언리얼 엔진의 머티리얼 시스템은 게임 내 객체의 시각적 표현을 정의하는 강력한 도구입니다.
이 절에서는 C++ 관점에서 머티리얼 시스템과 셰이더 프로그래밍의 기초를 살펴보겠습니다.
UMaterial 및 UMaterialInstance 클래스
UMaterial은 기본 머티리얼 클래스이며 UMaterialInstance는 이를 상속받아 인스턴스화된 머티리얼을 나타냅니다.
동적 머티리얼 인스턴스 생성 및 조작
동적 머티리얼 인스턴스를 사용하면 런타임에 머티리얼 속성을 변경할 수 있습니다.
C++에서 머티리얼 파라미터 제어
머티리얼 파라미터를 C++에서 직접 제어할 수 있습니다.
커스텀 셰이더 작성
언리얼 엔진에서는 HLSL을 사용하여 커스텀 셰이더를 작성할 수 있습니다.
이 셰이더를 C++에서 사용하려면 FGlobalShader 클래스를 상속받아 구현합니다.
HLSL을 사용한 머티리얼 함수 구현
HLSL을 사용하여 복잡한 머티리얼 함수를 구현할 수 있습니다.
이 함수를 머티리얼 에디터에서 사용하려면 Custom 노드를 추가하고 HLSL 코드를 직접 입력하면 됩니다.
성능을 고려한 셰이더 최적화 기법
- 분기문 최소화 : 조건문 대신 수학적 표현식 사용
- 텍스처 샘플링 최적화 : 밉맵 및 LOD 활용
- 복잡한 연산 사전 계산 : 가능한 경우 CPU에서 계산 후 셰이더에 전달
머티리얼 에디터와 C++ 코드의 연동
머티리얼 에디터에서 생성한 파라미터를 C++에서 제어할 수 있습니다.
프로시저럴 머티리얼 생성
C++에서 프로시저럴하게 머티리얼을 생성할 수 있습니다.
동적 텍스처 생성 및 업데이트
런타임에 동적으로 텍스처를 생성하고 업데이트할 수 있습니다.
고급 렌더링 기법 구현 및 최적화
물리 기반 렌더링 (PBR)
PBR 구현을 위해 머티리얼에서 Metallic, Roughness, Base Color 파라미터를 사용합니다.
SubsurfaceScattering
SubsurfaceScattering을 구현하려면 머티리얼에서 Subsurface Color와 Subsurface Profile 파라미터를 사용합니다.
이러한 고급 렌더링 기법을 최적화하려면,
- 적절한 LOD 설정 : 거리에 따라 셰이더 복잡도 조절
- 셰이더 복잡도 관리 : 필요한 기능만 활성화
- 텍스처 압축 및 스트리밍 : 메모리 사용량 최적화
머티리얼 시스템과 셰이더 프로그래밍을 효과적으로 활용하면 시각적으로 뛰어나고 성능이 최적화된 게임을 개발할 수 있습니다.
C++를 통한 직접적인 제어와 HLSL을 통한 커스텀 셰이더 작성을 조합하여 사용하면, 언리얼 엔진의 렌더링 기능을 최대한 활용할 수 있습니다.