셰이딩

셰이딩(shading) 또는 그림자 처리는 컴퓨터에 입력된 와이어 프레임 모델에 입체감을 주기 위하여 각 면의 광원으로부터의 거리, 각도, 색채 밝기 등을 계산하여 입체 표면에 음영을 부여하는 처리 기술을 말한다. 셰이딩은 어떠한 이미지의 일부분 혹은 전체에 검정을 추가하여 빛이 차단된 부분을 상대적으로 어둡게 처리하는 기술이다. '쉐이딩'이 아니라 '셰이딩'이 올바른 표기법이다.

소묘

종이 위의 어두운 부분에는 용구를 더 진하게 칠하거나 어두운 색의 용구를 칠하고, 밝은 부분에는 용구를 더 연하게 칠하거나 밝은 색의 용구를 칠하여 명도를 표현하는 것이다. 수직으로 교차하는 선들을 밀도를 달리하여 표현하는 교차 해칭 등의 다양한 셰이딩 기법들이 있다. 선의 밀도가 높으면 영역이 더 어두워진다.

컴퓨터 그래픽

각각의 폴리곤이 표면과 빛의 각도에 따라서 밝기가 달라지므로 더욱 사실적으로 물체를 표현할 수 있고, 눈으로 식별하기도 쉬워지는 효과가 있다.

광원의 각도

그림자 효과는 햇빛이나 다른 광원의 각도에 따라 3차원 모형의 측면 빛깔을 바꾼다.

광원

컴퓨터 그래픽에서는 씬을 좀 더 사실적으로 렌더링하기 위해 빛을 처리하는 다양한 기법들이 사용되고, 때문에 다양한 종류의 광원이 존재한다.

• 환경 광원 : 환경 광원이란 주위를 아우르는 빛을 말한다. 셰이딩은 빛과 밀접한 연관이 있다. 환경광원은 빛의 세기와 색이 현재 장면에 존재하는 모든 물체에 동등하게 적용되는 것을 의미한다. 렌더링 과정에서 모든 물체들은 환경 광원으로부터 정의된 빛의 세기와 색깔에 따라 밝기가 조절 된다. 가장 기본적인 화면 구성에서 사용된다.
• 평행 광원 : 평행 광원이란 한 쪽을 향하는 빛을 말한다. 평행 광원은 환경 광원과 같이 모든 물체에 동일한 세기와 색이 적용되지만, 방향을 가지는 광원이다. 셰이딩은 존재하지만 거리에 따라 세기가 달라지지는 않는다.
• 점 광원 : 점에서부터 사방으로 퍼져나가는 빛이다.
• 스팟 광원 : 점에서부터 깔때기(cone) 모양으로 퍼지는 빛이다.
• 면 광원 : 면에서부터 사방으로 퍼져나가는 빛이다.
• 공간 광원 : 3차원 입체 공간에서부터 주위로 퍼져나가는 빛이다.

플랫 셰이딩

3차원 컴퓨터 그래픽에 쓰이는 광원 기술이다. 다각형의 표면 정규와 광원 방향 간 각도, 개별 색상, 광원의 세기에 따라 한 물체의 각 다각형에 그림자를 넣는다.

스무스 셰이딩

다각형 표면의 색깔을 부드럽게 바꾸어가며 다각형을 보여주는 것을 말한다. 이 때 다각형 내부의 색깔은 다각형을 구성하는 벡터들의 색깔 데이터를 내분하여 계산하기 때문에 각 정점들의 색깔을 각각 정의하고 있어야 한다.

참고자료

• 〈셰이딩〉, 《위키백과》
• 〈셰이딩〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 디자인
• 그래픽
• 이미지
• 렌더링