PBR 1: 빛이란?

게임이나 3D 작업에서 'PBR'이라는 용어를 자주 접하게 됩니다. "이거 PBR 텍스처", "PBR 셰이더 적용" 같은 말들입니다. 하지만 "PBR이 정확히 무엇인가?"라고 물으면 복잡한 용어들로 인해 혼란스러울 수 있습니다.

이 글에서는 PBR에 대해 설명합니다. 프로그래머와 PBR을 처음 접하는 아티스트 모두를 위한 내용입니다.

PBR(Physically Based Rendering)은 "물리 기반 렌더링"을 의미합니다.

현실 세계에서 물체를 보고 빛을 인지하는 방식을 최대한 비슷하게 컴퓨터 그래픽으로 구현하는 기술입니다. 컴퓨터가 현실의 모든 물리 현상을 완벽하게 재현하는 것은 불가능합니다. 그러나 PBR은 기존 방식보다 훨씬 더 물리적으로 정확하고 사실적인 결과를 만들어내는 접근 방식입니다.

PBR을 공부하면 다음과 같은 용어들을 만나게 됩니다.

• 전역 조명 (Global Illumination)
• 에너지 보존 법칙 (Energy Conservation)
• 반사도 (Reflectivity), 디퓨즈, 스페큘러
• 미세면 (Microsurface), 러프니스
• 프레넬 법칙 (Fresnel's Law)
• 금속성 (Metalicity)

이 용어들이 어렵게 느껴질 수 있습니다. 특히 아티스트나 그래픽스를 처음 접하는 프로그래머에게는 부담스러울 수 있습니다.

이 모든 것을 한 번에 이해할 필요는 없습니다. PBR을 제대로 이해하려면 상당한 분량의 학습이 필요합니다.

이 글은 PBR을 시리즈로 나누어 설명합니다. 첫 번째로 PBR을 이해하기 위한 기본 요소인 빛이 무엇인지, 그리고 우리가 빛을 어떻게 인지하는지를 다룹니다.

💡 빛이란 무엇인가

우리는 매일 빛을 경험하지만, "빛이 무엇인가?"라는 질문에 답하기는 쉽지 않습니다. 아인슈타인조차 "평생 빛이 무엇인지 고민했다"고 말했습니다.

PBR을 이해하기 위해 복잡한 물리학(양자론 등)을 모두 알 필요는 없습니다. 필요한 만큼만 알아보겠습니다.