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오픈 월드 게임 개발에 주로 사용되는 지형 생성 기술인 절차적 지형 생성(Procedural Map Generation) 에 대해 알아보자.

JAE1994 2021. 9. 15. 18:35
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* 절차적 지형 생성 (Procedural Map Generation) 이란 무엇인가?

 

 

컴퓨팅, 즉 3D 게임에서 절차적 지형 생성이란 일반적으로 프로그래머가 직접 지정해서 지형을 생성하는 것이 아닌, 생성한 데이터와 알고리즘의 조합과 컴퓨터 생성 무작위성 및 처리 능력을 통해 수동적으로 작업하는 데이터가 아닌 알고리즘적으로 지형 데이터를 생성하는 방법입니다.

컴퓨터 그래픽에서는 텍스처와 3D 모델을 만드는 데 흔히 사용되는, 오래 전부터 다양한 방법으로 사용되던 기술입니다. 비디오 게임에서, 절차적 지형 생성은 자동으로 게임 내에서 많은 양의 콘텐츠를 만드는 데 사용됩니다.

구현에 따라 절차적 생성의 장점은 작은 파일 크기, 더 많은 양의 콘텐츠 및 비선형적인 게임 플레이 경험을 플레이어에게 전달하기 위해, 무작위로 더 편리한 작업 효율을 포함할 수 있습니다. 절차적 생성은 미디어 통합의 한 분야이기도 합니다.

 

 

간단히 설명하면, 만들어진 알고리즘 (문제 해결 방식) 프로세스를 통해 지형 데이터나 3D 모델링의 형질을 무작위, 즉 랜덤으로 자연스럽게 생성하는 것을 말한다.

 

 

* 왜 이 기술이 유용할까?

게임 개발은 돈이 많이 들어가는 분야다. 그리고 게임에 사용될 맵의 지형, 3D 오브젝트 데이터 모델을 일일히 생성하고 배치하는 작업은 엄청난 수고가 들어간다. 따라서 게임 개발의 대세는 모든 데이터를 자동화로 생성한 다음 그것을 다듬는 작업이 요즘 대세로 변하고 있다.

 

 

게임 개발은 돈이 많이 들어가는 분야입니다. 한 개의 게임을 만든다는 것은 의외로 엄청난 노동력과 자금을 필요로합니다. 기본적인 엔진 개발, 기획, 그래픽 디자인, 마케팅, QA 등등 모든 면에서 수많은 인력들을 필요로 합니다. 하나의 완전한 게임이 탄생하기 위해서는 상당한 기간이 필요합니다. 그래서 게임 개발에 몇년이 걸리는 것이 당연한 것입니다.

그리고 게임에 사용될 맵의 지형, 3D 오브젝트 데이터 모델을 일일히 생성하고 배치하는 작업은 엄청난 수고가 들어갑니다. 절차적 지형 생성 기술이 개발되기 전에는 일일이 디자이너들이 맵 디자인이나 오브젝트 배치를 기획하고 수동으로 작업을 해주어야 했습니다.  따라서 게임 개발의 대세는 모든 데이터를 자동화로 생성한 다음 그것을 다듬는 작업이 요즘 대세로 변하고 있습니다. 옛날부터 이런 방식을 도입하긴 했습니다만.

 

 

 

 

* 절차적 지형 생성 기법의 역사.

 

 

그래픽 지향 비디오 게임 이전에, Dungeons & Dragons에서 직접 영감을 받은 장르인 로그라이크 게임은 테이블 상판 시스템과 같은 방식으로 절차적 생성을 많이 활용했습니다.

그러한 기술을 사용한 초기 게임들에는 Begains Apple Manor (1978년)와 이 장르의 동일 부류 게임인 Rogue (1980년)가 있습니다. 악당들의 절차적 생성 시스템은 ASCII 또는 일반 타일 기반 시스템에 던전을 만들고 플레이어에 도전 정신을 심어주기 위해 방, 복도, 괴물 및 보물의 배치를 정의했습니다. 로그 라이크와 로그 라이크 개념을 기반으로 하는 게임은 게임의 세계를 창조하는데 너무 많은 시간을 할애할 필요 없이 복잡한 게임플레이를 개발할 수 있습니다.

따라서 절차적 지형 생성 기술은 이미 까마득히 오래 전부터 게임 개발자들에겐 사용되어왔습니다.

 

* 현대 게임에서의 활용.

 

엘더스크롤, 보더랜드 등 여러 거대한 오픈월드 게임들은 이 기술을 적극적으로 활용하여 작업량을 낮춘다.

 

 

현대의 컴퓨터 게임들은 이전의 게임들과 같은 메모리 및 하드웨어 제한을 가지고 있지 않지만, 절차적 생성의 사용은 종종 무작위화된 게임, 지도, 레벨, 캐릭터 또는 각각의 플레이스에서  고유한 다른 측면을 만들기 위해 사용됩니다.

네이키드 스카이의 로보 블리츠란 게임은 엑스박스 라이브 아케이드를 위해 다운로드 가능한 50MB 미만의 파일에서 콘텐츠를 최대화하기 위해 절차적 생성을 사용했습니다. 윌 라이트의 스포어 또한 절차적 생성 시스템을 이용합니다.

절차적 생성은 액션 롤플레잉 게임이나 대규모 멀티플레이 온라인 롤플레잉 게임과 같은 퀘스트 기반 게임의 전리품 시스템에서 종종 사용됩니다. 퀘스트에는 고정된 보상이 포함되지만 플레이어 캐릭터의 레벨, 퀘스트 레벨, 퀘스트에서의 성능 및 기타 임의 요소에 따라 무기와 갑옷과 같은 다른 약탈품이 생성될 수 있다. 이는 종종 절차 생성 시스템이 평균보다 나은 속성을 가진 품목을 생성했을 때 반영하기 위해 희귀 품질을 적용하는 전리품 아이템 (레어 아이템) 생성응로 이어집니다. 예를 들어, Borderlands 시리즈는 100만 개 이상의 독특한 총과 다른 장비를 만들 수 있는 절차적 생성 시스템을 기반으로 한다.

많은 오픈 월드 또는 서바이벌 게임은 절차적으로 무작위 시드 또는 플레이어가 제공하는 게임 월드를 만들어 각 플레이방식이 다른 플레이 경험을 제공합니다. 이러한 생성 시스템은 리소스, 개체 및 객체가 분포된 수많은 픽셀 또는 복셀 기반 생물군을 생성합니다. 플레이어는 종종 세계의 물의 양을 지정하는 것과 같은 일부 생성 매개 변수를 조정할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이러한 게임의 예로는 드워프 포트리스와 마인크래프트가 있다. 이러한 게임을 둘러싼 절차적 생성의 산물은 플레이어가 탐험할 수 있는 공간이 제한되지 않을 경우 절차적 생성의 무작위성이 기존의 게임들이 만들어내는 콘텐츠보다 더 많은 콘텐츠들을 생성하기 시작한다는 것입니다.

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