매쉬 베이크 마스터리

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매쉬 베이크 마스터리

주의
• 이 가이드는 ‘매쉬 베이크’에 대한 가이드 입니다.
• ‘라이트맵’에 적용시킬 목적으로 이 가이드를 활용해선 안 됩니다.

베이크가 중요한 이유
• 베이크는 건물 짓기로 따지면 기초 공사
• 기초 공사가 부실하면 건물이 무너짐
• 베이크를 잘못 하면…
• 노멀맵 에러로 인한 라이팅 에러
• 매쉬 맵 에러로 인한 각종 필터류 오동작
• 결국 최종 아웃풋 제작에 많은 문제가 생김

파이프라인
• 이전 단계의 결과물로 다음 단계의 결과물을 만드는 일련의 과정
• 앞 단계의 실수를 이후 단계에서 수정하기는 힘들다
• 베이킹의 문제를 텍스쳐링에서 해결하기는 힘들다
• 텍스쳐링이 망하면 셰이딩, 라이팅이…
• 라이팅이 망하면… 와장창
모델링 베이킹 텍스쳐링 라이팅

노말을 이해하면 베이크가 보인다
• 버텍스 노말과 노말 보간을 먼저 알아야 합니다
• 제대로 된 이해를 위해 버텍스와 포인트의 구분이 필요합니다

버텍스는 폴리곤, 폴리 라인에 귀속된다
• 흔히 버텍스라고 부르는 것은 사실 포인트
• ‘진짜 버텍스’는 폴리곤의 꼭지점
파란 점이 포인트
자주색 동그라미가 버텍스
후디니는 이 두 가지를
명백하게 구분해서 사용

같은 위치의 버텍스
• 같은 포인트를 참조하는 버텍스는 그 위치가 같습니다
• 하지만, 노말은 다를 수 있습니다
• 즉, 같은 지점에 위치한 버텍스가 여러 방향을 볼 수 있다

보간
?
점과 점 사이의 포지션, 노말 값을 알아내는 방법
보간 (Interpolation)

노말의 보간
• 두 점이 같은 방향일 때는 어렵지 않습니다

노말의 보간
• 두 점이 다른 방향일때는 이렇게 됩니다

세 점 사이의 보간…
• 예시는 2점으로 했지만, 실제 보간은 3+개의 점에서 일어남
• 면의 최소 단위가 삼각형이기 때문
• 복잡한 공식이 있음.

예제로 사용할 간단한 매쉬

베이크 옵션

베이크 옵션
위쪽 절반:
글로벌 옵션
모든 베이커에 적용
아래쪽 절반:
베이커 별 옵션
맵 별 베이커 마다
별도 적용

매쉬 인풋 세팅
• 머티리얼 혹은 매쉬 단위로 선택 가능
• 하지만 매쉬 단위 선택은 불편
• 섭디 기본 베이커는 머티리얼 별로 베이크가 불가능
• 섭페는 디폴트가 머티리얼 별 베이크.
• 일해라 어도비

레이 세팅
• 베이크 시 매쉬 표면에서 쏠 광선의 옵션입니다.
• Set distance with:
• Values: Frontal Value, Rear Value를 사용합니다.
• Relative toboundingbox옵션과연계됩니다.
• Cage Path
• 광선이도달할영역을별도의매쉬로지정합니다.
• Ignore Backface: 광선을 쏘다 뒷면인 매쉬를 만났을 때 멈출지 말지 결정합니다.
• 켜 두는 것을 추천합니다.
• Match: 이름이 같은 매쉬끼리 베이크 할지, 전체 매쉬를 대상으로 할 지 결정합니다.
• Use skew correction
• 필요한 경우가 있으니 뒤에 살펴봅니다.

레이 거리를 잘못 잡는 경우 발생하는 에러
Frontal: 0.000001

옳게 된 광선 거리

또 다른 문제 발생
노말맵을 적용시켜 보니…
모서리 부분 노말 라인이 갈라지는 현상 발생.
즉, 이전 베이크도 완벽한 결과물이 아니다.

Average Normal

Average Normal은 만능이 아니다
일단 모서리 문제가 사라졌으니
일견 괜찮아 보이는 상태

하지만…
눈에 띄게 좁아진 윗면
비틀림 현상 발생

문제 상황 정리
Average Normal 켬 Average Normal 끔
비틀림 현상 O X
모서리 블리딩 X O

모서리 블리딩이 생기는 이유
광선이 안 닿는 영역
광선이 두 번 닿는 영역

비틀림 현상이 생기는 이유
Average Normal
노말 보간
주의: 이전 슬라이드에서도 노말 보간은 일어남!
단지 같은 두 값을 보간해 봐야 여전히 같은 값이 나올 뿐
디테일이
이상하게 나온 부분의
보간된 노말을
유심히 살펴보자

치우친 건 좋지 않다

두 가지 방법이 존재
1. Skew Correction 맵 사용
2. 보조 엣지가 추가된 베이크용 로우매쉬 사용
1번 방법 2번 방법
사용 난이도 머티리얼, UDIM 타일 수에 비례 어려움
관리 편의성 머티리얼, UDIM 타일 수에 반비례 편리
퀄리티 중 고

Skew Correction

핵심 아이디어
• 어떤 부분은 기존에 부여된 노말에 보간된 노멀을 사용하고…
• 또 어떤 부분은 버텍스 좌표로 계산한 표면에 수직인 노말을 사용
• 그 부분을 이미지로 컨트롤 하는 것이 바로 Skew Correction 맵
보간된 노말 폴리곤 수직 노말 이런 상태의 노말로
베이크

간단하게 만드는 법
직접 그리는 방법이 있습니다.

결과물
• Average Normal 킨 상태에서 베이크
• 모서리 블리딩 문제 없음
• 디테일 비틀림 문제 없음

두 번째 방법
• Average Normal 끈 상태로 Height 맵을 베이크
하이트맵에서 0.5 이상인 부분을 추려낸다
Threshold 노드를
사용하면 편리

Skew맵으로 세팅 후 베이크
• 이전 방법 처럼 깔끔한 노말 맵 획득 성공
하지만 Skew 맵을 활용한 베이크에는
큰 문제가…

머티리얼이나 UDIM 타일이 다수라면..?
• 베이크 해야 할 머티리얼이나 UDIM 타일이 많다면…?
• 머티리얼 x UDIM 만큼 Skew 맵을 만들어야 함
• 대부분의 베이커에서 skew맵을 머티리얼/UDIM 단위로 지원하지 않음.
• Skew 맵은 1개의 인풋만 받는 경우가 대부분인 점을 떠올려 봅시다.
• 작업의 양 증가
• 자동화 불가능
• Skew 맵 제작 자체도 자동화가 안 되지만, 베이크도 타일/머티리얼 별로 다 따로 해야 함!

Skew맵은 이럴 때 쓰자
• Skew 맵을 제작해야 하는 수가 적을 때
• 많아지면 많아질수록 관리하기 힘듭니다.
그리고 뒤이어 소개할 베이크용 매쉬 제작을
완벽하게 이해하도록 합시다

베이크용 로우 매쉬 제작

원리

노말 보간의 결과
모서리 부분은
노말 보간이
정상적으로 일어남
평면 부분은
노말 보간이
일어나지 않음

토폴로지 변형의 의미
토폴로지가 변형되지 않음 토폴로지가 변형됨

토폴로지 변형에 따른 UV 변동

• 이후 Average Normal을 키고 베이크 하면…
어떤 문제도 없는 깔끔한 베이크가 나옵니다!
물론 수많은 skew 맵도 필요 없습니다.

중요 사항!
• 폴리곤 베벨(Bevel) 등으로 노말의 방향성이 베이크 매쉬와 달라지면 노말 맵 적
용시 이상하게 보일 수 있음
• 최적화 매쉬와 베이크 매쉬의 토폴로지와 노말 모두 일치시켜야 함!
• 후디니에선 Attribute Transfer 노드로 간단하게 해결 가능
PolyBevel 직후 노말의 방향성이
다른 상태
노말의 방향성이
같은 상태

결론
• Skew Map 지옥에 빠지기도 싫고…
• 제대로 된 베이크를 반드시 얻어야 한다면
• 총 세 가지 매쉬가 필요
• 페인팅용 최적화 로우 매쉬
• 하드엣지 베벨 처리 된 베이크용 매쉬
• 하이폴리 매쉬

이 작업을 언제 다 하나요…?
• 이 작업을 위한 후디니 어셋을 만들었습니다.
• 다른 툴은… 직접 하시는 수 밖에… ( ͡°͜ʖ͡°)
첨부 파일에서 다운로드 하세요
$HOME/Houdini x.y.z/ otls 폴더에 넣으면 됩니다
(코스 수강생 한정)
깔끔하게
잘 나옵니다

UV와 Seam Line의 관계

모서리 문제가 아니여도 생기는 UV Seam
• 박스가 있으면 주사위로 펼치고 싶은 게 인간의 본능

하지만…
특정 부위에 UV 라인이 보이는 문제가 생깁니다.

첫 번째 이유
• Dilation Width가 너무 낮을 경우 발생
이것들의 발생 원인은
Dilation Width와는 무관

UV와 매쉬를 보자
색이 같은 라인이
서로 같은 지점
규칙이 보이시나요?

UV와 매쉬를 보자
문제 없는 곳: UV가 나눠진 곳
문제 있는 곳: UV가 합쳐진 곳

왜 이런 일이 생기나
같은 포인트로 이어진 엣지에서
여러 면을 바라보고 있음
즉, 노말 맵을 구울 때도 여러 면을 바라보고 있다면…
아주 당연히 여러 군데에다가 기록을 해야 함

하지만 UV가 붙어 있다면…
두 개의 위치에 기록해야 할 노말이
한 군데에 기록되게 됨
하나의 기록이 다른 하나의 기록을 덮어 쓰는 셈
그리고 그 순서는 알 수 없다.

노말이 갈라지면  하드 엣지라면…
하드 엣지인 부분은
UV를 찢어 줘야 합니다.

아주 깔끔해진 노멀 맵

그 외 심라인 이슈
512 1024
해상도가 낮을 경우도 심라인이 두드러지는 경우가 있습니다.
텍셀 밀도와 관계된 이슈이기 때문에 해상도가 높아도 일어날 수도 있고
해상도가 낮아도 안 일어날 수도 있습니다.
텍셀 밀도에 주의를 기울이도록 합시다.

픽셀 정렬
살짝 이상한 셰이딩
끊어져있음.
아주 희미한 심라인

생기는 이유
• 텍스쳐 보간 때문
각 셀을 하나의 큰 픽셀로 취급
UV의 좌표가 픽셀의 왼쪽 위 좌표와 일치하지 않다면
UV 밖 픽셀과 보간이 발생 (쉽게 말해 값이 섞인다)
이 현상은 UV 조각의 경계에 걸친 픽셀이 영향을 주는 곳에서 발생
해당 장소 이외에는 발생하지 않음

해결 방법
• UV 좌표를 타겟 해상도에 맞춰 재정렬한다
이렇게 재정렬하면 옆의 픽셀과 섞이지 않고 온전한 값을 얻게 됨
물론 패딩이 최소 1칸 있어야 더 완벽함.
후디니로는 간단하게 가능하지만…
다른 툴은 모르겠습니다.

주의사항
1. 낮은 타겟 해상도를 기준으로 맞춘 값은 그보다 높은 해상도에도
정상적으로 적용됩니다.
1. 이건… 소인수분해를 하시면 이해할 수 있.. 읍읍
2. 아무래도 UV좌표를 좀 흔드는 것이다 보니 적용 후 확인이 반드시
필요합니다.
1. 확인 후 겹치는 곳이 없는 경우에만 적용해야 합니다.
2. 겹친다면 타겟 해상도를 높여보거나, 아예 픽셀 정렬은 포기하셔도…
3. 어차피 티 나는 경우 거의 없음..

표시 안 해주면 대부분 모름… ㅋ
확대 해서 그나마 이정도 식별이 가능

By Mesh Name 베이크

문제상황
• 근데 이상한 부분이 있습니다

문제상황
• 등짝을 가려진 부분을 보자
섭페엔 게시일 기준
극히 최근에 추가된
매쉬별 따로보기 기능

원인
• 매쉬간의 거리가 가깝거나, 겹쳐 있어서 서로 간섭하는 것
Matching by Name - Substance Bakers (substance3d.com)
헬멧 안쪽 머리카락의 노말이 헬멧에 묻어 나옴

원시적 해결 방법
• 다 따로 베이크 하고 포토샵으로 합치기…
• 자세한 설명은 생략합니다.
• 이렇게 하고 싶지 않습니다.
• 하지만, Match by name 기능을 모르면 이렇게 해야 합니다!
• 오체분시 테크닉도 있긴 한데, 그건 그것대로 적용이 어려운 이유가 있음.
• 역시 설명은 생략합니다. 해당 문제 해결의 정공법이 아닙니다.

스마트한 해결 방법
• 각각의 매쉬를 분리시켜 굽는 것 효과를 낼 수 있습니다.
• 매쉬의 이름을 맞춰서 말이죠.
Box1_low
Box2_low
Box1_high
Box2_high

이름 매칭 결과

이름 매칭 규칙
• 이름 매칭은 1:1 매칭만 되는게 아닙니다
• 1:多 매칭도 가능
로우폴리 이름 매칭 되는 하이폴리 이름 매칭 안 되는 하이폴리 이름
•body_low •body_high
•body_high_top
•body_high_1
•body_high_2
•body-high
•body_top_high
•Head_low •Head_high •head_high
•Leg_low_top •Leg_high
•Leg_high_top
•Leg_high_high_top
•Leg_top_high

요약
• 로우폴리 이름이 <매쉬 이름>_<low 접미사>인 경우
• 하이폴리 이름은…
• <매쉬 이름>_<high 접미사>
• <매쉬 이름>_<high 접미사>_<추가 접미사>
• 이 두가지 형태가 가능하며
• 매쉬 이름과 접미사의 구분은 밑줄(_)로 한다
• 하이픈(-)은 구분자로 취급하지 않음

Cage 사용 시기와 방법

이름 베이크는 만능이 아닙니다
• 대표적으로 이름 베이크를 쓰기 애매한 경우: 손
광선 거리가 길면 간섭
광선 거리가 짧으면
경우에 따라 디테일이 잘림
매쉬 이름 매칭을 하려니
한 덩이라 불가능

매쉬로 각 부분의 최대 광선 거리를 조절
• 이럴 때 사용하는 것이 케이지
• 케이지를 사용하면 숫자로 광선 거리 조절하는
옵션이 비활성화
• 대신 케이지 매쉬를 인풋으로 받음
• 케이지 매쉬는 토폴로지, UV등이 없어도 됨
• 케이지 매쉬는 하나의 닫힌 면으로 구성하는
것이 좋음.

하나의 닫힌 면
• 예제 매쉬는 두 매쉬가 겹치는 부분이 있음.
Boolean
Intersect

하나의 닫힌 면
• 이런 매쉬는 간혹 문제가 생기기도 하니 통으로 합쳐줍니다.
Boolean-Union으로
제작 VDB 사용

Occlusion 베이커들

Self Occlusion AO
Bent
Normal
Thickness Curvature
Only Same
Mesh Name
Always
일부 베이커의 특징
• AO, Bent Normal, Thickness, Curvature는 별도의 Self Occlusion 항목이 있음
• 이건 옵션에 따른 차이를 눈으로 보기만 해도 감이 옵니다.

옵션을 다르게 써야 하는 이유
1. 셰이더 인풋으로 사용 시 결과가 명확하게 다름
1. Bent Normal의 경우는 필요에 따라 Self Occlusion 항목을 켜야 함
2. 애니메이션 되는 매쉬의 경우 움직임을 고려하여 분리
1. 베이크는 매쉬가 정지한 상태로 하게 되는데, 매쉬가 움직여버리면 Self
Occlusion-Always로 베이크한 AO를 사용해 맵핑을 한 텍스쳐가 이상하게
보일 수 있음.

AO-Ground Plane옵션 역시 마찬가지
• 바닥이 있는 것 처럼 할지, 없는 것 처럼 할지, 둘 다 쓸지…

요점
• 섭디 베이커는 같은 베이커라도 필요한 만큼 추가가 가능
• 그러니 같은 베이커, 다른 옵션의 맵이 필요하면 필요한 만큼 쓰자
아래에서 더블클릭하면 베이커별 옵션 변경 가능

AO, 월드노말, 커버쳐 특이사항
• 이전에 구워둔 노말 맵을 인풋으로 받습니다.
• 입력 안 해도 일단 구워는 짐.

이전 베이커에서 가져오기
• 해당 베이커 전에 노말 베이커를 추가한 뒤 사용합시다

탄젠트 스페이스 플러그인

탄젠트 스페이스 플러그인?
• Compute Tangent Space per Fragment 옵션이 섭디에는 없습니다.

설정하는 방법은 있습니다
• 탄젠트 스페이스 플러그인을
변경하면 됩니다.

플러그인 별 설명
플러그인 이름 특징
mikkunrealtspace Compute Tangent Space per Fragment 옵션을 킨 것과 같음. 언리얼 엔진용
mikktspace 블렌더의 베이크 방식과 동일. 엔진을 제외하고선 이 방식을 사용하면 됨.
unitytspace 유니티 엔진용 플러그인

마지막 매쉬 체크사항
삼각형화

삼각형화가 중요한 이유
• 사각형은 평면이 아닐 수 있기 때문
• 때문에 처음에 봤던 이런 보간을 제대로 할 수 없습니다.

삼각화를 하고 나면…
• 보이는대로 노멀도 정리가 됩니다

그래서 자동 삼각화를 하는데….
• 자동은 항상 문제가 있습니다.
• 이렇게 해야 하는데… 이렇게 하는 경우가 생김

그래서 자동 삼각화를 하는데….
• 원래 토폴로지를 생각하면 명백한 오류
• 하지만 그냥 자동으로 대각선 그리는 것이라 컴퓨터는 이상을 모른다

이런 이유로…
• 자동 삼각형화는 믿지 맙시다.
• DCC 툴에서 삼각형화를 하고 넘어가야 합니다.
• 하이 매쉬 역시 마찬가지. 로우, 하이 둘 다 삼각화를 합시다.
• 최적화 매쉬는 필요 없다고 생각할 수 있는데…
• 게임 엔진에 넣을 생각이라면 이 쪽도 해주는 편이 멘탈에 이롭습니다.

이 내용이 유용하셨다면 다른 유용한 것도 살펴 주시길 바랍니다.
주소는 설명란에 있습니다.

이 슬라이드도 끝
더 이상의 베이크 고생도 끝
추가할 내용 있으면 보강해서 다시 옵니다

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Editor's Notes