게임에 생동감을 불어넣는 모션캡처 눈길

모션캡처가 뭘까?

영화를 보면 스턴트맨들조차 감당하기 힘들어 보이는 초인적인 액션이 등장하곤 한다. 엑스트라가 몇 명인지 알 수조차 없는 대규모 군중 장면과 자연스러운 애니메이션 캐릭터의 움직임도 감탄을 자아낸다. 눈길을 사로잡는 이러한 영화의 한 장면은 어떻게 만들어질 수 있었을까? 그 비밀은 바로 모션캡처 기술에 있다.

모션캡처 기술이란 사람·물체의 움직임을 기록하는 프로세스다. 현재까지 군사, 엔터테인먼트, 스포츠, 의료 응용 분야, 컴퓨터 비전, 로봇 검증 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 영화·게임 분야에서는 사람의 움직임을 기록해 CG 애니메이션으로 가공하는 것을 의미한다.

모션캡처는 기존의 2D·3D 그래픽 영상에서 수작업으로 구현하는 움직임 중 부자연스러운 부분을 보완하고자 개발됐다. 기존에는 관절과 근육의 미세한 움직임을 일일이 재현하기 위해 상당한 노력과 자원이 소요됐다. 모션캡처는 이러한 이슈를 해결해주어 사용 범위가 빠르게 확대됐다.

어떻게 만드는 거냐면

모션캡처 기술의 구현 방식은 크게 ‘광학식 시스템(Optical system)’과 ‘비광학식 시스템(Non-optical system)’ 두 가지로 구분된다.

‘광학식 시스템’은 캡처 대상을 최소 두 개 이상의 카메라를 동일한 지점에서 투영시키고 삼각측량법을 통해 삼차원적 지표를 역산하는 방식이다. 일반적으로 측정의 정확도를 위해 캡처 대상에 마커를 부착한다. 광학식 캡처 방식에는 ‘패시브 마커(Passive marker)’, ‘액티브 마커(Active marker)’, ‘마커리스(Markerless)’, ‘페이셜 캡처(Facial capture)’ 방식 등이 있다.

마커 사용 방식은 모션캡처 방식 중 가장 정교하다. 또한 자기식·기계식 모션캡처 방식 대비 촬영 환경이 상대적으로 자유롭다. 하지만 카메라 해상도와 개수, 마커 개수와 같은 하드웨어적 요인에 의해 모션캡처의 정밀도가 결정되기 때문에 정교한 모션캡처를 위해서는 천문학적 비용이 소요된다.

마커를 사용하지 않는 ‘마커리스’ 방식의 경우 패턴인식, 특징추출 등 영상 처리·분석 기술을 이용한다. 이는 이미지 기반 모션캡처 방식에 해당한다. 마커리스 방식은 특수 카메라 또는 마커, 전용 스튜디오가 불필요하기 때문에 낮은 가격과 높은 접근성이 장점으로 꼽힌다. 하지만 마커 이용 방식 대비 물리적으로 정확성의 한계가 존재해 낮은 정확성이 단점으로 지적된다. 때문에 마커리스 캡처는 영상 산업용으로는 사용이 어려워 주로 게임 등의 프로그램에서 휴먼 인터페이스 장치로 활용되고 있다.

‘비광학식 시스템’에는 현재 사용되지 않는 ‘자기식(magnetic)’ 및 ‘기계식(mechanical)’ 방식, 신체의 관절 및 주요 부위에 관성 센서가 부착된 전용 슈트로 캡처하는 ‘관성식(inertial)’ 방식 등이 있다. 이 중 ‘관성식’ 방식의 경우, 광학식 모션캡처 대비 상대적으로 신체적 부담이 덜해 동적인 움직임이 가능하다. 별도의 촬영 장비가 불필요하고, 캡처 대상이 움직일 수 있는 공간의 제약이 없다는 장점이 있다.

이와 같은 다양한 모션캡처 기술은 기존의 그래픽 작업 방식 대비 실시간에 가깝게 결과물을 확보할 수 있다. 복잡한 움직임이나 사실적인 물리적 상호작용을 추가 연산 없이 물리적 방식으로 재현 가능하다. 게다가 한정된 시간 내 제작 가능한 애니메이션 데이터 양이 훨씬 많다.

이런 곳에서 쓴답니다

모션캡처의 경우, 데이터를 획득하고 처리하려면 특정 하드웨어와 특수 소프트웨어가 필요하다. 필요한 소프트웨어 및 장비, 인력 비용이 소규모 제작사에게는 상당한 수준이다. 그 탓에 실제와 같은 고품질의 모션캡처 기술은 아직 주류 영상 산업계에서만 사용되고 있다. 버추얼 유튜버(버튜버)와 같은 비주류 영상 산업에서 사용하는 모션캡처는 자본의 한계로 아직 어색함이 존재한다.

비주류 영상 산업에서 많이 사용되고 있는 모션캡처 기술은 주로 ‘마커리스’ 방식이다. 대표적으로 ‘애니메이즈(Animaze)’, ‘니지산지(Nijisanji)’, ‘VRChat’, ‘미모티콘(Memoji)’ 등의 서비스에서 웹캠 또는 스마트폰의 카메라를 기반으로 실시간 페이셜 캡처 기술이 사용되고 있다.

‘페이셜 캡처’에서 3차원 캡처 방식은 다중 카메라 또는 레이저 마커 시스템을 필요로 한다. 반면 2차원 캡처 방식은 3차원 움직임의 완전한 캡처는 어렵더라도 단일 카메라와 캡처 소프트웨어로 처리 가능하여 ‘페이셜 캡처’ 기반 서비스의 제공 및 확대가 용이하다. 이러한 페이셜 모션캡처 기술을 바탕으로 국내외에서는 버튜버 방송과 함께 애니메이션형 버추얼 인플루언서의 콘텐츠 제작·소비 활동이 점차 증가하고 있다.

게임과 모션캡처

스포츠 게임은 리얼리티를 추구하는 경향이 더 강하다. 대다수 야구팬들은 본인이 좋아하는 선수를 직접 조작해 짜릿한 승부를 경험하기 위해 야구게임을 찾는다. 이에 게임 속에 구현된 선수들의 그래픽과 움직임을 생생히 만들어 몰입감을 극대화시키는 것이 매우 중요하다.

컴투스 그룹은 자사의 각종 야구 게임, MMORPG를 비롯한 다양한 게임의 리얼리티와 액션성을 살리고자 모션캡처에 투자하고 있다. 이를 위해 지난 2020년 사내에 모션캡처 스튜디오를 구축했고, 특히 전문 액터와 함께 프로야구 선수들의 특이폼과 투구동작, 세레머니 등을 게임 내에 고스란히 구현하고 있다.

© 컴투스

컴투스 그룹뿐만 아니라 NC소프트, 펄어비스, 카카오게임즈, 넷마블 등 여러 게임사들도 모션캡처를 활용해 게임 그래픽의 생동감을 높이는데 힘쓰고 있다. 모션캡처가 게임 그래픽의 사실감을 극대화하는 주요 요인으로 자리잡은 만큼 모션캡처 기술의 발전에 관심을 갖고 지켜볼 필요가 있다.