[blender node] 03. Texture Coordinate node (2)

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[blender node] 03. Texture Coordinate node (2)

 

Texture Coordinate node

 

 

Normal

다음으로 Normal을 살펴보겠습니다. 말 그대로 오브젝트의 노멀 정보를 가져올 수 있습니다.

오브젝트의 법선 벡터(노말 벡터)를 텍스처 좌표로 불러와 사용할 수 있게 해 줍니다.

 

아래 그림을 보겠습니다. 

쉐이더 창에서 노드를 Ctrl + shift + 마우스 왼 클릭으로 빠르게 미리 보기를 할 수 있다고 했었습니다. 블렌더에서 5손가락 안에 들어간다고 할 만큼 유용한 단축키이므로 꼭 사용하길 추천해 드립니다.

 

Texture Coordinate에서 Normal을 미리보기 하면 아래처럼 각 면에 색이 나타납니다. 이 색은 면의 노말 벡터값을 색으로 표현해 준 겁니다. normal은 각 면에 수직인 벡터를 의미합니다. 

 

빨간 면에 수직인 벡터는 (1, 0, 0)이 됩니다. 이게 빨간면에 수직인 normal 벡터가 됩니다. 이 벡터를 RGB 색상으로 표현하면 (1, 0, 0)  =>  빨강이 되는 겁니다. XYZ 축을 RGB 방식으로 표현해서 색으로 표현한 결과입니다.

 

이렇게 면의 방향을 좌표로 만들어 주는 게 Texture Coordinate의 Normal 좌표입니다.

 

 

아래 구 형태의 오브젝트로 좀 더 많은 면을 살펴보겠습니다.

면에는 각 면의 normal 값에 따라 좌표가 매겨졌습니다. 그걸 시각적으로 RGB 색상으로 볼 수 있게 해 준 겁니다.

 

이 상태에서 아래처럼 Shade Smooth를 주면 면의 노멀색이 전체적으로 그라데이션 지며 섞이는 걸 볼 수 있습니다.

 

solid 뷰에서 보면 각져 있던 구가 부드러워 보이게 됩니다. 하지만 확대해서 보면... 여전히 각져 있습니다. 각져 있는 면을 마치 부드럽게 보이도록 눈속임을 한 거죠. 이전에 노멀 관련 글에서 노멀은 '표면이 마치 그런 것 '처럼' 보여준다'라고 설명한 적이 있습니다. shade smooth도 바로 오브젝트의 노멀들을 평균내서 부드럽게 보이도록 만드는 기술입니다.

 

(Blender의 Shade Smooth 옵션은 3D 모델의 표면을 부드럽게 표현하는 데 사용됩니다. 이 옵션을 적용하면 모델의 각 면 사이에 있는 각도에 따라 조명이 부드럽게 변화하게 됩니다.

 

사실 3d에는 면만 normal을 가지는 게 아니라 점, 선, 면 모두 normal을 가지고 있습니다. 

 

Blender는 각 정점(버텍스)의 법선 벡터를 사용하여 평균 법선 벡터를 계산하고, 이를 사용하여 표면을 부드럽게 표현해 줍니다. 이렇게 정점에서의 법선 벡터 사이를 부드럽게 보간하는 방법을 사용하게 되는데, 컴퓨터상에서는 현실 세상처럼 모든 요소를 다 고려해서 시뮬레이션할 수 없기 때문에 적절한 보간 방법을 고려해야 합니다.

 

여기에 대해서 구체적인 설명을 말하자면, 내용과 관련 없는 글이 너무 길어지는 것 같아서 다음 기회가 생기면 언급하도록 하겠습니다.)

 

 

 

 

Texture Coordinate 응용

 

이렇게만 봐선 잘 와닿지 않을 거 같아서 아래 예시를 보도록 하겠습니다.

Texture Coordinate를 사용하는 가장 전형적인 튜토리얼입니다.

 

유튜브에서 참고할 만한 영상을 찾았습니다. 관심 있으면 한 번 참고하시면 좋을 것 같네요.

 

Blender Material Getting Started with Texture Coordinate (youtube.com)

 

 

먼저 블렌더에서 산 지형을 만들기 위해 Landscape 에드온을 켜줍니다. 이 에드온은 블렌더에서 기본으로 제공하는 무료 addon이라 별다른 설치 없이 블렌더 내에서 체크하는 것만으로 사용할 수 있습니다. 

 

 

shift A >>> Mesh 항목에 보면, 가장 밑에 Landscape라고 새로운 항목이 생긴 걸 볼 수 있습니다.

 

 

눌러보면 아래 그림처럼 지형이 생기고, 조절할 수 있는 옵션들이 생깁니다. 옵션들이 직관적이라 어려운 건 없으니, 한번 만져 보면서 사용하시면 됩니다. 그리고 이미 프리셋이 잘 만들어져 있습니다. 어려운 지형들도 쉽게 만들 수 있습니다.

 

 

이제 여기에 재질을 입힐 건데, 아래 그림처럼 landscape로 만든 지형에 눈을 섞어 줄 겁니다.

이때, Texture Coordinate의 Generated 좌표로 특정 높이 이상을 마스크로 만들면, 눈과 돌의 재질을 구분할 수 있습니다. 그리고 normal 좌표로 특정 방향을 또 구별해 낼 수 있죠. 그러면 눈이 태양을 받아 녹는 위치와 그렇지 않은 위치를 구별할 수 있습니다.

 

오브젝트를 뒤로 돌려보면, 뒷면은 눈 재질이 남아 있습니다. 이렇게 앞면과 뒷면 등 특정 면을 골라주기 위해 texture coordinate의 normal 옵션을 선택할 수 있습니다.

 

 

 

제 블로그에서 계속 설명했던 대로, 마스크를 만들고, 마스크를 더하거나 빼고, 마스크를 기준으로 A 영역과 B 영역에 다른 재질을 섞어가는 겁니다. 오히려 3d 상에 장면을 만드는 작업이다 보니 예쁘게 만들려는 노력이 더 어렵게 만드는 것뿐이지, 원리는 매우 간단합니다. 

 

 

일단 재질은 AmbientCG 사이트에서 그럴듯해 보이는 걸로 대충 골랐습니다.

땅 재질 하나, 눈 재질 하나 골랐는데, 모두 pbr 텍스처를 제공해 주니 이것만 사용해도 재질 표현을 쉽게 할 수 있습니다.

 

 

아래 그림처럼 오브젝트의 면을 전부 선택하고 Top view 상태에서, U >> Project from view (Bounds)를 선택하면 UV가 크기에 맞게 잘 펴집니다.

 

 

여기에 땅 재질을 하나 다운받아서 base color, roughness, normal 텍스처 3개만 연결해 줬는데도 그럴듯하게 나옵니다.

 

 

먼저 texture coordinate에 연결을 UV로 해 줬습니다. 그러면 텍스처 이미지가 오브젝트 전체에 딱 맞춰서 매핑됩니다. 텍스처가 오브젝트에 비해 큰 것 같으니, mapping의 스케일 값을 조절해 줘서 3d 상에서 이미지 크기를 조절해 줍니다.

텍스처 스케일값이 커져 노말이 잘 느껴지지 않아서 강도도 세게 해줬습니다. 오브젝트의 베이스 컬로에도 Brightness/Contrast 등 다양한 후속 노드를 달아 디테일하게 조절해 줄 수 있습니다.

 

이런 식으로 텍스처를 입맛에 맞게 쉐이더에서 조절해서 사용하시면 됩니다.

 

눈 재질도 만들어 줍니다. 

 

 

이제 이 둘을 높이에 따라 섞어줄 겁니다. 그 마스크를 texture coordinate가 만들어 줍니다.

Generated는 오브젝트의 크기에 따라 0~1의 좌표를 만들어 준다고 했습니다.

 

 

이 세 값을 x, y, z 각각 따로 떼서 보면,

x는 오브젝트의 x 축을 따라 좌에서 우로 0~1 값을 가지게 됩니다.

y는 오브젝트의 y 축을 따라 앞에서 뒤로 0~1 값을 가지게 됩니다.

z는 오브젝트의 z 축을 따라 아래에서 위로 0~1 값을 가지게 됩니다.

이걸 0~1에 해당하는 그레이 스케일 색으로 표현하면 아래처럼 나오게 됩니다.

쉐이더는 이렇게 x, y, z 값을 색으로 표현해 줘서, 우리가 눈으로 알아보기 쉽게 만들어 줍니다.   

 

 

그러면 이제 z 축에 아래처럼 ColorRamp를 달아서 높이에 대한 마스크를 만들고 조절할 수 있습니다.

x 축이면 좌우로, y 축이면 앞뒤로 마스크를 만들어 줄 수 있습니다. 

 

이제 이 흑백의 마스크를 사용하면, 흰 영역에는 눈 재질이 들어가게, 검은 영역에는 땅 재질이 들어가게 표현할 수 있습니다.

 

아래처럼 연결해 주었습니다.

 

 

mix shader를 사용하면 두 쉐이더를 섞어 줄 수 있습니다. mix color와 방법은 동일하죠.

factor 값이 0, 즉 검은색이면 A 소켓의 재질이 나옵니다. 

factor 값이 1, 즉 흰색이면 B 소켓의 재질이 나옵니다. 

 

 

그래서 factor에 높이 마스크를 섞어주면, 높이가 검은색으로 표현되는 아래쪽은 땅 재질, 흰색으로 표현되는 위쪽은 눈 재질이 섞여 나오게 됩니다. 중간 회색 값은 각 비율에 따라 두 재질이 섞여서 나옵니다.

 

 

이 흑백 마스크의 경계가 뚜렷하면, 두 재질이 뚜렷하게 구별되어 표현됩니다.

마스크 경계가 그라데이션으로 부드럽게 이어지면 두 재질이 부드럽게 섞이는 것처럼 표현됩니다.

마스크는 범위도 중요하지만, 경계의 색깔 대비도 중요합니다.

 

 

쉐이더를 이용해 재질을 표현하는 작업은, 이렇게 마스크를 만들고 재질을 섞어가는 방법의 반복입니다. 

 

[blender node] 03. Texture Coordinate node (2)

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03. Texture Coordinate node (1)

03. Texture Coordinate node (2)

03. Texture Coordinate node (3)

03. Texture Coordinate node (4)

03. Texture Coordinate node (5)

03. Texture Coordinate node (6)

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