'레인보우 식스 모바일'의 렌더 및 제작 파이프라인 구축

모바일 플랫폼에 대규모의 파괴 가능한 환경을 구현하는 것은 렌더링과 제작 측면 모두에서 어려운 과제입니다. ‘레인보우 식스 모바일’에서 핵심 게임플레이는 시야, 레이아웃, 성능 비용을 연속적으로 변화시키는 실시간 단편화에 의존하며, 이는 다양한 모바일 디바이스 환경에서 드로우 콜, 메모리, 확장성에 지속적인 부담을 주게 됩니다.

유비소프트 몬트리올 팀은 ‘톰 클랜시의 레인보우 식스 시즈’를 단순히 모바일로 포팅하는 대신, 게임 경험을 처음부터 완전히 새롭게 재구축했습니다. 이를 위해 엄격한 성능 제약 조건 내에서 역동적인 게임플레이를 지원하면서도, 이 시리즈가 자랑하는 시각적 및 전술적 정확도를 유지하기 위해 렌더링, 콘텐츠 파이프라인, 그리고 툴링을 재검토해야 했습니다.

7년 이상의 개발 기간 동안, 그들은 런타임 최적화와 콘텐츠 제작을 긴밀하게 결합하는 파이프라인을 설계했다. 자동화된 지도 생성 및 확인부터 커스텀 렌더링 시스템과 셰이더 워크플로에 이르기까지, 다양한 기기에서 효율적으로 확장해야 할 필요성은 모든 의사결정의 기반이 되었으며 신속한 반복 개발을 가능하게 했습니다.

레인보우 식스 모바일: Unity 활용 사례

'레인보우 식스 모바일'의 가장 큰 특징은 절차적 파괴 시스템입니다. 게임플레이의 핵심은 공격자와 방어자가 요새화된 구역의 지배권을 놓고 다투는 데 있으며, 이곳에서는 직접적인 전투만큼이나 방어선을 뚫고, 방어 태세를 강화하며, 환경을 활용하는 것이 중요합니다. 짧은 라운드 단위의 전술적 대결로 구성된 각 경쟁전에서는 환경이 분열되며, 실시간으로 새로운 시야가 열리고 게임플레이 공간이 재구성됩니다. 이 시스템은 전술적 경험에 필수적이지만, 렌더링 측면에서 상당한 어려움을 초래합니다.

유비소프트 몬트리올의 프로그래밍 팀 리더인 오리암 드 지브스는 “지오메트리 구조가 깨지고 공간이 열리면 오클루전 컬링의 효율이 떨어지며, 이로 인해 드로우 콜이 증가하고 성능에 영향을 미치게 된다”고 설명한다. “파괴가 게임플레이의 핵심 요소이기 때문에, 이는 레벨이 어떻게 설계되고 최적화되는지에 직접적인 영향을 미칩니다.”

모바일 환경에서 이러한 역동성을 구현하기 위해, 팀은 드로우 콜을 줄이기 위해 정적 환경 배칭 기법을 도입했으며, 이는 에셋의 저작 및 조합 방식에 영향을 미쳤습니다. “파이프라인에 관한 모든 결정은 성능과 제작 워크플로 모두에 영향을 미칩니다,”라고 드 기브스는 말합니다.

확장성은 복잡도를 더욱 높였다. 대상 하드웨어는 고사양 모바일 디바이스부터 저사양 기기까지 다양하여, 지원되지 않는 기술을 제한하거나 배제하는 등의 절충이 필요했습니다. “우리는 매우 단편화된 기기 환경에서 일관된 성능을 보장해야 했습니다.”라고 드 기브스는 말합니다.

결과

• 새로운 맵의 초기 설정 시간이 몇 주에서 몇 초로 단축되었습니다
• 맵을 렌더링하는 데 필요한 드로우 콜을 약 60~70% 줄였습니다
• 특정 상황에서 커스텀 가시성 시스템을 활용하여 드로우 콜 예산을 최대 20%까지 추가로 절감했습니다
• 시야 범위 축소 시스템의 런타임 비용을 CPU 메모리 할당량의 약 0.12%로 낮추는 동시에, CPU 렌더링 시간을 5~10% 단축했습니다

맵 제작 과정 간소화

'레인보우 식스 모바일'에서는 맵 제작에 있어 신속하고 반복 가능한 콘텐츠 제작에 중점을 두고 있습니다. 이 시스템의 핵심은 커스텀 맵 생성 시스템으로, 수 주일이 걸리던 수동 설정 작업을 대체하여 단 몇 초 만에 체계적인 레벨과 다양한 게임플레이 변형을 생성해 냅니다. 유비소프트 몬트리올의 그래픽스 기술 디렉터 티토 모라브는 “이를 통해 디자이너들은 맵을 처음부터 다시 만들지 않고도 레이아웃과 게임플레이를 반복적으로 개선할 수 있는 일관된 기반을 확보하게 됩니다”라고 말합니다.

맵은 예술, 디자인, 게임플레이, AI, 오디오 등 다양한 분야를 아우르는 상호 연결된 시스템에 의존합니다. 모라브는 “템플릿 기반의 제작 도구는 이러한 분산된 지식을 한곳에 모아두고, 처음부터 일관된 구조를 유지하도록 한다”고 설명한다. “이를 통해 설정 복잡도가 감소하고, 설정 오류가 최소화되며, 새로 생성된 맵과 복제된 맵 전반에 걸쳐 일관된 표준이 유지됩니다.”

저작 단계에서 성능 제약 사항이 반영됩니다. 환경은 배칭과 가림 현상을 고려하여 설계되므로, 디자이너들은 주요 게임플레이 관점에서 맵을 평가하고 제작 과정 초기에 문제를 식별할 수 있습니다.

전용 시스템은 반복 작업(iteration)을 지원하며, 여기에는 조명 워크플로, 원격 베이킹, 그리고 아티스트가 에디터 내에서 직접 오버드로우, 조명, 메쉬 복잡도를 확인할 수 있게 해주는 에디터 내 디버깅 도구가 포함됩니다.

런타임에서 데이터 확인

지도가 생성되면, 구조화된 확인 및 처리 파이프라인을 거쳐 다양한 기기에서 런타임에 실행될 수 있도록 준비됩니다.

“먼저, 우리는 맵 데이터를 생산 기준에 맞춰 확인합니다,”라고 드 기브스가 설명한다. “이 시스템은 계층 구조, 명명 규칙, LOD(세부 수준), 머티리얼, 메모리 할당량에 대한 규칙을 적용하며, 콘텐츠가 출시 단계에 가까워질수록 더 엄격한 검증을 수행합니다.”

이러한 제약 조건은 확인 과정을 통해 정교화되며, 이 과정에서 배칭, 가림 데이터 및 메모리 할당량이 적용됩니다.

확인은 파이프라인 전반에 걸쳐 연속적으로 수행됩니다. 데이터는 규정을 준수하는 상태로 파이프라인에 입력되며, 개발 단계에 맞춰 조정되는 검증 과정을 전달합니다. 초기 단계에서는 반복 개발을 지원하기 위해 유연성을 중시하는 반면, 후기 단계에서는 출시 전 안정성과 일관성을 확보하기 위해 더 엄격한 제약 조건을 적용합니다.

확인은 조명과 같은 외부 워크플로에도 적용됩니다. 개발자가 원격 빌드 작업을 요청하면, 시스템은 실행 전에 입력값을 분석하여 설정 오류를 조기에 발견하고 빌드 실패를 방지합니다. 처리 작업이 완료되면 검토를 위해 결과가 반환되며, 이를 통해 아티스트는 통합 전에 조명을 확인하고 승인할 수 있습니다.

제출 후, 매일 실행되는 자동화 파이프라인이 콘텐츠를 런타임에 최적화된 데이터로 변환합니다. 여기에는 드로우 콜 할당량에 기반한 커스텀 배칭, 사전 계산된 오클루전 데이터, 그리고 각 그래픽스 품질 단계에 대한 런타임 변형 생성이 포함됩니다. 각 기기는 필요한 데이터만 불러오므로 메모리 사용량을 줄이고 불필요한 에셋을 방지합니다.

에디터 내 디버깅 도구는 드로우 콜, 투명성, 조명, 메쉬 복잡도를 시각화하고, 에디터 내에서 바로 저사양 기기의 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원함으로써 이러한 워크플로를 뒷받침합니다.

절차적 파괴는 런타임 복잡도를 증가시킨다. 맞춤형 가시성 시스템은 씬을 복셀화하고 시선(LOS) 데이터를 미리 계산하여 동적 지오메트리 처리 비용을 줄이고 게임플레이 중 성능을 유지합니다.

아티스트 중심의 도구 개발

이 툴은 기능성만큼이나 사용 편의성을 최우선으로 고려하여, 수작업과 제작 오류를 줄이면서도 아티스트들이 지속적으로 활용할 수 있는 워크플로를 구축하는 것을 목표로 합니다.

모라브는 “이 도구가 해결하고자 하는 문제와 예술가들이 실제로 어떻게 작업하는지를 이해하는 것이 매우 중요하다”고 설명한다. 워크플로를 관찰하고 초기 피드백을 수집함으로써, 팀은 문제점을 식별하고 도구 설계를 신속하게 반복해 나갔습니다.

이러한 통찰력을 바탕으로 일괄 편집, 컨텍스트에 맞는 제어 기능, 간소화된 인터페이스 등의 개선 사항이 도입되어, 아티스트들은 복잡한 기술적 복잡도를 직접 관리할 필요 없이 효율적으로 작업할 수 있게 되었습니다.

또한 팀은 구조, 스타일, 동작을 보다 명확하게 분리하는 Unity의 UI Toolkit으로 IMGUI에서 전환하는 데 큰 잠재력을 보고 있습니다. 모라브는 “이를 통해 테크 아트 팀과 엔지니어링 팀 간의 협업이 개선될 뿐만 아니라, 도구의 유지보수와 확장도 더 수월해질 것”이라고 말했다.

셰이더 워크플로 가속화

맵 제작 및 확인과 더불어, 셰이더 워크플로는 렌더링 파이프라인의 핵심 요소로, 다양한 기기에서 시각적 정확도가 효율적으로 구현되도록 보장합니다.

셰이더 및 머티리얼 워크플로는 모바일 디바이스에서 고품질 시각적 효과를 구현하기 위해 효율성에 중점을 둡니다. 이 팀의 테크 아티스트들은 Shader Graph를 활용해 그래픽스 프로그래머의 도움 없이도 신속하게 프로토타입을 제작하고 반복 작업을 수행합니다.

모라브는 “Shader Graph를 사용하면 구현 비용을 조절하면서 시각적 아이디어를 신속하게 테스트할 수 있습니다”라고 설명한다. “최종 확정된 셰이더는 코드 최적화를 위해 전환된 후, 기기별 품질 단계에 통합됩니다.”

다양한 하드웨어 환경에서 성능을 유지하기 위해, 자동화 도구가 셰이더 변경 사항을 평가합니다. ARM의 Mali 오프라인 컴파일러는 정적 분석 도구로 통합되어, 여러 GPU에 걸친 셰이더 변경 사항을 분석하고 각 기기 등급별 성능 리포트를 생성합니다. 이러한 리포트는 각 품질 수준에 따라 서로 다른 키워드와 설정이 활성화된 프로젝트의 그래픽스 품질 전략과 일치합니다.

“이 접근 방식을 통해 셰이더 변경 사항이 기기 간에 어떻게 적용되는지, 그리고 성능이 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지 시각화할 수 있습니다.”라고 드 기브스는 말합니다. “이러한 정보를 조기에 파악함으로써 개발자들은 회귀 현상을 식별하고, 변형을 비교하며, 일상적인 개발 과정에서 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.”

Unity의 IPreprocessShaders 인터페이스를 기반으로 한 커스텀 셰이더 변형 관리 시스템은 시각적 유연성을 유지하면서 불필요한 키워드 조합을 줄여 메모리 사용량을 조절합니다.

또한 이 파이프라인은 셰이더 워밍업 과정을 자동화하여 매뉴얼 설정 작업을 줄이고 런타임 중 불안정한 현상을 방지함으로써, 모든 기기에서 원활한 게임플레이를 보장합니다.

렌더링 도구 개발에 대한 고찰

‘레인보우 식스 모바일’의개발 경험을 통해 알 수 있듯이, 파이프라인은 아티스트와 엔지니어 모두를 지원할 때 가장 효과적으로 작동합니다.

모라브는 도구가 제대로 작동해야 하며 기존 워크플로에 자연스럽게 통합되어야 한다고 강조한다: “도구가 제대로 활용된다면, 예술가는 창의적인 작업에 집중할 수 있고 개발자는 예측 가능하고 확장성 있는 출력을 유지할 수 있습니다.”

이 팀은 성실함, 철저한 계획, 그리고 일관성을 최우선으로 삼습니다. “콘텐츠 제작을 초기 단계에서 런타임 제약 조건에 맞춰 얼라인먼트를 수행하면 비용이 많이 드는 반복 작업을 방지할 수 있습니다,”라고 드 기브스는 말합니다. “맵 생성부터 셰이더 최적화에 이르기까지 모든 단계에 성능 고려 사항을 내장함으로써, 기기 성능을 저하시키지 않으면서도 고품질 비주얼을 구현할 수 있습니다.”

협력과 공동 책임감 또한 핵심입니다. 모라브는 “지도 담당 부기술 디렉터인 빈센트 쿠팔과 렌더링 및 맵 제작 팀 전체가 게임 파운데이션을 성공적으로 구축하고 규모를 확장하는 데 핵심적인 역할을 했다”고 말했다.

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