Gi란? 직간접광과 함께 알아보자

GI는 전역조명(Global Illumination)입니다.

 

GI를 이해해 보자

전역조명, Global Illumination의 줄임말인 GI는 장면에서 빛의 사실적인 상호 작용을 시뮬레이션하기 위해 CG의 렌더링에 사용되는 Lighting Algorism입니다.

 

Light의 두 분류

먼저 GI를 알기 위해서 Rendering에 필요한 Lighting을 한번 알아봅시다.

CG에서의 렌더링이 뭘까? 그 과정은 어떻게 되는 걸까?

Rendering시, Lighting을 표현하기 위해서는, 크게 두 가지의 주요 유형의 light가 있겠습니다.

그것은 Direct Lighting, Indirect Lighting, 즉 직접조명과 간접조명입니다.

 

첫 번째 Direct Lighting(직접 조명/광원)

광원에서 직접 나오는 빛을 말하며 상호 작용이나 반사 없이 장면을 비춥니다. 여기에는 장면의 표면에 대한 직접 광원의 기여도를 계산하는 작업이 포함됩니다. 직접 조명은 우리가 현실 세계에서 관찰하는 선명한 그림자와 하이라이트를 담당합니다.
직관적인 Lihting이기 때문에, 계산 시간이 덜 걸린다는 장점이 있지만, 이만 활용한다면, 이질감이 느껴질 수 있습니다.

Vray : 간접광 OFF한 직접광 계산

직접 조명 계산에는 장면의 광원에서 표면에 직접 도달하는 빛의 양을 결정하는 작업이 포함됩니다. 여기에는 광원의 강도, 색상 및 위치와 같은 요소는 물론 빛을 차단하는 개체로 인해 발생하는 감쇠 또는 그림자가 포함됩니다.

 

두 번째, Indrect Lighting(간접 조명)

반면 간접 조명은 장면에서 빛의 상호 작용, 반사 및 산란으로 인해 발생하는 모든 형태의 조명을 포함합니다.
간접 조명은 광원의 광선이 표면에 닿았다가 다른 표면으로 반사되어 장면의 전체 조명에 기여할 때 발생합니다.

Vray : 간접광, Gi on

위와 같이, 간접광이 켜져야, Object와 Object끼리도 상호작용하고 많은 연산이 들어가 조금 더 이질적인 모습을 없애 줍니다.
아무리 Matte 한 재질의 Object라도 간접광이 있어야지 실제와 같은 느낌을 연출할 수 있겠습니다.

간접 조명 계산에는 장면의 표면과 물체에서 바운스, 산란 및 반사되는 빛의 복잡한 상호 작용을 시뮬레이션하는 작업이 포함됩니다.

따라서 간접 조명은 물리적 광원 자체는 아니지만 장면에서 전체 조명의 중요한 구성 요소이고 Gi와 같은 기술로 그 동작을 시뮬레이션하고 근사화하여 보다 실감 나고 생생한 Scene을 만듭니다.
여기에는 확산 조명, 확산 상호 반사 및 환경의 전체 조명에 기여하는 다른 형태의 간접 조명이 포함됩니다.

 

👉🏼 직관적으로 계산되는 직접광뿐 아니라, 간접광까지 계산이 필요한 렌더링의 Process에서
GI 알고리즘은 광원의 직접 조명뿐만 아니라 Object와의 Light의 상호 작용의 결과인 간접 조명도 계산합니다.

 

GI란

GI, 전역조명은 위와 같은 간접 조명을 조금 더 구현하기 위한 알고리즘이고 표면과 물체에서 반사되는 빛의 동작을 시뮬레이션합니다.
이런 GI를 형성하기 위해서 RayTracing와 같은 알고리즘 방식들이 있겠습니다.

RayTracing의 기본적인 개념과 단계

 

 

 

GI의 특정 기술이나 독립형 광원이 아니라 실제 세계에서 빛이 어떻게 작용하는지에 대한 근본적인 측면입니다.
이를 통해 Light와 Material의 상호 작용을 포착하여 깊이와 공간적 일관성에 대한 인식을 향상하는 데 도움이 됩니다.
GI를 활용한다면 부드러운 그림자, 색상 번짐, 조명의 전반적인 분위기와 Look을 높이는 데에 도움이 됩니다.

 

마무리

렌더링 과정 중 꼭 필요한, Light계산중에서, 직접 조명과 간접 조명을 모두 정확하게 계산함으로써 GI 기술은 장면에서 빛의 상호 작용을 계산하며 CG에서 사실적이고 시각적으로 매력적인 Shot을 구현해 낼 수 있겠습니다.

 

 
남만 알고 있는 쓰리디에 대한 정보를
속이 쓰리지 않게,
소기쓰리디