Unity 2019.3 HDRP 정식 버전 공개

HDRP 7.2.0버전이 이제 정식 버전으로 제공되어 보다 안정적이며, 플랫폼 지원과 업그레이드 경로를 사용할 수 있습니다.

HDRP 패키지 버전 7.2.0에서는 플랫폼 지원과 마이그레이션 경로가 제공됩니다. 또한 모든 플랫폼을 대상으로 성능 제어를 위한 확장 가능한 설정과 완성된 디버깅 툴, 확장성 옵션 및 다양한 아티스트 툴이 포함되어 있습니다. 이 모든 기능을 지금 바로 사용해 보세요.

HDRP(High Definition Render Pipeline, 고해상도 렌더 파이프라인)는 하이엔드 PC, 하이엔드 Mac 및 하이엔드 콘솔(Xbox One 및 PlayStation 4)을 타겟으로 하며 고해상도의 사실적인 비주얼을 구현합니다. HDRP는 2019.3에서 검증된 패키지 버전 7.2.0으로 제공됩니다.

HDRP는 다음 세 가지 원칙에 따라 설계되었습니다.

1. 물리 기반 렌더링
2. 통일되고 일관적인 조명
3. 렌더링 경로와 독립적으로 구동되는 기능

물리 기반 렌더링은 조명, 머티리얼 및 카메라라는 세 가지 요소를 필요로 합니다. 조명과 머티리얼은 물리적인 상호 작용에 의존하며, 다양한 조명 조건에서 일관된 결과를 얻으려면 명확하게 분리되어야 합니다. 카메라는 결과적으로 발생하는 조명을 해석하여 화면에 보여주고, 아티스트가 사실적인 결과물을 구현할 수 있도록 지원합니다.

'통일된 조명'이란 씬의 모든 오브젝트와 관련 미디어가 동일한 조명을 받는 것을 의미합니다. 이때 불투명, 투명 또는 볼류메트릭 머티리얼 간에 어떠한 차이도 없어야 합니다. '일관된 조명'은 예를 들어 데칼에 의해 수정된 경우에도 머티리얼이 모든 소스(반사 프로브, 면 광원 등)에서 생성된 조명과 올바르게 상호 작용하는 것을 의미하며, 더욱 일관된 결과물이 연출됩니다.

실시간 렌더링은 디퍼드/포워드, 싱글 패스/멀티 패스, 타일/클러스터와 같은 다양한 렌더링 패스를 사용합니다. 게임 내 개발에서는 선택한 렌더링 경로에 따라 사용 가능한 그래픽스 기능이 제한되는 경우가 많습니다. 하지만 HDRP를 사용하면 어떤 렌더링 경로를 선택하든 동일한 그래픽스 기능을 사용할 수 있습니다. 즉, 성능 요구 사항만을 기반으로 렌더링 경로를 선택할 수 있으며, 사용하려는 그래픽스 기능에 따라 성능이 제한되지 않습니다.

HDRP에는 빌트인 렌더 파이프라인보다 더 많은 렌더링 문제를 해결할 수 있는 그래픽스 기능 세트가 제공됩니다. 특히 이 패키지는 다음과 같은 머티리얼 품질 관련 고급 기능을 제공합니다.

• 릿 셰이더
  • 피하 산란 및 반투명성은 표면 아래의 영역 내에 침투하여 움직이는 광원을 시뮬레이션합니다. 피부 또는 식물의 잎과 같은 유기적 머티리얼을 만들 때 사용할 수 있습니다.
  • 클리어 코팅은 표준 레이어 위에 얇은 반투명 레이어가 있는 머티리얼을 시뮬레이션합니다. 자동차 페인트, 음료수 캔 또는 광택이 있는 오브젝트와 같이 다중 레이어로 구성된 머티리얼을 만들 수 있습니다.
  • 이방성은 오브젝트의 방향에 따라 프로퍼티가 변하는 머티리얼을 시뮬레이션합니다. 이러한 표면에는 보는 각도에 따라 하이라이트가 변합니다. 이를 사용하여 브러시드 메탈, 벨벳 또는 크리스탈과 같은 이방성 머티리얼을 만들 수 있습니다.
  • 이리데선스는 다른 각도에서 볼 때 색깔이 변하는 것처럼 보이는 머티리얼을 시뮬레이션합니다. 이를 사용하여 비누방울, 곤충의 날개 또는 조개 껍데기를 만들 수 있습니다.

• LayeredLit 셰이더로 최대 4개의 머티리얼을 레이어링할 수 있습니다. 이를 통해 머티리얼을 블렌딩하여 사실적이고 다양한 시각 효과를 얻을 수 있습니다. 사진 측량 워크플로에서 이 셰이더를 사용해 보세요.

• 패브릭 셰이더는 사실적인 천 머티리얼을 시뮬레이션합니다. 면섬유, 실크 또는 새틴을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

• 헤어 셰이더는 모발 사이를 통과하는 광원을 시뮬레이션합니다. 이 셰이더는 성능 소모량이 더 적은 개선된 Kajiya-Kay 조명 모델을 사용합니다.

• StackLit 셰이더는 릿 셰이더를 개선한 버전으로, 성능보다 품질을 높이는 데 집중합니다. 이 셰이더는 릿 셰이더보다 표면을 더 정확하게 코팅하며 릿 셰이더와 달리 이방성, 피하 산란 이리데선스 및 헤이지 매개변수화와 같은 여러 머티리얼 기능을 동시에 사용할 수 있습니다.

• 데칼 셰이더를 사용하면 씬의 표면에 데칼을 배치할 수 있습니다. 프로젝터 데칼과 메시 데칼이 모두 지원됩니다.

이 패키지는 다음과 같은 고급 조명 기능을 지원합니다.

• 모든 광원에 실제 광원 단위 적용: HDRP 광원 유형과 스카이 및 방출 설정에서는 실제 광원 단위를 적용하여 가장 사실적으로 씬의 조명을 구현할 수 있습니다. 또한 일관성을 지키기가 더 쉽기 때문에 씬 조명 리깅 워크플로가 향상됩니다. 지원되는 단위로는 루멘, 칸델라, 럭스, 니트 및 EV100이 있습니다. 또한, 색 온도를 활성화할 수도 있습니다.
• 면 광원: 사각형 조명, 튜브 조명(런타임에만 해당), 디스크 조명(완전히 베이크되는 경우만 해당)과 같은 면 광원과 발산은 표면으로부터 모든 방향으로 균일하게 조명 발산을 시뮬레이션합니다(베이크되는 경우에만).

• 다양한 그림자 유형: PCF 필터링을 사용하는 일반 그림자, PCSS 필터링을 사용하는 캐스케이드 그림자 및 지수(Exponential) 그림자 맵이 있는 면 광원 그림자 등이 지원됩니다. 또한 컨택트 섀도우 및 마이크로 섀도우로 그림자를 개선할 수 있습니다.

• 물리 기반 하늘: 두 부분으로 구성된 대기가 있는 구 형태의 행성을 시뮬레이션합니다. 아래 사진은 백플레이트 모드, 그레디언트 스카이가 적용된 HDRI 스카이로, 'Precomputed Atmospheric Scattering'(Bruneton 및 Neyret, 2008) 논문에 소개된 방법을 실제로 구현한 결과물입니다.

• 안개: 씬에서 높이를 설정하여 전역 지수 안개를 구현할 수 있으며 입체 광원 및 국지적 안개로 개선할 수 있습니다.

• 스크린 공간 조명 효과: HDRP의 표준은 GTAO(Ground Truth Ambient Occlusion)와 SSR(Screen Space Reflections)입니다.

• 새로운 아트 기능: 물리 법칙을 따르지 않고 창의력을 발휘할 수 있습니다. 일부 광원이 특정 메시에만 영향을 미치도록 하기 위해 광원 레이어를 추가하고, 일부 메시가 특정 광원에서 그림자를 드리우도록 그림자 레이어를 추가했습니다. 또한 반영 및 그림자 색조에 대한 제어 기능을 추가했습니다.

• Shadow matte: 언릿 셰이더 그래프 마스터 노드의 모드입니다. 이 모드에서는 셰이더가 받는 그림자의 양에 따라 불투명도를 조절할 수 있습니다. 그런 다음 그림자가 드리워진 부분의 컬러를 선택하고 조명이 없는 이미지나 비디오 위에 결과를 입힐 수 있습니다.

• HDRP는 Enlighten을 지원하지 않습니다. 대신 2021.1버전에서 실시간 GI(전역 조명)을 대체할 솔루션을 개발하고 있습니다.

볼륨 시스템을 사용하는 포스트 프로세싱을 위한 빌트인 기능이 포함되어 있습니다. 포스트 프로세싱의 경우 물리적 카메라 설정을 사용하면 기본적인 물리 설정(초점 거리, 애퍼처 등) 하나로 뎁스오브필드(피사계심도), 노출과 같은 일부 효과를 제어할 수 있습니다. 또한 CAS(Contrast Adaptive Sharpen) 업스케일링 효과도 사용할 수 있습니다. 마지막으로, 포스트 프로세싱은 알파 채널을 지원합니다. 하지만 알파 채널에서 뎁스오브필드 효과를 사용하고 추가적 합성을 하기 위해서는 컬러 파이프라인을 float16 RGBA로 전환해야 합니다.

매뉴얼을 보면 이 패키지에서 사용할 수 있는 포스트 프로세싱 효과 개요 및 실행 순서를 확인할 수 있습니다.

또 다른 이점은 HDRP가 SRP 배처를 사용하여 CPU 렌더링 속도를 높인다는 점입니다.

빌트인 렌더 파이프라인 및 HDRP의 기능을 자세히 살펴보려면 비교표를 참고하세요.

렌더 파이프라인을 정식으로 제작에 사용하려면 아티스트가 창의성을 발휘할 수 있는 툴을 제공해야 합니다. HDRP는 정식 버전으로 제공되는 비주얼 이펙트 그래프 및 셰이더 그래프를 포함하며, 에셋 워크플로를 위한 룩 디벨롭먼트 및 백플레이트가 있는 HDRI 스카이와 같은 새로운 툴을 제공합니다.

위에서 언급했듯이 HDRP는 물리 기반 렌더링을 기반으로 합니다. 따라서 올바르게 제작된 머티리얼은 모든 조명 조건에서 조명에 자연스럽게 반응합니다.

룩 디벨롭먼트 뷰를 사용하면 여러 조명 조건에서 에셋의 룩을 빠르게 확인할 수 있습니다. 또한 머티리얼의 각 컴포넌트를 확인할 수 있는 뷰 모드도 포함되어 있습니다.

HDRI 이미지 라이브러리를 생성한 다음 에셋 또는 프리팹을 뷰에 로드합니다. 뷰에서 여러 이미지를 전환하거나 디버그 뷰 모드 중 하나를 사용할 수 있습니다. 또는 분할 화면 뷰로 디스플레이를 조정하여 서로 다른 에셋, 조명 조건 또는 뷰 모드를 비교할 수 있습니다.

룩 디벨롭먼트 외에 HDRI 스카이의 고급 모드로 백플레이트도 제공합니다. 백플레이트는 HDRI 이미지의 하단 부분을 사용하여 텍스처링할 수 있는 가상 지오메트리를 생성하고, 가장자리에서 페이드될 수 있으며, 조명이 없는 HDRI 스카이 위에 섀도우 맵을 렌더링할 수도 있습니다.

HDRP를 사용하면 새로운 노드 기반의 시각 효과 제작 툴인 비주얼 이펙트 그래프를 통해 고급 시각 효과를 구현할 수 있습니다. 비주얼 이펙트 그래프는 사용하기가 쉽고 유연하며 강력한 툴입니다. 이를 통해 생성된 시각 효과는 GPU 파티클을 사용하므로 GPU를 최대한 활용하여 대량의 파티클을 시뮬레이션하고 표시할 수 있습니다. 노드 그래프를 사용하면 효과를 완벽하게 커스터마이즈할 수 있으며 게임 시스템과 상호작용하는 데 필요한 프로퍼티를 시각적으로 확인할 수 있습니다. 비주얼 이펙트 그래프에 대한 자세한 내용은 이 블로그 포스팅을 참고하시기 바랍니다.

셰이더 그래프는 유니티의 노드 기반 셰이더 제작 툴로, HDRP와 함께 사용하면 추가 기능(대개 이름이 HD로 시작하는 기능)을 사용할 수 있습니다. 셰이더 그래프를 사용하면 GI를 오버라이드하고, 버텍스 노멀과 버텍스 탄젠트를 수정하고, 머티리얼 품질을 관리하고, 뎁스 오프셋을 작성하는 시차 오클루전 매핑 노드를 이용해 셰이더를 렌더링할 수 있습니다. 그리고 왜곡, 굴절, 피하 산란 및 기타 효과를 사용할 수 있으며, Hair 마스터 노드 또는 Fabric 마스터 노드를 사용하여 셰이더의 특정 HDRP 조명 모델에 액세스할 수도 있습니다.

HDRP 패키지에는 특정 기능을 사용하는 방법을 보여주는 샘플 콘텐츠가 포함되어 있습니다. 이 패키지에는 패브릭 및 헤어 셰이더 그래프용 샘플 셰이더, 커스텀 스카이 예시, 포스트 프로세싱을 위한 텍스처 리소스 몇 가지, Shuriken과 호환되는 파티클 시스템 셰이더 및 머티리얼 샘플 세트가 포함되어 있습니다.

마지막으로 렌더 파이프라인 디버그는 디퍼드 또는 포워드 렌더링 경로를 사용하여 불투명 및 투명 머티리얼에 대한 모든 머티리얼 프로퍼티를 표시합니다. 사용자는 산란광 또는 스페큘러 조명만 표시하거나 그림자를 표시하는 등 다양한 조명을 표시하도록 선택할 수 있습니다. 또한 일반, 알베도 또는 평활도와 같은 전체 씬의 프로퍼티를 오버라이드할 수 있습니다. 렌더 파이프라인 디버그는 모션 벡터, 뎁스 버퍼 등의 중간 렌더 타겟을 표시할 수 있습니다. 아티스트에게 유용한 이 툴은 Unity 에디터와 모든 플레이어(예: PS4)에서 원활하게 작동합니다.

MatCap 모드에서는 오브젝트의 머티리얼과 조명이 단순한 환경 텍스처로 교체됩니다. 이 모드를 사용하면 씬 조명을 설정하지 않고도 씬을 탐색할 수 있습니다. 예를 들어, 동굴 내부와 같이 조명이 어두워 탐색하기가 어려운 영역을 수정할 때 이 모드를 사용할 수 있습니다.

HDRP에는 많은 패스가 포함되어 있기 때문에 심도 있게 다루기가 까다로울 수 있지만, 코드를 변경하지 않고도 새 패스를 추가하는 방법이 있습니다.

커스텀 패스의 주요 목적은 렌더링 루프에 효과 또는 커스텀 코드를 삽입하는 것입니다. 커스텀 패스를 사용하면 HDRP 버퍼에 액세스하여 프레임의 특정 지점에서 HDRP 버퍼를 수정할 수 있습니다. 커스텀 패스는 포스트 프로세스와 동일한 볼륨 시스템 원칙을 사용하지만 더 많은 제한이 있습니다(프로필 에셋에 의존하지 않으며 보간할 수 없음). 커스텀 패스를 사용하려면 C# 스크립팅 및 셰이더 작성이 필요합니다.

다음은 커스텀 패스로 얻을 수 있는 효과의 예시입니다.

커스텀 패스 문서 또는 커스텀 패스로 만든 효과를 다루는 GitHub 페이지에서 자세한 내용을 확인할 수 있습니다.

커스텀 포스트 프로세스를 사용하면 자체 포스트 프로세싱 효과를 작성할 수 있습니다. (빌트인 렌더 파이프라인의 Volume 컴포넌트를 통한 포스트 프로세싱 스택과 매우 유사함) 커스텀 포스트 프로세스는 볼륨 시스템에 통합되어 시스템의 블렌딩 및 오버라이드의 이점을 활용합니다. 사용자는 커스텀 포스트 프로세싱 효과를 작성해주는 셰이더를 만들고 Volume 컴포넌트에 연결할 수 있습니다.

2019.3은 다음 플랫폼을 지원합니다.

• PC(Vulkan/DirectX 11)
• PC DX12(프리뷰, DirectX 레이트레이싱 용도)
• Mac(Metal)
• PlayStation 4(베이스 및 프로 모델)
• Xbox One(베이스, Scorpio 및 X 모델)
• Oculus Rift 및 Rift S(Oculus XR 플러그인, Windows 10, DirectX 11)
• Windows Mixed Reality(Windows XR 플러그인, Windows 10, DirectX 11)
• PlayStationVR
• Open VR*

참고: Valve는 현재 2019.3 이상의 버전에서 사용할 수 있는 OpenVR Unity XR 플러그인을 개발 중입니다.

유니티는 2년에 걸쳐 HDRP를 개발했으며 사용자의 피드백에 따라 기능을 확장했습니다. 이 기간 동안 레이트레이싱을 지원하는 일부 소비자용 하드웨어가 더 저렴해졌고 코드 기반이 완성되었습니다.

이제 HDRP 패키지 버전 7.2.0이 검증되어 안정성을 보장하고, 플랫폼 지원 및 업그레이드 경로가 제공됩니다. 사용자는 프로젝트 데이터와 코드를 이후 버전으로 안전하게 옮길 수 있으며, 유니티는 이러한 기능을 계속 개발하고 확장할 계획입니다. 여기에서 모든 기능을 확인할 수 있습니다.

여기에서 '검증'이란 HDRP가 모든 플랫폼을 대상으로 성능 제어를 위한 확장 가능한 설정과 완성된 디버깅 툴, 확장성 옵션 및 다양한 아티스트 툴을 포함한다는 것을 의미합니다. 계속되는 내용에서 HDRP의 장점을 더욱 자세히 알아보세요.

Unity를 오래 사용해왔다면 HDRP가 빌트인 파이프라인과 다르다는 점을 알고 계실 겁니다. 따라서 아티스트와 프로그래머 모두에게 새로운 학습이 필요합니다. 새로운 패러다임, 새로운 아티스트 툴, 새로운 설정 시스템과 새로운 볼륨 시스템, 새로운 셰이더 등이 도입되었습니다. 기존의 빌트인 Unity 프로젝트를 마이그레이션하려면 커스텀 스크립트와 커스텀 셰이더를 다시 작성하고, 조명 작업을 다시 수행하고, 씬을 처음부터 다시 설정해야 할 수 있습니다.

주요 변경 사항 중 하나는 이 파이프라인이 패키지라는 점입니다. 최신 버전으로 업그레이드하려면 패키지 관리자를 사용해야 합니다. 더 많은 버그 수정 사항이 포함되어 있으므로 항상 Unity 바이너리와 호환되는 최신 버전을 사용하는 것이 좋습니다. 패키지 관리자 창에서 현재 사용 중인 버전을 확인할 수 있습니다.

HDRP를 시작하려면 이 문서를 확인해보세요. 시작하기 매뉴얼 및 빌트인 파이프라인 또는 이전 HDRP 버전에서 업그레이드하는 방법을 비롯한 여러 가이드가 포함되어 있습니다.

유나이트 또는 GDC와 같은 이벤트에서 진행한 유니티의 프레젠테이션을 참고할 수도 있습니다. 특히 최근에 진행한 HDRP 시작하기 및 HDRP의 VR 지원과 같은 프레젠테이션이 유용할 것입니다. 또는 더욱 심층적으로 HDRP 아키텍처에 대해 자세히 알아보거나(HDRP를 사용하는 통합 렌더링), 특정 효과를 구현하는 방법(실시간 렌더링에서 Burley의 정규화된 발산을 활용한 효율적 스크린 공간 피하 산란)을 참고할 수 있습니다.

유니티는 HDRP 마법사를 통해 학습 과정을 돕고 프로젝트(정규, VR, 레이트레이싱)에 적합한 설정이 되어 있는지 확인합니다. 이 마법사는 설정을 확인하고 올바르지 않은 경우 수정해주며, 사용자가 빌트인 프로젝트를 전환하도록 지원하고 새로운 씬을 만들 수 있는 HDRP 씬 프리팹을 제공합니다.

향후 HDRP 버전에서는 성능 및 빌드 시간 개선에 집중할 계획입니다. SSR, 면 광원 및 볼류메트릭 효과와 같은 기존 기능의 품질과 지원을 개선하고 더 많은 옵션을 제공하려고 합니다. 특히 애니메이터, 타임라인, 시네머신, 프리셋 인터랙션과 같은 에디터 내 아티스트 워크플로를 지속적으로 개선할 예정입니다.

또한 DOTS 기술을 최대한 활용할 예정입니다.

마지막으로 이번 HDRP 7.2.0 버전에는 실시간 레이트레이싱 지원이 프리뷰로 제공되며, 구체적인 내용은 별도의 블로그 포스팅에서 소개할 예정입니다. 레이트레이싱은 유니티가 향후 지속적으로 개발해 나갈 기술입니다.

HDRP는 유니버설 렌더 파이프라인을 대체하거나 포함하지 않습니다.

HDRP는 최첨단 그래픽스를 제공합니다. 하이엔드 하드웨어에서 그래픽스 성능을 끌어올리는 것이 목표라면 HDRP가 최선의 선택입니다. HDRP는 유니버설 렌더 파이프라인에 비해 더 복잡하며, 지원되는 플랫폼 세트가 제한적입니다.

유니버설 렌더 파이프라인은 한 번만 개발하면 어디에든 배포할 수 있는Unity의 기본 렌더 파이프라인으로 활용될 예정입니다. 유니버설 렌더 파이프라인은 빌트인 렌더 파이프라인에 비해 더욱 유연하고 확장성이 뛰어나며, HDRP와 마찬가지로 더욱 뛰어난 성능 및 향상된 그래픽스 품질을 제공합니다.

이러한 차이점을 고려하여 각 프로젝트에 대한 기능 및 플랫폼 요구 사항에 따라 적절한 렌더 파이프라인을 선택하세요.

게임 및 VR 프로젝트를 비롯하여 다양한 고해상도 그래픽스 작업이 HDRP를 통해 진행되고 있습니다. 유니티가 HDRP를 사용하여 렌더링한 일본 지사를 참고하여 건축, 엔지니어링 및 건설(AEC) 업계에서 HDRP의 사실적 묘사 능력을 활용하는 방법을 알아볼 수 있습니다.

HDRP를 처음 사용하신다면 Fontainebleau 및 스페이스십(Spaceship) 샘플 프로젝트를 확인해보세요.

다음 블로그 포스팅에서 HDRP의 기능과 효과적인 활용법에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 먼저 Unity 포럼을 확인해보세요.

• 고해상도 시각화를 위한 Unity HDRP 설정
• 사진측량 활용: 가상 현실에서 실제 세상 구현하기
• 회전하는 표면을 사용하여 사진 측량법으로 에셋 제작하기
• 셔먼(Sherman) 소개 – 실시간 모피, HDRP 및 Visual FX 그래프를 활용한 애니메이터 참고용 Unity 프로젝트

지금 바로 프로젝트에 HDRP를 활용할 수 있습니다. 궁금한 점이 있으시면 언제든지 HDRP 포럼에 글을 남겨주세요!