Blender 지오메트리 노드로 구현하는 모듈러 던전 벽면과 파이프라인 절차적 배치 기법

핵심 요약

Blender 4.x의 Geometry Nodes를 활용하면 그리드 기반 모듈러 던전 벽면과 유기적인 산업용 파이프라인을 비파괴적(Non-destructive)으로 자동 배치할 수 있습니다. Resample Curve의 길이(Length) 모드와 Align Euler to Vector 노드로 커브 탄젠트에 맞춘 벽면 인스턴싱을 구현하고 Raycast 노드를 결합하여 벽면 표면에 밀착되는 파이프 경로 및 조인트 브래킷을 절차적으로 생성하는 레벨 아트 파이프라인을 완성합니다.

모듈러 던전 환경 구축에서 절차적 배치가 필요한 이유는 무엇일까?

던전이나 실내 인바이런먼트 제작 시 수작업으로 수백 개의 모듈러 메시(Wall, Door, Corner)를 배치하는 방식은 기획 수정이나 레벨 구조 변경에 취약합니다. 그리드 스냅에만 의존하면 연결부의 어긋남, 코너 메시의 회전 오차, 벽면을 따라 이어지는 파이프와 전선 등 2차 디테일 에셋 배치의 비효율이 급격히 증가합니다.

Blender의 지오메트리 노드는 입력 커브(Curve)의 지오메트리 정보를 기반으로 규격화된 메시를 일정한 간격으로 인스턴싱하고 벽면 표면의 노멀(Normal) 벡터를 감지해 복잡한 서브 에셋을 자동으로 부착하는 비파괴 워크플로를 제공합니다.

비교 항목	수작업 모듈러 배치	지오메트리 노드 기반 절차적 배치
수정 유연성	기획 변경 시 전체 재배치 필요	커브 제어점(Control Point) 이동으로 즉각 갱신
정렬 정밀도	피벗과 수동 스냅 설정 오차 발생 가능	탄젠트 벡터 기반 자동 회전 및 간격 고정
서브 에셋 부착	벽면 디테일(파이프, 횃불 등) 개별 정렬	`Raycast` 기반 표면 자동 스냅 및 조인트 생성
엔진 연동성	드로우 콜 관리를 위한 수동 병합	`Realize Instances` 및 컬렉션 분권화 자동화

커브 기반 모듈러 벽면 인스턴싱 시스템 구축 단계

모듈러 벽면 배치의 핵심은 커브의 곡률에 관계없이 일정한 간격( $L_{segment}$ )을 유지하면서 각 세그먼트의 로컬 축을 커브 진행 방향으로 정확히 회전시키는 것입니다.

flowchart LR
    A[Curve Input] --> B[Resample Curve
Length Mode]
    B --> C[Curve Tangent
Calculation]
    C --> D[Align Euler to Vector
Z to Normal / Y to Tangent]
    D --> E[Instance on Points
Wall Module Collection]
    E --> F[Geometry Output]

1단계: 커브 샘플링 및 세그먼트 길이 고정

벽면 모듈 메시의 실제 가로 너비가 2.0m라면 커브의 샘플 간격도 약 2.0m로 설정할 수 있습니다. Resample Curve의 Length 모드는 길이에 맞춰 간격을 근사하고, 입력 길이에 들어가는 완전한 구간 수를 기준으로 샘플을 만듭니다. 남는 끝부분을 처리하는 방식과 인스턴스 원점·회전은 별도로 정해야 틈이나 겹침을 줄일 수 있습니다. (Blender 4.0 Resample Curve 설명)

**Group Input**에서 커브 지오메트리를 가져옵니다.
Resample Curve 노드를 연결하고 모드를 Length로 변경한 뒤 Length 파라미터를 모듈 규격(예: 2.0m)으로 지정합니다.
분할된 커브 포인트를 **Instance on Points**의 Points 입력단에 전달합니다.

끝에 남는 짧은 구간에 모듈을 놓지 않으려면, 세그먼트를 구간 중심에 배치한다는 전제에서 다음 식으로 사용할 모듈 수를 정할 수 있습니다. 끝점을 정확히 맞춰야 한다면 Trim Curve를 함께 사용합니다. 이 수식은 노드의 배치를 자동으로 클램핑하지 않으므로 샘플 위치와 모듈 원점에 맞춰 구성해야 합니다.

N_{modules} = \left\lfloor \frac{L_{total}}{w} \right\rfloor

2단계: 탄젠트 벡터를 활용한 인스턴스 회전 정렬

포인트마다 벽면이 커브의 접선(Tangent) 방향을 바라보도록 회전(Rotation)을 계산해야 합니다.

Curve Tangent 노드로 커브의 접선 벡터를 추출합니다.
Align Euler to Vector 노드를 생성하고 다음과 같이 설정합니다.
- Vector: Curve Tangent 출력 연결
- Axis: 에셋의 전방 축(일반적으로 Y 또는 X)
- Pivot: Z (벽면이 수직 축을 기준으로만 회전하도록 고정)
회전 출력값을 **Instance on Points**의 Rotation 슬롯에 입력합니다.

3단계: 시작점, 끝점 및 특수 모듈(Corner, Door) 조건 분기

단순 평면 벽 외에 출입구(Doorway)나 기둥(Pillar)을 배치하려면 인덱스(Index) 또는 엔드포인트 필터를 사용합니다.

Endpoint Selection 노드를 사용하여 시작점(Start Size = 1)과 끝점(End Size = 1)에 엔드 캡 기둥 메시를 배치합니다.
Index 노드와 Math (Modulo) 노드를 조합하여 특정 주기( $Index \pmod k == 0$ )마다 벽면 대신 창문이나 아치형 통로 모듈이 인스턴싱되도록 Switch 또는 Index Switch 노드로 인스턴스 인덱스를 전환합니다.

블렌더 지오메트리 노드를 활용한 커브 리샘플링 및 회전 정렬 노드 트리 구조

벽면을 타고 흐르는 절차적 파이프라인은 어떻게 생성할까?

SF 또는 다크 판타지 던전에서 벽면을 가로지르는 파이프, 케이블, 환기구는 환경의 디테일을 높이는 필수 요소입니다. 벽면 지오메트리를 참조하여 표면에 흡착되는 파이프라인을 구축합니다.

1단계: 지오메트리 표면 투영 (Raycast & Surface Snapping)

파이프 커브의 제어점을 임의로 배치하더라도 파이프가 공중에 뜨지 않고 벽면에 정확히 부착되도록 레이캐스트를 활용합니다.

배치된 벽면 지오메트리를 Raycast 노드의 Target Geometry로 연결합니다.
파이프 커브의 각 포인트를 샘플링하여 Ray Direction을 벽면 방향(또는 음의 노멀 방향)으로 투사합니다.
Set Position 노드를 사용해 Hit Position에 일정한 오프셋(파이프 반지름 $r$ + 여유 간격)을 더한 위치로 커브 포인트를 이동시킵니다.

\vec{P}_{snapped} = \vec{P}_{hit} + (\vec{N}_{hit} \cdot (r + d_{offset}))

2단계: Curve to Mesh와 절차적 두께 생성

표면에 정렬된 파이프 커브에 Curve to Mesh 노드를 연결합니다.
Profile Curve에 Curve Circle 노드를 연결하고 Radius를 파이프 굵기로 지정합니다.
곡률이 급격한 코너 구간에서 메시가 꼬이는 현상을 방지하기 위해 Fillet Curve 노드를 Curve to Mesh 앞에 배치하여 꺾임 각도를 부드럽게 라운딩 처리합니다.

3단계: 조인트 플랜지와 벽면 고정 브래킷 자동 배치

파이프가 일정 길이 이어질 때마다 연결 플랜지(Flange)와 벽면 고정 브래킷(Bracket)을 자동으로 인스턴싱합니다.

파이프 원본 커브에 별도의 **Resample Curve**를 적용하여 브래킷 간격(예: 3.0m)마다 포인트를 생성합니다.
**Sample Nearest Surface**와 Sample Index 노드를 활용해 인접한 벽면의 법선 벡터를 가져옵니다.
브래킷 인스턴스의 회전을 벽면 노멀과 파이프 탄젠트에 맞추어 고정함으로써 벽과 파이프를 결합하는 마운트 에셋을 오차 없이 배치합니다.

벽면 표면에 스냅되어 절차적으로 생성된 파이프와 조인트 인스턴스

실시간 게임 엔진(UE5 / Unity) 익스포트 및 최적화 전략

절차적으로 생성된 지오메트리를 언리얼 엔진 5(Unreal Engine 5)나 유니티(Unity)로 가져갈 때는 런타임 성능을 고려한 최적화 공정이 필수적입니다.

1. Realize Instances 노드의 조건부 적용

배경 소품 및 파이프라인: 대상 내보내기 경로가 인스턴스 지오메트리를 처리하지 못하거나 개별 지오메트리 편집이 필요할 때 Realize Instances 노드를 사용합니다. 이 노드는 인스턴스를 실제 지오메트리로 바꾸며 메모리와 처리 비용을 늘릴 수 있으므로 UV나 라이트맵을 자동으로 만들어 주는 단계로 보아서는 안 됩니다. (Blender 4.0 Realize Instances 설명)
모듈러 벽면: 엔진의 인스턴스드 스태틱 메시(ISM / HISM)를 활용하려면 지오메트리를 단일 메시로 병합하지 말고, 엔진에서 인스턴스를 재구성할 수 있도록 오브젝트와 트랜스폼을 별도로 내보냅니다. Blender의 glTF 내보내기는 조건을 만족하는 메시 인스턴스를 EXT_mesh_gpu_instancing으로 내보낼 수 있지만, FBX 내보내기에서는 인스턴스가 데이터 공유 없이 각각 기록됩니다. 대상 엔진의 임포터가 형식을 어떻게 처리하는지도 확인해야 합니다. (Blender glTF 내보내기, Blender FBX 호환성)

2. 절차적 UV 및 심(Seam) 보존 기법

Curve to Mesh로 생성한 파이프의 UV가 필요하면 U(커브를 따라가는 좌표)와 V(프로파일을 따라가는 좌표)를 계산해 Store Named Attribute 노드의 2D Vector 값으로 저장합니다. Blender에서 이를 UV 맵으로 인식시키려면 이름을 UVMap으로 지정하고 도메인을 Face Corner로 설정해야 합니다. 좌표 생성 방식에 따라 왜곡이 남을 수 있으므로 내보낸 결과도 확인합니다. (Blender 4.0 Geometry Nodes 속성 설명)

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. 커브 코너가 90도로 꺾일 때 모듈 메시가 겹치거나 왜곡되는 문제는 어떻게 해결하나요?

직각 코너 구간에서는 직선형 모듈 대신 전용 코너(Corner L/R) 모듈을 사용해야 합니다. Curve Curvature를 계산하거나 인접 포인트 간의 탄젠트 내적( $\vec{T}_i \cdot \vec{T}_{i+1}$ )을 구해 각도가 임계값(예: 45도 이상)을 초과하는 포인트를 감지합니다. 해당 포인트에는 직선 벽 모듈을 제외하고 코너 전용 인스턴스를 회전 오프셋과 함께 배치하도록 필터링합니다.

Q2. 게임 엔진으로 익스포트할 때 드로우 콜을 줄이기 위한 최적의 방식은 무엇인가요?

반복 빈도가 높은 벽면 유닛은 엔진의 인스턴싱 기능을 활용하면 메시 데이터를 재사용할 수 있습니다. 실제 드로우 콜 수는 엔진, 머티리얼 슬롯, 렌더 패스와 배칭 조건에 따라 달라집니다. Curve to Mesh로 만든 파이프도 반복 가능한 구간을 재사용할 수 있으며, 메시를 합치거나 Realize Instances를 적용할지는 UV·머티리얼·콜리전과 대상 엔진의 임포트 결과를 확인해 결정합니다.

Q3. 지오메트리 노드로 생성한 벽면에 불규칙한 파손(Damage/Debris) 디테일을 주려면 어떻게 하나요?

인스턴싱 단계 뒤에 Mesh Boolean 노드를 추가하고 절차적 노이즈 텍스처(Voronoi 또는 Noise Texture) 기반의 바운딩 볼륨을 생성하여 벽면의 모서리를 파내는 절차적 칩핑(Chipping)을 구현할 수 있습니다. 다만 연산 비용이 증가하므로 베이킹(Bake) 단계를 거쳐 하이폴리곤 디테일을 노멀 맵으로 추출하여 사용하는 것이 실시간 렌더링에 적합합니다.

마치며

Blender의 Geometry Nodes를 활용하면 레벨 디자이너와 테크니컬 아티스트가 반복 배치 작업을 줄이고 환경의 구조적 완성도에 집중할 수 있습니다. 커브 리샘플링, 벡터 정렬, 표면 레이캐스트를 조합하면 확장성 있는 던전 모듈 시스템을 구성할 수 있습니다.