[Blender] 옷감 표현 (Cloth simulation)

Cloth Simulation이란?

Cloth Simulation(옷 시뮬레이션)은 3D 모델의 표면에 옷 같은 유연한 소재를 시뮬레이션하는 기능이다.

이 기능을 잘 사용하면 옷, 커튼 등과 같은 유연한 물체를 사실적으로 모델링 할 수 있다.

뿐만 아니라 바람에 의해 휘날리는 깃발, 스카프 등의 애니메이션 효과역시 구현이 가능하다.

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어떻게 사용할 수 있을까?

먼저 옷감 표현을 할 Plane과 장애물이 될 Cube하나를 생성한다.

평면과 큐브

여기서 평면은 subdivision을 사용하여 버텍스 수를 늘려준다. (Cloth simulation은 vertex를 기준으로 실행된다!)

edit - subdivide

그리고 Physics탭에서 cloth를 적용한다.

Physics - Cloth

적용한 다음 애니메이션 실행 버튼을 눌러 확인해보면

 

아래와 같이 평면이 큐브를 그대로 관통한다.

그 이유는 충돌 처리를 해주지 않았기 때문이다.

다시 Physics에서 큐브와 평면 모두에 Collision을 켜준다.

다시 애니메이션을 실행하면 다음과 같이 충돌이 잘 발생한다.

퀄리티를 높이기 위해서 Self Collisions를 켜주고 Object Collisions Distance를 조금 높여준다.

이후에 Modifier를 통해 Sibdivision과 Shade smooth를 해주면 다음과 같이 된다.

이러한 방식으로 이불, 식탁보, 의류 등의 정적인 옷감을 나타낼 수 있다.

 

하지만 바람에 의해 휘날리는 깃발이나 스카프처럼 동적인 옷감은 어떻게 나타낼까?

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캐시 데이터를 사용한 애니메이션

Cloth Simulation은 버텍스의 움직임으로 애니메이션이 동작한다.

 

기존의 캐릭터 애니메이션처럼 Deform가능한 버텍스들이 Bone에 붙어 리깅 되어 움직이는 시스템과는 분명 다르다.

 

따라서 이러한 정점들의 움직임을 키프레임에 담고 저장할 수 있도록 해야 하는데, 그것이 바로 Cache이다.

 

Physics - Cloth에는 Cache 탭이 존재하는데, 해당 탭에서 bake를 사용하여 애니메이션을 구울 수 있다.

Bake를 시작하면 시뮬레이션 프레임동안 캐시 데이터가 생성되고 저장된다 (베이크 되는 동안 애니메이션이 실행되지는 않는다)

 

이 정보를 .Abc (alembic) 데이터로 export 하면 하나의 파일로써 저장이 가능해진다.

특히 게임엔진에서 alembic(.abc) 파일을 사용해 다양한 애니메이션을 실행할 수 있다.