저사양 기기에서 스탠다드 쉐이더 사용하기 (Using Standard Shader on low-end devices)

제 개인적인 생각으로는 물리기반렌더링(Physically Based Rendering/Shading, 이하 PBR,PBS)이 2016년 국내 게임 시장의 중요 키워드 중 하나가 아닐까 생각합니다.  모바일 기기의 성능들이 많이 발전하고 특히 국내에는 고사양 폰의 보급률이 높아짐에 따라 모바일에서도 PBR을 사용하는 움직임들이 많이 보이고 있습니다. 유니티에서는 스탠다드(Standard) 쉐이더를 통해서 PBR을 처리해주고 있습니다. 이 스탠다드 쉐이더는 유니티5에 적용된 인라이튼(Enlighten)과 연동하여 실시간 GI(Global Illumination) 및 물리 기반 라이팅을 표현해줌으로써 더욱 사실적이고 멋진 그래픽을 표현할 수 있도록 해줍니다. 

하지만 PBS는 복잡한 연산을 거쳐서 빛을 표현해주어야 하다보니 성능을 크게 잡아먹습니다. 물론 게임에서는 이를 나름 간략화 시켜서 사용하고, 유니티 역시 스탠다드 쉐이더에 이를 최적화하여 적용합니다. 또한, PC에서 수행하면 PC용 모드의 스탠다드 쉐이더로 수행되고 모바일 기기에서 수행하면 모바일용으로 더 최적화된 모드의 스탠다드 쉐이더로 수행됩니다. 이 역시 버전을 거듭할 수록 계속 최적화가 진행중입니다. 하지만, 기본적으로 연산 자체가 복잡하기 때문에 씬 전체를 스탠다드 쉐이더로 사용하는 것은 아이폰5, 아이패드에어, 넥서스9 급 이상의 하이엔드 기기를 타겟으로 사용하는 경우에만 권장합니다.

고사양 기기가 많이 보급되어 있긴 하지만 아직도 저사양 폰들이 시장에 많이 존재합니다. 이러한 기기들에서는 씬 전체를 스탠다드 쉐이더로 그리는 것은 무리입니다. 하지만, 스탠다드 쉐이더를 부분적으로만 사용한다면 충분히 보급형 기기에서도 이를 활용 할 수도 있습니다. 예를 들어, 케릭터에게만 스탠다드 쉐이더를 사용하고 배경에는 다른 가벼운 쉐이더를 사용하는 것입니다. 다음 이미지에서는 그러한 예시를 보여주고 있습니다. 로보트들과 드론들에게는 스탠다드 쉐이더를 사용하였고 배경에는 Mobile/Unlit (Supports Lightmap) 쉐이더를 사용하였습니다. 갤럭시 S3에서 60 이상의 FPS로 렌더링 되고 있습니다. 데모를 구글플레이에 올려두었습니다. 다운로드 받아서 확인 가능하십니다. 

링크 : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ozproject.demo2

사용 에셋 : Armored Golem, Sci-fi Flying Droid, Mech Robot Sci-fi, Orbital Reentry Craft - No Interior ( 제가 아트감각이라고는 빵점인 공돌이라 비쥬얼 퀄리티가 좋지 못한 점 너른 양해 부탁드립니다;; )

또한, 저사양 기기에서 스탠다드 쉐이더를 사용하기 위해서는 텍스쳐 슬롯을 가능한 아껴주는 것이 좋습니다. 사용되지 않는 텍스쳐 슬롯은 스탠다스 쉐이더가 알아서 연산을 건너뜀으로써 성능을 절약하 수 있습니다.

예를 들어 다음 우주선은 Emission 맵을 사용하지 않았습니다.

드론에게는 노말맵을 사용하지 않았습니다.

골렘 로보트에게는 Metallic맵을 사용하지 않고 수치로써 단순하게 적용하였습니다.

이러한 식으로 스탠다드 쉐이더를 선택적으로 사용하고 파라미터를 절약한다면 저사양 기기에서도 충분히 스탠다드 쉐이더를 통한 PBR을 사용할 수 있습니다. 감사합니다.