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Pixar의 RenderMan

픽사(PIXAR)는 이미 우리들 모두 잘 알고 있다시피, 전세계에서 가장 성공한 애니메이션 프로덕션이다. 너무나도 잘 알려진 그들의 작품 <토이스토리> <벅스라이프> <몬스터하우스> <니모를 찾아서> <인크레더블> <카>의 흥행 성공에는 그들의 대단한 3D 애니메이션 기술과 노하우가 버티고 있기 때문이다. 그 중 하나가 RenderMan이며, 렌더맨은 최고의 3D 애니메이션 렌더링 기술의 표준으로 자리잡고 있다. 그들은 Maya 7에서의 Sub-division surface 등과 같이 오랜 기간 동안 3D 소프트웨어 업체들과도 최신 기술을 공유해 왔다.

효율적인 메모리 관리를 통해 거대하고 복잡한 이미지의 렌더링 능력이 탁월하다.
랜더러 만큼이나 중요한 것은 Mtor, RenderMan for Maya 등 브릿지 테크놀러지(Bridge Technology)가 있는데, 이들에 대해서는 아래 자세히 소개되어 있다.

지난 2006년 개봉된 영화 중 CG 컨텐츠를 담고 있는 영화의 88%가 RenderMan을 사용했다. 대표적인 작품들은 Star Wars III, Incredibles, Batman Begins, War Of The Worlds,  Charlie and the Chocolate Factory, Narnia, King Kong 등이다. 물론, 픽사에서 제작된 애니메이션들도 당연하다.

전세계적으로 렌더맨을 선택한 VFX 전문업체들은 다음과 같다.
- Framestore-CFC (UK)
- Disney Feature Animation (USA)
- Digimax (Taiwan)
- Square-Enix (Japan)Weta FX (New Zealand)
- Animal Logic (Australia)
- Moving Picture Company (UK)
- Digital Domain (USA)
- Tippet Studios (USA)
- Double Negative (UK)

RenderMan은 무엇인가?

크게 두 가지 방법으로 활용될 수 있는 렌더링 테크놀러지로 나뉜다.


픽사의 핵심 렌더링 기술은 10년 넘게 지속된 영화 제작에서 활용되어 왔고, 그 렌더링 기술은 산업의 표준이 되었다. 메이저급 영화에서의 비주얼 이펙트는 대부분 렌더맨을 사용하고 있고, 그것들은 Star Wars, Lord of the Rings, Spider Man, Incredibles, Polar Express, King Kong, Cars 등이다.

렌더맨은 ‘Photorealistic RenderMan’이라고도 불리며, 줄여서 ‘PRMan’이라고도 한다. PRMan은 단순히 API(application programming interface)이다. 모델링 패키지 혹은 애니메이션 패키지는 아니라는 것이다. 그리고 PRMan은 별도의 사용자 인터페이스가 없다. 때문에 RenderMan Interface Bytestream(RIB)을 사용한다. 그리고 어떠한 3D 패키지와도 호환된다. 그러기 위해서는 어떠한 경로로든 RIB 파일이 반드시 추출되어야 한다.

The RenderMan Artist Tools

RenderMan Artist Tools는 MAYA와 RenderMan을 완벽하게 통합해 주며, MAYA에 통합된 GUI를 제공하여 사용이 쉽고 편리하다. 또한 고급 사용자들을 위한 스크립팅을 통한 확장성 또한 제공하는 진보된 렌더링 Pipeline의 형태이다. RenderMan Artist Tools는 다음을 포함하고 있다.

RAT(RenderMan Artist Tools)은 MAYA를 위한 ‘프리미엄’ 플러그인이라고 할 수 있는데, 이는 매우 렌더맨 중심의 작업공정을 가진다. RAT과 RFM(RenderMan for MAYA)의 차이점은, RFM 은 훨씬 더 투명한 과정을 가지며 사용하기에도 더 쉽고, 렌더러에서 RenderMan을 선택하기만 해도 픽사의 렌더맨을 가지고 렌더링을 할 수가 있다. 그리고 RFM은 마야의 거의 모든 materials을 렌더링 할 수 있다. 하지만 RIB파일의 in and out에 의한 고품질을 갖지 못하며, custom DSOs를 지원하지 않는다.

MTOR
MAYA to RenderMan이다. 즉, MAYA의 씬 정보를 RenderMan으로 연결시켜 주는 다리 역할을 한다. 스크립팅 없이도 직접 MAYA 씬을 RenderMan으로 렌더링 한다. 매우 복잡한 씬의 렌더링과 관리가 가능하며, Script, Custom DSOs, Arbitary RIB 등을 활용한 고급 작업에도 적합하다.

MAYA에서 모델링하고, RenderMan으로 렌더링이 가능한데, MTOR는 MAYA와 유사한 그래픽 인터페이스를 제공하며, Render 버튼만 누르면 렌더링 될 정도로 매우 쉽다. MTOR는 MAYA의 subdivision surface, Fur, Hair 등을 포함한 대부분의 정보를 자동으로 변환해 준다. 또한 Motion Blur, Depth of Field 등을 포함한 MAYA의 모든 카메라 조작을 지원한다.

스크립트 없이 렌더링이 가능하며, 유저만의 쉐이더를 만들기 위해 아티스트에게 친숙하게 설계된 쉐이더 생성기인 ‘Slim’을 통해 창조할 수 있다. 물론 스크립팅을 가미해서도 작성이 가능함은 물론이다.

MTOR의 워크플로우는 고도로 생산적으로 향상시키지 위해 필요한 수 많은 툴과 테크닉을 제공한다. 자동 파일 보관, 연산된 맵의 직관적인 컨트롤, 하나의 이미지에 여러 프로세서의 사용과 부분 렌더링 등이 가능하다.

Slim
Slim은 RenderMan 쉐이더를 MAYA의 오브젝트에 직접 연결할 수 있다. 강력한 렌더맨 쉐이더를 드레그 앤 드롭으로 아주 쉽게 완성할 수 있고, 또한 쉐이더 개발자들은 스크립팅을 통해 새로운 쉐이더 템플레이트를 만들어 Slim의 핵심 기능을 벗어나 확장된 쉐이더를 사용할 수 있다. 이렇게 만들어진 쉐이더 템플레이트는 또 다른 쉐이딩 블록으로 사용되어 새로운 쉐이딩 그룹을 만들어 낼 수 있다. 아티스트들은 쉐이더 파라미터를 간단하게 조절할 수 있고, MTOR가 렌더링 할 때 변화된 파라미터를 찾아서 자동으로 업데이트 해 준다.

Alfred
완전히 통합된 네트워크 렌더링을 제공한다. 워크스테이션에서 렌더링 작업을 모니터하고 통제할 수 있으며, 사용자의 애플리케이션을 위해 쉽게 스크립트 할 수 있다.
Alfred는 작업자의 렌더팜을 위한 이상적인 공장장 역할을 맡는다. 알프레드는 Task 기반의 프로세싱 시스템으로 렌더링을 분배해 주기 위해 설계되었다. 알프레드는 사용자가 조작하는 ‘white board’를 통해 동작하며 자원을 관리한다. 렌더링 머신, 그룹 및 사용자, 그리고 가능한 횟수 등이 시스템 자원을 식별한다. 그리고 필요한 만큼의 공유된 풀(pool)을 통해 렌더링 서버를 컨트롤 한다. 알프레드의 명령 언어(Command Language)를 통해 분리 가능한 렌더링 요소(Shadow 혹은 Reflect 등)을 병렬 구조의 네트워크 렌더러로 리모트 할 수 있다. 즉, 하나의 이미지를 복수의 프로세서로 렌더링 하여 싱글 프레임의 렌더링 시간을 최대한 끌어 올릴 수 있다.

It
MAYA에서 즉각적인 피드백을 위해 ‘It’을 사용한다. 여러 개 혹은 수백 개의 렌더링 이미지를 몇 개의 카탈로그에 저장할 수 있다. 이를 통해 포스트 프로세서를 아주 강력한 스크립트 기반의 합성과 함께 사용이 가능하게 된다.

‘It’은 단순하게 Image Tools의 약어이다. 하지만 단순한 이미지 부어가 아닌 몇 가지 강력한 기능을 제공하고 있다. 이미지 카탈로그는 렌더링 이미지를 저장하거나 불러오는 것이 가능하며, 반복되는 렌더링 이미지를 쉽게 비교할 수 있도록 도와준다. Flipbook 기능은 연속된 이미지를 불러오고 디스플레이 할 수 있다. 그리고 ‘Combiner’는 완벽한 합성 언어이다. 이것은 다수의 ‘It’의 요소들을 복잡하게 구성할 수 있도록 해 주며, 합성 작업은 알프레드에 의해 자동으로 이루어질 수 있다.

The RenderMan Pro Server

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