올바른 3D 모델링 기법 선택: 디자이너를 위한 가이드

3D 모델링은 디지털 3차원 객체를 생성하는 것으로 간단히 정의할 수 있습니다. 수많은 할리우드 블록버스터, 컴퓨터 게임, 전 세계 디지털 프린트 산업에서 목격했듯 3D 모델링이 증가하고 있음은 의심할 여지가 없습니다.

3D 모델링 증가는 쉬워지고 있다는 뜻일까요? 글쎄요, 꼭 그렇진 않습니다. 3D 모델링은 꽤 복잡합니다.

디자이너와 3D 아티스트들은 치열한 경쟁 산업에서 입지를 다지기 위해 다양한 유형의 3D 모델링을 도입하고 있습니다.

초보자와 전문가 모두 VR(가상현실)과 AR(증강현실), 게임 디자인, 3D 프린팅, 건축 렌더링, 제품 마케팅, 애니메이션, 심지어 영화까지 3D 모델링을 수용하고 있습니다.

이 블로그 포스트는 최고의 3D 모델링 기법 유형에 대한 질문에 답하고자 합니다. 시작해볼까요!

3D 모델링 역사

모델링 업계의 주요 돌파구는 1960년대 컴퓨터 지원 설계 시스템(CAD)이 상용화되면서 목격되었습니다.

1963년 스케치패드의 두뇌 이반 서덜랜드(Ivan Sutherland)는 '로봇 제도사(Robot Draftsman)'를 소개했는데 이는 혁명적인 인터페이스를 가졌습니다. 이는 컴퓨터가 엔지니어링에 유용할 수 있고 디자이너와 아티스트의 상호작용에도 잠재적으로 유용할 수 있음을 의미했습니다.

그다음 해 IBM과 제너럴 모터스는 차량 제조 속도 향상을 목표로 DAC 1(Design Augmented Computer)을 내놓았습니다. 출시 반응은 긍정적이었습니다.

1968년 서덜랜드와 데이비드 에반스(David Evans)가 최초의 3D 그래픽 회사 '에반스 앤 서덜랜드(Evans and Sutherland)'를 설립했습니다. 주로 시스템 실행을 위한 하드웨어 생산에 집중했지만 나중엔 해당 시스템용 소프트웨어도 생산하기 시작했습니다.

3D 모델링이란?

3D 모델링은 가상 공간에서 소프트웨어를 사용해 임의의 객체나 표면의 3차원 디지털 표현을 생성하는 컴퓨터 그래픽 기법으로 설명됩니다. 3D 모델링은 수동으로 또는 컴퓨터 지원 소프트웨어를 사용해 자동으로 수행할 수 있습니다.

3D 모델링은 주로 비디오 게임, 엔지니어링, 상업 광고, 일러스트레이션, 건축 렌더링에 사용됩니다.

복잡한 모양의 극도로 디테일한 모델(게임 및 애니메이션)은 정제를 위해 다른 소프트웨어로 익스포트할 수 있으며, 일부 상황에서는 아티스트가 3D 렌더링이라 불리는 프로세스로 2D 이미지를 렌더링할 수 있습니다.

3D 모델링의 목적은?

객체를 디지털 형태로 변환하는 명백한 역할 외에도, 3D 모델링은 개인적, 조직적 차원에서 다양한 목적을 가집니다.

1. 제품 프레젠테이션 - 3D 모델링은 디자인 팀이 제품을 사실적으로 프레젠테이션하도록 돕습니다. 예비 고객이 다양한 각도에서 제품을 평가할 수 있습니다.
2. 유연성 - 기능과 디자인을 버튼 하나로 추가/삭제할 수 있습니다.
3. 더 높은 효율성과 품질. 손그림 스케치와 3D 효과 결합으로 재작업 감소와 컨셉부터 최종 제품까지 리드 타임 단축.
4. 프로젝트 승인과 마케팅에 좋음. 작고 미세한 디테일이 매우 설득력 있습니다. 2D와 달리 3D의 생생한 이미지는 잠재 고객 마음 속에 오래 남습니다.
5. 실물 같은 특징(가구, 장식, 매력적인 뷰, 벽 페인트)은 인테리어 디자이너에게 축복입니다.

3D 모델링 주요 유형은?

원시 모델링(Primitive Modeling)

원시 모델링은 기본 도형을 사용해 원하는 디지털 객체를 만듭니다. 기본 불리언 프로세서를 활용해 기존 도형들을 결합해 빼기와/또는 결합으로 다양한 모양과 윤곽을 생성합니다.

폴리곤 모델링(Polygonal Modeling)

X, Y, Z 차원을 통합해 모양과 표면을 정의함으로써 폴리곤 모델링은 폴리곤 메쉬 이론을 가이드로 사용합니다.

와이어 메쉬를 사용해 원하는 모양을 얻으며 주로 스캔라인 렌더링에 사용됩니다. 폴리곤 모델링은 초보자에게 어려울 수 있습니다.

유리 B-스플라인 모델링(Rational B-Spline Modeling)

유리 B-스플라인 모델링은 가장 일반적인 3D 모델링 유형 중 하나입니다. 기하학적 형태 결합과 조정을 기반으로 해 배우기와 마스터하기가 더 쉽고 다양한 배경을 가진 사람들 사이에서 인기가 있습니다.

비균일 유리 기저 스플라인(NURBS)

NURBS 모델링 방법은 수학적 방정식 기반으로 ELEGANT하게 돋보입니다. 독립적 기능성이 유연성을 제공하면서 디자이너가 원하는 모양을 얻기 위해 인간 개입을 추가할 수 있게 합니다.

서페이스 모델링(Surface Modeling)

서페이스 모델링은 컴퓨터 지원 설계(CAD) 방법에 속하며 다양한 표면 정의에 있어 한 단계 진보했습니다. 모델링 소프트웨어가 매끄러운 표면을 계산하고 접평면 경우 컨트롤 포인트와 컨트롤 패널을 사용합니다.

서페이스 모델링은 실제 상황에선 불가능한 복잡한 표면의 시각적 표현 생성 능력이 있습니다. 모델링 방법은 다소 복잡하고 높은 훈련 수준을 요구합니다.

와이어프레임 모델링(Wireframe Modeling)

와이어프레임 모델링은 정점 네트워크의 모양을 통해 현실 세계를 표현합니다. 단일 면은 최소 3개 정점을 가지며 모든 정점은 최소 한 번 나타나야 합니다. 와이어프레임 모델링은 더 높은 계산적 니즈와 정규 훈련을 요구합니다.

솔리드 모델링(Solid Modeling)

솔리드 모델링은 구, n자형 프리즘, 큐브 같은 조잡한 모양을 통합해 작동합니다. 디자이너는 솔리드 모델의 2D 스케치로 시작해 3D 피규어로 돌출시킵니다.

평평한 표면과 일관된 반경이 필요한 복잡한 객체에 솔리드 모델링이 유용합니다. 솔리드 모델링은 꽤 사용자 친화적이며 광범위한 훈련이 필요하지 않습니다. 낮은 삼각형 수로 인해 계산 요구사항이 낮습니다.

7가지 고급 3D 모델링 기법

아래 논의될 3D 모델링 유형들은 모델 자체에 크게 의존하지 않고 모델 조각의 목적에 의존합니다.

1. 3D 조각(3D Sculpting) – 3D 조각은 3D 아티스트들 사이에서 인기가 높아졌습니다. 3D 조각은 여러 디테일 레벨을 조각해 초현실적이고 구별 불가능한 객체를 렌더링할 수 있습니다. 마스터하는 데 시간 걸리는 놀라운 기술이 필요합니다.
2. 폴리곤 모델링(Polygon Modeling) – 폴리곤 모델링은 가장 흔히 사용되고 가장 다재다능한 기법으로 충분한 이유가 있습니다. 정밀한 치수 생성에 적합하며 3D 조각과 결합해 훌륭한 결과 생산 가능.
   모델링 소프트웨어 90%가 이 기법에 적합. 원본 객체 지오메트리 위에 추가 레이어가 서브디바이드된 로우 폴리 객체의 폴리곤 메쉬를 제한.
3. 직물 시각화(Fabric Visualization) – 다양한 객체 텍스처와 피팅 기초로 인해 사실적으로 시각화하는 건 꽤 어렵습니다. 마블러스 디자이너(Marvelous Designer) 같은 프로그램들은 지금까지 생산된 모든 가죽과 직물의 다양한 템플릿과 데이터베이스를 가지고 있어 가장 복잡한 디자인도 시뮬레이션합니다.
4. 스플라인 모델링(Spline Modeling) – 또 NURBS 모델링 기법으로 알려진 스플라인 모델링은 컨트롤 포인트로부터 곡면을 생성해 가장자리 대신 여러 곡선 간 링크를 생성하는 것으로 알려졌습니다. NURBS는 테이블, 찬장, 서랍 등 여러 모듈러 파트를 가진 모델 처리에 강점.
5. 절차적 모델링(Procedural Modeling) – 절차적 모델링은 자동화 극대화를 목표로 합니다. 유기적으로 보이는 객체 결과. 모델의 기원이 상상한 모양과 컨셉이 아닌 기존 가이드라인에서 나옵니다.
   절차적 모델링은 알고리즘적 성격이며 쉐이딩과 연결됩니다. 후디니(Houdini) 3D 스위트가 이 기법에 사용되는 일반 소프트웨어 예시.
6. 3D 스캐닝(3D Scanning) – 아직 개발 중이지만 3D 스캐닝은 업계에서 가장 독특한 기법 중 하나입니다. 디자이너가 소프트웨어로 사진을 스캔하고 알고리즘으로 객체를 3D로 생성.
   하지만 이 기법에 사용되는 알고리즘은 버그에 취약하고 불완전합니다.
7. 박스 모델링(Box Modeling) – 박스 모델링은 객체 전체 모양을 한 번에 조작하는 걸 강조합니다. 클래식 도구로 구와 큐브 같은 원시 객체로부터 모양 생성. 로우 폴리 모양은 개별 정점과 면을 제어하므로 꽤 기계적. 하드 서페이스 건축 시각화와 인공 제품에 가장 잘 작동. 서브디비전 서페이스 모델링과 돌출, 루프 컷 생성, 베벨링 같은 도구와 결합하면 단순 지오메트리가 케이지처럼 됩니다.

기타 기법

시뮬레이션(Simulation)

시뮬레이션은 주로 바다, 천 시뮬레이션, 불과 연기, 유체, 소프트 바디, 자동차 충돌 같은 물리 시뮬레이션 등 다른 객체들에 사용됩니다. 컴퓨터가 다른 물리적 객체들과 파라미터들이 시간 경과에 따라 상호작용하는 설정에 따라 프레임당 발생하는 일을 계산합니다.

키트 배싱(Kit Bashing)

키트 배싱은 주로 다른 모델링 기법들로 만든 객체 디테일링에 사용됩니다.

사진측량(Photogrammetry)

사진측량은 모든 가능한 각도에서 균등한 조명 조건으로 사진을 찍는 카메라를 활용해 프로그램에 입력해 해석하고 3D 모델을 생성합니다.

이 기법이 사실성에 가까워 텍스처와 UV 맵도 생성 가능. 주변 환경으로 인해 UV 맵은 광범위한 정리가 필요. 새 메쉬와 리토폴로지로 맵 재생성.

불리언 모델링(Boolean Modeling)

시작, 잘라내기, 추가로 단순 모양 생성. 불리언 모델링은 차집합, 교집합, 합집합으로 모방 시간 단축.

3D 모델을 어떻게 만드나?

디자이너와 3D 아티스트들은 3D 모델 생성의 두 가지 주요 방식을 수용했습니다. 첫째, 실제 상황의 객체를 가져다 3D 스캐너로 디지털 모델로 전환. 둘째, 소프트웨어와 기하학적 데이터로 솔리드 모델 구축.

3D 스캐닝

3D 스캐닝으로 디자이너는 실생활 객체, 사람, 환경의 디지털 복사본 생성 가능. 기존 워크플로에 애드온으로 자주 사용, 검사, 터치업, 편집. 3D 스캐닝은 스캐너 기술과 빌드에 따라 다양. 최신 스마트폰들은 내장 3D 스캔 기능 보유.

3D 모델링

3D 모델링은 전문 소프트웨어로 스크래치부터 모델 설계.

CAD 소프트웨어

CAD 소프트웨어는 주로 설계와 기술 문서에 사용돼 수동을 자동 문서화로 대체. CAD 소프트웨어는 포토리얼리스틱하게 컨셉 시각화 지원.

CAD 기능 에는 변경 관리 기능, 설계 문서 도구, 설계 방법, 현대적 사용자 인터페이스 포함.

디지털 조각(Digital Sculpting)

디지털 조각은 주로 매끄럽고 유기적인 표면의 초현실적 모델 생성에 사용. 폴리곤 메쉬를 비틀기, 밀기, 당기기, 추가 지오메트리 추가로 조작해 유기적 구조 모방. 디지털 조각은 시간 많이 걸리고 훌륭한 조각 객체 나오게 하려면 세심한 기술 필요.

유기적 모양 조각(Sculpting Organic Shapes)

유기적 모양 조각 컨셉은 점토 조각과 꽤 유사. 유기적 스캔은 사진측량으로 복구해 객체에 자연스러운 터치 추가. 예: 덴트와 스크래치

3D 모델링 어떻게 시작하나?

3D 모델링은 진입 장벽에 대한 공통된 오해들을 가지고 있습니다. 괜찮은 프로세서와 좋은 그래픽 카드를 가진 노트북이면 가상 세계 여정 시작에 충분합니다.

블렌더(Blender) 같은 무료 소프트웨어 옵션들도 품질 좋은 도구 제공.

자주 묻는 질문

3D 디자이너의 역할은?

3D 디자이너의 주요 일은 클라이언트 지시사항과 요구사항에 기반해 모델 생성. 디자이너는 손그림 기법, 다양한 소프트웨어, 3D 컴퓨터 모델링 기법 조합으로 최종 제품 생성.

손그림이나 더 고급 프로그램 사용 결합으로 원하는 결과 달성 가능. 디자이너는 잠재 클라이언트 위한 컨셉 피치에도 참여해야 함.

가장 사용자 친화적인 3D 모델링 소프트웨어들은?

Cinema 4D - 거대한 커스터마이징 가능하고 직관적인 기능으로 Cinema 4D는 아마도 가장 초보자 친화적인 3D 모델링 소프트웨어로, 사용자가 니즈에 맞게 조정 가능.

Z Brush - Z Brush는 광범위한 2D 및 3D 모델링 도구. 프로세서 과부하 최소화하는 겹치는 기능들로 돋보임.

Blender - 블렌더는 처음에 아티스트들과 소규모 팀들 위해 만들어졌고, 블렌더는 다양한 도구를 가진 무료 오픈소스 프로그램.

배우기 가장 쉬운 3D 모델링 소프트웨어는?

니즈에 맞는 최고의 소프트웨어 선택하려면 가진 모델링 기술 파악. 초보자에게 3D 소프트웨어 유형이 쉬울수록 좋음.

Tinker CAD – Tinker CAD는 무료이고 매우 직관적인 기능 가진 인기 소프트웨어. 기초 가이드하며 빠르고 쉬움.

Vectary – 드래그 앤 드롭 기반 플랫폼으로 비디오 게임 디자인, 그래픽 디자인, 제품 디자인 영감 받은 도구로 렌더링 지원.

Morphi – 컴퓨터보다 태블릿 사용 편한 디자이너들에게 축복. Morphi는 배우기 쉽고 기능적 모델 거대한 데이터베이스 보유.

CAD 크라우드(CAD Crowd)가 어떻게 도우나?

CAD 크라우드 플랫폼은 개인과 기업이 수수료로 3D 디자이너 고용해 모델링 작업량 일부 처리할 수 있는 길 제공. 디자인 콘테스트와 제출 리뷰 글로벌 게시 가능.

결론

다양한 3D 모델링 기법 유형들은 포토리얼리스틱 디지털 객체와 결과 생성 목적으로. 모든 건 디자이너와 그들의 스킬셋에 달렸습니다.

두 가지 이상의 3D 모델링 유형 조합이 객체 기반으로 훌륭한 결과 보장.

3D 모델러들은 원하는 결과 달성을 위해 선택할 도구 무기고 보유. 니즈에 맞는 올바른 도구 찾는 건 당신 몫. 기억하세요, 기법이 더 유능할수록 배우는 건 더 복잡합니다.