이 페이지는 Directional 불빛으로부터의 shadows를 자세하게 설명합니다.

방향성 불빛들은 야외에서는 태양광이나 달빛과 같은 핵심 불빛으로 사용됩니다. 거리를 보는 것은 일 인칭 혹은 삼인칭 게임(third person game)에서는 매우 중요합니다. 그림자들은 가장 좋은 질과 상황에 맞는 성능 사이에서의 튜닝이 필요합니다.

삼인칭 게임을 위한 근사하게 보이는 그림자 설정을 해 보겠습니다:

여기에 그림자는 매우 훌륭하게 보입니다 !

또한, Shadow Cascades들은 4로 설정되었습니다. Shadow Resolution는 높음(High)으로 설정되고 빛은 Soft Shadows로 사용했습니다.

아래의 장(chapter)들은 방향성 불빛 그림자의 각각의 특성들을 분해했습니다:

• 견고한 그림자들과 부드러운 그림자들
• 그림자 다중 단계 개수
• 그림자 거리는 매우 중요합니다!

hardvssoft

같은 불빛의 설정을 사용하여, Shadow Type을 Hard Shadows으로 바꾸면, 불빛지역과 그림자 지역의 전이는 매우 견고합니다. 즉, 100% 그림자 지역이거나 100% 불빛 지역입니다. 견고한 그림자들은 표현하기는 쉽지만 덜 현실적으로 보입니다.

거리 50과 4단계의 견고한 그림자

cascades

방향성 불빛들을 위해서 유니티(Unity)는 다중 단계 그림자 지도 (Cascaded Shadow Maps) ("병렬 쪼개짐 그림자 지도 (Parallel Split Shadow Maps)"라고도 불림)라고 불리는 것을 사용할 수 있습니다. 이는 특히 먼 시야 거리(viewing distance)에서 매우 좋은 그림자의 질을 제공합니다. 다중 단계 그림자들은 시야 거리를 점진적으로 더 큰 분할지역과 그리고 같은 크기를 갖는 그림자들을 사용하여 시야 거리를 분할합니다. 그 결과 관측자에 더 가까운 오브젝트들이 멀리 있는 오브젝트들보다 더 많은 그림자 지도의 픽셀들을 가지게 됩니다.

아래의 이미지들에서 그림자 픽셀들이 더 좋은 시야를 위해서 견고한 그림자들을 사용하게 될 것입니다.

다중 단계 그림자 지도 들이 사용되지 않는다면, 전체 그림자 거리(여전히 50단위)는 그림자의 짜임새에 균일하게 덮일 것입니다. 견고한 그림자들은 다중 단계 없이 이 와 같이 보일 것입니다:

거리 50의 다중 단계 없는 견고한 그림자

그림자 짜임새의 픽셀들은 모든 곳에서 같은 크기여야 합니다. 원 거리에서 좋게 보이지만 질은 가까운 곳에서 아주 훌륭해 보이지는 않습니다. 그림자 짜임새는 시야 거리 전체를 덮습니다. 시각화 하면 이처럼 보일 것입니다:

다중 단계 없이, 그림자 짜임새가 시야를 균일하게 덮습니다.

그림자의 다중 단계 2 가 사용되면, 전체 그림자 거리는 관측자 주위의 조그마한 덩어리와 먼 곳의 큰 덩어리로 두 개로 나누어 집니다. 다중 단계 2 가 사용된 견고한 그림자는 이와 같습니다:

거리 50에 다중 단계 2 가 사용된 견고한 그림자들(Hard shadows)

성능의 희생으로, 가까운 곳에 더 좋은 그림자 해상도를 얻습니다.

다중 단계 2를 사용한 두 개의 그림자 짜임새가 시야를 다른 크기를 갖는 분할들로 덮습니다.

그리고, 마지막으로 그림자 다중 단계 4를 갖는 경우에는, 그림자 거리가 4개의 점진적으로 더 커진 분할 구역으로 나누어집니다. 견고한 그림자들은 다중 단계 4로 이와 같이 보입니다:

거리 50, 다중 단계 4의 견고한 그림자들(Hard shadows). 이미 살펴본 그림입니다!

다중 단계 4를 사용하고 네 개의 그림자 짜임새가 시야를 다른 크기의 분할 구역으로 덮습니다.

distance

그림자 거리(Shadow Distance)는 방향성 불빛 그림자의 질과 성능 모두에게 매우 중요합니다. 그림자 다중 단계의 개수와 마찬가지로, 그림자 거리는 Quality Settings에서 설정할 수 있으며, 성능이 떨어지는 하드웨어에서도 그림자의 비율을 더 쉽게 낮출 수 있습니다.

그림자들은 그림자 거리의 끝부분에서 희미해지는데, 이는 그림자 처리되지 않은 오브젝트들보다 더 먼 곳에서 희미해 집니다. 대부분의 상황에서는 그림자들은 게임에서 특정 거리보다 먼 그림자들은 잘 알아차리기 힘듭니다!

다중 단계 없는 그림자 거리 20으로 설정된 견고한 그림자들은 아래의 그림과 같습니다. 그림자들은 원 거리에서 희미해 지지만, 그림자의 질은 다중 처리 없는 거리 50에서의 그림자들보다는 훨씬 좋습니다.

다중 단계 없는 거리 20에서의 견고한 그림자

반면, 그림자 거리를 너무 높게 잡으면, 그림자들은 좋게 보이지는 않습니다. 거리를 100으로 설정했을 때 성능은 줄어들었고, 질도 크게 납득 가지 않는 수준입니다. 그 장면에서 어떠한 오브젝트들도 50미터보다 더 멀리 있는 것은 없습니다!

거리 100의 다중 단계 없는 견고한 그림자. 이런(Ouch!)!

다중 단계를 사용한 그림자 지도들이 거리 비율조정에 훨씬 좋습니다. 예를 들어, 다중 단계 4의 카메라 앞의 300 유닛 들을 덮는 부드러운 그림자들은 아래 그림과 같습니다. 이 페이지의 위에서 보다는 더 나쁘지만, 거리를 6배 증가한 것 보다는 더 나빠 보이지는 않습니다(물론 이 장면에서 높은 그림자 거리는 그다지 이치에 맞는 것은 아닙니다).

거리 300의 다중 단계 4의 부드러운 그림자들

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• 출처: 유니티코리아위키 (CC BY-NC-SA 2.0)