물리엔진을 만들기 위해서는 어떤 과학 기술이 들어가게 되나요?

Question

요즘은 진짜같은 게임 그래픽이나 실사 그래픽을 통해 리얼한 상황을 연출하게 되는데요. 여기에 사용되는 과학기술은 무엇이 들어가는지 궁금합니다.

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.현대 게임 그래픽은 고도로 발전된 컴퓨터 그래픽 기술을 사용합니다. 게임 그래픽의 핵심 기술로는 3D 모델링, 애니메이션, 조명, 쉐이딩, 렌더링, 포스트 프로세싱 등이 있습니다.3D 모델링은 게임 캐릭터, 배경, 오브젝트 등을 디자인하고 제작하는 과정입니다. 이를 위해서는 3D 스캐닝, 3D 프린팅, CAD 등의 기술을 사용합니다.애니메이션은 캐릭터나 물체가 움직이는 애니메이션 효과를 만드는 기술로, 모션 캡처, 키 프레임 애니메이션 등을 사용합니다.조명과 쉐이딩은 게임 내에서 빛과 그림자, 반사 등을 표현하는 기술입니다. 이를 통해 게임 세계가 현실적인 느낌을 내고 캐릭터와 배경이 더욱 생동감 있게 보입니다.렌더링은 3D 모델링된 대상을 2D 이미지로 변환하는 기술로, 게임 내에서 발생하는 그래픽을 최종적으로 보여주는 역할을 합니다.마지막으로 포스트 프로세싱은 렌더링된 이미지를 보정하고 편집하는 기술입니다. 이를 통해 게임 화면의 색감, 명암, 블러 등을 보정할 수 있습니다.이러한 과학기술들이 적극적으로 활용되어 게임 그래픽의 퀄리티가 향상되고 있습니다. 더욱 발전된 기술들이 도입될 것으로 예상됩니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.물리 엔진(Physics engine)은 물리 현상을 시뮬레이션하는 컴퓨터 프로그램입니다. 이를 위해서는 물리학과 수학을 기반으로 하는 여러 가지 기술이 필요합니다.운동학: 물체의 운동을 기술하는 수학적 모델링 기술입니다. 물체의 위치, 속도, 가속도 등을 계산하는 방법을 이해해야 합니다.역학: 물체의 운동을 기술하는 기초 이론으로, 힘과 운동량, 에너지 보존법칙 등을 이해해야 합니다.충돌감지(Collision detection) 및 충돌응답(Collision response): 물체가 서로 충돌할 때 어떻게 반응해야 하는지 계산하는 기술입니다.경계 조건(Boundary conditions): 물체가 가상의 공간에서 움직이는데 필요한 조건들로, 가상의 공간의 경계와 벽의 역할 등을 이해하고 구현해야 합니다.물리 엔진은 이러한 기술들을 조합하여 만들어지며, 이를 활용하여 게임, 영화, 가상 현실 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.고해상도의 3D 기술 등이 들어가게 됩니다. 그리고 요즘은 인공지능 기술과 결합하여 매우 고해상도의 출력이 됩니다.

원형석 전문가 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.최근 가장 많이 쓰이는 3가지 엔진에 대해 설명드릴게요언리얼 - 1994년 에픽게임즈에서 만들어진 엔진입니다.컴퓨터언어 호환성과 그래픽품질이 뛰어납니다다루기가 어렵고, 제작된 게임 및 툴이 사양을 많이 먹는다는 단점이 있습니다.주로 고사양PC게임과 콘솔게임에 많이 사용됩니다크라이 - 2001년 크라이텍에서 만들어진 엔진입니다.시야가 넓고 자연묘사가 뛰어납니다. 크라이시스를 떠올리면 잘 알 수 있습니다언리얼과 마찬가지로 그래픽이 뛰어나지만 살짝 무거운 단점이 있습니다사용범주가 넓지는 않으나 타 회사의 엔진과 게임개발에 영향을 끼쳤다는 점에서의미가 있는 엔진입니다유니티 - 범용성이 좋은 엔진입니다. 언어/플랫폼/운영체제/2D/3D 가리지 않습니다다루기가 쉽고 구동이 가벼우며 호환성이 높아 활용도가 매우 뛰어납니다과거에는 그래픽 성능이 떨어진다는 단점이 있었으나최근에는 성능 면에서도 많이 발전을 이루었기 때문에벤처와 대기업을 가리지 않고 가장 많이 사용되는 엔진 중 하나입니다.특히 대다수의 모바일게임은 유니티로 제작되고 있기때문에 시장성이 큰 엔진입니다개인목적으로 사용시 무료사용이 가능하고, 에셋스토어가 운영된다는것이 특징입니다PBR 을 활용한 극도로 사실적인 그래픽을 만들기에는 아직은 조금 아쉽다는 평도 있습니다추가로 마모셋도 엔진에 포함시키기도 하는데마모셋은 엔진 이라기보단 뷰어에 보다 가깝습니다.포트폴리오 제작 시 시각적으로 좋은 효과를 얻고싶을때 주로 사용합니다엔진이 제 주분야가 아니라 원리까지는 설명 못드렸네요 ㅠㅜ 죄송합니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.게임 그래픽이나 실사 그래픽을 통해 리얼한 상황을 연출하기 위해서는 다양한 과학기술이 사용됩니다. 이들 기술은 컴퓨터 그래픽스, 컴퓨터 비전, 인공지능, 물리학, 광학 등 다양한 분야에서 나온 기술들을 종합적으로 활용하게 됩니다.일반적으로 게임 그래픽에서는 3D 모델링과 렌더링 기술을 사용합니다. 3D 모델링은 3차원 모델을 제작하는 기술이며, 렌더링은 이를 화면에 출력하는 기술입니다. 이를 위해 컴퓨터 그래픽스에서는 다양한 기하학적 처리와 조명, 재질 등을 다루는 기술이 사용됩니다.실사 그래픽에서는 주로 컴퓨터 비전 기술이 사용됩니다. 이는 카메라나 스캐너 등을 이용하여 실제 세상의 모습을 촬영하고, 그것을 디지털 데이터로 변환하는 기술입니다. 이 데이터를 다시 3D 모델링과 렌더링을 통해 화면에 출력하게 됩니다.또한, 인공지능 기술도 게임 그래픽이나 실사 그래픽에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 캐릭터의 움직임을 자연스럽게 보이게 하는 모션 캡쳐 기술이나, 게임 내 NPC 등의 행동을 제어하는 AI 기술 등이 사용됩니다.물리학과 광학 등의 기술도 게임 그래픽이나 실사 그래픽에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 빛의 반사와 굴절 등을 다루는 광학 기술은 그래픽의 현실감을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.따라서, 게임 그래픽이나 실사 그래픽을 구현하기 위해서는 다양한 과학기술의 조합이 필요합니다. 이들 기술을 종합적으로 사용하여 현실적인 화면을 구현하는 것이 가능합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

물리 엔진은 현실 세계에서 물리적 상호작용을 시뮬레이션하는 소프트웨어입니다. 이를 위해서는 몇 가지 중요한 과학 기술이 필요합니다.물리학 기반 모델링: 물리 엔진은 물리학적 모델링을 사용하여 물체의 운동을 시뮬레이션합니다. 이를 위해서는 물리학의 기본 개념과 법칙을 이해하고 적용할 수 있어야 합니다.수학: 물리학 모델링에는 수학적 계산이 많이 사용됩니다. 물리 엔진을 만들기 위해서는 선형 대수학, 미적분학, 통계학 등의 수학 지식이 필요합니다.컴퓨터 그래픽스: 물리 엔진을 시각화하기 위해서는 컴퓨터 그래픽스 기술이 필요합니다. 이를 위해서는 3D 모델링, 텍스처링, 조명, 셰이딩 등의 기술이 필요합니다.프로그래밍: 물리 엔진은 소프트웨어로 구현되며, 이를 위해서는 프로그래밍 기술이 필요합니다. 대부분의 물리 엔진은 C++ 또는 자바스크립트 등의 프로그래밍 언어로 작성됩니다.요즘 게임에서 사용되는 실사 그래픽이나 리얼한 상황 연출은 물리 엔진 뿐만 아니라 다양한 기술의 조합으로 구현됩니다. 이 중에서도 가장 중요한 기술은 컴퓨터 그래픽스 기술이며, 렌더링 기술, 애니메이션 기술, 인공지능 등도 많이 사용됩니다.

튼튼한라마20 · Answer

물리 엔진은 게임 및 시뮬레이션에서 물리 법칙을 시뮬레이션하고 객체 간의 상호 작용을 시뮬레이션하는 소프트웨어 컴포넌트이다. 물리 엔진은 운동학, 역학, 열역학 등 물리학 분야에서 발생하는 다양한 현상을 모델링하고 시뮬레이션하는데 필요한 기술들이 사용된다. 물리 엔진이 사용하는 기술에는 물리학, 수학, 그래픽스, 컴퓨터 과학 등이 있다. 예를 들어 운동학에서는 가속도, 속도, 위치 등을 다루며 역학에서는 질량, 힘, 운동량 등을 고려한다. 또한, 그래픽스에서는 빛의 반사, 굴절 등을 모델링하고 컴퓨터 과학에서는 알고리즘 및 컴퓨터 프로그래밍 기술이 필요하다. 이러한 기술들이 조합되어 리얼한 상황을 연출하는데 사용된다.

기계공학

기계공학

물리엔진을 만들기 위해서는 어떤 과학 기술이 들어가게 되나요?