PBR materials에 익숙하다면, 예를 들어 Blender, Unity, Substance 같은 다른 프로그램에서 사용해본 적이 있다면, Metallic Roughness와 Specular Glossiness라는 두 가지 workflow가 있다는 것을 알고 있을 것입니다...
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안녕하세요! PBR materials에 익숙하다면, 예를 들어 Blender, Unity, Substance 같은 다른 프로그램에서 사용해본 적이 있다면, Metallic Roughness와 Specular Glossiness라는 두 가지 workflow가 있다는 것을 알고 있을 것입니다. 어떤 workflow를 사용하는지에 따라 특정 정보를 지정해야 합니다.
Unreal에서는 Metallic workflow를 사용하기 때문에, Material에서 최소한 Base Color, Metallic, Roughness 정보를 지정해야 하며, 선택적으로 특정 Texture를 통해 세부 표현을 위한 Normal Map을 추가할 수 있습니다. 그러나 기본 Material을 만들고 싶다면 방금 언급한 처음 세 가지 채널만 설정하면 됩니다.
항상 Metallic 채널부터 시작하는데, 여기서 0은 비금속을, 1은 순수 금속을 의미합니다. Base Color는 비금속 객체의 기본 diffuse 색상을 정의하고, 금속의 경우에는 specular 반사의 색조를 결정합니다. Roughness 매개변수는 표면의 거칠기를 지정하는데, 0이면 완전히 매끄럽고 반짝이는 표면, 1이면 매우 거친 표면으로 매트하게 보입니다. 예를 들어 완벽한 거울을 만들려면 순수 흰색, Metallic = 1, Roughness = 0을 사용하면 됩니다.
그러나 Unreal Materials에는 Specular 채널도 있는데, 이것은 약간 혼란을 줄 수 있습니다. 특히 Specular Glossiness가 다른 PBR workflow의 이름이라는 점을 고려하면 그렇습니다. 또한 순수 금속 Material을 사용할 경우 Specular 값을 변경해도 아무런 효과가 없는 것처럼 보입니다. 그렇다면 이 컨텍스트에서 Specular 매개변수는 무엇을 위한 것일까요? Unreal Engine에서는 이 값이 비금속 materials의 기본 반사율을 제어하는 데만 사용됩니다. 따라서 Metallic이 1로 설정된 경우 이 매개변수는 완전히 무시됩니다.
따라서 금속 material의 경우 올바른 설정은 Metallic을 1로 하고, specular 반사의 색상은 Base Color로 정의하며, 표면의 광택 정도에 따라 Roughness 값을 선택하는 것입니다. 반짝이는 금속에는 낮은 값, 매트하거나 브러시 처리된 금속에는 높은 값이 적합합니다. 이런 조건에서는 Specular 매개변수는 아무런 영향을 주지 않습니다.
비금속 materials의 경우, Specular은 반사 강도의 기본 값을 제어할 수 있습니다. 새로운 Unreal Materials에서 기본값은 0.5이며, 이는 4%의 specular 반사율을 의미합니다. 이 설명은 Unreal의 온라인 문서에서 직접 가져온 것인데, 오히려 혼란을 더 크게 만듭니다. 어떻게 Specular 필드의 0에서 1 사이 값 중 0.5가 4%에 해당하는 것일까요? 0.04여야 하지 않을까요?
사실 Unreal에서 사용되는 실제 반사율 값은 Material에서 설정한 Specular 값에 0.08을 곱한 값입니다. 0.08은 Unreal에서 비금속 재료가 입사각 0, 즉 표면을 정면에서 볼 때 가질 수 있는 최대 반사율을 나타냅니다. 각도가 커질수록 반사율도 증가하며, 이는 Fresnel 법칙에 따라 Unreal이 자동으로 처리합니다. 따라서 이 필드는 정면에서 볼 때 표면의 반사율을 0%에서 8% 사이로 설정하는 것입니다.
어쨌든 기본값 0.5, 즉 4% 반사율은 플라스틱, 유리, 고무, 나무, 세라믹, 인간 피부 등 대부분의 비금속 materials에 적합합니다. Specular 값을 1로 설정하면 최대 8% 반사율이 되며, 이는 일반적으로 다이아몬드, 일부 보석 및 극소수의 다른 재료에서만 볼 수 있습니다. Specular 값은 입사각 0에서 2% 반사율에 해당하는 0.25 이하로는 설정하지 않아야 합니다.
결론적으로 Specular은 빛 반사의 강도를, Roughness는 그 반사가 얼마나 선명하거나 퍼져 보이는지를 나타낸다고 생각할 수 있습니다. 만들고자 하는 비금속 material의 정확한 반사율 값을 모른다면 Specular은 기본값 0.5로 두는 것이 좋습니다. 만약 그 값을 알고 있다면, 0.08로 나누어 올바른 Specular 값을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 물의 반사율은 2%이므로 0.02를 0.08로 나누면 0.25가 됩니다.
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