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레이 트레이싱 튜토리얼 (파트 D): 형상과 재료 추가

이전 단계에서는 이미 설정되어 있는 객체들을 사용했습니다: 두 개의 프리즘, 렌즈, 조리개, 그리고 검출기입니다. 이 단계에서는 장면에 완전히 새로운 객체를 추가합니다. 이 과정에는 두 단계가 포함됩니다:

우리는 새로운 자유 객체를 생성하고, 형상 데이터베이스에서 가져온 복잡한 메시를 활성화한 뒤 기본 박스를 클래식한 레이 트레이싱 형상인 주전자(teapot)로 교체할 것입니다.

단계 1: 새로운 자유 객체 생성

파트 C에서 완료한 장면 (렌즈, 조리개, 검출기)을 시작점으로 합니다. 새로운 객체를 추가하려면:

  1. 바닥 그리드의 빈 영역을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭합니다 (객체 위를 클릭하지 않도록 주의).
  2. 컨텍스트 메뉴에서 Objects → New free object를 선택합니다. 이는 ??에 표시되어 있습니다.
  3. 장면에 새로운 상자 형태의 객체가 나타납니다. 이는 ??와 같습니다. 보려면 약간 축소해야 할 수도 있습니다.
바닥 그리드에서 Objects → New free object를 보여주는 오른쪽 클릭 메뉴
새로운 자유 객체 생성. 바닥 그리드의 빈 영역을 오른쪽 클릭한 후 Objects → New free object를 선택합니다.
바닥 그리드 위에 새로운 빨간 상자 객체가 있는 장면
자유 객체를 추가하면 장면에 빨간 상자가 나타납니다. 이는 이후 주전자로 교체할 임시 메시입니다.

단계 2: 복잡한 메시 활성화

새로운 자유 객체는 기본적으로 단순한 박스 메시로 시작합니다. 데이터베이스의 더 복잡한 형상(예: 주전자)을 사용하려면 먼저 복잡한 메시를 활성화해야 합니다:

  1. 새 상자를 오른쪽 클릭하고 Mesh editor를 선택합니다. 이는 ??와 같습니다.
  2. 메시 편집기가 열립니다. 처음에는 메시가 disabled 상태입니다 — 이는 객체가 단순한 박스 기하만 사용한다는 의미입니다.
  3. Disabled 버튼을 클릭하여 복잡한 메시를 활성화합니다. 이제 패널에 Shape Database 항목이 나타나며 box가 선택된 상태가 됩니다. 이는 ??와 같습니다.
새 객체의 메시가 비활성화된 상태의 메시 편집기
새 객체의 메시 편집기. 처음에는 복잡한 메시가 비활성화되어 있어 객체는 단순한 상자처럼 동작합니다.
Shape 데이터베이스가 활성화되고 box가 선택된 메시 편집기
Disabled를 클릭하면 Shape 데이터베이스가 활성화됩니다. 기본 항목은 box이며 이는 여전히 단순한 큐브 메시입니다.

이 단계에서 객체는 완전한 메시 표현을 가지지만 여전히 박스를 사용하고 있습니다. 다음 단계에서 형상을 주전자로 교체합니다.

단계 3: Shape 데이터베이스에서 주전자 불러오기

메시 편집기에서 Shape Database 탭을 유지합니다. 이제 주전자를 선택하고 크기를 설정합니다:

  1. xyz size 필드를 다음과 같이 설정합니다: dx = 5.0e-2 m, dy = 5.0e-2 m, dz = 5.0e-2 m. 이는 ??와 같습니다. 이렇게 하면 장면에 적절히 들어갈 크기가 됩니다.
  2. Shape from database 옆의 ... 버튼을 클릭합니다. 그러면 ??와 같은 형상 브라우저가 열립니다.
  3. teapot을 더블 클릭하여 선택합니다.
  4. 메시 편집기를 닫습니다.
dx, dy, dz가 5.0e-2 m로 설정된 주전자 형상의 메시 편집기
메시 편집기에서 주전자 크기 설정. 5 cm × 5 cm × 5 cm 크기가 이 데모에 적합합니다.
주전자 형상이 선택된 Shape 데이터베이스 브라우저
Shape 데이터베이스 브라우저. teapot을 더블 클릭하여 클래식 주전자 메시를 객체에 지정합니다.

메시 편집기를 닫으면 장면에는 원래 상자 대신 주전자 형태의 객체가 나타납니다. 이는 ??와 유사합니다.

기존 광학 요소 오른쪽에 배치된 주전자 메시가 있는 장면
메시 편집기를 닫은 후 새로운 객체가 장면에 주전자 형태로 나타납니다.
렌즈와 검출기 사이의 빔 경로로 이동된 주전자
마우스로 드래그하여 주전자를 광학 빔 안으로 이동할 수 있습니다. 충돌 감지가 이동을 막는 경우 Shift 키를 누른 상태에서 드래그합니다.

단계 4: 광학 재료 설정

메시가 기하학만 정의한다는 점에 주의하십시오. 객체를 완성하려면 주전자가 어떤 재료로 만들어졌는지 선택해야 합니다:

  1. 주전자를 오른쪽 클릭하고 Edit object를 선택합니다. 이는 ??와 같습니다.
  2. 객체 편집기에서 Optical material 아래에서 재료 데이터베이스의 적절한 유리를 선택합니다 (예: glasses/flint/BAF10.yml). 이는 ??와 같습니다.
  3. Alpha 값을 조정하여 3D 보기에서 주전자의 투명도를 변경할 수 있습니다.
  4. 녹색 체크 아이콘을 클릭하여 객체 편집기를 닫습니다.
주전자 객체에 대해 열린 객체 편집기
주전자 객체의 객체 편집기. 여기에서 위치, 회전, 색상 및 기타 속성을 조정할 수 있습니다.
광학 재료가 플린트 유리로 설정된 객체 편집기
주전자에 대한 광학 재료 선택. 이 재료의 굴절률이 주전자 내부에서 광선이 굴절되는 방식을 결정합니다.

단계 5: 주전자 배치 및 시뮬레이션 실행

마지막으로 주전자를 빔 안에 배치하고 레이 트레이서를 실행합니다:

  1. 왼쪽 마우스 버튼으로 주전자를 드래그하여 렌즈와 검출기 사이의 광학 경로에 위치시킵니다. 이는 ??와 같습니다.
  2. 충돌 감지로 인해 이동이 제한되는 경우 Shift 키를 누른 상태로 드래그합니다.
  3. Run simulation을 클릭하거나 F9 키를 눌러 주전자가 포함된 상태로 광선을 다시 추적합니다.

이제 주전자를 통과하거나 주위로 지나가면서 검출기로 산란되는 광선을 볼 수 있습니다. 카메라를 회전시켜 주전자에 의해 형성되는 코스틱과 그림자 영역을 관찰해 보십시오. 또한 파트 C의 단계를 반복하여 업데이트된 검출기 이미지와 효율을 확인할 수 있습니다.

👉 다음 단계: 파트 E로 계속 진행하여 재료 변경과 월드 크기 설정 방법을 알아보십시오.