[Unity] 유니티 C#) 카메라 투영 방식 (Orthographic과 Perspective)

주요 특징

Perspective 카메라

1. 시야각 (Field of View)

카메라가 보는 시야의 각도를 조절할 수 있다
일반적으로 60~90도 사이의 값을 사용한다
값이 클수록 화면 왜곡이 심해지고 더 넓은 영역을 볼 수 있다

 

2. 클리핑 플레인 (Clipping Planes)

Near Plane: 카메라가 렌더링을 시작하는 최소 거리
Far Plane: 카메라가 렌더링하는 최대 거리
이 두 값 사이의 오브젝트만 화면에 표시된다

 

3. 투영 특성

z-depth에 따라 오브젝트의 크기가 변화한다
소실점이 존재하여 평행선이 한 점에서 만난다
3차원 깊이감을 자연스럽게 표현할 수 있다

 

Orthographic 카메라

1. Size 속성

카메라의 세로 방향 크기를 직접 지정한다
값이 클수록 더 넓은 영역을 보여준다
화면 비율에 따라 가로 크기가 자동으로 계산된다

 

2. 투영 특성

모든 평행선이 평행을 유지한다
거리에 관계없이 오브젝트의 크기가 일정하다
z축 정보는 유지되어 오브젝트간 겹침은 정상적으로 처리된다

 

3. 응용 분야

건축도면이나 CAD 프로그램에서 자주 사용된다
2D 게임에서 정확한 위치 관계를 표현할 때 유용하다
UI 요소를 표시할 때 주로 사용된다

 

추가 특징

Perspective 카메라

1. 광학 효과

피사계 심도(Depth of Field) 효과 적용이 자연스럽습니다
모션 블러 효과가 현실감 있게 표현됩니다
렌즈 플레어나 색수차 같은 카메라 렌즈 효과를 사실적으로 구현할 수 있습니다

 

2. 후처리(Post-processing) 효과

블룸(Bloom)이나 HDR 효과가 더 자연스럽게 적용됩니다
대기 원근법(Atmospheric perspective) 표현이 용이합니다
볼류메트릭 라이팅 효과를 실감나게 표현할 수 있습니다

 

3. VR/AR 적용

VR 환경에서 인간의 시야를 모사하는데 적합합니다
스테레오스코픽 렌더링에 최적화되어 있습니다
모션 시크니스를 줄이는데 도움이 됩니다

 

Orthographic 카메라

1. 기술적 장점

렌더링 부하가 상대적으로 적습니다
픽셀 퍼펙트한 표현이 가능합니다
정확한 거리와 크기 측정이 용이합니다

 

2. 특수 용도

기술 도면이나 설계도 표현에 적합합니다
타일 기반 게임 제작에 유용합니다
병렬 투영이 필요한 인포그래픽에 활용됩니다

 

3. 레벨 디자인 활용

그리드 기반 레벨 설계가 쉽습니다
정확한 충돌 판정이 필요한 게임에 유용합니다
전략 게임의 유닛 배치와 이동 계산이 직관적입니다

 

4. 시각적 스타일링

미니멀한 디자인 표현이 가능합니다
아이소메트릭 뷰 구현이 쉽습니다
2D와 3D를 혼합한 독특한 시각 효과를 만들 수 있습니다

 

주요 차이점

Perspective 카메라

• 실제 사람의 눈처럼 원근감이 적용됩니다.
• 멀리 있는 물체는 작게 보이고, 가까이 있는 물체는 크게 보입니다.
• 3D 게임이나 현실적인 3D 환경을 표현할 때 주로 사용됩니다.
• Field of View(시야각)를 조절하여 화면의 왜곡 정도를 제어할 수 있습니다.

 

2. Orthographic 카메라

• 원근감이 없는 평행 투영 방식입니다.
• 물체가 카메라로부터 얼마나 멀리 있든 크기가 동일하게 보입니다.
• 2D 게임이나 isometric(등각 투영) 뷰의 게임에서 주로 사용됩니다.
• Size 값을 조절하여 카메라가 보여주는 영역의 크기를 제어할 수 있습니다.

 

사용되는 장르 예시

Perspective 카메라 : FPS, RPG, 액션 게임 등 3D 게임

Orthographic 카메라 : 2D 플랫포머, RTS, 디아블로 스타일의 게임

 

게임의 목적과 스타일에 따라 선택적으로 활용할 수 있을 것 이다.
또한 최근에는 두 카메라 타입을 혼합해서 사용하는
하이브리드 방식도 많이 시도 되고 있다

 

하이브리드 방식 예시

1. UI와 게임월드의 분리

• 메인 게임월드는 퍼스펙티브 카메라 사용
• UI 요소들은 별도의 오소그래픽 카메라로 표현
• 예시: 대부분의 3D RPG 게임들에서 활용되는 방식으로, HP바, 미니맵 등이 왜곡없이 표시됨

 

2. 미니맵 시스템

• 메인 뷰는 퍼스펙티브로 플레이어 시점 제공
• 미니맵은 오소그래픽 카메라로 위에서 내려다보는 뷰 제공
• 예시: 리그 오브 레전드, 디아블로 시리즈의 미니맵

 

3. 멀티 뷰포트 시스템

• 메인 화면은 퍼스펙티브로 표현
• 보조 화면들은 오소그래픽으로 다양한 각도에서 보여줌
• 예시: 건축/CAD 프로그램, 게임 에디터 등

 

4. 스타일라이즈드 그래픽

• 3D 캐릭터는 퍼스펙티브로 렌더링
• 배경과 환경은 오소그래픽으로 처리
• 예시: 'Paper Mario' 시리즈, 'Octopath Traveler'의 HD-2D 스타일

 

5. 전략/전술 게임의 전환 시스템

• 전략 뷰는 오소그래픽으로 제공
• 전투/액션 장면은 퍼스펙티브로 전환
• 예시: Total War 시리즈, Valkyria Chronicles

 

6. 퍼즐 게임의 복합적 시점

• 메인 퍼즐 영역은 오소그래픽으로 정확한 정렬 제공
• 장식적 요소나 이펙트는 퍼스펙티브로 처리
• 예시: Monument Valley, Fez

 

하이브리드 방식을 효과적으로 활용한 대표적인 게임

1. 디아블로

• 메인 게임플레이는 아이소메트릭 뷰
• 컷신과 특수 효과는 퍼스펙티브 카메라 활용
• UI 요소들은 별도의 오소그래픽 레이어로 처리

 

2. 리그오브레전드

• 게임플레이는 아이소메트릭 뷰
• 챔피언 프리뷰나 스킨 샵은 퍼스펙티브 3D 모델 활용
• 미니맵과 UI는 별도의 오소그래픽 카메라로 처리

 

3. 토탈 워

• 전략맵은 오소그래픽 뷰로 제공
• 전투 장면은 퍼스펙티브 카메라로 전환
• 거시적/미시적 전략의 자연스러운 전환

위처럼 유명한 게임들을 생각해보면 어떤 느낌인지 확 깨달았다
다양한 시점을 살려 게임을 제작해보면 재밌는 도전이 될 것 같다