[Unreal] CAD 기반 차량 컨피규레이터 (Automotive Configurator) 만들기

 

 

 

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개요

Unreal을 이용한 차량 Configurator 프로젝트를 위해 3D CAD import부터 Matarial Variant, Ninite, Lumen, 최적화까지의 과정을 기록한다. 3D CAD의 Unreal 통합 Visualization 과정.

 

 

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1. 엔진 설치, 프로젝트 세팅

최신 버전인 5.8 버전은 마켓 플레이스 에셋 호환의 문제가 있을 수 있기 때문에 비교적 최신 버전인 5.6버전을 설치한다.

 

 

설치 후 프로젝트 생성은 [GAMES] - [Blank]에서 C++로 설정했다.

 

 

[Edit] - [Plugins] 메뉴로 들어가서 필요한 플러그인을 설치한다.

• Datasmith Importer + Datasmith CAD Importer

 

• Movie Render Queue (렌더용)

 

• HDRI Backdrop

 

 

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2. 차량 CAD 모델 Import

이제 차량을 import 한다.

CAD 차량은 아래의 링크에서 다운로드 받았다.

https://grabcad.com/library/audi-r8-v10-4

 

 

Plugin을 설치했고 재시작 했다면 Quick Add 아이콘에 [Datasmith]가 생긴 것을 볼 수 있고, 파일을 Import 한다.

 

 

[Import Options]에서는 나중에 Lumen을 쓸 거기 때문에 [Generate Lightmap UVs]는 껐고, 곡면 품질 향상을 위해서 [Chord Tolerance]는 0.2에서 0.1cm로 줄였다.

이렇게 옵션을 설정했을 때 총 Tris 수는 144만 정도. 곡선 디테일 살짝 부족한 부분 + 사이드 미러 테셀레이션 불량 이슈가 생김.

 

 

메시를 우클릭하면 이상이 있는 부품만 [Retessellation] 할 수도 있다.

 

 

Stitching Technique를 바꾸거나 Tolerance를 바꿔도 메시가 이상하게 형성되면 모델링 툴로 가져가서 수정하는 방법밖에는 없을 것 같다. 

 

 

Blender에서 .obj, .stl을 열어도 퀄리티가 좋지 않았고, 메시가 뒤집혀 있는 것을 볼 수 있었다. FreeCAD 프로그램을 통해서 수정해본다. FreeCAD에서 glb로 export만 해도 나름 괜찮게 보인다.

 

 

커스텀 Tessellation을 위해서 FreeCAD의 워크벤치를 Mesh로 바꾸고 [Meshes] - [Mesh From Shape]으로 더 해상도 높게 메시화 후 [Meshes] - [Export Mesh...] 했지만 폴리곤 수가 10배 이상 많아지고 퀄리티는 비슷했다. → 기존 glb 모델 사용하는 것으로.

기존의 이상하게 Tessellation 된 사이드 미러를 대체하여 Origin도 맞춰서 넣었다.

 

 

차량의 Before 샷 완성

 

 

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3. 메테리얼 적용

메테리얼을 하나 만들고, [Shading Model]은 [Clear Coat]로 설정한다.

 

 

메테리얼은 Unreal Fab에서 제공하는 Automotive Materials Pack을 사용하기로 한다.

https://dev.epicgames.com/documentation/unreal-engine/automotive-materials-pack-in-unreal-engine

Automotive Materials Pack in Unreal Engine | Unreal Engine 5.8 Documentation | Epic Developer Community

https://www.fab.com/listings/5dd132fe-ee32-4e8c-9cd3-7496547dfb29

Automotive Materials

 

 

차량에 필요한 메테리얼 리스트가 잘 불러와졌고, 적용만 하면 된다.

 

 

Exterior, Interior 모두 적용했다.

Before / After

 

 

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4. 라이팅 & 씬 구성

4-1 Lumen / Nanite 켜기

[Edit] - [Project Settings] - [Rendring]에서 두 옵션을 Lumen으로 설정한다. (이미 설정되어 있을 수 있음)

 

 

차량을 구성하는 메시들을 선택한 후 [마우스 우클릭] - [Nanite] - [Enable Nanite]로 설정하여 Nanite를 켠다.

*글래스는 Nanaite를 켜지 않는다.

 

 

*Nanite가 켜진 메시는 Wireframe으로 볼 때 선이 두껍게 보인다.

 

 

4-2 스튜디오 씬 구성

HDRI Backdrop으로 HDRI 하려다가 완전히 어둡게 하고 차량에 집중될 수 있도록 HDRI Intensity 0으로 바꾸고 하늘/환경 관련 액터 다 지웠다.

차량 앞쪽 위에는 Key Light로 가장 밝고 넓게 배치, 차량 뒤쪽 위에는 Fill Light로 적은 빛, 측면에서는 긴 직사각형 형태의 Edge Light, 위에서도 마찬가지로 긴 직사각형 형태의 Top Strip Light를 부여했다. 추가로 Directional Light를 하나 넣어서 선명한 그림자와 색감을 추가했다.

 

 

언리얼 5.6 버전에서는 Experimental이지만 MegaLights도 적용할 수 있다.

[Edit] - [Project Settings] - [Rendring]에 MegaLights를 검색하여 기능을 켠다.

*5.6 버전에서는 실험적이라 불안정할 수 있으나 이후 5.8 버전에서는 프로덕션 레디로 출시되었다.

 

 

4-3 Post Process Volume

[Post Process Volume] 액터 추가 후 Infinite Extend 체크

 

 

[Details] 항목에서 Exposure, Bloom, Chromatic Aberration, Vignette 등을 켰다. 그리고 [Metering Mode] - [Manual]로 바꿔서 자동 밝기 조절이 아닌 실제 밝기로 적용했다.

 

 

여기까지 적용 모습. FOV 90도에서 35도로 변경

 

 

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5. 블루프린트 인터랙션

5-1 C++ 컴포넌트 생성 + 컴파일

[Tools] - [New C++ Class] - [Actor Component] 선택하고 "CarConfiguratorComponent"로 액터 컴포넌트를 만들었다.

 

 

5-2 런타임 컬러 스왑 기능 생성

헤더 파일 작성

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "Components/ActorComponent.h"
#include "CarConfiguratorComponent.generated.h"


UCLASS( ClassGroup=(Custom), meta=(BlueprintSpawnableComponent) )
class MYCARCONFIG_API UCarConfiguratorComponent : public UActorComponent
{
	GENERATED_BODY()

public:	
	// Sets default values for this component's properties
	// 현재 차체에 적용된 carpaint 머티리얼 (이걸 쓰는 슬롯을 다 바꿈)
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Configurator")
	UMaterialInterface* OriginalPaint;

	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Configurator")
	TArray<UMaterialInterface*> PaintMaterials;

	// 지금 칠해져 있는 머티리얼 (바꿀 때마다 갱신)
	UPROPERTY()
	UMaterialInterface* CurrentPaint;

	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Configurator")
	void SetPaintMaterial(int32 Index);

	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Configurator")
	void ResetPaint();

	UCarConfiguratorComponent();

protected:
	// Called when the game starts
	virtual void BeginPlay() override;

public:	
	// Called every frame
	virtual void TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction) override;

		
};

 

 

cpp 파일 작성

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "CarConfiguratorComponent.h"
#include "Components/MeshComponent.h"
#include "Materials/MaterialInterface.h"
#include "Kismet/GameplayStatics.h"
#include "Engine/StaticMeshActor.h"
#include "Components/StaticMeshComponent.h"

// Sets default values for this component's properties
UCarConfiguratorComponent::UCarConfiguratorComponent()
{
	// Set this component to be initialized when the game starts, and to be ticked every frame.  You can turn these features
	// off to improve performance if you don't need them.
	PrimaryComponentTick.bCanEverTick = true;

	// ...
}


// Called when the game starts
void UCarConfiguratorComponent::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();
	CurrentPaint = OriginalPaint;   // 시작 시 현재 = 원본
}


// Called every frame
void UCarConfiguratorComponent::TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction)
{
	Super::TickComponent(DeltaTime, TickType, ThisTickFunction);

	// ...
}

void UCarConfiguratorComponent::SetPaintMaterial(int32 Index)
{
	if (!PaintMaterials.IsValidIndex(Index) || !CurrentPaint) return;

	UMaterialInterface* NewMat = PaintMaterials[Index];

	TArray<AActor*> Found;
	UGameplayStatics::GetAllActorsOfClass(GetWorld(), AStaticMeshActor::StaticClass(), Found);

	for (AActor* Actor : Found)
	{
		UStaticMeshComponent* Comp = Actor->FindComponentByClass<UStaticMeshComponent>();
		if (!Comp) continue;

		int32 NumMats = Comp->GetNumMaterials();
		for (int32 i = 0; i < NumMats; i++)
		{
			// 원본이 아니라 "현재 칠해진 것"을 기준으로 찾음
			if (Comp->GetMaterial(i) == CurrentPaint)
			{
				Comp->SetMaterial(i, NewMat);
			}
		}
	}

	CurrentPaint = NewMat;   // 현재 머티리얼 갱신
}

void UCarConfiguratorComponent::ResetPaint()
{
	if (!CurrentPaint || !OriginalPaint) return;

	TArray<AActor*> Found;
	UGameplayStatics::GetAllActorsOfClass(GetWorld(), AStaticMeshActor::StaticClass(), Found);

	for (AActor* Actor : Found)
	{
		UStaticMeshComponent* Comp = Actor->FindComponentByClass<UStaticMeshComponent>();
		if (!Comp) continue;

		int32 NumMats = Comp->GetNumMaterials();
		for (int32 i = 0; i < NumMats; i++)
		{
			if (Comp->GetMaterial(i) == CurrentPaint)
			{
				Comp->SetMaterial(i, OriginalPaint);
			}
		}
	}

	CurrentPaint = OriginalPaint;   // 현재를 원본으로 되돌림
}

• OriginalPaint = 지금 차체에 입혀진 carpaint 머티리얼을 여기 지정
• 함수 호출하면 → 레벨 전체 메시 훑어서 → carpaint 쓰는 슬롯만 골라서 새 색으로 교체
• 200개 액터든 메시 한 개도 등록 안 하고, carpaint 쓰는 부분만 정확히 바뀜
• CurrentPaint를 매번 갱신해서 지금 칠해진 색 기준으로 변경.

Ctrl+Alt+F11 단축키를 눌러 Live Coding에서 succeeded가 뜨면 성공.

 

 

5-3 컴포넌트 연결

Outliner에서 아무 액터에 CarConfigurator 컴포넌트 추가하고, 현재 메테리얼과 바꾸고 싶은 메테리얼을 추가한다.

 

 

테스트를 위해서 [Open Level Blueprint]를 연다.

 

 

컴포넌트가 들어있는 액터를 선택한 후 EventGraph로 넘어와서 참조하고, 해당 컴포넌트 클래스를 아래와 같이 연결하여 변경한다. 0을 누르면 오리지널 색상이, 1을 누르면 0번 인덱스 색상이 적용된다.

 

 

5-4 UI로 구현

위젯 생성 + 변수 만들기

Content Browser에서 우클릭한 후 [User Interface] - [Widget Blueprint]로 "WBP_Configurator"를 생성한다.

 

 

위젯의 Designer 탭에서 Canvas Panel, Vertical Box를 배치한 후 버튼과 텍스트를 추가했다.

 

 

Graph 탭으로 넘어가서, ConfigComp 이름의 Variable을 하나 추가했고, Variable Type은 CarConfiguratorComponent - Object Reference로 설정했다. 중요한 부분은, 아래에 [Instance Editable]과 [Expose on Spawn]을 체크해야 한다는 점.

 

 

버튼 OnClicked 연결

다시 Designer로 넘어와서 Details 맨 위에 [Is Variable] 체크.

 

 

Details 맨 아래에 [Events] - [On Clicked] 옆 + 버튼을 눌러 Graph에 노드 추가.

 

 

Variables의 ConfigComp는 끌어다가 Get으로 가져오고 Set Paint 노드에 연결.

 

 

Level Blueprint에서 위젯 띄우기

BeginPlay에 아래 캡쳐와 같이 연결한다.

버튼 눌러서 잘 되는 것 확인.

 

 

실행 시 미리 설정해둔 카메라 뷰로 보는 방법

카메라를 선택한 후 Details에서 [Auto Activate for Player] - [Player 0]으로 설정한다.

 

 

추가로, Stage위에 올라간 차량이 회전하도록 만들고 싶다. 기능을 추가한다.

빈 액터를 하나 만들어서 가운데에 위치하게 둔 다음 Stage와 차량이 Children으로 위치하도록 한다.

 

 

회전은 Level BP에서 Yaw 방향에 시간*각도로 부여한다.

 

 

차량 좌/우에 버튼을 놓고 회전 방향 바꾸기

Level BP를 열어서 "RotateSpeed" 이름의 Float 형 변수를 추가한 후 Value는 20으로 둔다. Delta Seconds와 만든 변수를 곱한다.

 

 

Designer에서 좌/우에 버튼 배치 후 [Is Variable] 체크, 두 버튼 모두 OnClicked 이벤트 생성

 

 

그런데 이렇게 되면 RotateSpeed 변수는 Level BP에 위치하고, 버튼은 WBP 위젯에 있다. 그래서 함수를 C++에 두는 게 낫다. 단순하게는 CarConfiguratorComponent에 방향 함수를 추가한다. 이미 위젯이 CofigComp를 참고하고 있기 때문.

CarConfiguratorComponent.h 파일 수정

UPROPERTY(BlueprintReadWrite, Category="Configurator")
float RotateDir = 1.0f;   // 1=시계, -1=반시계

UFUNCTION(BlueprintCallable, Category="Configurator")
void SetRotateDir(float Dir) { RotateDir = Dir; }

방향 변수를 추가한다. 수정 후 컴파일.

 

전체코드

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "Components/ActorComponent.h"
#include "CarConfiguratorComponent.generated.h"


UCLASS( ClassGroup=(Custom), meta=(BlueprintSpawnableComponent) )
class MYCARCONFIG_API UCarConfiguratorComponent : public UActorComponent
{
	GENERATED_BODY()

public:	
	// Sets default values for this component's properties
	// 현재 차체에 적용된 carpaint 머티리얼 (이걸 쓰는 슬롯을 다 바꿈)
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Configurator")
	UMaterialInterface* OriginalPaint;

	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Configurator")
	TArray<UMaterialInterface*> PaintMaterials;

	// 지금 칠해져 있는 머티리얼 (바꿀 때마다 갱신)
	UPROPERTY()
	UMaterialInterface* CurrentPaint;

	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Configurator")
	void SetPaintMaterial(int32 Index);

	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Configurator")
	void ResetPaint();

	UCarConfiguratorComponent();

	UPROPERTY(BlueprintReadWrite, Category = "Configurator")
	float RotateDir = 1.0f;   // 1=시계, -1=반시계

	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Configurator")
	void SetRotateDir(float Dir) { RotateDir = Dir; }

protected:
	// Called when the game starts
	virtual void BeginPlay() override;

public:	
	// Called every frame
	virtual void TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction) override;

		
};

 

 

Level BP에서 Delta Seconds와 Rotate Speed를 곱한 값에 Rotate Dir 변수를 가져와서 한 번 더 곱한다.

 

 

이후 WBP 위젯에서 버튼을 눌렀을 때 값을 지정한다.

 

 

여기까지 색상 변경과 회전 방향 설정 완료.

 

 

최종적으로 UI를 손봐서 완성했다.

 

 

 

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