한 정확한 계획을 세우고 점검하는 사전 작업을 말한다. 쉽게 말해 스토리보드 역할을 한다고 보면 된다. 프리비즈를 잘 만들어야 실제로 영상 촬영하는 데 시간과 비용을 줄일 수 있기 때문에, 영화업계에서는 적극적으로 게임 엔진을 프리비즈에 적용하고 있다. [그림 5]는 영화 <존 윅 3: 파라벨룸(John Wick: Chapter 3 – Parabellum>(2019)의 한 장면으로, 유리로 가득 찬 사무실에서 싸우는 모습이다. 이 장면은 대부분 유리로 실제 제작한 거대한 세트에서 진행됐는데, 이 세트장을 짓는 데 수십억 원이 들었다고 한다. 사전에 가상현실로 세트장을 만들어서 정교하게 동선을 짠 후 격투신을 연습해서 단 한 번에 완성했다. 사전에 정교하게 만들어진 가상 환경에서 연습하지 않았다면, 비싸게 만든 세트를 몇 번이나 다시 지어야 했을지도 모른다.
[그림 5] 영화 <존 웍>에서 프리비즈로 만든 장면과 실제 영화 장면 <출처 - Unreal Engine. https://youtu.be/ngudPwaAfIE>;
리드 헤이스팅스(Reed Hastings) 넷플릭스 CEO는 2019년 1월, 주주서한에서 넷플릭스의 경쟁자는 디즈니플러스나 HBO가 아닌 <포트나이트>일 것이라고 말한 적이 있다. 급변하는 미디어 시장에서 게임이 갖는 경쟁력을 말한 것이다. 헤이스팅스가 말한 <포트나이트>의 장점은 여러 가지가 있지만, 그중 하나는 게임 엔진이 갖는 강력한 경쟁력이 아닐까. 하드웨어와 소프트웨어의 리소스가 풍부해질수록 시각화 요구는 증가하고, 더 높은 사실성이 요구된다. 게임 엔진이 쏘아 올린 새로운 비주얼 솔루션에 대한 신호탄이 미디어 산업을 어떻게 변화시킬지 두고 볼 일이다.
1) 2차원의 화상에 광원·위치·색상 등 외부의 정보를 고려한 사실감을 불어넣어 3차원 화상을 만드는 과정을 뜻한다. <출처 - “렌더링”, 《두산백과》>
2) 응용 프로그램을 제어하는 컴퓨터 프로그래밍 언어 <출처 - “스크립트 언어”, 위키백과>
3) 별도의 코딩 작업 없이 시각적 화면에서 프로그램을 개발하는 것. 편집자 주
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