블렌더

블렌더(Blender)

블렌더(Blender)는 3차원 그래픽 제작 소프트웨어이다. 블렌더는 애니메이션 영화, 시각 효과, 3차원 프린팅, 가상현실 및 컴퓨터 게임 제작에 쓰이는 오픈소스 소프트웨어로, 모델링(modeling), 재질 입히기(texturing), 그리기(texture painting), 렌더링(rendering), 조소(sculpting), 합성하기(compositing), 애니메이팅(animating), 뼈대 세우기(rigging), 입자(particles), 물리 시뮬레이션(Physics) 등 다양한 기능을 무료로 제공한다.

개요

블렌더는 지엔유(GNU) 일반 공중 사용 허가서에 따라 자유 소프트웨어로 출시된 3차원 컴퓨터 그래픽 소프트웨어이다. 블렌더는 네덜란드의 애니메이션 제작사 네오지오(NeoGeo)와 낫 어 넘버 테크놀로지(NaN)에서 사내 애플리케이션으로 개발하기 시작했으며, 주요 개발자는 현재 블렌더 재단의 회장인 톤 로센달이다. 현재 블렌더의 개발을 맡고 있는 곳은 비영리 단체인 블렌더 재단(Blender Foundation)이며, 블렌더 재단은 블렌더 인스티튜트(Blender Institute) 프로그램을 통해 엘리펀츠 드림(Elephants Dream), 빅 벅 버니(Big Buck Bunny), 신털(Sintel), 티어스 오브 스틸(Tears of Steel) 등 여러 애니메이션 단편 영화를 만들었다. 블렌더 재단의 "블렌더를 핵심으로 하여 전 세계 인터넷 커뮤니티가 일반적으로 3차원 기술을 접할 수 있도록 하는 것"이라는 목표 때문에 블렌더는 블렌더 사용과 개발을 중심으로 형성된 커뮤니티도 존재하며, 매년 암스테르담(Amsterdam)에서 블렌더 컨퍼런스가 개최되어 블렌더의 미래 계획이 논의된다. 기부금을 통해 블렌더 웹사이트를 유지하고, 블렌더 개발자들을 지원한다. 블렌더는 사내 제작 툴로 사용되면서 툴 사용에 대한 피드백을 통해 지속적해서 개발되고 있다. 오픈소스임에도 기능이 제한적이거나 부족하지 않으며, 3차원 그래픽 기능 외에도 간단한 음향 편집, 영상 편집 기능을 내장하고 있다. 블렌더는 윈도우 7 이상, Mac OS 10.6 이상, 리눅스(Linux), 프리비에스디(FreeBSD)는 32비트 버전과 64비트 버전 모두를 지원한다. 블렌더 2.76b 버전까지는 윈도우 XP에서도 지원되고, 2.63 버전까지는 파워피시(PowerPC)에서도 지원된다. 파이썬 프로그래밍 언어를 지원하기 때문에 파이썬 콘솔에서 파이썬만으로 그래픽을 생성할 수 있다.

블렌더는 1994년 1월 처음 만들어져 1995년 1월 1.00 버전을 출시했다. 1998년부터 블렌더는 에스지아이 프리웨어로 공개됐으며, 네오지오 해체 후 1998년부터 2002년까지 낫 어 넘버 테크놀로지에서 셰어웨어로 배포됐다. 2002년 5월 블렌더 재단이 설립되면서 현재까지 블렌더의 개발을 맡고 있으며, 2002년 7월 18일 프리 블렌더 캠페인을 통해 펀딩을 받아 2002년 10월 13일 블렌더는 지엔유 일반 공중 사용 허가서의 조항에 따라 배포되고 있다.

역사

블렌더는 네덜란드의 애니메이션 제작사 네오지오에서 사내 애플리케이션으로 개발하기 시작했다. 1994년 1월 2일이 블렌더의 첫 탄생으로 여겨지며, 블렌더의 버전 1.00은 1995년 1월 출시됐다. 주요 제작자는 회사 공동소유자 및 소프트웨어 개발자인 톤 로센달이다. 블렌더라른 이름은 스위스 전자 밴드 옐로(Yello)의 노래에서 영감을 얻었다. 블렌더에 대한 설계 선택와 사용의 일부는 1987년부터 1991년 동안 톤 로센달이 네오지오에서 개발한 아미가 광선 추적이 사용됐다. 1998년 1월 1일 블렌더는 온라인에서 에스지아이 프리웨어로 공개됐다. 이후 네오지오는 해체되고, 고객 계약은 다른 회사에 의해 인수됐다. 1998년 6월 낫 어 넘버 테크놀로지를 설립해 2002년 그 회사가 파산할 때까지 블렌더는 셰어웨어로 배포됐다. 2002년 초 낫 어 넘버 테크놀로지가 3월에 문을 닫은 것이 분명했지만 버전 2.25를 출시했다. 이스터 에그로서 침팬지 머리 3차원 모델을 추가했고, 소프트웨어에서는 원숭이라고 불렸다. 이 원숭이는 케빈 스미스(Kevin Smith)의 영화 제이 앤 사일런트 밥(Jay and Silent Bob Strike Back)의 오랑우탄의 이름을 따 수잔(Suzanne)이라고 이름 지었다. 수잔은 일반적인 테스트 모델에 대한 대안이었다. 수잔은 500개의 면을 가진 저폴리곤 모델로, 블렌더에 포함되며 재료, 애니메이션, 리그, 텍스처, 조명 설정을 빠르고 쉽게 테스트하기 위해 사용된다. 수잔은 농담 이미지에도 자주 쓰이며, 블렌더 콘테스트에서는 수잔 상(the Suzanne Award)을 부여한다. 2002년 5월 톤 로센달은 비영리 블렌더 재단을 설립해 블렌더를 커뮤니티 기반 오픈소스 프로젝트로 지속해서 개발하고 홍보할 수 있는 방법을 찾는 것을 첫 번째 목표로 삼았다. 오픈소스 개발의 첫 2년 반 동안 블렌더 프로젝트의 독특한 특성 때문에 조직화 및 유지관리가 어렵다는 것이 증명됐다. 블렌더 재단은 프로젝트의 소프트웨어 개발자를 모아 자금을 받는 것 대신 블렌더 커뮤니티 내의 최고의 기술자들과 프로젝트를 시작하고, 짧은 3차원 애니메이션 영화를 만드는 것에 도전하기로 했다. 이 프로젝트의 목표는 블렌더가 전문적인 애니메이션을 만드는 데 사용될 수 있다는 것을 증명하고, 블렌더 개발에 도움을 주기 위함이었다. 2002년 7월 18일 톤 로산델은 크라우드 펀딩의 전신인 프리 블렌더 캠페인을 통해 10만 유로를 얻었다. 2002년 9월 7일 충분한 자금을 모았고, 블렌더 소스 코드를 공개하겠다고 발표했다. 블렌더 재단은 당초 이중 라이선스 사용권을 유보해 지엔유 지피엘 브이2(GPLv2) 외에 블렌더 라이선스에서도 블렌더 재단에 소스 코드를 공개하지 않고 이용료를 지불하는 블렌더도 사용할 수 있었다. 그러나 그들은 이 옵션을 행사한 적이 없고, 2005년 무기한 중단했다. 블렌더는 지엔유 지피엘 브이2 이상에서만 사용할 수 있으며, 지피엘 브이3으로 업데이트하지 않았다. 2019년 버전 2.80이 출시되면서 게임 제작 및 시제품 제작을 위한 통합 게임 엔진이 사라졌고, 블렌더 개발자들은 사용자들에게 더 강력한 오픈소스 게임 엔진을 사용할 것을 권장했다.

주요 인물

톤 로센달(Ton Roosendaal)

• 톤 로센달(Ton Roosendaal)

톤 로센달은 비영리 단체 블렌더 재단의 창립자 겸 대표이다. 네덜란드의 소프트웨어 개발자이자 영화 제작자인 톤 로센달은 에인트호번(Eindhoven)에서 산업 디자인을 전공하고 1989년 애니메이션 스튜디오 네오지오를 설립했다. 네오지오에서 톤 로센달은 소프트웨어 개발을 담당했고, 1989년 아미가용 광선 추적(Trace for Amiga) 소프트웨어를 만들었다.1995년 네오지오가 이미 만든 추적 및 도구를 기반으로 3차원 애니메이션용 사내 소프트웨어 도구 개발을 시작했고, 이 도구는 1998년 1월 무료 버전 블렌더로 출시된다. 그 직후, 네오지오는 다른 회사에 부분적으로 인수돼 프랑크 빅(Frank Beek)과 낫 어 넘버 테크놀로지 회사를 설립해 블렌더를 추가로 개발했다. 낫 어 넘버 테크놀로지의 비즈니스 모델은 블렌더 주위에 상용 제품과 서비스를 제공하고 있다. 이 회사는 2000년에 몇몇 투자 회사들에 의해 성장 자금을 확보했다. 톤 로센달은 2002년 암스테르담으로 이주했다. 낫 어 넘버 테크놀로지 투자자들은 낮은 판매량과 지속적으로 어려운 경제 환경으로 인해 2002년 1월, 2월에 모든 사업을 중단하고 블렌더 개발이 끝났다는 신호를 보냈지만, 2002년 5월 사용자 커뮤니티와 블렌더 고객의 지원을 받아 톤 로센달은 블렌더 재단을 설립했다. 2002년 7월 낫 어 넘버 테크놀로지 투자자는 오픈소스로 블렌더를 게시하려는 톤 로센달에게 동의했다. 프리 블렌더 캠페인을 통해 낫 어 넘버 테크놀로지 투자자들이 오픈소싱 블렌더에 동의할 수 있도록 일회성 수수료로 10만 유로를 올렸다. 캠페인은 7주 만에 이 목표에 도달해 2002년 10월 13일 블렌더는 지엔유 일반 공중 사용 허가서의 조항에 따라 출시됐다. 이후 톤 로센달은 회장으로서 자원봉사자들의 블렌더 개발 조율을 시작했다. 2005년 프로젝트 오렌지에서 애니메이션 영화 엘리펀츠 드림을 만들고, 2008년 빅 벅 버니, 2010년 신털, 2012년 티어스 오브 스틸을 만들었다. 2009년 7월 16일 톤 로센달은 블렌더에 관한 연구로 영국 리즈 메트로폴리탄대학교(Leeds Metropolitan University) 명예 기술 박사 학위를 받았다. 2019년 2월 2일 톤 로센달과 블렌더 오픈소스 소프트웨어가 제46회 애니 어워드(Annie Awards)에서 어브 아이웍스 상(the ub iwerks award)을 받았다.

특징

주요 기능

모델링

블렌더는 다각형 메시(polygon mesh), 빠른 세분화 표면(subdivision surface), 베지에 곡선(Bézier curve) 등 다양한 기하학적 프리미티브(primitive)를 제공한다. 변형은 파괴되지 않는 효과를 적용한다. 블렌더는 동적 토폴로지, 지도 굽기, 리메싱, 재대칭, 소멸 등이 포함된 다차원 디지털 조각이 있다. 3ds 맥스 사용자들은 3ds 맥스보다 모델링이 어렵다고 하지만, 단축기에 익숙해지면 작업 대부분을 단축기를 통해 쉽게 할 수 있다. 2.8x 버전으로 넘어오면서 단축기가 축소됐다. 수정자를 가지고 있으나, 다른 소프트웨어에 비해 격자, 다각형 편집 부분이 취약하다. 유선형 모양으로 모델링할 때의 기능은 아주 강력하며, 표면 세분화와 다중 세분화와 동적 토폴로지 덕에 부드러운 표면을 만들 수 있다. 오브젝트는 자기만의 입자 시스템을 갖는데, 입자 시스템은 이미터(emitter)와 헤어(hair)로 나누어진다.

• 조소(sculpting)

조소는 모델링 도구로, 모델을 부드러운 쿠션이나 찰흙은 다루듯이 누르고, 무늬를 내고, 끄는 방식으로 변형할 수 있다. 생물, 자연물, 인간의 신체를 만드는 데 많이 쓰인다. 조소 도구를 이용해 모델을 보정하거나, 조소 도구만을 이용해 모델링할 수 있다. 모든 브러시에는 원하는 텍스처도 적용할 수 있고, 매핑 방식도 고를 수 있다. 적은 폴리곤의 복제본을 만들어서 표준 맵(normal map)을 찍어내고 싶다면 파괴(decimate)나 리메시 기능을 사용하면 된다. 모형을 사각 폴리곤으로만 채우고 싶다면 그 작업을 대신해 주는 애드온들이 있다. 블렌더에서는 리토폴로지 작업을 할 때 모델의 표면에 스냅하면서 점을 찍어 토폴로지를 그려나가는 방식을 사용한다. 대부분 폴리곤 밀도를 다룰 때 동적 토폴로지 기능을 사용하며, 동적 토폴로지 기능은 조소 디테일이 올라가고 조소 브러시 크기가 작아질수록 자동으로 삼각 폴리곤으로 면을 분할하는 역할을 한다. 동적 토폴로지는 브러시 디테일 수치를 낮추고, 폴리곤이 늘어날수록 급격하게 성능상 부하가 올라간다는 단점이 있다. 그렇기 때문에 적절한 폴리곤 밀도를 갖춘 뒤 수정자를 오브젝트에 적용하고 조소하는 것이 좋다. 현재 뷰의 시점을 기준으로 동적 토폴로지의 디테일 정도가 정해지므로, 동적 토폴로지를 켠 상태에서 화면을 뒤로 빼서 조소하면 세부적인 부분이 모두 사라지니 주의해야 한다.

• 이미터(emitter) : 입자 시스템을 사용하면 오브젝트 표면에서 입자가 방사된다. 초기 속도, 수명, 힘 등 물리법칙을 따르게 할 수 있다. 초기 속도를 0으로 지정해 놓으면 표면 위에 가만히 분포하게 할 수 있다.
• 헤어(hair) : 입자 시스템으로 오브젝트에 털이나 머리카락을 만들어 놓으면 빗기 도구로 머리를 빗거나 물리 법칙을 적용할 수 있는 가벼운 도구

렌더 엔진

무료임에도 광선 추적 방식의 사이클(Cycles), 이브이(Eevee)라는 엔진을 통해 기본으로 내장된 렌더 엔진도 속도, 기능, 품질 면에서 떨어지지 않는다. 블렌더 렌더, 블렌더 게임 엔진은 2.8 버전에서 제거됐고, 점토 렌더링은 2.79에 포함돼 있다.

사이클

사이클은 광선 추적 방식의 렌더 엔진이다. 렌더 속도가 매우 빠르며, 성능과 결과물은 유료 렌더 엔진과 비슷하다. 광선 추적 방식은 광선을 시뮬레이션해서 화소마다 도달하는 모든 빛을 렌더링하는 방식으로, 광선을 일일이 계산하기 때문에 높은 하드웨어 성능을 요구하지만, 사실적인 렌더링이 가능하다. 2011년 블렌더 2.61부터 포함돼 있다. 블렌더 2.81부터는 합성 단계에서 아주 강력한 인공지능 노이즈 제거가 가능해 렌더링 시간을 줄이기 위해 노이즈가 있는 이미지에서도 깔끔한 이미지를 얻을 수 있다. 노이즈 제거용 기본색 광선과 노이즈 제거용 법선 광선을 반영하면 훨씬 뚜렷하고 질이 높은 이미지를 얻을 수 있다. 블렌더 2.83부터는 뷰포트(Viewport)에서 실시간으로 인공지능 노이즈 제거가 가능하다. 선명한 이미지를 위해 기다리는 시간을 없애고 렌더 미리 보기 모드를 켠 순간 몇 초 이내로 깔끔한 이미지를 뷰포트에서 볼 수 있다. 노이즈가 적은 곳에 더 적은 샘플링을 하는 어댑티브 렌더가 추가됐다. 렌더할 때 어떤 연상 방식을 사용할지 블렌더 설정에서 선택할 수 있는데, 방식은 다양하지만 CUDA 방식을 많이 사용한다. CUDA 방식은 중앙처리장치와 그래픽처리장치를 동시에 쓸 수 있기 때문에 매우 빠르고, 시스템 메모리를 사용하기 때문에 그래픽 메모리 용량 걱정을 하지 않아도 된다.

이브이

이브이는 2.80 버전부터 포함된 실시간 물리 기반 렌더링(PBR) 엔진이다. 언리얼 엔진 수준의 품질을 목표로 하고 있으며, 유니티나 언리얼을 비롯한 3차원 게임의 실시간 렌더러와 유사한 방식으로 화면을 묘사하기 때문에 실시간으로 렌더링이 된다. 이브이에서는 한 프레임을 그리는 데 수십 분의 1초밖에 걸리지 않아서 화면을 돌려보거나 움직이는 것이 자유롭다. 기존 엔진이 1분 넘게 걸리던 것에 비해 큰 발전이다. 속도 때문에 물리적으로 조금 부정확한 결과가 나올 수도 있지만, 주변광 막힘, 동작 흐림, 산란, 표면 아래 산란, 반사, 굴절, 간접광, 피사계 심도 등 고급 렌더링 기능까지 구현돼 있다. 이브이와 사이클은 같은 재질 시스템을 사용하기 때문에 이브이에서 실시간으로 확인 후 사이클 렌더로 최종 결과물을 내는 게 가능하다. 셰이더를 RGB로 바꾸는 노드, 거울 BSDF 노드 등을 제외하고 거의 모든 노드가 사이클과 동일하다. 이브이의 이름은 Extra Easy Virtual Environment Engine의 약자로, 블렌더 커뮤니티에서 제안한 이름이다.

블록체인

3차원 그래픽 작업을 최종 결과물인 이미지나 영상으로 제작하는 렌더링은 오랜 시간이 필요하다. 저해상도 단일 이미지는 몇십초 정도면 렌더링이 끝나지만, 여러 프레임, 몇십 분의 영상은 한 대의 컴퓨터로 렌더링하면 몇 달, 몇 년이 걸릴 수도 있다. 블록체인을 통해 긴 렌더링 시간을 극복할 수 있는데, 현재 암호화폐 중 골렘이 렌더링에 도움을 줄 수 있다. 골렘은 개인의 컴퓨터 중앙처리장치 연산을 다른 사용자를 위해 빌려주는 대신 골렘 코인을 받는 시스템이다. 골렘은 현재 블렌더를 지원하며, 골렘을 사용하면 긴 렌더링 시간의 답답함을 해소할 수 있다. 이 외에도 블록체인 기술 및 클라우드를 렌더링에 활용하고, 컴퓨터를 사용하지 않는 시간에 다른 사람의 연산을 수행하여 모은 암호화폐를 자신의 렌더링 연산을 위해 사용하고, 렌더링 시간뿐만 아니라 슈퍼컴퓨터를 요구하는 다양한 분야의 발전속도가 가속화되고, 현재 렌더팜(render farm) 회사의 시스템도 변경될 가능성이 있다.

암호화폐

골렘(Golem)

• 골렘(Golem)

사용하지 않는 컴퓨터 자원을 다른 사람이 사용할 수 있도록 빌려줌으로써, 탈중앙화 분산형 클라우드 시스템을 구현하기 위한 암호화폐이다. 더 많은 컴퓨팅 파워가 필요한 사용자들은 골렘이 제공하는 블렌더(Blender) 서비스를 통해 타인의 중앙처리장치를 빌려 쓸 수 있게 된다. 특히, 골렘은 시각 효과가 필요한 인터랙티브 3D 앱, 비디오 게임, 영화 CG, 인공지능 등의 분야에서 유용한 서비스이다. 골렘은 앞으로 블렌더 전용 플러그인을 만들어 골렘 앱과 서비스를 거치지 않고도 중앙처리장치 성능을 대여해 필요한 작업을 직접 할 수 있게 할 계획이다.

참고자료

• Blender (software) Wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/Blender_(software)
• 블렌더 (소프트웨어) 위키백과 - https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B8%94%EB%A0%8C%EB%8D%94_(%EC%86%8C%ED%94%84%ED%8A%B8%EC%9B%A8%EC%96%B4)
• Blender 나무위키 - https://namu.wiki/w/Blender

같이 보기

• 3차원 그래픽
• 렌더링
• 골렘

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