10. 3D 기초상식: MAYA

[Paul]

10. 3D 기초상식: MAYA

이전글 참조
1. 3D 기초상식: POLYGON에 관해
2. 3D 기초상식: SPLINE에 관해
3. 3D 기초상식: NURBS에 관해
4. 3D 기초상식: SUBDIVISION에 관해
5. 3D 기초상식: 3DS MAX -1
6. 3D 기초상식: 3DS MAX-2
7. 3D 기초상식: LIGHTWAVE
8. 3D 기초상식: SOFTIMAGE XSI
9. 3D 기초상식: SOFTIMAGE XSI-2

출처 : 본 강좌는 FAZZ' Archuve  ... http://fazz.tistory.com/entry/s14  에서 가져 온 내용 입니다. 



드디어 3D 관련 마지막 항목인 MAYA에 관한 포스팅입니다. 처음에 이에 관련된 포스팅을 기획했을 때 이렇게 까지 길어질 줄 몰랐는데 쓰다보니 주절주절 늘어놓게 되어서 이렇게 늘어지게 되었군요. MAYA편도 단편으로 끝나지 못하고 긴 내용 때문에 2회로 나눠지게 되었습니다. (처음에는 3DS MAX만 2회로 나눠 쓸줄 알았는데 LIGHTWAVE를 빼고 다 2회씩..... 이럴줄 알았으면 LIGHTWAVE도 좀 더 자세히 쓰는건데 좀 아쉽군요??? ^^). 어찌되었던 3D 역사상 가장 단기간에 이렇게 인정받고 센세이션을 일으킨 3D 소프트웨어도 없었으니, 이에 대해 좀 자세히 다뤄보는 것도 나쁘지 않겠다 생각이 들어서 나온 결과긴 합니다만 ^^
이번 포스팅에서는 MAYA의 탄생배경과 주요성능에 관해, 다음 회에서는 MAYA가 3D 업계의 기린아가 되기까지 과정과 AUTODESK로 합병되기 까지를 다룰 생각입니다.

이 포스팅을 쓰는데 각종 인터넷 자료와 DIGIART 2000년 2월호 MAYA편을 참고 했음을 밝힙니다.






1. MAYA의 시작

학술적인 연구와 논의에서 상업화의 길로 가기 시작한 3D 그래픽은 1980년도 후반을 맞이하여 비약적인 발전을 하게 됩니다. 당시 여러 시스템에서 돌아가는 수 많은 상업용 3D 소프트웨어들이 있었는데 컴퓨터 성능의 한계로 인해 일반적인 시스템에서 구동시키기에는 여러모로 문제가 있었고, 그렇기에 유명한 상업적인 3D 소프트웨어들은 성능이 뛰어난(그러나 고가인)SGI의 워크스테이션을 기반으로 하여 발전해 나갔습니다. 거기서 두각을 나타낸 건 단연 SOFTIMAGE였고 그 뒤를 ALIAS, PRISM, POWER ANIMATOR, VISUALIZER등이 따라가고 있는 형국이었죠. 이들 소프트웨어들은 고급 하드웨어가 뒤를 받쳐줘야 한다는 것은 물론 고성능의 기능들을 포함하고 있었고 수요자가 많지 않았기에 상당히 고가였습니다. (당시 소프트웨어 한 COPY의 가격이 억대를 하였으니....)
어찌되었던 이들 소프트웨어는 90년대 들어와 더욱 더 성능이 발전하게 되어 전문 영상업체인 공중파 방송국, 영화사, 그리고 포스트 프로덕션 등에서 시범적으로 도입하여 사용되었고 곧 없어서는 안 될 필수적 요소로 자리잡게 되었지요.
당시에는 한 가지 소프트웨어가 이거저것을 다 커버하기에는 가능은 했었으나 효율면에서 좋지 못했기에 각 분야마다 특화된 소프트웨어들을 사용하였습니다. 모델링은 ALIAS에서 하고 애니메이션은 SOFTIMAGE로 넘겨서 셋팅을 한 후, 렌더링이나 그 외 것들은 렌더맨등 다른 소프트웨어를 사용하는 식이었죠. (이렇게 한가지 결과물을 만들기 위해 여러 가지 소프트웨어를 쓰는 건 지금도 마찬가지지만 그래도 현재의 소프트웨어들은 비약적 발전을 하여 한 소프트웨어로 왠만한 건 다 끝낼 수 있을정도가 되었습니다.) 이러다 보니 자연스럽게 한 소프트웨어로 이 모든 과정을 다 처리할 수 없을까? 하는 생각들이 업계 사람들에게 자연스럽게 떠오르게 되었는데 이것이 완전은 아니더라도 현실화가 되는 사건이 일어나게 됩니다. 바로 VISUALIZER로 유명한 미국의 Wavefront사가 프랑스 TDI사의 Explore를 인수하였던 것이죠. 이로 인해 곧바로 두 회사의 간판 소프트웨어인 Visualizer와 Explore의 통합 소프트웨어의 개발이 시작되었으나 워낙 환경이 다른 2가지 소프트웨어를 합친다는 것은 많은 노력과 시간을 필요로 하는 것이어서 쉽게 진척이 되지는 못하였습니다. 그런데 여기서 또 다른 변수가 탄생하게 됩니다. 두 회사가 합병한지 얼마 지나지 않은 1996년에 3D 그래픽 시장의 수요를 느낀 SGI가 Alias사의 대주주가 되었고 그 해 SGI는 Wavefront사도 인수를 하면서 Alias사와 합병시켜 Alias/Wavefront사가 탄생하게 된 것이죠. 이는 전 세계 3D 그래픽 분야에 큰 획을 긋는 중대한 사건이었습니다. 당시 MAJOR 3D계를 주름잡던 3개의 소프트웨어인 ALIAS(POWER ANIMATOR), VISUALIZER, EXPLORER가 통합된다는 것이기 때문입니다. Alias/Wavefront사에서는 차근차근 3개의 소프트웨어를 통합해 나갔는데 너무나 개성이 강한 이들을 한번에 통합시키는 것은 많은 무리수가 따르는 것이라 새로운 방법으로 3가지 소프트웨어를 통합하기로 했습니다. 먼저 주 소프트웨어를 PowerAnimator로 선정하고 다른 소프트웨어의 장점들을 추가하는 방법을 진행하여 기존 유저들의 사용상에 불편함을 최소한으로 하면서 새로운 알고리즘의 3D 소프트웨어를 개발하는 것이 그것이죠. 이렇게 해서 태어나게 된 것이 바로 그 유명한 MAYA(주1)입니다.

(그림1. 당시 하이엔드 3D 소프트웨어중 POWER ANIMATOR, VISUALIZER, EXPLORE가 통합되어 한 개의 패키지로 나온 MAYA의 인터페이스)




2. MAYA가 런칭될 때 업계 상황

MAYA가 런칭된 시점인 당시 1999년은 3D 업계에서도 많은 사건이 일어난 시기기도 했습니다. 바로 3D 시장의 체질과 기본이 바뀌게 된게 그것이죠. 먼저 MS의 WINDOWS NT 발표와 그에 따른 SOFTIMAGE의 인수 및 NT로의 포팅은 3D 소프트웨어의 대중화의 길을 연 획기적인 사건이었으며, 이로인해 수 많은 인력들이 보다 쉽게 3D쪽으로 접근이 용이하게 되었습니다. 거기다가 3D 소프트웨어 관련 하드웨어를 거의 독점하던 SGI가 3D 소프트웨어 구동에 결정적인 작용을 하는 GL알고리즘을 이 시기에 오픈해 버렸습니다. 이로 인해 모든 하드웨어들은 Open GL을 아무런 제약없이 그래픽에 적용할 수 있게 되었고, 모든 그래픽 소프트웨어 제작사들은 UNIX 환경의 고가 하드웨어보다는 훨씬 저렴한 WINDOWS NT환경의 하드웨에 적용시키기 시작했지요. 즉 새롭게 등장한 WINDOWS NT 중심으로 3D 시장이 개편되기 시작한 것이었습니다. 이런 3D시장의 체질변화는 개인용 PC의 성능 업과 맞물리게 되어 결국 SGI의 워크스테이션의 퇴장을 이끌어내고(이 당시 이후 2000년대에 일어난 사건입니다.) 훨씬 싼 가격의 PC로 3D 소프트웨어들이 구동되게 되었으며 고가의 소프트웨어 가격들이 대중화로 인해 가격다운이 이뤄지게 되어 3D 업계로 진입장벽이 낮춰지게 되는 일련의 혁명이 일어난 것이죠. 이는 곧 한정되어 있는 3D 시장이 매우 넓어지게 되었다는 것을 의미하게 되고, 자본주의 논리로 인해 이윤을 얻으려면 이 NT용 3D 시장의 흐름을 무시할 수 없다는 것이기도 했지요. MAYA도 처음에는 SGI전용으로 출시되었고 NT에 대해서는 부정적인 입장을 고수해왔으나 시대의 흐름이 NT를 요구하고 이 시장을 포기한다는 소리는 막대한 돈을 포기한다는 것과 마찬가지기에 결국 얼마 안있어 NT용으로도 출시하게 됩니다.
이런 3D 업계의 체질변화와 맞물려 최강의 3D 소프트웨어 자리를 차지하고 있었으나 모회사의 경영란으로 한동안 버전 업을 하지 못해 비틀거리는 모습을 보여온 SOFTIMAGE의 방황(결국 MS사에 인수되었지요)은 이들에게 매번 뒤지기만 했던 ALIAS/WAVEFORNT사에게 있어서 역전의 기회이도 했습니다. 그리고 이들은 그 목표를 어느 정도 달성하게 되지요.




3. MAYA의 각종 특징과 장점-1 : MODELING

앞서서도 말했지만 MAYA는 3개의 MAJOR 3D 소프트웨어인 ALIAS, VISUALIZER, EXPLORER가 통합된 3D 소프트웨어입니다. 이들 소프트웨어는 각자의 특징을 가지고 있었는데 ALIAS는 강력한 NURBS 모델링이, VISUALIZER는 PARTICLE SYSTEM, EXPLORER는 POLYGON 모델링이 그것이죠. 여기서 가장 눈여겨 봐야 할 것은 역시 이 셋 중 가장 중심적인 소프트웨어인 ALIAS(주2)였습니다. NURBS라는 진보적 개념을 가장 먼저 도입한 ALIAS의 모델링 기능은 타의추종을 불허할 만큼 막강했는데, 이 NURBS 커브를 이용해 그 어떤 물체라도 쉽고 정확하게 모델링을 할 수 있었기 때문입니다. 당시 모델링 방식이라고는 전통적인 POLYGON방식과(이때는 SUBDIVISION이 나왔으나 3D 소프트웨어에 적극적으로 사용하기엔 아직 기반이 약할 때였습니다.) 그 외 스플라인을 이용한 패치모델링이 거의 다였는데 이 두 방식은 복잡한 물체나 유기체 만들 때 상당한 애로점이 있었고 효율면에서도 NURBS에 비해 많이 뒤쳐졌지요.(이에 관한 자세한 설명들은 이전 포스팅들을 참고하세요) 이런 역대 3D 소프트웨어 중 가장 강력한 ALIAS의 NURBS 모델링 기능을 그대로 전승한 MAYA의 강력하고도 효율적인 NURBS 모델링 기능은 그 편리성과 효율성을 수 많은 모델러로부터 인정받아 각광을 받게 되었고 MAYA의 효용성을 널리 알리는데 큰 역할을 하게 됩니다. SOFTIMAGE나 PRISM도 NURBS를 지원함에도 불구하고 MAYA=NURBS 모델링의 대명사로 불리웠을 정도니 말이죠.(지금도 NURBS모델링이 대명사는 MAYA입니다.) 그 만큼 MAYA가 가지고 온 NURBS 임팩트는 대단한 것이었습니다. 이런 MAYA의 등장으로 인해 한동안 3D 소프트웨어계는 NURBS를 얼마나 완벽하게 지원하느냐가 화두가 되었을 정도였습니다.(주3)

(그림2. MAYA의 NURBS를 가지고 만든 3D 이미지. 지금이야 발전된 기술로 인해 NURBS이외의 방식으로 이런 모델링이 가능하지만 당시 NURBS가 아니고서는 이런 형식의 모델링 하기는 매우 어려웠다. NURBS의 진보적인 방식으로 인해 유기체 및 복잡한 기계류 모델링을 하기 매우 쉬워졌으며 3D모델링 기법은 비약적으로 발전 할 수 있게 되었다. 자세한 내용은 이전 NURBS에 관련된 포스팅을 참조 하시길)



MAYA가 NURBS 모델링의 대명사로 불리우긴 했지만 단지 MAYA는 NURBS 모델링만 뛰어난 것이 아니었습니다. 기본적인 POLYGON 모델링에서도 큰 두각을 나타냈으며, ARTISAN이라는 새로운 기능의 모델링 방식은 마치 페인터와 같은 2차원 이미지 프로그램에서 붓 형태의 툴을 이용하여 물체의 VOLUME 모델링을 하는데 매우 쉽게 만들어주고 있습니다. 기존이 상식을 깨는 혁명적인 모델링 방식인 것이었죠.(문제는 컴퓨터 성능이 뒷받침해야 가능했다는 점. 쉽게 막 쓰기엔 컴퓨터에 부하가 많이 걸렸습니다.) 이렇게 놀랍고도 강력한 모델링 기능이 한데 모인 집합체가 바로 MAYA였고 그 효율성 또한 매우 높았기 때문에 역대 3D 소프트웨어 중 가장 강력한 모델링 기능을 가지고 있는 3D 소프트웨어로 MAYA가 언급될 수 밖에 없었죠. 이는 현재에도 여전히 유효한 발언이기도 합니다.




4. MAYA의 각종 특징과 장점-2 : ANIMATION

ALIAS에서 MAYA로 옮겨가면서 가장 많이 향상된 기능을 꼽으라면 단연 캐릭터 애니메이션의 강화라고 볼 수 있습니다. MAYA가 런칭될 때까지만 해도 가장 강력한 3D 애니메이션 툴은 SOFTIMAGE였는데, 그 아성을 넘볼 정도로 MAYA는 강력한 애니메이션 기능으로 무장되어 있었지요. 실질적으로 ALIAS/WAVEFORNT사가 MAYA로 3가지 소프트웨어를 통합하면서 가장 신경쓰고 공을 들인 부분은 바로 ANIMATION 부분의 강화였습니다. ALIAS/WAVEFORNT가 이렇게 애니메이션 부분에 힘을 쏟은, 아니 사활을 걸었다고 봐도 될 정도로 집중한 이유는 예전부터 모델링 분야는 MAYA의 전신인 ALIAS가 리드를 해왔으나 언제나 애니메이션 분야에 SOFTIMAGE에게 밀려서 ALIAS는 하이엔드 3D업계에 있어서 2위의 자리에 그칠 수 밖에 없는 현실 때문이었습니다. 예전 하이엔드 3D 시장은 주로 CAD쪽의 공학부분에서 많이 쓰였지만 이제는 애니메이션 부분에서 가장 많이 쓰였기 때문에 모델링 기능만 뛰어나서는 업계 점유율의 성장의 한계가 있었던 것이죠. 이렇게 3D 시장이 애니메이션 위주로 돌아갔기 때문에 이에 대한 대비가 없으면 MAYA가 런칭되었어도 결국 SOFTIMAGE한테 밀릴 수 밖에 없다는 사실을 그 누구보다 ALIAS/WAVEFORNT사는 알고 있었기에 이에 총력을 걸 수 밖에 없었던 것은 어찌보면 당연한 일이기도 했습니다.
이런 상황 때문에 애니메이션 부분이 매우 강력해진 MAYA의 성능을 잠시 언급하자면 OVERLAPPING FLEXORS, INTERGRATED SOUND SYNCHRONIZATION, SKELETONS AND INVERSE KINEMETIX, IK SPILINE, MOTION CAPTURE등을 들 수 있습니다. OVERLAPPING FLEXORS는 피부나 옷감을 ANIMATIOIN할 경우 각 관절의 비정상적인 변형을 쉽게 컨트롤 해서 자연스런 애니메이션을 만들 수 있게 도와주며, INTERGRATED SOUND SYNCHRONIZATION은 캐릭터 FACE 애니메이션이나 립 싱크와 같이 사운드 트랙과 정확한 동조가 필요할 때, 이를 쉽게 컨트롤 할 수 있게 해줍니다. 그 외 skeleton에 붙어 조절되는 면의 VERTAX들을 마음대로 선택, 해제할 수 있고, 서로 물체를 인식하는 현란한 Dynamic 기능과 Deformation, 애니메이션의 키를 잡는 지루하고도 반복적인 일을 각 윈도우 변수 항목상에서 처리할 수 있다는 것도 작업자의 속도를 향상시켜 주며, 답답했던 카메라 애니메이션을 단순하고 쉽게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 수정도 용이해진 강력한 기능등을 지원함으로써 사용자는 마치 살아있는 배우를 감독하는 것과 같이 능동적으로 캐릭터를 조작할 수 있으며, 섬세한 근육의 움직임까지 표현할 수 있게 되었습니다. 이렇듯 SOFTIMAGE의 기능들을 넘보는 강력한 애니메이션 기능으로 인해 MAYA는 런칭 이후 승승장구 할 수 있게 된 것입니다.

(그림3. 이런 강력한 MAYA의 애니메이션 기능덕에 FULL 3D 애니메이션 제작에도 큰 도움이 되었다.)



5. MAYA의 각종 특징과 장점-3 : 그 외

그 밖에도 MAYA는 강력한 기능과 특징들을 가지고 있었는데 그 중 하나가 F/X 기능입니다. PARTICLE DYNAMIX, PARTICLE RENDERING, SOFTBODY DYNAMATION 기능 등이 주인데, 이것은 아카데미 수상의 영예에 빛나는 DYNAMATIOIN 기술과 Power-Animator의 소프트웨어 PARTICLE, RENDERING 기술에 바탕을 두고 있으며, 마야의 강력한 노드 베이스 구조를 바탕으로 통합되어 있습니다. SOFTBODY DYNAMATION는 중력과 같은 물리적인 힘을 적용시킬 경우 아주 사실적인 표현을 가능하게 하는 시뮬레이션과 유사한 애니메이션이라 할 수 있죠. 이 강력한 F/X기능으로 인해 3D 이펙트 효과나 물리력 표현에 있어서 발군의 효과를 보여주었고 이로 인해 영화업계에서 가장 선호하는 3D 소프트웨어가 되었습니다.

(그림4. 다른 3D 소프트웨어도 FX기능이 뛰어났지만 POWER ANIMATOR의 직계인 MAYA의 PARTICLE 및 FX 시스템은 가희 최고라고 해도 무방할 정도로 그 기능과 성능면에서 매우 높은 평가를 받아냈다. MAYA가 포스트 프로덕션에서 많이 쓰이는 이유이기도 하다.)


그 외 MEL(Maya Embedded Language)이라는 내장 언어가 있어서 사용자 정의의 새로운 기능의 추가와 제어가 용이합니다. 이것으로 인해 모든 애니메이션을 컨트롤할 수 있음은 물론 이 SCRIPT 언어를 이용 하여 MAYA의 구조를 개방적으로 만들어 MAYA 자체를 전혀 새로운 프로그램으로 만들 수 있을 정도로 기능을 UP할 수 있게 되었습니다. 포스트 프로덕션에서 이 MEL의 사용은 필수이며 이로 인해 수 많은 서드파티 플러그 인의 개발이라던가 인 하우스 프로그램들의 개발이 용이해져 상대적으로 MAYA를 더욱 더 풍성하게 해주었지요. 대부분 프로덕션은 하이엔드 3D 소프트웨어를 기본으로 쓰긴 하지만 자신들의 특수한 목적에 맞게 인 하우스 프로그램을 개발해 더 많이 쓰고 있는데 이런 강력한 MEL기능들은 이들에게 큰 메리트로 작용했고 그로 인해 포스트 프로덕션에서 MAYA를 선호하는 이유기도 합니다.

끝으로 MAYA의 특징으로 언급하자면 혁명적인 인터페이스의 편리성입니다. MAYA의 인터페이스는 현재 3D 소프트웨어 중에서 가장 향상된 인터페이스를 가지고 있다고 볼 수 있을 정도로 독보적인데, 이렇게 된 데에는 인터페이스가 소프트웨어가 정한 그대로를 따리기 보다는 사용자 편의에 의해 FLEXIBLE하게 운용될 수 있는 커스텀방식을 택한 것과 작업의 효율을 최우선한 메뉴와 TOOL BAR의 배열을 택했기 때문입니다. 이런 MAYA의 편리한 인터페이스의 백미를 꼽으라면 HOTBOX 기능이라 할 수 있습니다. 이 기능은 MAYA의 인터페이스가 얼마나 잘 만들어졌는지 보여주는 최고의 기능으로, 별도의 메뉴바 명령어를 통하지 않고도 얼마든지 작업영역에서 곧바로 원하는 명령을 선택할 수 있도록 되어있습니다. 이게 뭐 그렇게 대단한 기능인가 반문하시는 분이 계실 텐데 작업환경에서 바로 바로 원하는 명령어를 선택할 수 있다는 것은 어떤 오브젝트를 만들 때나 그 외 작업들을 할 때 그 만큼 필요없는 동작을 덜 하게 된다는 소리이며 이는 곧 시간 절약과 연계되지요. 어떤 물체를 만들 때 한 단계에서 끝낼 수 있는 작업환경과 여러 단계를 거쳐야 하는 작업환경 중 어떤 것을 여러분은 택하실 겁니까?
이러한 MAYA의 인터페이스는 다른 3D 소프트웨어들에게 큰 영향을 주게 되어 지금 출시되는 타회사의 3D 소프트웨어들 대부분은 이런 선진적인 MAYA의 인터페이스를 많이 수용하게 되었습니다. 3DS MAX는 4.0때부터 이런 MAYA의 인터페이스를 모방하였고 한 때 인터페이스의 편리함을 내세웠던(여기서 편리함은 3D CG 소프트웨어 초창기 때) SOFTIMAGE도 XSI버전부터는 MAYA의 인터페이스를 일부 수용하게 되었지요.

(그림5. MAYA의 기본 인터페이스 설명. 처음 보기에는 다소 복잡해 보이지만 사용하면 할수록 이 보다 뛰어난 인터페이스를 가진 3D 소프트웨어가 없다고 해도 과언이 아닐정도로 매우 편리한, 사용자 중심의 인터페이스이다.)

(그림6. MAYA 인터페이스의 백미, HOTBOX!!! 별도의 메뉴바를 갈 필요 없이 작업환경에서 모든 명령을 실행할 수 있다.)

(그림7. HOTBOX와 더불어 많이 쓰이는 MARKING 기능. 수 많은 3D 소프트웨어들이 이 MAYA의 선진 인터페이스를 따라할 정도로 굉장히 선진적이다.)


이런 장점 외 너무나 많은 특징들을 가지고 있어서 여기에 일일이 나열하기 힘들정도인데(렌더링, 쉐이딩 분야에서 MAYA의 우수성이 입증되었죠) 이런 MAYA의 막강한 기능들과 장점들은 수 많은 3D 관련 사용자들의 이목을 끌기 충분했으며, 이미 출시하기 전부터 MAYA는 3D 시장을 장악할 여건을 마련하게 된 것입니다.
이후 1999년 MAYA의 런칭과 동시에 3D계는 예정된 수순으로 MAYA가 3D계의 왕좌로의 등극을 지켜보게 됩니다.





주1) 원래 MAYA는 수 많은 코드네임 이름 중 하나였습니다. 그런데 워낙 MAYA는 개발 당시 부터 주목을 받고 여기저기 알려진 터라 MAYA라는 코드네임이 사람들에게 많이 알려지게 되었고, 결국 정식이름으로도 MAYA가 채택되게 외었죠.


주2) NURBS 모델링의 원조인 ALIAS는 MAYA로 통합되고 나서도 독자적으로 계속 버전업을 하여, 현재에도 각종 3D CAD 소프트웨어의 제왕으로 평가받고 있습니다. 각종 산업 설계, 특히 자동차 부분에서 ALIAS STUDIO TOOL을 안쓰는데가 없다고 해도 과언이 아니지요


주3) 한때는 NURBS만이 선진 3D 모델링이라고 착각하는 사람이 많았었습니다. 특히 한국이 그랬는데, 그로인해 MAYA를 쓰면 대단하고 3DS MAX를 쓰면(물론 3DS MAX도 NURBS를 지원했지만 거의 쥐약 수준이었죠) 허접으로 봤었습니다. 당시 뭣도 모르고 설쳐된 쓸데없는 우월주의의 산물이었죠.