[Unreal/Houdini] Vertex Animation Textures | Meta Meow | Tokyo HIVE 2025 요약

1. 영상 정보

• 영상 제목: Vertex Animation Textures | Meta Meow | Tokyo HIVE 2025
• 채널명: Houdini
• 영상 링크: https://youtu.be/RYC41sm4c48

 

2. 핵심 요약 (Conclusion)

도쿄 HIVE 2025에서 Meta Meow의 테크니컬 디렉터 마이클이 발표한 세션으로,

후디니(Houdini)와 언리얼 엔진 5(Unreal Engine 5)를 활용하여 게임 환경에 최적화된 대규모 파괴(Destruction) 및 파쇄(Fracture) 효과를 구현하는 워크플로우를 심도 있게 다룹니다.

 

기존 영상(Film) 업계의 무거운 시뮬레이션 방식을 게임 런타임 환경(모바일, 닌텐도 스위치 등 하위 기기 포함)에 맞게 경량화하는 것이 핵심이며, 이를 위해 VAT(Vertex Animation Textures) 기술의 도입을 강력히 권장합니다.

 

단순한 파괴 구현을 넘어 폴리곤 수(Vertex Count) 리덕션, 프록시(Proxy) 메쉬를 활용한 RBD 시뮬레이션 고속화, 오브젝트 풀링(Object Pooling)을 이용한 잔해(Debris) 렌더링 최적화, 스켈레탈 메쉬(Skeletal Mesh)와 VAT의 메모리/디스크/성능 벤치마크 비교 등 실무 프로덕션에서 즉시 마주하게 되는 기술적 병목 현상과 그 해결책을 구체적으로 제시합니다.

 

게임 내에서 수만 개의 파편을 다루면서도 초당 프레임(FPS)을 방어하고 메모리 누수를 막기 위한 테크니컬 아트(TA) 및 FX 최적화의 정수를 보여주는 필수적인 가이드입니다.

 

3. 타임라인별 상세 정리

1. 게임 파괴 시뮬레이션의 한계와 과제 (00:00:05 ~ 00:06:00)

• 영상 업계와 게임 업계의 워크플로우 차이 [01:42]: 영상 업계에서는 벽돌, 콘크리트, 유리, 나무 등 재질별로 적합한 파쇄 알고리즘을 적용하고, 수만 개의 파편을 생성하여 컨스트레인트(Constraint)로 결합한 후 무거운 콜라이더와 충돌시키는 방식을 사용합니다. 이는 퀄리티는 뛰어나지만 정점(Vertex) 수와 파편(Fragment) 수가 천문학적으로 증가합니다.
• 데이터 용량의 극명한 한계 [02:54]: 영화의 방식을 게임에 그대로 적용하면 시뮬레이션 데이터 용량이 수백 GB에 달하게 됩니다. 이는 물리적인 블루레이 디스크나 다운로드 용량 한계를 아득히 초과하므로 게임에 바로 탑재할 수 없습니다.
• 애니메이션 및 볼륨 데이터의 병목 [03:31]: 언리얼 엔진에서 스켈레탈 메쉬(Skeletal Mesh) 포맷으로 약 5,000피스의 파편을 500프레임 동안 시뮬레이션하면 모션 데이터 자체가 방대해집니다. 보로노이(Voronoi) 프랙처 단면에 노이즈를 주어 실루엣을 복잡하게 만들면 정점 수는 더욱 급증하며, 여기에 잔해(Debris)와 연기(Smoke)를 표현하기 위한 볼륨 데이터까지 더해지면 디스크, 메모리, 렌더링 연산 부하가 극심해집니다.
• 크로스 플랫폼 대응의 필요성 [04:59]: PS5나 Xbox Series X 같은 상위 기종은 최적화를 통해 어떻게든 렌더링을 감당할 수 있지만, 멀티 플랫폼 개발 시 Nintendo Switch, Steam Deck, 모바일 등 하위 기기에서는 원본 데이터를 그대로 구동하는 것이 불가능합니다. 파괴 효과를 아예 배제할 수는 없으므로, 모든 기기에서 구동 가능한 특수한 최적화 기법이 필수적입니다.

 

2. 지오메트리 최적화 및 파편 설정 전략 (00:06:01 ~ 00:08:49)

• 불필요한 지오메트리 제거 [06:42]: 30층 규모의 대형 타워 맨션을 예로 들 때, 원본 모델링에 포함된 건물 내부의 인테리어 벽이나 기둥 등 유저의 시야에 닿지 않는 디테일한 지오메트리들을 과감히 삭제하여 기본 정점 수를 최소화해야 합니다.
• 파괴 영역의 분리 및 베이크 [07:10]: 건물의 상단부만 부서지는 연출이라면, 건물의 하단 2/3는 부서지지 않는 스태틱 메쉬(Static Mesh) 상태로 유지합니다. 그리고 실제로 파괴될 상단 1/3 부분만 잘라내어 VAT로 베이크하여 처리합니다. 동적 시뮬레이션 영역을 최소화하는 것이 가장 효율적인 리덕션입니다.
• 파편(Fragment) 수와 내부 디테일 억제 [07:51]: 파편의 개수는 FX 데이터 및 최후 출력될 VAT 텍스처 데이터 크기와 직결됩니다. 사전에 허용 가능한 파편 수를 엄격하게 제한하고, 파쇄된 단면의 내부 디테일(Interior Detail)을 과도하게 생성하는 것을 피해야 데이터가 가벼워집니다.

 

3. 데이터 저장 방식 비교: 스켈레탈 메쉬 vs VAT (00:08:50 ~ 00:12:30)

• 스켈레탈 메쉬 (Skeletal Mesh) 워크플로우 [08:50]:
  • 방식: 지오메트리와 본(Bone) 애니메이션을 결합한 FBX로 익스포트하여 언리얼 엔진에 임포트합니다.
  • 장단점: 콜리전(Collision) 정보에 바로 애니메이션을 적용할 수 있고 파이프라인이 직관적이라는 장점이 있습니다. 그러나 데이터 용량이 매우 크고 CPU 처리 부하가 높으며, 파편 수가 일정량을 넘어서면 엔진 임포트 시 크래시(Crash)가 발생할 확률이 높습니다.
• VAT (Vertex Animation Textures) 워크플로우 [10:15]:
  • 방식: 파편들의 위치(Position)와 회전(Rotation) 데이터를 텍스처(Texture) 이미지 형태로 베이크(Bake)합니다. 이후 언리얼 엔진 5에서 스태틱 메쉬에 WPO(World Position Offset)를 조작하는 전용 머티리얼을 적용하여 애니메이션을 GPU로 구동시킵니다.
  • 장단점: RBD 데이터가 압도적으로 가볍고, 연산 부하를 CPU에서 GPU로 분산시키므로 CPU 병목 현상이 심한 게임에 구원투수 역할을 합니다. 단, 애니메이션 정밀도를 위해 텍스처 압축을 해제해야 하므로 텍스처 메모리를 점유합니다. 공식 문서에는 메모리 부족 위험성이 언급되어 있으나, 실무 테스트 결과 VRAM 밸런스만 잘 맞추면 하위 기종에서도 무리 없이 구동 가능했습니다.

 

4. 효율적인 RBD 시뮬레이션 고속화 3원칙 (00:12:31 ~ 00:15:45)

• 제1원칙: 프록시 메쉬(Proxy Mesh) 사용 [13:08]: 창문, 발코니 등 복잡한 형태의 하이폴리곤 원본 메쉬로 시뮬레이션 연산을 진행하면 너무 많은 시간이 소요됩니다. 각 파편을 감싸는 바운딩 박스나 컨벡스 헐(Convex Hull) 형태의 가벼운 프록시 메쉬를 생성하여 충돌 및 물리 연산을 돌린 후, 그 결과값(Transform)만을 다시 하이폴리 메쉬에 덮어씌우는(Transfer) 방식을 사용하여 속도를 극대화합니다.
• 제2원칙: 솔버 진입 전 입력 데이터 캐싱 [14:22]: 물리 연산인 RBD 솔버 자체의 시간보다, 솔버에 들어가기 전까지 데이터를 처리하는 과정에 시간이 허비되는 경우가 많습니다. 파라미터를 수정하며 반복 이터레이션을 돌리기 위해, 솔버 진입 직전의 모든 인풋 데이터를 파일 캐시로 미리 구워두어 연산 병목을 제거합니다.
• 제3원칙: 요소별 분리 및 순차적 진행 [15:10]: 파편, 잔해, 연기 등의 이펙트를 한 화면에 모두 올려두고 미세 조정을 반복하면 씬이 너무 무거워집니다. 큰 파편의 시뮬레이션을 완료하여 베이크하고, 그 결과를 바탕으로 잔해를 추가하고, 마지막으로 연기를 시뮬레이션하는 식으로 단계를 명확히 분리해야 작업 흐름이 꼬이지 않습니다.

 

5. 잔해(Debris) 및 연기(Smoke) 최적화 및 언리얼 엔진 연동 (00:15:46 ~ 00:20:17)

• 잔해(Debris) 시뮬레이션 전략 [15:46]: 후디니의 Debris Source를 활용합니다.
  • POP 솔버(POP Solver): 파티클 기반 시뮬레이션으로 연산 속도가 가장 빠르지만 충돌 판정이 단순합니다.
  • RBD 솔버(RBD Solver): 인스턴스를 복사하여 실제 지오메트리 기반의 정교한 충돌 처리를 하지만 속도가 비교적 느립니다. 상황에 맞춰 선택해야 합니다.
• 오브젝트 풀링(Object Pooling)을 통한 VAT 트릭 [16:53]: 4,000개가 넘는 자잘한 잔해를 한 번에 표시하려고 하면 엔진에 부하가 갑니다. 이를 방지하기 위해 VAT 기반의 오브젝트 풀링 개념을 차용합니다. 초기 프레임에서는 보이지 않는 땅 밑에 잔해 지오메트리를 생성해 두고, 시뮬레이션 렌더링 타이밍에 맞춰 필요한 시점에만 해당 위치로 끌어올려 표시되게 하는 트릭을 통해 시스템 안전성을 확보합니다.
• 연기(Smoke) 처리 및 결과 [18:01]: 일반적인 파이로(Pyro) 시뮬레이션을 VDB 포맷으로 내보내어 언리얼 엔진 5에서 렌더링합니다. 건물 파괴 씬 테스트 결과, 위에서 언급한 최적화들을 동원하면 데이터 용량이 크게 줄어들고 전체 시뮬레이션 시간도 1시간 이내로 단축되어 실무 친화적인 워크플로우 구축이 가능합니다.

 

6. 퍼포먼스 벤치마크 및 결과 분석 (00:20:18 ~ 00:25:46)

• 시각적 정밀도 유지 (VAT의 'Useful Precision UVs') [20:18]: 후디니의 돼지 머리 오브젝트를 깨뜨리는 테스트를 진행했습니다. 스켈레탈 메쉬와 VAT 양쪽의 렌더링 시각적 차이는 거의 없습니다. 단, 파편이 1,000개를 넘어갈 경우 VAT의 텍스처 정밀도가 떨어질 수 있으므로, 다소 데이터가 무거워지더라도 'Useful Precision UVs' 옵션을 활성화하는 것을 권장합니다.
• 디스크 및 메모리 용량 비교 [22:02]: 총 파편 수가 1,000개 정도일 때는 스켈레탈 메쉬와 VAT의 전체 데이터 용량이 비슷합니다. 하지만 파편 수가 1,000개를 초과할수록 스켈레탈 메쉬의 데이터 용량은 선형적으로 급증하는 반면, VAT의 용량 증가는 훨씬 완만합니다. 대규모 파괴 씬에서 VAT가 절대적으로 유리함을 수치로 증명합니다.
• 극한 부하 상황 (크래시 테스트) [24:57]: 파편 수를 32,000개까지 극한으로 늘려 테스트한 결과, 스켈레탈 메쉬는 아예 언리얼 엔진에서 임포트 자체가 불가능하고 엔진 크래시를 일으켰습니다. 반면 VAT 방식은 GPU 로드율이 올라가긴 하지만, 데이터 불러오기와 재생이 정상적으로 이루어졌습니다.

 

7. 최후의 대안 및 총괄 요약 (00:25:47 ~ 00:28:02)

• 엔진 렌더링 한계 극복 대안 [25:47]: 만약 기기 스펙의 한계로 스켈레탈 메쉬와 VAT 모두 메모리 제약에 걸린다면, 인게임이 아닌 '컷신(Cutscene)'에 한정하여 지오메트리 캐시(Geometry Cache)를 사용하거나, TA 및 프로그래머가 직접 언리얼 엔진의 C++ 소스 코드를 수정하여 커스텀 버퍼(Custom Buffer)를 메모리에 강제로 올리는 방식을 고려해야 합니다.
• 마무리 [26:31]: 후디니에서 언리얼 엔진 5로 대규모 시뮬레이션을 이식하는 과정은 '데이터 용량 통제', '렌더링 부하 최소화', '작업 이터레이션 고속화'와의 싸움입니다. 마이클 디렉터는 이를 달성하기 위해 프록시 메쉬를 이용한 시뮬레이션 속도 향상과 폴리곤/파편 수의 엄격한 제한을 주문하며, 최종적인 익스포트 파이프라인으로 압도적인 효율을 자랑하는 VAT 방식을 적극 추천하며 발표를 맺습니다.