3월에 개최된 GDC2004에서 에픽게임즈가 처음으로 공개한 차세대 3D게임 엔진 「Unreal Engine 3」
저번의 리포트에서는 Epic Games의 의향으로 일절 화면 소재를 나타낼 수가 있지 않고 테크놀로지의 해설에만
끝나 버렸지만 이번 E3에서의 전시에서는 촬영이 허가되고 또 화면 소재도 제공되었다.
이번 리포트에서는 실제의 영상과 대조하면서 그 테크놀로지를 다시 한번 복습 해 나가고 싶다고 생각한다.


■　Unreal 엔진이라는 것은? ∼Unreal Engine 3은 차세대 Xbox의 표현력에 직결 한다


Unreal Engine 3(이하 UE3)는 Epic Games가 2006년 완성 제공을 목표로 하는 차세대 3D게임 엔진이다.

UE3는 현재 픽쉘 쉐이더 2.0 아키텍쳐 베이스로 개발되어 있어 금년 이후 NVIDIA에게 전면적인 기술 지원을 받아
픽쉘쉐이더 3.0 테크놀지도 대응도 행해 간다.

Unreal Engine 시리즈는 수많은 게임 엔진 중에서 가장 많은 게임 스튜디오에서 이용되어 온 실적이 있어
말하자면 3D게임 엔진의 기준적인 존재로서 취급되어 왔다. 반대로 생각하면 UE3의 표현력을 보는 것으로
2006년 이후의 3D게임 그래픽스의 진화의 방향성을 볼 수 있다.

지금까지의 흐름을 밟으면 UE3의 메인 타겟은 PC가 되는 것은 자명할 것이지만 이번 Epic Games는
UE3를 「차세대 가정용 게임기에서 전개도 시야에 넣어 개발중」이라고 발표했다.

차세대 게임기는 개발 코드네임 "XENON"으로 알려져 있는 차세대 Xbox(Xbox2)다.
Xbox2의 사양에 대해서는 아직도 불분명한 점도 많지만 그래픽스 코어는 ATI의 GPU인 것은 이미 밝혀지고 있다.

그리고 금년 Epic Games는 메인 유통사를 아타리에서 마이크로소프트로 변경하는 등, 마이크로소프트와의
급격한 접근을 완수하고 있어 Xbox2의 표준 개발 플랫폼의 원형 이라고도 해야 할 「XNA 프로젝트」에도
Epic Games는 참가를 표명하고 있다.

꽤 앞질러 한 예측이지만, UE3의 표현력은 Xbox2의 표현력과 전혀 무관계하지 않은 것이다.

Unrel Engine3 극장을 공개하고 있던 NVIDIA 부스

Microsoft가 Xbox2를 위해 전격적으로 발표한 차세대 개발 플랫폼 「XNA」.
그 파트너쉽 기업의 일람. Epic Games의 이름도 확인 할 수 있다






　UE3 파이프라인의 기본 방침은 64 bitHDR와 법선 메핑


장면 1은 UE3의 기본 방침을 보이는 것이다. UE3는 범용 3D게임 엔진으로서는 처음으로 64 비트 칼라 버퍼를
기축으로 한 하이 다이내믹 레인지(HDR) 렌더링의 파이프라인을 채용한다.

현실 세계는 이른바 디스플레이 칼라의 표준 포맷으로서 채용되어 있는 32 비트 칼라 이상의 색으로 가득 넘치고 있다.
우리 인간은 이 하이 다이내믹 레인지(HDR)인 빛으로 가득 차고 흘러넘친 현실 세계를, 눈동자의 크기를 바꾸는 것으로
적정이라고 생각되는 기준의 밝음에 조정해 보고 있다.
이 구조를 3 D그래픽스의 세계에도 거두어 들이려고 하는 것이 HDR 렌더링이다.

HDR 렌더링의 파이프라인은,

1.　음영 연산이나 색연산을 연산 포화가 일어나지 않게 고정밀도에 행한다
2.　디스플레이에 표시 할 수 있는 색에 구부리고 붐비거나 인간의 시각 모델 현상을 부가한다

라고 하는 흐름으로 되어 있다.

64 비트 칼라 버퍼의 채용은 「1.」을 실현하기 위한 것이다. 이 64 비트 칼라 버퍼가 정수 64 비트인가
부동 소수점 실수 64 비트인가는 공개가 되고 있지 않지만 최종적인 UE3의 사양으로서는 모두대응이 되는 것일 것이다.
덧붙여서 ATI RADEON X800, NVIDIA GeForce6는 양쪽 모두에 대응하고 있다.


영상중 초반의 분수가 새하얗게 날아가 버려 한층 더 빛이 흘러넘쳐 보이고 있지만 이것이 제일 알기 쉬운
HDR 렌더링 표현의 부분이고, 「2.」의 처리계를 통과한 뒤의 영상이라고 말하게 된다.
제일 밝은 부분에 기준을 두고 주위가 어둡게 보이는 장면까지 넣어 준다면, 좀 더 알기 쉽다

HDR 렌더링에 하나 더 UE3 그래픽스 파이프라인의 기축이 되는 것이 「법선 메핑」이다. 폴리곤으로 표현하는데 못
미친 요철(서브 폴리곤)을 그 요철을 구성하는 미세면의 방향(법선 벡터)을 텍스쳐화한 「법선 맵」을 이용해 음영
처리하는 것으로 외관상의 요철을 만들어 내는 3D그래픽스 표현을 「(파·픽셀) 범프 맵핑」이라고 한다.
덧붙여서 「범프 맵핑」과「법선 메핑」도 통칭만 다른 것으로 기본 기술은 동일한 것이다.

UE3에서는 하이 디테일에 폴리곤으로 모델링 한 3D모델을 강력한 유틸리티에서 폴리곤을 삭감해
그때 삭감된 폴리곤을 디테일 표현으로서 법선 맵을 활용할 수 있다.

영상의 장면은 극장 영화 작품 클래스의 약 2억 폴리곤으로 모델링 된 장면을, UE3가 제공하는 폴리곤수 저감 및
법선 맵화 유틸리티를 활용해 약 50만 폴리곤까지 삭감해 디테일을 법선 메핑 한 것.
영상으로 보이고 있는 오브젝트는 50만 폴리곤으로 삭감된 영상이지만 그 리얼리티는 거의 2억 폴리곤이라고 볼 수 있다.

통상의 화상의 텍스쳐 매핑으로 디테일을 표현하는 것과 어째서 다른 것인가. 통상의 텍스쳐 매핑에서는 광원이나 시점이
움직여도 그 디테일의 음영이 인터랙티브에 변화할 것은 아니다. 법선 메핑의 경우는 흡사 texture가 입체와 같이
인터액티브에 음영을 바꾸어 보여 준다. 이것이 폴리곤을 삭감 하고도 리얼리티가 바뀌지 않게 하는 것이다.

덧붙여서 UE3가 채용하는 이 방침은 현행의 3D게임 그래픽스에서도 적극적으로 받아들여지고 있어 구체적인
예로서는 파크라이(Crytek)이나, 내년 발매 예정인 「스프린터 셀 3」(Ubisoft)를 들 수 있다.

















출처= XBOX MAGAZINE