모델링
Modeling
1. 학술적 의미
모형을 뜻하는 모델(Model) + ing로, 말그대로 해석하면 모형을 만드는 일 따위를 뜻한다. 하지만 현대에는 뜻이 확장되어 쓰인다. 실재하는 현상을 다양한 형태[1]로 나타내어 이를 분석, 예측 등을 하기 위한 기법이다. 모델링이라 하니 굉장히 공대적인 냄새와 심리적 장벽이 느껴지는 학생이라면, 학교 시험에서 쏼라쏼라 하면서 그래프 그리거나 식 세워서 풀어보라고 나오는 문제를 간단한(...) 모델링이라 생각하면 된다.[2]
사회과학, 자연과학, 경제학 등의 학문분야에서 중요 요소 중 하나이며, 특히 공학은 모델링하는 과정 그 자체라고도 말할 수 있다.
2. 컴퓨터 공학
컴퓨터 공학에서 모델링은 컴퓨터 그래픽을 이용해 컴퓨터 내부의 가상공간에 3차원 모형을 만들어내는 행위를 의미한다. 이 일을 하는 사람들은 모델러라고 불린다. 주로 3D 그래픽 툴을 이용하며, 결과물을 현실의 물체와 달리 데이터로 저장한다.
모델링된 3D 모형은 프레임마다 움직이게 변하도록 애니메이션을 주어 동영상으로 출력하거나, 프로그래밍과 결합해 시뮬레이션 혹은 게임으로 저장하거나, 3D 프린터를 이용해 실제 모형으로 출력할 수도 있다. 그 외에도 2차원 이미지에 비해 활용도가 무궁무진하기 때문에 현재 3차원 모델링은 영화, 애니메이션, 광고의 특수효과 제작 및 전반적 제작, 물리적 실험용 시뮬레이션, 건축과 디자인 분야, 그리고 최근에는 3D 프린터를 이용한 제품 생산까지 매우 다양한 분야에서 요구되고 있다.
모델링을 끝낸 3차원 모형은 재질과 조명 등을 설정하여 실제 물체와 비슷한 질감으로 보이도록 결과를 출력할 수 있는데, 이런 출력과정을 '''렌더링(Rendering)'''이라고 한다.
일반적으로는 모델링하려는 물체의 사진에서 선을 따내고, 그 다음 옆방향에서 면을 하나 하나씩 붙이고, 물체의 대략적인 형태가 완성되면 세부적으로 다듬는 방법을 쓰지만, 모델과 비슷한 모양의 3D 물체를 생성한 후 세부적으로 다듬는 경우도 있고, 아예 모델을 3D 카메라로 스캔해버리는 방법도 있다.[3]
모델링을 할 때 물체의 입체적인 면을 나타내는 방법으로는 크게 두가지가 있는데, 하나는 근사적 표현 방식이고, 다른 하나는 자동 계산 방식이다. 전자는 모든 물체를 이루는 면은 미세한 다각형으로 되어있다고 생각하여 모든 물체의 면을 폴리곤으로 처리하는 방식이다.[4] 사용된 폴리곤의 수에 따라 모형의 정확도가 결정되며, 폴리곤이 많을수록 용량 또한 기하급수적으로 늘어난다. 주로 기계나 건축설계, 또는 속도가 중요한 게임 모델링에서 사용한다. 후자는 물체의 모양을 이루는 꼭지점을 필요할 만큼만 찍고 물체의 면은 그 꼭지점을 기준으로 컴퓨터가 자동으로 계산해서 보여주게 만드는 방식이다. 대체로 폴리곤 방식보다 적은 용량으로도 매끈하고 섬세한 결과물이 나오는데, 특히 비균일 유리 B-스플라인(NURBS) 방식은 복잡한 형태의 곡면을 정확하게 표현할 수 있어 유기체나 캐릭터, 유선형 제품 모델링에서 주로 쓰인다. 다만 결과를 처리하는데 근사적 표현 방식보다 긴 시간이 필요하기 때문에 시뮬레이션이나 게임용으로는 아직 적합하지 않다.
보통 시중에 나온 그래픽 관련 교보재 등에서는 다음과 같은 모델링 방식이 있다고 가르친다. 물론 실제로 모델링 방식은 이보다 더 다양하다.
와이어프레임 모델(Wireframe):
[image]
이름 그대로 골격만 모델링하는 방식이다. 생김새 대로 굉장히 오래된 모델링 방식이며, 모델링에 걸리는 시간이 빠르기 때문에 주로 프로토타입 작업용으로 쓰인다. 1972년에 이 방식을 이용해서 최초의 단편 애니메이션을 만들기도 했다. 위 사진은 보이지 않는 면에 대해서도 선이 보인다. 이러한 선들을 제거하는 기술이 바로 은선(Hidden Line) 제거 기술이다.
솔리드 모델(Solid): 입체 내부까지 채우면서 모델링한다.
서페이스 모델(Surface): 삼각형이나 사각형 같은 면, 즉 폴리곤을 기본 단위로 해서 표면만을 모델링한다.
파라메트릭 모델(Parametric): 수식을 이용한 모델링. 주로 곡면 등의 모델링에 이용된다.
프랙탈 모델(Fractal): 프랙탈 이론을 응용하여 단순한 모양을 복잡한 모양으로 발전시킨다.
파티클 모델(Particle): 불, 연기, 안개 등의 입자 표현에 주로 쓰이는 모델링 방식이다.
3. 역학
유체, 열, 고체 등의 거동을 모델링하는[5] 학문이다, 자세한 사항은 해당항목 참고.
4. 건축용어
위의 3차원 모델링처럼 건축으로 건물을 계획한대로 쌓아올리는 행위, 또는 인테리어 디자인을 계획한대로 배치하는 행위.
모델링 단어 자체보다는 재건축, 재디자인을 뜻하는 '''리모델링'''이란 단어로 훨씬 자주 쓰인다.
5. 사회 인지 이론
단순히 타인의 행동을 관찰하는 것만으로 그 행동을 할 가능성이 증가하는 현상을 말한다. 특히, 어린 나이에 많이 보이는 현상이다.
[1] 그래프, 모형, 수식, 글 등이 여기에 포함된다.[2] 구조법이라고 불리기도 한다. 주로 KMO 관련해서 많이 접할 수 있다.[3] 3D 그래픽 극초창기엔 응용프로그램이고 뭐고 거의 없어서 이 방법을 썼다. 다만 당시 스캔방법은 모형을 폴리곤화시킬 때 꼭지점에 해당하는 부분을 일일이 포인터로 찍어나가는 것이었다(...).[4] 모든 물체가 미세한 입자로 되어있다고 생각하여 물체의 면을 픽셀로 쌓아올려 표현하는 복셀 방식도 있다.[5] 주로 식이나 그래프로 나타낸다.