--- title: "그늘이 완전히 검지 않은 이유" description: "빛이 안 닿는 자리도 새까맣지는 않습니다. 그 간접광을 다 계산하는 대신 상수를 하나 깔아 두는 것이 Ambient 입니다." author: "유니얼" pubDate: 2026-09-14 category: "game-dev/graphics" tags: ["렌더링", "셰이더"] canonical: https://blog.unialgames.com/posts/lighting-ambient/ --- 방 안에서 스탠드를 켜고 책상 아래를 보면 어둡긴 해도 아무것도 안 보이지는 않습니다. 빛이 벽에 튀고 천장에 튀고 바닥에 튀어서 사방으로 퍼지기 때문입니다. 직접 쏜 빛만 계산하면 이게 재현되지 않습니다. 빛을 등진 면이 값 그대로 0이 되어 **완전한 검은색**이 됩니다. ## 제대로 하려면 비쌉니다 튀는 빛을 진짜로 계산하려면 광선이 표면에 맞을 때마다 거기서 다시 사방으로 광선을 쏘고, 그게 또 맞은 자리에서 다시 쏘는 식으로 따라가야 합니다. 한 픽셀의 색을 정하려고 장면 전체를 여러 번 훑는 셈입니다. 실시간으로 할 수 있는 계산이 아니었습니다. 그래서 나온 타협이 **"어디든 최소 이만큼은 밝다" 는 상수를 하나 깔아 두는 것**입니다. ## 계산이랄 게 없습니다 ```hlsl float3 ambient = ambientColor * albedo; ``` 환경광 색에 재질 색을 곱해서 그냥 더합니다. **법선도 안 쓰고 시선도 안 쓰고 광원 위치도 안 씁니다.** 표면이 어느 쪽을 보든, 카메라가 어디에 있든, 광원이 어디 있든 같은 값입니다. 조명 계산에서 가장 싼 항이고, 그래서 가장 먼저 생겼습니다. ## 꺼 보면 압니다 아래 구에서 `Ambient` 버튼을 눌러 껐다 켜 보세요. 꺼 두면 빛을 등진 쪽이 배경과 구분이 안 됩니다. 구가 아니라 초승달처럼 보입니다. **형태가 사라지는 것**이 진짜 문제입니다. 어두운 것과 없는 것이 화면에서 같은 색이 되어 버립니다. 켜면 등진 쪽에도 바닥이 깔리면서 윤곽이 돌아옵니다. 오른쪽 막대에서 Ambient 칸은 빛이 아무리 돌아도 폭이 안 변합니다. 상수라서 그렇습니다. ## 값을 얼마로 잡나 낮게 잡으면 그림자가 새까매지고, 높게 잡으면 장면 전체가 뿌옇게 뜹니다. 빛을 등진 면과 받는 면의 차이가 줄어들어서 입체감이 사라집니다. 그래서 보통 0.05에서 0.2 사이입니다. 그리고 환경광 색을 **흰색이 아니라 그 장면의 분위기 색**으로 잡습니다. 낮이면 하늘색, 실내면 벽 색, 저녁이면 붉은색입니다. 튀어 들어오는 빛이 실제로 그 색을 띠기 때문입니다. ## 요즘은 상수가 아닙니다 상수 하나로 깔면 어디나 똑같이 밝아집니다. 좁은 틈새도 뻥 뚫린 벌판과 같은 값을 받습니다. 실제로는 틈새가 더 어두워야 합니다. 사방에서 오던 빛이 벽에 막히기 때문입니다. 그래서 이 항을 개선하는 방향으로 여러 가지가 나왔습니다. | 무엇 | 어떻게 | | --- | --- | | 앰비언트 오클루전 | 주변이 얼마나 막혀 있는지를 재서 틈새의 Ambient 를 깎습니다 | | 스카이박스 기반 환경광 | 하늘 텍스처를 흐리게 뭉갠 것을 법선 방향으로 읽어서 방향마다 다른 값을 줍니다 | | 라이트 프로브 | 공간 여기저기에 점을 찍어 두고 그 자리의 간접광을 미리 구워 둡니다 | 전부 "상수를 조금 더 그럴듯한 값으로 바꾸는" 일입니다. **간접광을 실시간으로 다 계산하지 않는다**는 타협 자체는 그대로입니다. ## 정리 - 현실에서 빛은 사방에 튀어서 직접광이 안 닿는 자리도 완전히 어둡지 않습니다. - 그 튀는 빛을 다 계산하는 것은 비싸서, "어디든 최소 이만큼" 이라는 상수를 깔아 근사합니다. - 법선도 시선도 광원 위치도 안 씁니다. 재질 색에 환경광 색을 곱해서 더하는 게 전부입니다. - 없으면 빛을 등진 면이 완전한 검은색이 되어 형태가 안 보입니다. 어두운 것과 없는 것이 같은 색이 됩니다. - 상수 하나라 틈새와 벌판을 구분 못 합니다. 앰비언트 오클루전, 환경광 맵, 라이트 프로브가 그 자리를 메웁니다.