게임 엔진의 좌표계

게임 엔진과 3D 툴을 사용하려면 컴퓨터 그래픽스의 기본인 좌표계의 개념에 익숙해져야 합니다.

좌표계(Coordinate System)란 공간에서의 위치를 나타내기 위한 체계입니다. 이론 상 1차원, 2차원에서 N차원까지 표현 가능하지만, 게임 엔진에서는 주로 3차원 공간을 다룹니다. 좌표계는 각 차원에 대한 기준 축을 설정하고, 원점에서부터의 거리와 방향으로 위치를 나타냅니다.

좌표계는 크게 왼손 좌표계와 오른손 좌표계로 나뉩니다. 두 좌표계는 엄지(X축), 검지(Y축), 중지(Z축) 세 손가락을 서로 수직으로 배치했을 때 축을 표현하는 방식으로 구분됩니다. 서로 Z축 방향이 반대이기 때문에 왼손과 오른손으로 각각 반대 방향을 나타내게 됩니다.

X축에서 Y축 방향으로 손을 말아쥐었을 때 엄지의 방향으로 좌표계의 Z축 방향을 알 수도 있습니다.

널리 쓰이는 컴퓨터 그래픽스 API 중 OpenGL과 Vulkan은 오른손 좌표계 , DirectX는 왼손 좌표계를 사용합니다.

여러 가지 3D 툴과 게임 엔진의 좌표계는 하단에 첨부한 테크니컬 아티스트 Freya Holmér가 정리한 표를 참고하시면 좋습니다.

3D 좌표계 분류표

Freya Holmér's Coordinate System Chart

재밌는 점은 언리얼 엔진은 왼손 좌표계 중 홀로 Z축을 위로 한 프로그램인데, 언리얼 엔진의 개발자 Tim Sweeney는 이를 두고 이러한 코멘트를 남겼습니다.

미안해요 여러분 저는 어렸고 좌표계는 너무 헷갈렸어요.

X의 Tim Sweeney님(@TimSweeneyEpic)

역시 Y축이 윗 방향이죠.