게임에서 하늘을 표현하는 방식으로는 Skybox와 SkyDome이 있다. 먼저 Skybox는 카메라가 볼 수 있는 하늘의 여섯 방면의 이미지를  Cube 형태로 배치해 표현한다. 플레이어가 하늘 박스안에 들어가 있는 듯한 느낌이다. 반면 SkyDome은 돔 형태의 메시에 하늘의 이미지 텍스처를 입혀 구현한다.

스카이박스

Images>Material 폴더안에 우클릭 Create>material만든후 Skybox로 저장한다.

인스펙터의 Shader 콤보박스를 눌러 Skybox>6 Sided를 선택한다.

그럼 다음과 같이  6 Sided를 설정할수 있는 뷰가 뜨는데 오른쪽 네모에 아래 폴더에서 그림을 끌어다 놓는다.

스카이박스 적용

Window>Rendering>Lighting을 선택하면 라이팅뷰가 열린다. 상단에서 Environment탭을 선택하고 Skybox Material 속성에 지금 만든 Skybox 머티리얼을 끌어다 놓는다.

텍스트를 씬뷰의 하늘 영역에 직접 드래그드롭해도 된다.

멋진 씬뷰를 볼 수 있다.

프로시저럴 스카이박스

유니티를 처음 열었을때 적용된 하늘은 프로시저럴 스카이박스다. 기본값인 Default>Skybox는 여러가지 설정값을 수정할 수 없으므로 별도의 머터리얼을 만들어야 한다.

Image>Material 폴더에 새로운 머터리얼을 만들고 SkyboxPC로 저장한다. Shader 속성을 Skybox>Procedural로 수정한다.

그럼 여러가지 속성을 변경해보자

뷰밑에 프리뷰를 보면서 하면 쉽다.

Window>Render>Light>Environment탭에서 SkyboxPC를 적용후

하이라키에서 Directional Light를 선택한후 Y Rotation을 적당히하면 

게임뷰에 태양을 볼수 있다.

큐브맵 스카이박스

큐브맵(Cubemap) 은 환경에 대한 반사를 나타내는 여섯 개의 사각형 텍스처 컬렉션입니다. 여섯 개의 사각형은 오브젝트를 둘러싸는 가상 큐브면을 형성합니다. 각각의 면은 월드 축의 방향을 따른 뷰를 나타냅니다 (위, 아래, 좌, 우, 앞, 뒤).

큐브맵은 오브젝트의 반사나 “주변 환경”을 캡처하는 데 사용됩니다. 예를 들어, skyboxes 와 environment reflections는 주로 큐브맵을 사용합니다.

텍스처에서 큐브맵(Cubemap)을 생성하는 방법

큐브맵을 생성하는 가장 빠른 방법은 특별히 레이아웃된 텍스처에서 임포트하는 것입니다. 프로젝트 창에서 Texture를 선택하고 인스펙터 창에서 Import Settings를 확인합니다. Import Settings에서 Texture Type 을 Default, Normal Map 또는 Single Channel 로 설정하고 Texture Shape 을 Cube 로 설정합니다. 그러면 텍스처가 자동으로 큐브맵으로 설정됩니다.

큐브맵 텍스처 임포트 타입

일반적으로 사용되는 큐브맵 레이아웃 몇 가지가 지원되고, 대부분의 경우 Unity에서 자동으로 인식됩니다.

수직 및 수평 교차 레이아웃과 큐브맵 면의 행과 열이 다음 그림과 같이 지원됩니다.

일반적으로 사용되는 다른 레이아웃으로는 LatLong(위도-경도로, 원통형이라고도 함)이 있습니다. 파노라마 이미지는 다음과 같이 이 레이아웃에 포함되는 경우가 많습니다.

SphereMap(구형 환경 맵) 이미지 역시 자주 사용됩니다.

기본적으로, Unity는 임포트된 텍스처의 종횡비를 고려하여 위의 레이아웃 중 가장 적합한 것을 선택합니다. 텍스처를 임포트하는 경우, 스카이박스와 반사에 사용될 수 있는 큐브맵이 생성됩니다.

Glossy Reflection 옵션은 반사 프로브에서 사용될 큐브맵 텍스처에 유용하게 사용할 수 있습니다. 이것은 평활도가 서로 다른 표면의 반사를 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있는 특별한 방법(스페큘러 컨볼루션)으로 큐브맵 밉 레벨을 처리했습니다.

평활도가 다른 표면의 반사 프로브에 사용된 큐브맵

레거시 큐브맵 에셋

Unity는 서로 다른 여섯 개의 textures에서 큐브맵을 생성하는 기능도 지원합니다. 메뉴에서 Assets > Create > Legacy > Cubemap 을 선택해야 합니다. 그런 다음, 인스펙터에서 여섯 개의 텍스처를 각각 빈 슬롯에 드래그해야 합니다.

레거시 큐브맵 인스펙터

프로퍼티:기능:

위와 같이, 큐브맵을 생성하려면 큐브맵 텍스처 임포트 타입을 사용하는 것이 좋습니다(상단 참조). 이는 큐브맵 텍스처 데이터가 압축될 수 있게 하며, 에지 보정과 글로시 반사 컨볼루션을 가능하게 합니다. 또한, HDR 큐브맵도 지원됩니다.

기타 기법

다른 유용한 기법으로는, 큐브맵을 스크립트를 사용하여 Unity 씬의 콘텐츠에서 생성하는 방법이 있습니다.  Camera.RenderToCubemap 함수는 씬 내의 원하는 임의의 포지션에서 여섯 면의 이미지를 기록할 수 있습니다. 이 함수의 스크립트 레퍼런스 페이지에 있는 코드 예제를 사용하면 이 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 하는 메뉴 커맨드를 추가할 수 있습니다.

파노라마 스카이박스

스카이박스를 생성하기 위해 파노라마 셰이더는 단일 텍스처를 씬 주위에 구체 모양으로 감쌉니다.

선행 조건 텍스처

파노라마 스카이박스를 생성하려면 다음과 같이 위도-경도(원통형) 매핑을 사용하는 단일 2D 텍스처가 있어야 합니다.

텍스처가 2D인지 확인하려면 다음 단계를 따르십시오.

1. 프로젝트 창에서 텍스처를 선택합니다.
2. 인스펙터에서 Texture Shape이 2D로 설정되었는지 확인합니다.

최고의 주변광을 생성하려면 텍스처가 HDR(High Dynamic Range)을 사용해야 합니다.

프로퍼티

프로퍼티설명

조명 소개

이 페이지에서는 Unity에서 조명이 작동하는 방식을 설명합니다.

Unity의 조명은 현실 세계에서 빛이 동작하는 방식을 근사화합니다. Unity는 광원의 동작에 대한 세밀한 모델을 사용하여 더욱 사실적인 결과를 구현하거나, 단순화된 모델을 사용하여 더욱 세련된 결과를 구현합니다.

직접 조명과 간접 조명

직접광은 방출되어 표면에 한 번 닿은 후 센서(예: 눈의 망막 또는 카메라)에 직접 반사되는 광원입니다. 간접광은 표면에 여러 번 닿는 광원, 스카이 라이트 등을 포함하여 궁극적으로 센서에 반사되는 다른 모든 광원입니다. 사실적인 조명 결과를 얻으려면 직접광과 간접광을 모두 시뮬레이션해야 합니다.

Unity는 직접 조명, 간접 조명 또는 둘 다를 계산할 수 있습니다. Unity가 사용하는 조명 기술은 프로젝트의 설정 방식에 따라 다릅니다.

실시간 조명과 베이크된 조명

실시간 조명은 Unity가 런타임 시점에 계산하는 조명입니다. 베이크된 조명은 Unity가 조명 계산을 미리 수행하고 결과를 조명 데이터로 저장한 후 런타임 시점에 적용되는 조명입니다. Unity에서 프로젝트는 실시간 조명, 베이크된 조명, 또는 이 두 가지의 조합(혼합 조명)을 사용할 수 있습니다.

실시간 조명, 베이크된 조명, 혼합 조명을 제공하기 위한 Light 컴포넌트의 설정 방법은 광원 모드를 참조하십시오.

전역 조명

전역 조명은 직접 조명과 간접 조명을 모두 모델링하여 사실적인 조명 결과를 제공하는 기술 그룹입니다. Unity에는 직접 조명과 간접 조명을 결합하는 두 가지 전역 조명 시스템이 있습니다.

베이크된 전역 조명 시스템은 라이트매핑, 라이트 프로브, 반사 프로브로 이루어져 있습니다. 모든 렌더 파이프라인은 베이크된 전역 조명 시스템을 지원합니다. 베이크된 전역 조명 시스템의 각 기능에 대한 렌더 파이프라인 지원은 해당 기능에 대한 문서에 나와 있습니다.

실시간 전역 조명 시스템은 인라이튼을 사용하는 실시간 전역 조명으로 이루어져 있으며 라이트 프로브에 기능을 추가합니다. 빌트인 렌더 파이프라인은 실시간 전역 조명을 지원합니다. 고해상도 렌더 파이프라인(HDRP)과 유니버설 렌더 파이프라인(URP)은 실시간 전역 조명 시스템을 지원하지 않습니다. 인라이튼은 지원이 중단되었으며, 실시간 전역 조명 시스템은 Unity에서 곧 제거될 예정입니다. 자세한 내용은 Unity 블로그를 참조하십시오.

씬을 새로만들면 Directional Light가 기본으로 생성되지만,  필요에 따라 Point, Spot, Area Light를 추가할수 있다.

GameObject>Light로 조명을 생성할수 있다.

Light가 추가하면 그만큼 렌더링 계산이 늘어나기때문에 부하가 늘어날 수밖에 없다. 따라서 시각적인효과와 게임수행속도 사이의 균형을 맞추는데 신경써야한다.

유니티는 게임 속도를 저하하지 않고 실시간 조명의 효과를 낼 수 있는 라이트매핑및 라이트 프로브 기능을 제공한다.

실시간 라이트매핑 기능

유니티는 백그라운드로 라이트맵을 베이킹할 수 있는 기능이 있다. 개발중에 조명의 효과를 볼 수 있어 반복적인 작업에 매우 편리하다. 메뉴에서 Window>Rendering>Lighting 을 선택하면 라이팅뷰가 열린다.

Lighting Setting 에셋

라이팅뷰 New Lighting Settings버튼을 클릭해 에셋을 생성한다. 이름은 Play로 한다. Secenes폴더로 이동시킨다.

Auto Generate옵션

라이팅뷰 아래에 있는 오토제너레이션 옵션을 체크하면 실시간 라이트맵을 베이크한다. 아직은 라이트매핑을 위해 설정한 것이 없기때문에 문제가 되자 않지만 복잡해지면 에디터의 속도를 떨어트리는 원인이 된다. 

프리팹(Prefab)

사전적의미를 미리만들어 놓다는 뜻이다. 자주사용하는 객체를 부품처럼 만들어놓고 재사용할수 있다. 원본이 변경되면 자동으로 복사본들이 변경된다.

네스티드 프리팹

프리팹 하위에 프리팹을 추가할 수 있다.

OOP개념의 상속이 가능하다.

프리팹모드 기능으로 프리팹만 수정할 수 있는 별도의 인터페이스를 제공한다.

벽만들기

GameObject>3D Object>Cube를 선택해 씬뷰에 Cube모델을 생성후 이름을 Wall로 변경후 transform속성을 다음과 같이 변경. Position(0,3,0), Scale(50,6,1)

벽용 머터리얼제작

머터리얼을 하나만들어 Wall로 이름을 바꾼다. 모바일용이라면 부하를 줄이기위해 인스펙터뷰의 Shader속성을 클릭후 Mobile>Bumped Diffuse를 선택한다.

04.Image>Metal>Pattern 08>diffse텍스처를  Base슬롯으로 끌어다 연결한다. 

머터리얼을 wall에 적용한다.

타일링속성중 X를 10으로 한다

04.Image>Metal>Pattern 08>normal텍스처를 Wall>Shader컴포넌트의 Normalmap에 적용한다.

해보니 Shader가 모바일에서는 효과가 없고 Standard에서는 확실히 보였다.

Wall오브젝트를 끌어다 프로젝트의 Prefabs폴더에 넣는다.

Prefab은 하이라키뷰에서 파란색으로 표시된다.

Edit>ProjectSettings>Editor>Numbering Scheme에서 (1)에서 _1로 바꾼다.

 Wall을 Wall_1로 바꾼다.

Ctrl-D를 눌러 프리팹을 3개 복사한다.

스내핑기능

같은 위치에 4개의  Wall_1234가 있다.

wall_1이동시켜 Floor의 모서리에 붙일것이다. 이게 딱 떨어지게 하기 힘든데 스내핑기능을 사용할 거다.

툴바의 MoveTo를 선택한다.

 V를 누른후  Wall의 붙이고자하는 꼭지점을 잡고 Floor에 접근시키면 딱 붙게 된다.

이런식으로 wall2도 하고 wall3 4는 90로 회전시킨후 한다.

3D 모델에 텍스처를 적용하려면 머티리얼이라는 매개체가 필요하다. 머티리얼은 3D모델에 적용할 텍스처의 다양한 속성을 설정하는 역할을 한다. 텍스처의 재질, 반복간격, 표현방법등의 속성을 설정한다.

머티리얼의 자동 작용

diffuse 텍스처를 씬뷰나 하이라키뷰의 Floor에 끌어다 놓으면 자동으로 적용된다. 대신 diffuse텍스처가 있던 폴더에 자동으로 Material이라는 폴더가 생기고 그안에 머터리얼이 자동생성된다.

Floor를 선택하면 Inspedtor뷰에도 diffuse머터리얼이 적용되여 있는걸 볼수 있다.

이렇게 하면 편해보이지만 머티리얼 폴더및 파일이 여기저기 생겨 관리가 어렵다 새로생긴 머터리얼 폴더를 지우자. 그럼  Floor오브젝트가 분홍색으로 변경되어 오브젝트에 적용된 머터리얼이 끊긴걸 나타낸다

머터리얼 생성

Images폴더에 Materials폴더를 만들고 들어가 우클릭후 Create>Materal로 객체를 만들고 이름을 Floor로 바꾼다.

이후 인스펙터 우상 열쇠를 잠구고 Pattern10폴더의 diffuse를 끌어다 Albedo 왼쪽박스에 놓고 Normal을 Normal Map 왼쪽에 놓는다.다른곳에는 안들어 간다.   

Albedo왼쪽 동그라미를 누르면 텍스처를 선택할 수 있는 팝업창이 나와 선택할 수도 있다.

머터리얼 적용방법

완성된 머터리얼을 Floor 게임오브젝트에  끌어다 적용한다. 실제적으로는 Floor게임오브젝트의 Mesh Renderer  컴포넌트의 Materials 속성에 Floor머터리얼이 연결된 것이다.

Mesh Filter, Mesh Rendere 컴포넌트

Mesh Filter는 해당모델의 3차원 형상정보인 메시 데이터를 갖고 있고, 이 메시 데이터를 토대로 화면에 렌더링 처리를 하는 컴포넌트가 Mesh Rendere다.

타일링 속성

텍스처를 타일처럼 반복시키는 기능이 타일링 속성이다. 머터리얼의 인스펙터뷰의 Emission의 타일링 속성을 (10,10)으로 바꿔보자. Secondary Maps에서 타일링속성이 있지만 이건 특정부분을 세밀하게 표현하기 위한 영역이다.

셰이더및 물리 기반 셰이딩

Shader는 렌더링할 때 픽셀의 농담, 색조, 명암을 결정하는 프로그래밍 방식을 말한다. 쉽게 쓴다면 화면에 텍스처를 표현할때 재질감 또는 효과를 표현하는 기능이다. 세이더는 많은 지식을 요구한다.

유니티는 손쉽게 사용할수 있는 내장 쉐이더를 제공한다. 유니티는 여러가지 재질감을 하나의 쉐이더에서 표현할 수 있게 설계되어 있다. 

유니티의 기본쉐이더인 Standard 쉐이더는 물리기반 쉐이딩을 위해 다양한 옵션을 제공한다. 이 가운데 몇가지 중요한 머터리얼 파라미터는 다음과 같다.

렌더링모드

OPaque(불투명), Cutout(그물망표현), Fade(페이드인/아웃), Transparent(투명)의 네가지 설정을 통해 다양한 재질감을 표현할 수 있다.

알베도

빛을 반사하는 정도를 말하며, 반사율이라고 한다. 모든 물체는 고유의 빛반사율을 가진 것에서 착안했다. 가장 기본이 되는 텍스처를 연결하는 속성이다.

메탈릭속성

객체표면에 금속의 재질을 표현하기 위한 텍스처다. 1에 가까워질수록 금속에 가깝다.

노멀맵

3D모델링이 표면의 세밀한 입체감이나 질감을 표현하기 위해 많은 폴리곤을 소모하는걸 막기위한 텍스처의 일종, 텍스처의 엠보싱/음영 효과를 이용.

높이맵/ 하이트맵 (Height Map)

노멀맵과 비슷하나 텍스처로 높낮이를 표현하는 것이다. 좀 더 돌출시켜 사물을 가리는(Occlusion)효과를 낼 수 있다.

가려지는/오클루전(Occulusion)

흑백의 텍스처로 간접조명에  의해 생기는 명암을 더욱더 뚜렷이 표시해 사물의 입체감과 싶이감을 살리는데 사용. 일반적으로 3D 모델링툴 또는 서드파티툴에서 추출.

방출/이미션(Emission)

스스로 빛을 방출하는 속성.

디테일 마스크

Secondary Maps에 적용할 마스크를 설정하는 텍스처 슬롯이다.특정부분만 좀 더 세부적인 텍스처를 표현할때 사용한다.

텍스처란 3D모델의 표면에 매핑시킬 이미지 파일을 지칭한다. 3D모델에 입힐 옷이다.

유니티는 다양한 포맷의 이미지파일을 지원하며 크기는 2n승 형태(256x256, 1024x1024)일때 압축을 지원하며 속도가 빠르다.

프로젝트의 Metal Textures pack>Pattern10>diffuse를 선택한후

inspector창에서 Max Size를 1024에서 512로 변경하면 용량을 74%줄일수 있다.

게임레벨 (스테이지) 제작시 맨 먼저 작업하는 것 중 하나가 바닥인 Floor이다. 특별히 제작된 모델이 없을경우 유니티에서 기본제공하는 원시모델인 Plane또는 Cube를 사용한다.

GameObject>3D Object>Plane을 하나 만들고 F2를 눌러 이름을 Floor로 바꾼 후 리셋후 사이즈를 x:10, z:10으로 설정한다.

오브젝트를 만들면 위치가 (0,0,0)이 아니어서 리셋하려면 귀찮은데  Edit>Preferences에서  다음과 같이 설정하면 자동으로 (0,0,0)이 되므로 편리하다.