[게임그래픽스][3D모델링] 텍스쳐 맵의 종류 정리

 

안녕하세요 호아임입니다 😺

오늘은 종류도 많고 너무 헷갈리는 텍스쳐 맵에 대해 정리해보려고 한다.

ID 맵이나 자잘하고 빠르게 이해하기 쉬운 맵은 빼놓고 작성하니
이를 유의하며 읽어주길 바란다.

 

 

 

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1. Diffuse Map (베이스 컬러 맵)

• 역할: 오브젝트의 기본적인 색상을 정의한다. 조명이 없는 상태에서도 표면에 나타나는 색상을 지정하는 맵이다.
• 특징: 간단히 말해 "물체의 색깔"을 결정하며, 그림자나 빛 반사를 포함하지 않는다.
• 오브젝트의 고유 색상,반사, 표면의 거칠기, 발광, 광택등 색상에 영향을 미치는 모든 효과를 그려 넣은 맵으로 PBR 이전에는 손으로 직접 그려넣기도 했다고 한다.

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2. Albedo Map (알베도 맵)

• 역할: 조명이 없는 상태에서의 순수한 색상 정보를 포함한다.
• 특징:
  • Diffuse Map과 유사하지만, AO나 조명 효과를 포함하지 않는다.
  • PBR 워크플로우의 기본 맵으로 사용한다.

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3. Glossiness Map / Roughness Map

• 역할: 표면의 매끄러움이나 거칠음을 나타낸다.
• 특징:
  • Glossiness Map: 값이 클수록 표면이 매끄러워져 강한 하이라이트를 만든다.
  • Roughness Map: 값이 클수록 거칠음을 나타내어 하이라이트가 넓고 부드럽게 퍼진다. (PBR 워크플로우에서 주로 사용됨)
• Glossiness와 Roughness는 반대 관계로, 하나의 텍스처를 반전시켜 다른 맵으로 변환 가능하다.

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4. Normal Map (노멀 맵)

• 역할: 표면에 미세한 굴곡과 디테일을 추가한다.
• 특징: 3D 지오메트리를 추가하지 않고도 표면이 울퉁불퉁하거나 복잡한 느낌을 표현할 수 있도록 도움.
• 표현 방식: RGB 색상을 사용하여 각 픽셀의 표면 방향(노멀)을 나타낸다.
• Tangent space Normal map은 R채널G채널 B채널에 담긴 정보가 각각 다르다.
  • R 채널은 면이가지는 U(x) 방향 / G채널은 면이 가지는 V(y) 방향 / B채널은 면이 가지는 Z 방향
  • 여기서 컴퓨터 그래픽 API를 무엇을 쓰느냐에 따라 다른데  OpenGL과 Direct X 는 Y 값을 서로 반대로 인식해 노말맵을 뽑기 전에 자신이 에셋을 사용할 엔진의 그래픽스 API에 대해 알고 뽑는 것이 이롭다.

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5. Bump Map (범프 맵)

• 역할: 표면의 높낮이를 표현한다.
• 특징: 흑백 이미지를 사용하며, 밝은 부분은 높고 어두운 부분은 낮은 것으로 계산한다.
• 단점: 노멀 맵보다 간단하며 정확한 방향을 표현할 수는 없다.

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6. Displacement Map (디스플레이스먼트 맵)

• 역할: 실제 지오메트리(정점 위치)를 변경하여 표면의 높낮이를 만든다.
• 특징:
  • Bump Map과 달리 실제 표면이 변화한다.
  • 고화질 렌더링이나 디테일이 중요한 프로젝트에 유용하다.

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7. Ambient Occlusion (AO) Map

• 역할: 표면의 주변 음영을 표현하여 더 현실감 있는 그림자를 만든다.
• 특징: 모델 표면에서 빛이 닿기 어려운 곳(모서리, 움푹 들어간 부분 등)에 어두움을 추가한다.
• 주로 디퓨즈 맵에 곱셈(Multiply) 방식으로 적용한다.

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8. Opacity Map (투명 맵)

• 역할: 오브젝트의 투명도 또는 불투명도를 조절한다.
• 특징: 흑백 텍스처로, 흰색은 불투명, 검은색은 투명하게 표현된다.
• 유리, 창문, 나뭇잎처럼 특정 부분이 비치는 재질에 사용된다.

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9. Metalness Map

• 역할: 표면이 금속인지 비금속인지 나타낸다.
• 특징:
  • 값이 1이면 금속, 0이면 비금속.
  • 금속적 성질(빛 반사 및 색상 특성)을 정확히 정의하기 위해 PBR 워크플로우에서 필수적이다.

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10. Specular Map (스페큘러 맵)

• 역할: 오브젝트 표면에서 반사광(하이라이트)의 세기와 색상을 정의한다.
• 특징: 메탈, 유리처럼 빛을 강하게 반사하는 재질은 밝고, 나무나 천처럼 빛 반사가 적은 재질은 어둡게 표현한다.

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11. Height Map (높이 맵)

• 역할: 표면의 고저를 정의하여 디스플레이스먼트와 유사한 방식으로 사용된다.
• 특징: Displacement Map의 한 형태로, 흑백 텍스처를 사용해 표면 높이를 설정한다.

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12. Curvature Map

• 역할: 표면의 모서리와 곡률을 강조한다.
• 특징: 서브스턴스 페인터나 지브러시 같은 프로그램에서 주로 사용되어 웨더링 효과(마모, 흠집, 변색 등)에 활용된다.

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13. World Space Normal Map

• 역할: 오브젝트 표면의 방향(노멀)을 월드 좌표계 기준으로 저장한다.
• 특징:
  • RGB 값이 월드 기준의 X, Y, Z 방향을 나타낸다.
  • 로컬 좌표계 기반인 Normal Map(Tangent Space Normal Map)과 구분된다.
  • 주로 물리 시뮬레이션, 픽셀 셰이더, GI(글로벌 일루미네이션) 계산에 사용.

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14. Position Map

 

• 역할: 각 픽셀의 3D 위치를 월드 좌표계 기준으로 저장한다.
• 특징:
  • XYZ 정보를 R, G, B 채널로 저장.
  • 화면 기반 효과(Screen Space Effects)나 렌더 패스에서 필요할 수 있다(예: 디스턴스 페이드, 블룸).
  • Substance Painter에서 Position Generator를 통해 그라데이션 효과를 줄때 사용한다.

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15. Thickness Map

• 역할: 표면의 두께를 표현하며, 반투명 물체나 서브 서피스 스캐터링(SSS)을 위한 맵이다.
• 용도: 피부, 고무, 유리 같은 물체의 빛 투과 표현.

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16. Emission Map (방출 맵)

• 역할: 표면 자체에서 빛을 방출하는 것처럼 보이게 한다.
• 특징: 어두운 장면에서 물체를 빛나게 표현하거나 네온사인 같은 효과를 줄 때 사용한다.

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17. Cavity Map

• 역할: 오브젝트의 작은 틈이나 구멍에서 어두운 영역을 정의한다.
• 특징:
  • AO보다 더 세밀하게 처리되는 음영 정보.
  • 웨더링 효과에 많이 사용된다.

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18. Subsurface Map (서브 서피스 맵)

• 역할: 반투명한 물질 내부에서 빛이 산란되는 효과(SSS)를 조정한다.
• 용도: 피부, 초, 고무 같은 재질을 표현할 때 사용.

 

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❗❗대조시켜 기억하면 더 좋을 상식

 

• Normal Map ↔ World Space Normal Map:
  • Normal Map은 Tangent Space에서, World Space Normal Map은 World Space에서 표면 방향을 나타낸다.
• Diffuse Map ↔ Albedo Map:
  • Albedo Map은 Diffuse Map에서 주변광(AO)이나 조명 요소를 제외한 순수 색상 데이터
  • Diffuse는 고전적인 모델, Albedo는 PBR 워크플로우에서 자주 사용한다.
• Glossiness Map ↔ Roughness Map:
  • Glossiness는 값이 높을수록 표면이 매끈하고 반사 효과가 크며, Roughness는 그 반대다.
• Bump Map ↔ Normal Map ↔ Displacement Map:
  • Bump Map은 흑백 높이 정보를 사용하여 디테일을 시뮬레이트
  • Normal Map은 더 정밀하고 방향 정보를 제공한다.
  • Displacement Map은 실제로 지오메트리를 변경하여 물리적인 높낮이를 생성한다.
• Specular Map ↔ Metalness Map:
  • Specular은 특정 영역의 반사율을 정의하며 금속/비금속 모두에 적용한다.
  • Metalness는 표면이 금속인지 비금속인지를 단순히 0과 1로 정의한다.
• AO Map ↔ Emission Map:
  • AO Map은 주변 음영을 추가하여 어둡게 만들고, Emission Map은 특정 영역을 빛나게 표현한다.
  • 대조적인 방식으로 장면에 분위기를 추가한다.