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▲어느 날 서울 한복판에서 기이한 현상이 발생한다. 유령의 모습을 한 정체를 알 수 없는 존재 때문에 한 남자가 사망한 것. 서울은 혼란에 빠진다. 그리고 그 존재들을 ‘죄를 벌하는 신의 사자’라고 칭하는 사이비종교가 등장한다. (지난 11월 19일 공개된 넷플릭스 드라마 ‘지옥’ 中)

상상력은 인간이 가진 가장 강력한 무기 중 하나다. 눈에 보이지 않는 무언가를 떠올리고 머릿속에 그려낸다. 그 후에는 장인의 손길로 한 땀씩 형체를 만들어나간다. 사용하는 도구는 계속 변했지만, 인류는 지속적으로 상상력을 현실에 구현해냈다. 이런 도구의 가장 끝에 컴퓨터 그래픽(CG)이 있다. 

오래전부터 창작자들은 무궁무진한 상상력을 발휘해왔다. 그들의 상상은 때로는 글로, 그림으로, 사진으로 표현됐고, 영상 콘텐츠의 시대에 들어서는 컴퓨터 그래픽(CG)이 그 도구로 자리매김했다. 1960년대에 처음 개발된 CG는 1980년대에 처음 영화에 사용되기 시작했고, 화려하고 다채로운 장면을 만들어내며 40여 년간 우리 눈을 즐겁게 하고 있다. 그렇게 탄생한 스타워즈, 아이언맨 등의 작품은 콘텐츠 상품을 넘어, 오랜 시간 사람들의 입에 오르내리며 사회, 경제, 문화 전반에 지대한 영향을 미치고 있다.

비현실을 현실로 그려내다

CG가 만들어지는 과정의 가장 처음은 어떤 장면에, 어떤 방식으로 무엇을 그려낼지 구상하는 단계다. 삽화가들이 그린 원화를 바탕으로 캐릭터를 만들어내거나 실제 자연현상을 담은 사진 등을 참고해 표현 방식을 결정한다. 지난 11월 19일 공개된 넷플릭스 드라마 ‘지옥’이라면, 정체불명의 기이한 유령 형태를 결정하고 표현할 기술을 찾는 식이다.

이후에는 모델링이 이어진다. 3차원(3D) 공간에서 부피를 갖는 폴리곤(CG의 단위 표현 요소) 덩어리를 이어붙여 원하는 형태의 큰 덩어리를 만들어내는 과정이다. 이때 폴리곤은 각진 형태의 입체도형인 만큼, 같은 모양과 크기의 모델을 만들더라도 가능한 작은 폴리곤을 많이 붙여낼수록 자연스러운 형태의 CG를 구현할 수 있다.

다음으로는 채색에 해당하는 텍스처링이 진행된다. 모델링 과정에서 형태를 알아볼 수 있는 뼈대만 스케치했다면, 여기에 색과 질감을 부여해 완성된 형태를 만들어내는 과정이다. 이후에는 자연스러움을 더하기 위한 광원 표현과 색 보정, 동작 효과 등을 넣으면 하나의 CG가 완성된다.
이렇게 완성된 CG는 영상 곳곳에서 활용된다. 크게 시각효과(VFX)와 컴퓨터 생성 이미지(CGI) 등 두 가지 형태다.

VFX는 CG 기술의 발전과 함께 가장 큰 변화를 겪고 있는 분야다. VFX는 일종의 특수효과다. CG가 발전하기 이전에는 별도의 소품을 준비해야 했다. 가령 피 튀기는 장면에서는 붉은색 물감을 터뜨려 피가 나는 장면을 만든다든지 대규모 폭파 장면을 촬영하기 위해서 실제 폭탄을 이용하는 식이다. 최근에는 CG 기술이 이런 특수효과 소품의 자리를 대체하고 있다. VFX는 큰 덩어리는 물론, 흙먼지처럼 미세한 입자나 바람 등 눈에 보이지 않는 현상을 표현해야 한다. 이때 도입되는 것이 입자(파티클)다. 부피를 가진 폴리곤 대신 점 형태의 요소를 활용하는 것이다. 다만 파티클을 사용하면 같은 부피를 표현하기 위한 연산량이 크게 증가한다. 세밀한 VFX를 구현하기 위해서는 그에 해당하는 수준의 하드웨어 성능이 필요하다.

자연의 움직임을 모사하는 데엔 수학의 도움이 필수다. 대표적으로 2003년 개봉한 영화 ‘캐리비안의 해적: 블랙펄의 저주’에서 사용되기 시작해 현재 대부분 영화에서 활용되는 ‘나비에-스토크스 방정식’이 있다. 나비에-스토크스 방정식은 유체의 점성과 외력 등을 고려해 움직임을 표현하는 방정식이다. 대기와 해양 등의 움직임을 모사해 기후모델 등에 활용할 정도로 현재까지 자연의 움직임을 해석하는 가장 정확한 수식 중 하나다.

이전 작품들에서도 유체역학에 쓰이는 다른 방정식을 활용하기도 했지만, 한눈에 봐도 CG임을 알 수 있는 수준이었다. 가령 나비에-스토크스 방정식이 활용되기 이전 작품에서는 기본적인 물리법칙인 뉴턴의 운동법칙(F=ma) 같은 간단한 수식 위주로 활용됐다. 폴리곤 또는 입자의 상호작용이 워낙 많아, 이를 표현하기 위해서는 최대한 간단한 연산으로 해결해야 했기 때문이다. 2001년 개봉한 영화 ‘미이라2’ 등을 비롯해 이전 작품들에서 묘사된 물결이나 연기 등을 자세히 살펴보면 어딘가 모르게 어색하다. 반면 실제 자연법칙과 유사하게 점성과 그에 따른 변형을 고려한 수식을 이용하면 움직임은 한결 자연스러워진다.

CGI는 CG로 만들어진 이미지 자체를 말하는 단어로, SF 영화 속 우주 배경이나 헐크 같은 등장인물의 모습을 그리는 작업을 의미한다. CGI는 실사 영화뿐만 아니라 애니메이션 영화를 만들 때도 널리 쓰인다. 애니메이션에서 활용되는 CG는 영화에서 활용되는 것과 기술적으로 큰 차이는 없다. 다만 영화에서는 관객에게 얼마나 더 현실적으로 보이느냐가 중요하다면, 애니메이션 제작을 위해 만들어지는 CG는 더 관객들이 얼마나 편안하게 받아들일 수 있는지가 중요하다. 

CGI에서도 사실적인 묘사를 위해서 수학이 활용된다. 특히 CG로 만들어진 형태를 관객들이 보다 사실적으로 느끼게 하려면 자연스러운 빛의 반사를 고려해야 한다. CG 기술 중에는 빛의 반사를 분석해 색의 진하기를 판별하는 광선 추적(ray-tracing), 자연광에 의한 조명 효과를 구현하는 전역 조명(global illumination), 표면의 재질을 표현하는 BRDF 등 사실적인 효과를 구현하기 위한 기법이 여럿 존재한다. 이들 기법 이면에는 다양한 방정식이 존재한다. 실제 영화에 적용된 사례는 지난 10월 개봉한 영화 ‘듄’에 나타난다. 우주 전쟁을 배경으로 하는 듄에서 자주 묘사되는 폭파 장면을 단지 불꽃 CG와 음향만으로 구현하면 어색해 보일 수 있다. 폭파에서 나오는 빛이 주변 물체에 얼마나 더 사실적으로 비치는지가 오히려 더 중요하다. 빛의 조사와 반사를 표현하는 것도 이를 모사하는 수식 덕분에 가능한 셈이다.

영화 속 장면과 스튜디오를 잇다

영화 제작 과정은 크게 세 단계로 나뉜다. 시나리오를 쓰고 이를 바탕으로 배우를 섭외하거나 촬영 콘티를 제작하는 사전준비 과정인 프리 프로덕션, 실제 배우들과 스탭이 참여해 영화에 들어갈 장면을 촬영하는 프로덕션, 그리고 마지막으로 촬영된 장면을 편집하고 CG 작업과 후보정을 해 작품을 완성하는 포스트 프로덕션이다.

이 중 프로덕션에서 빠질 수 없는 것이 바로 초록색 장막(크로마키 또는 그린 스크린)이다. 포스트 프로덕션에서 CG 작업을 하기 위해서는 이미 촬영된 화면에서 배경이나 인물 등을 제거해야 한다. 이때 작업 편의성을 위해서 해당 부분을 단일 색상으로 만들어야 하는데, 그린 스크린이 사용된다. 초록색을 사용하는 이유는 인체에서 거의 나타나지 않는 색 중 하나이기 때문이다. 푸른 색의 블루 스크린이 사용되기도 했으나, 서양 배우들의 푸른 눈이 배경으로 인식되는 경우가 이따금 생겨, 최근에는 녹색을 주로 사용한다.

영화 촬영 방식은 지금도 변화하고 있다. 당장 다가온 변화는 영화와 게임 속 CG 기술의 결합이다. 최근에는 그린 스크린 촬영 후 그래픽을 입히는 방법에서 벗어나 촬영장 전체를 화면으로 두른 후 준비된 화면을 띄우는 버추얼 프로덕션(VP) 기술이 속속들이 도입되고 있다. VP의 도입에는 게임엔진이 중요한 역할을 맡고 있다. VP에 투사되는 영상은 연기자들의 연기와 촬영 장면에 따라 실시간으로 움직여야 한다. 수시로 만들어지고 변하는 것에 특화된 실시간 렌더링 등 기술은 게임엔진의 특기다. 

박진완 중앙대 첨단영상대학원 교수는 “CG 발전 역사를 보면 실시간 작업이 요구되는 게임과 정교한 작업이 요구되는 영화 등, 분야별로 각기 다른 기술이 발전해왔다”며 “하지만 최근에는 하드웨어 성능이 높아지고 기술이 발전하면서 정교한 실시간 작업이 가능해졌고 이게 VP를 통해 실현되고 있다”고 말했다. 실제로 게임엔진인 ‘언리얼 엔진’을 만든 에픽게임즈는 영화 제작용 솔루션을 별도로 제공하고 있으며, ‘크라이 엔진’을 제공하는 크라이텍은 게임엔진 기술을 활용한 영화 제작 소프트웨어 ‘필름 엔진’을 발표하며 게임에서 영화로 활용 범위를 넓혀나가고 있다. 
크로마키와 VP 모두 CG 기술을 이용한다는 공통점이 있지만, 크로마키는 촬영 후 포스트 프로덕션 과정에서 CG를 덧씌우고, VP 기술은 배경과 환경을 미리 만들어 프로덕션 과정에서 함께 녹화한다는 점이 다르다.

VP가 활용된 첫 작품은 디즈니플러스에서 개봉한 ‘만달로리안’이다. VP는 SF 장르나 재난 영화 등 주변 상황이 일반적이지 않을 때 더 큰 장점이 있다. 국내에서도 우주에 홀로 남겨진 우주인을 구하기 위한 여정을 담은 SF 영화 ‘더 문’에 VP가 활용될 예정이다. 유태경 중앙대 첨단영상대학원 교수는 “영상을 보는 관객 입장에서 과거 그린 스크린 방식과 차이를 느끼기는 어렵다”며 “다만 VP 환경에서는 배우가 자신의 위치와 시선을 이해할 수 있는 것은 물론, 조명이나 색감 등 후보정으로 완성되던 부분까지 촬영현장에서 대부분 이뤄지면서 배우들이 더욱 편안한 환경에서 연기할 수 있게 될 것”이라고 말했다.

VP를 위한 스튜디오도 이제 막 국내에 도입되는 단계다. 국내에서는 덱스터스튜디오, VA스튜디오 등 영상 콘텐츠 제작 전문기업과 CJ E&M, 삼성전자 등이 VP 스튜디오 설립에 나서고 있다. 유 교수는 “해외에 이어 국내에서도 영화 제작 환경에서 VP를 도입하려는 시도가 활발하다”며 “스튜디오 건설과 준비 등의 이유로 국내 도입이 조금 늦긴 했지만, 기술 수준은 해외에 비해 결코 떨어지지 않는다”고 말했다.

CG 기술의 활용 범위는 포스트 프로덕션과 프로덕션을 벗어나 프리 프로덕션에서도 활용되고 있다. 프리 프로덕션은 프로덕션을 준비하는 과정으로 시나리오 검토, 캐스팅 등이 이뤄진다. 이때 중요한 업무 중 하나가 콘티를 그리거나 미니어처 등을 활용해 촬영현장에서 배우들의 동선을 확인하고, 조명을 사용하는 방법 등 프로덕션에 필요한 전반적인 사항을 결정하는 것이다. 이 과정에서 CG를 사용해 가상의 촬영현장을 만들고 프로덕션을 시뮬레이션하는 방법을 사전시각화(Pre-Visualization)라고 한다. VP가 이제 막 도입되는 단계라면 사전시각화는 현재 대부분 영화 제작에 활용되고 있다. 사전시각화가 활용된 대표 작품으로는 화려한 CG로 성공을 거둔 2009년 영화 ‘아바타’와 지난해 넷플릭스에서 공개된 국내 작품 ‘스위트 홈’ 등이 있다.

● 스타워즈의 무대였던 은하내전 이후 제국은 몰락했다. 현상금사냥꾼으로 생활하던 만달로리안 종족은 구 제국의 임무를 받고 한 행성에 도착한다. 우여곡절 끝에 목표물이던 요다 종족의 아이를 생포하는 데 성공했지만, 알 수 없는 음모에 의해 일은 꼬여간다. 결국, 온 우주를 떠돌면서 수차례 위협을 받는데….2019년 개봉한 디즈니플러스 드라마 ‘만달로리안’ 中

▲VP 기술이 최초로 적용된 작품 ‘만달로리안’의 촬영 현장 모습. 전통적인 스튜디오에서는 초록색 장막(크로마키)을  배경으로 촬영한 후 CG를 합성한다. 하지만 최근에는 실시간 렌더링 기술이 발달하며 스튜디오 배경에 CG를 띄워 촬영하는 버추얼 프로덕션(VP) 스튜디오가 도입되고 있다.

영화로 보는 가상세계, 인식도 변한다

“단돈 1달러도 내기 아까운 영화를 꼽으라면 당신은 어떤 작품을 꼽으시겠습니까.”

영화 ‘캣츠’는 원래 뮤지컬로 성공한 작품이다. 하지만 이를 영화화한 작품이 지난해 3월 불명예스러운 시상대에 올랐다. 매년 ‘단돈 1달러도 아까운 영화’를 선정하는 골든 라즈베리상에서 대상에 해당하는 ‘최악의 영화상’을 비롯해 6관왕에 오른 것이다. 뮤지컬로 대성공을 거둔 작품이 영화계에서 불명예를 안은 이유로 국내외 언론은 ‘불쾌한 골짜기’를 꼽았다.

불쾌한 골짜기는 인간형 로봇의 모습이 인간과 더 가까워지다 보면 어느 순간 인간에게 혐오감과 공포감을 주는 단계가 찾아온다는 이론이다. 일본의 로봇공학자 모리 마사히로가 1970년에 처음 주장했다. 불쾌한 골짜기 이론에 따르면 로봇이 사람과 유사해지는 단계에서는 호감도가 증가하지만, 어느 수준 이상에 도달하면 빠르게 감소한다. 호감도가 최저점에 도달한 이후에는 온전한 사람과 유사해질수록 다시 호감도가 증가한다.

과거에는 인간형 로봇을 개발하는 과정에서 불쾌한 골짜기를 체험한 사례가 많았다. 어설프게 인간과 비슷하다 보니 불쾌감이나 거부감이 느껴졌다. 반면 CG에서는 사람과 흡사한 디지털 액터가 등장하면서 불쾌한 골짜기를 넘어섰다는 평가가 많았다. 기술도 발전했고 사람들의 인식도 바뀌어서 어지간하면 거부감을 느끼지 않는다. 하지만 실사 영화화된 캣츠는 이런 기대에 미치지 못하는 다소 엉성한 CG를 구현했고, 이것이 관객들에게 불쾌한 골짜기를 경험하게 했다는 평가다. 

CG로 만들어지는 가상세계에 대한 사회적 인식 변화 또한 영화의 내용에서 찾아볼 수 있다. 스타니슬라프 렘의 SF 소설을 원작으로 안드레이 타르코프스키 감독이 1970년대에 처음 영화화한 ‘솔라리스’는 주인공의 기억을 토대로 사망한 아내가 가상의 인물로 되돌아오며 이야기가 진행된다. 아내를 그리워하던 주인공은 처음에는 아내의 부활 아닌 부활에 반가워했지만, 이내 실재하지 않는 존재임을 깨닫고 절망한다. 이후로도 가상세계를 배경으로 한 작품이 많이 발표됐는데, 대중이 가상세계에 갖는 거부감을 심심치 않게 찾아볼 수 있다.

2000년대에 들어서는 전혀 다른 태도를 보이는 작품도 찾을 수 있다. 1999년 개봉한 영화 ‘매트릭스’의 장면 중 하나가 대표 사례다. 세상을 지배하는 기계들은 인간의 에너지를 이용하기 위해 인간들의 정신을 가상세계와 연결하고 그 안에 매트릭스라는 사회를 만든다. 주인공인 네오는 현실 세상의 사람들을 구하기 위해 현실세계와 가상세계를 오가던 중 동료에게 배신을 당해 위기에 빠진다. 가상세계에서 행복한 삶을 약속받은 배신자는 이렇게 말한다. “이 스테이크가 진짜가 아니란 걸 알아요. 입에 넣으면 매트릭스가 내 두뇌에 맛있다는 신호를 보내주죠. 난 아무것도 기억하고 싶지 않아요. (매트릭스 속에서) 부자에다가 유명해지고 싶소”라고 말이다. 박 교수는 “영화는 당시 사회 분위기와 대중들의 생각을 들여다볼 수 있는 수단”이라며 “최근에는 기술 발전과 사람들의 인식이 긍정적으로 변하면서 CG로 구현한 영화 속 가상세계를 불편하게 느끼거나 관람의 방해요소로 느끼는 경우가 크게 줄었다”고 말했다.

문화 속에 깊이 자리 잡은 CG 기술은 영상과 게임을 벗어나 새로운 세상까지 확장해나가고 있다. 이미 차세대 콘텐츠 플랫폼으로 성장해나가고 있는 가상현실(VR)과 증강현실(AR), 확장현실(XR) 등 실감형 콘텐츠는 물론 최근에는 메타버스가 차세대 공간으로 주목받고 있다. 

박 교수는 “실감 콘텐츠의 성공 여부는 가상의 공간 안에서 ‘오감을 통해 자신이 존재함을 느낄 수 있는지’에 달려 있다”며 “그 첫 출발이 CG를 통한 시각 자극이 될 것”이라고 말했다. 

이미 실감 콘텐츠를 즐길 수 있는 영화관들이 설립되고 있으며, 영상 촬영을 지원하는 스튜디오에서도 CG 기술을 활용한 실감 콘텐츠를 위한 시설을 갖추는 추세다. 실감형 콘텐츠를 즐길 수 있는 휴대용 기기가 영화관의 자리를 대체할 것이라는 예측도 있다. 영상을 비롯해 CG가 활용되는 게임, 플랫폼 등을 개발하던 국내외 기업에서도 실감형 콘텐츠를 활발히 연구하고 있다. 누구나 손쉽게 실감형 콘텐츠를 즐길 수 있는 시대가 멀지 않았다.