물리적인 시뮬레이션을 진행할 때 어떠한 재료의 표면 모양이나 질감을 정의하는 기능입니다. 실제로 스티커, 프린팅, 가죽 등과 같은 많은 재료들에는 텍스처가 있기 때문에 이를 통해 재료의 사실감을 구현할 수 있습니다.
Image texture
예시: 나무결, 로고, 프린팅, 스티커 등
Bump mapping
예시: 가죽 질감, 그레인 플라스틱의 입자감 등
Texture mapping considering anisotropic direction
예시: 탄소섬유 등
나무(image texture) 그레인플라스틱(bump) 브러쉬드 메탈
(anisotropic optical property)
Texture Mapping은 어떠한 Surface나 Face위에 합쳐진다고 간주됩니다. 이때 Texture mapping은 한 개 혹은 그 이상의 레이어로 각 레이어는 질감의 이미지나 굴곡의 이미지나 특정 광특성을 정의합니다. 여러 유형의 매핑 정의를 겹치거나 합치는 것도 가능한데 예를 들면, 굴곡 이미지와 질감 이미지를 합치는 경우입니다.
Texture mapping은 텍스처 자체(이미지 또는 Normal map 또는 BSDF로 가져옴)와 UV mapping 두 가지 요소에 의해 정의되는데 사용자는 필요에 따라 Texture mapping 기능의 조합을 통해 여러 개의 텍스처 레이어를 생성할 수 있습니다. 예를 들어 패브릭의 경우 Image texture와 Bump mapping 동시에 정의하여 더 사실적으로 질감을 구현할 수 있습니다.
또한 사용자는 어떠한 형상의 질감도 생성할 수 있으며, 각 Texture 정의에 UV mapping이라 불리는 3D 형상에 2D 이미지를 투영하는 방식 정의를 결합하여 질감을 정의하게 됩니다. 이때 여러 개의 UV를 사용하여 하나의 형상에 겹쳐진 여러 텍스처, 예를 들어 그레인 플라스틱에 부착된 스티커와 같은 경우를 정의할 수 있습니다.
UV mapping의 네 가지 타입(planar, spherical, cylindrical, cubic)
자동차 분야에서 Texture mapping의 활용
Ansys Speos는 다양한 조명 환경에서 재료가 어떻게 반응하는지에 대한 더 사실적인 광학 시뮬레이션을 하기 위해 Texture mapping 기능을 제공하고 있습니다. 특히 자동차 공간은 야간에 조명과 반사되는 빛이 운전자의 시야를 방해할 수 있기 때문에 이러한 이슈가 없는 설계를 하는 것이 매우 중요합니다. 디자이너는 재료 선택이 다양한 환경에서 어떠한 광학적인 효과를 나타내는지를 정확하게 시뮬레이션 하는 것이 필요하며, 이를 위해 Texture mapping 기능을 사용할 수 있습니다. Texture mapping을 통해 디자이너는 어떠한 표면에 색, 반사율, 3D 구조, 광학적 속성 등과 같은 요소를 부여할 수 있습니다.
Texture mapping 적용 여부 따른 시각적 효과 비교 (좌측 이미지에 적용됨)
Texture mapping 적용 후 디자이너는 광원이나 시야각 등을 정의하여 주변 환경과 운전자의 상호작용에 대한 내용을 설정할 수 있습니다. 그렇게 정의된 환경에서 아래 예시와 같은 어떠한 재질에 의한 광학적인 영향을 알아볼 수 있습니다.
대쉬보드 반사
시트 가죽, 카펫과 같은 내장 재질
자동차 번호판
자동차 외관 색상 혼합 (BRDF blending)
스프레이 도장면의 입자감
지문 자국, 긁힘, 먼지와 같은 결함
윈드실드 빗방울
Curved Display
Fingerprints on display
Rain droplets
자동차 내부 까다로운 곡면에서의 맵핑의 경우 일부분에서 정상적으로 구현하는 것이 어려울 수 있습니다. 따라서 텍스처의 투영 방법이나 투영축을 신중하게 선택할 필요가 있습니다. 이러한 경우에는 완벽한 텍스쳐 맵핑을 위해 CG 전용 3D 툴을 사용하여 텍스쳐를 표면 형상에 맞게 사전에 변형하여 적용할 수 있습니다.
Texture mapping이란?
물리적인 시뮬레이션을 진행할 때 어떠한 재료의 표면 모양이나 질감을 정의하는 기능입니다. 실제로 스티커, 프린팅, 가죽 등과 같은 많은 재료들에는 텍스처가 있기 때문에 이를 통해 재료의 사실감을 구현할 수 있습니다.
나무(image texture) 그레인플라스틱(bump) 브러쉬드 메탈
(anisotropic optical property)
Texture Mapping은 어떠한 Surface나 Face위에 합쳐진다고 간주됩니다. 이때 Texture mapping은 한 개 혹은 그 이상의 레이어로 각 레이어는 질감의 이미지나 굴곡의 이미지나 특정 광특성을 정의합니다. 여러 유형의 매핑 정의를 겹치거나 합치는 것도 가능한데 예를 들면, 굴곡 이미지와 질감 이미지를 합치는 경우입니다.
Texture mapping은 텍스처 자체(이미지 또는 Normal map 또는 BSDF로 가져옴)와 UV mapping 두 가지 요소에 의해 정의되는데 사용자는 필요에 따라 Texture mapping 기능의 조합을 통해 여러 개의 텍스처 레이어를 생성할 수 있습니다. 예를 들어 패브릭의 경우 Image texture와 Bump mapping 동시에 정의하여 더 사실적으로 질감을 구현할 수 있습니다.
또한 사용자는 어떠한 형상의 질감도 생성할 수 있으며, 각 Texture 정의에 UV mapping이라 불리는 3D 형상에 2D 이미지를 투영하는 방식 정의를 결합하여 질감을 정의하게 됩니다. 이때 여러 개의 UV를 사용하여 하나의 형상에 겹쳐진 여러 텍스처, 예를 들어 그레인 플라스틱에 부착된 스티커와 같은 경우를 정의할 수 있습니다.
자동차 분야에서 Texture mapping의 활용
Ansys Speos는 다양한 조명 환경에서 재료가 어떻게 반응하는지에 대한 더 사실적인 광학 시뮬레이션을 하기 위해 Texture mapping 기능을 제공하고 있습니다. 특히 자동차 공간은 야간에 조명과 반사되는 빛이 운전자의 시야를 방해할 수 있기 때문에 이러한 이슈가 없는 설계를 하는 것이 매우 중요합니다. 디자이너는 재료 선택이 다양한 환경에서 어떠한 광학적인 효과를 나타내는지를 정확하게 시뮬레이션 하는 것이 필요하며, 이를 위해 Texture mapping 기능을 사용할 수 있습니다. Texture mapping을 통해 디자이너는 어떠한 표면에 색, 반사율, 3D 구조, 광학적 속성 등과 같은 요소를 부여할 수 있습니다.
Texture mapping 적용 여부 따른 시각적 효과 비교 (좌측 이미지에 적용됨)
Texture mapping 적용 후 디자이너는 광원이나 시야각 등을 정의하여 주변 환경과 운전자의 상호작용에 대한 내용을 설정할 수 있습니다. 그렇게 정의된 환경에서 아래 예시와 같은 어떠한 재질에 의한 광학적인 영향을 알아볼 수 있습니다.
Curved Display
Rain droplets
자동차 내부 까다로운 곡면에서의 맵핑의 경우 일부분에서 정상적으로 구현하는 것이 어려울 수 있습니다. 따라서 텍스처의 투영 방법이나 투영축을 신중하게 선택할 필요가 있습니다. 이러한 경우에는 완벽한 텍스쳐 맵핑을 위해 CG 전용 3D 툴을 사용하여 텍스쳐를 표면 형상에 맞게 사전에 변형하여 적용할 수 있습니다.
3D Max 에서 만든 UV를 Ansys AVxcelerate에 불러와 개선한 맵핑
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