[디자인] 3D의 개념 및 3DS MAX의 화면 구성

3D란 무엇인가?

우리가 말하는 2D, 3D의 D는 Dimension(차원)이라는 뜻을 가지고 있다.

0차원은 가상 공간상의 하나의 점으로 표현될 수 있다.

이 점이 1차원으로 넘어가면 1차원은 두 개의 점을 연결하여 하나의 선분으로 나타낸다.

이때부터 우리는 공간을 나타내는 축을 사용하게 되는데 그 하나의 축 위에서 우리는 길이의 개념을 알 수 있다.

다시 이것이 2차원으로 넘어가면 축이 두개가 생기고 이 두개의 축 안에서 선과 선이 이루는 면을 만들 수 있다.

흔히 종위위에 표현되는 평면이라고 이야기 할 수 있다. 여기서는 X좌표와 Y좌표를 이용하여 각 점들의 위치를 표현할 수 있고 넓이에 대한 개념을 알 수 있다.

위의 2차원이 다시 3차원으로 바뀌면 X축과 Y축에 수직인 Z축이 하나 더 생기며 면들이 모여 입체의 형태를 만들게 되는 것이다.

우리가 살고 있는 공간이 바로 이 3차원의 공간이라 이야기할 수 있다.

여기에 하나 더 추가를 하자면 4차원은 3차원의 공간에 시간의 요소를 더한 것이다.

3차원의 객체들이 시간의 변화에 따라 여러 가지 형태와 모습으로 달라지는 것인데 어떤 글자나 그림으로는 표현하기에는 어려움이 따른다.

결과적으로 3D라고 하는 것을 한마디로 정리하자면 점, 선, 면으로 이루어진 입체공간을 말하는 것이다.

3D 그래픽의 제작 과정

모든 3D 그래픽은 물체의 형태를 제작하는 모델링 과정과 물체의 색상과 

표면의 재질을 구성하는 맵핑 과정, 제작된 물체를 촬영하는 렌더링 과정,

그리고 렌더링 과정에서 동작이 주어지는 애니메이션으로 나뉘게 된다.

(1) 모델링(Modeling)

3D 그래픽에서는 객체의 형태를 제작하고 수정할 수 있다. 

3D 그래픽에서 가장 먼저 해야 할 일이 모델링 과정이다.  

모델링은 객체의 형태를 만들어주는 작업을 의미한다. 

모델링은 단순하거나 복잡한 객체의 형태를 구성하는 작업이기 때문에  

가장 먼저 이루어져야 하는 작업이면서도 가장 까다로운 작업이기도 하다. 

모델링이 정확하게 이루어져야 좋은 이미지를 얻을 수 있을 것이다.  

모델링을 이해한다면 3D 그래픽의 60%를 이해했다고 할 수 있을 것이다.  

3ds max에서는 간편하고도 편리한 모델링 도구들을 갖추고 있어서 초보자도 원하는 객체를 쉽게 만들 수 있다.

(2) 재질의 설정과 맵핑(Mapping)

모델링이 끝나면 객체의 표면에 재질을 설정하는 과정을 거치게 된다.  

객체에는 다양한 색상과 질감을 적용할 수 있으며 반사율, 불투명도 등을 자유롭게 설정하여 원하는 재질을 얻을 수 있다.  

맵핑은 객체의 표면에 벽지를 바르는 것과 비슷하게 이미지를 적용하는 기능이다. 

2D 이미지를 벽지처럼 3차원 객체에 뒤집어 씌우는 것과 같은 작업이다. 

3ds max에서는 Material Editor 기능을 중심으로 객체의 맵핑 작업이 이루어진다.

(3) 랜더링(Rendering)

렌더링은 만들어진 객체를 촬영하는 과정을 의미한다.  

모델링된 객체는 3차원적인 구조를 가지기 때문에 촬영 각도에 따라 다양한 형태의 이미지를 제공할 수 있다. 

렌더링은 객체와 주변요소들을 종합적으로 분석하여 하나의 2D 이미지를 만들어 주는 과정이다. 

객체의 형태와 색상, 재질이 설정되면 객체의 주변에 조명과 카메라를 설치할 필요가 있다

다양한 종류의 조명과 색상, 거리, 각도 등에 의하여 객체의 색상에 변화를 주게 된다.  

또한 카메라를 이용하여 촬영하는 각도를 자유롭게 설정할 수 있게 된다. 

3D 그래픽은 객체의 구조를 3차원적으로 제작하지만, 최종 이미지는 사진과 같은 평면 이미지(2D 이미지)를 얻게 된다.

(4) 애니메이션(Animation)

3D 그래픽은 벡터 방식이므로 시간 값을 인식한다 

그래서 물체들의 공간 좌표에 시간 값을 더해서 4차원 움직임인 애니메이션을 가능하게 한다

한마디로 물체들의 움직이는 모습을 애니메이션이라 한다 

이런 애니메이션 된 장면은 여러 매체에서 볼 수 있게 다양한 포맷으로 동영상화 할 수 있다. 

3Ds max의 화면 구성

(1) 메뉴 바(Menu Bar) 

메뉴 바는 14개의 메뉴로 구성되어 있다 

자주 사용되는 메뉴들은 단축키가 지정되어 있어, 키보드 조작만으로 명령을 실행할 수 있다

단축키는 메뉴 항목의 오른쪽에 표시되어 있다.  

단축키가 지정되어 있지 않은 메뉴는 해당 메뉴에 밑줄 그어진 문자의 키보드 키를 Alt키와 함께 누르면 실행된다.   

(2) 메인 툴바(Toolbar)  

3ds max로 작업을 할 때에 전반적으로 자주 사용되는 명령들을 모아놓은 곳이다.  

툴바의 버튼 중 오른쪽 하단에 작은 삼각형 표시가 붙어있는 것들이 있는데,  

이것은 그 아래로 몇 개의 버튼이 더 숨어있다는 표시이다.  

해당 버튼을 잠시 클릭하고 있으면 아래의 버튼들이 나타나는데, 그 때 원하는 버튼을 선택할 수 있다.  

(3) 뷰포트(Viewports) 

뷰포트란 작업 중인 물체를 보여주는 편집화면을 의미한다 

뷰포트는 3ds max 화면의 가장 넓은 부분을 차지한다

3ds max를 처음 시작하면 작업 화면은 네 개의 뷰포트로 나뉘어져 각각 Top, Front, Left, Perspective 뷰를 보여준다. 

(4) 커맨드 패널(Command Panels) 

화면의 우측에 위치한 커맨드 패널은 3ds max로 물체를 만들고 변형시키거나

애니메이션을 설정하는데 필요한 다양한 도구들과 물체의 보이기를 설정하는 여러 가지 명령들이 들어 있다. 

커맨드 패널 상단의 여섯 개의 탭을 클릭하여 원하는 커맨드 패널을 열수 있는데

 3ds max 작업을 하면서 가장 많이 사용하게 될 부분이기도 하다.  

(5) 하단 툴바

화면 아랫부분에는 아래쪽의 거의 모든 부분을 차지하는 애니메이션 도구들과 수치를 입력하여 물체의 위치, 

이동, 크기를 조절할 수 있는 트랜스폼 타입 인(Transform Type-In)과 상태표시줄,  

그리고 3ds max의 언어인 MAX Script로 통하는 스크립트 리스너 등이 포함되어 있다. 

(6) 뷰포트 조절 버튼 

뷰포트를 돌려보거나 확대 축소하는 등, 여러 가지 뷰포트의 모양을 조정할 수 있는 버튼들이 있다. 

3DS MAX

1-1. 3ds MAX의 설치 

3DSMAX 설치시 시리얼번호를 입력하고, 설치가 끝나고 실행시키면, 활성화코드 입력을 요구하는데(이때 3DMAX 화면에 활성화 요구번호가 보인다) 회사에 알려 활성화 코드를 받아 이를 입력하여 실행하거나, 또는 시중에 불법으로 돌아다니는 키젠 프로그램을 다운 받아, 이곳에 활성화 요구번호를 3DMAX 설치프로그램에서 보고, 입력하면 활성화 번호가 나타난다. 이를 복사하여 붙이기로 붙이면 실행이 된다. 물론 활성화 코드 입력이 없어도 30일간은 사용할 수 있다.

1-2. 3ds MAX 실행 전 알아두어야 할 사항

주의사항 :맥스를 실행시켰는데 그래픽카드 드라이버가 적절하지 않으면, 초기화면 4영역의 바탕이 하얗거나 XP 배경화면이 보이고, 실행 속도가 매우 느려 답답한데, 이때는 XP의 "시작⇨모든 프로그램(P)⇨“Autodesk”⇨“Autodesk 3ds Max9 32-bit”⇨“Change Graphics Mode”⇨“Revert from Direct3D...”⇨⊙“Software” 를 체크한다.(아래그림 우측)⇨OK 클릭

1-3. 3DMAX 초기 설정

주메뉴 Customize-preferences... 선택

General :Scene Undo :기본 20을 500으로 변경

Use Large Toolbar Buttons-맥스 창 위쪽 툴바의 버튼을 크게 보이게 하는 기능을 해제

Viewports :Configure Driver...클릭 -Background Texture Size 512를 1024로 변경

-Download Texture Size 256을 512로 변경

Match Bitmap Size as Closely as Possible 체크

설정을 적용하기 위해 Max close 후 다시 실행

1-4. 정투상법

정투상법은 서로 다른 방향에서 투상된 몇 개의 투상도를 조합하여 3차원의 물체를 2차원의 평면 위에 정확하게 표현하는 방법이다. 정투상법에서는 물체로부터 나온 투상선이 투상면에 수직이며 서로 평행한 것으로 가정한다. 정투상법으로 그려진 투상도를 정투상도라 한다.

정투상법은 3개의 면을 사용한다. 제도용지에 그릴 때 이를 정면도, 평면도, 측면도라 하며 이들 도면의 모든 대응점이 일직선 위에 있어야 한다는 것을 의미한다.

정투상법

제1각법 :물체를 제 1각에 놓고 투상하는 정투상법--일본, 유럽, 3DMAX

제3각법 :물체를 제 3각에 놓고 투상하는 정투상법--한국, 미국

1-5. 3ds MAX 모델링 3가지 방법

①Mesh(=poly) :찰흙으로 만듬, Mesh의 기본단위는 3각형, Poly는 기본단위가 3각형 2개 붙은 4각형

Max4.0까지는 Mesh, 5.0부터 Poly 사용, 지금도 Poly로 하더라도 최종단계서는 Mesh로 넘긴다.

4.0--5.0--→9.0, 2008, 2009, 2010, 2011

②Patch :천이라고 생각하면 된다. 2002년까지 사용하다 Poly 발달로 사라짐.

③Nurbs :뼈대에 면을 입히는 방법, 3D MAX에서 사용안함, 컴퓨터가 다운됨.

(Rhino(120만원, 중소기업에서 사용), Alias(800만원)--Nurbs 전문 Program)

MAYA :(700-900만원) 고가라서 중소기업은 MAX(300-500만원)사용

외국계 기업은 마야 사용-마야는 광고 등에 사용, 게임에는 MAX 사용

1-6. Max의 실행과 기초 이해

①맥스를 실행하면 Top(평면도), Front(정면도), Left(좌측면도), Perspective(투시도), 이렇게 4개의 영역이 있다. 설명을 위해 Front를 1영역, Top을 2영역, Left를 3영역, Perspective를 4영역이라고 칭한다.

②주메뉴 Create-Standard Premitives-Box를 클릭하거나 우측의

를 차례로 클릭한 다음 4영역에서 가로, 세로, 높이 순으로 드래그 하여 박스를 그려본다.

③ 

를 클릭하여 박스를 1개 더 그려본다.(아래 좌측그림)

보통 4화면서 관찰점 변경은 자주 사용하므로 단축키(Alt키+마우스휠을 누른 상태)에서 마우스를 상하좌우로 움직여서 관찰점을 바꾼다. 위 우측 그림과 같이 Alt+마우스휠 누르고 위 우측 화살표만큼 위로 드래그 하면 관찰점이 밑으로 이동함을 알 수 있다.

⑩1,2,3 화면서도 Alt+마우스휠 누르고 관찰점을 변경해 본다. 그러나 1,2,3 영역은 본래의 Front, Top, Left로 사용해야 하므로 본래의 관찰점을 바꾸기 위해 다음과 같이 한다.

1영역을 선택하고 F를 입력

2영역을 선택하고 T를 입력

3영역을 선택하고 L을 입력

⑪새로운 시작을 위해 주 메뉴의 “File-Reset”을 클릭하고 나타난 대화상자에서 저장을 원하면 “ ”를 그렇지 않은 경우 “

”를 선택한다. 아니오(N)를 선택한 경우 다시 한번 저장없이 Reset을 원하는지 묻는 대화상자가 나타난다. “

아니요”와 “YES" 를 선택하면 새로운 화면이 나타난다.

⑬“Extrude"를 클릭하면 우측에 나타난 대화상자의 Amount에 30을 입력하고 리턴한다. (위 우측 그림)

⑯

를 클릭하고 클릭 안한 상태의 마우스를 화살표 안부분으로 가져가면 삼각형 부분이 노랗게 변하는 이때 클릭하고 드래그 하면 축소/확대가 일정하게 된다. 2차원 개체의 경우 가로, 세로로 일정하게 축소/확대가 되고, 3차원 개체의 경우 가로, 세로, 높이가 일정하게 축소/확대가 된다. 아래 좌측 그림과 같이 노란 삼각형이 보이면 마우스를 클릭하고 우측 그림과 같이 화살표 부분으로 드래그하면 가로, 세로, 높이가 일정하게 축소된다.

⑰

를 클릭하고 클릭 안한 상태의 마우스를 화살표 부분으로 가져가 그림과 같이 노란 부분이 생기면 마우스를 클릭하고 드래그 하면 2방향으로 축소/확대를 할 수 있다. 2차원 개체의 경우 가로, 세로 확대/축소가 가능하고, 3차원 개체의 경우 가로, 세로 또는 세로, 높이 또는 가로, 높이를 확대/축소 할 수 있다. 위 그림 우측과 같은 상태에서 마우스를 클릭하고 드래그 하면 y, z 축으로 확대/축소되는데 드래그시 3화면(Left)을 보면 이를 확인할 수 있다.

또는 x축에서 마우스를 클릭하고 드래그 하면 원하는 x축 한쪽으로만 확대/축소된다.

아래 좌측 그림과 같이 노란 부분이 나타난 상태에서 마우스를 클릭하고 좌측으로 드래그 하면 y, z 축으로만 일정하게 축소가 된다. x축은 그대로 이다.

⑱1,2,3,4 영역을 마우스로 선택하고 마우스 휠을 상하로 움직이면 개체가 확대 또는 축소되어 보인다.

이미 앞에서 언급한 바와 같이 마우스 휠을 클릭한 상태로 드래그 하면 화면을 움직일 수 있다.

이 개체 각각을 이동시키기기 위해 사용되는데 비해 휠 마우스는 개체의 위치 변동없이 화면을 원하는 위치로 가져다 놓은데 사용된다.

⑳Alt+w 키를 누르면 현재 활성화 된 영역이 한 화면으로 보여 큰 화면에서 작업할 수 있다. 다시 Alt+w 키를 클릭하면 이전 상태로 돌아가 4개의 영역으로 보인다.

"File-New"와는 달리 “File-Reset"은 이전 설정을 가지고 새 화면이 나타난다.