Production of Realistic Explosion Effects through Four Types of Solutions

Explosion effect on CG (Computer Graphic) a visual effect on which a higher degree of technological difficulty is required with a variety of effect elements such as Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris, etc. integrated on it. As skills for CG software have been advanced, solutions loaded with functions of various fluid simulation have been developed. So more realistic special effects came to be available. However, in Korea, it depends just on CG program functions. Besides, enough R&D's concerned have not been followed up. Accordingly, this study is aimed at offering a production method that may effectively implement more realistic explosion effects under experimentations. To begin with, the study derives problems through a precedent study of the implementation of existing explosion effects. Then to solve them, experimental studies are performed depending on four solutions. There are accesses to the four solutions: first, Numerous Turbulent Flow, a method to allow an attribute of turbulent air in the stage of fluid simulation; second, Cache Retiming Solution produced in script; third, Multiple Volume Container based on cached data; and fourth, RGB Lighting Pipeline, a method to enhance the completion of the result from the stage of composition. Characteristics of effects applied in each stage and consecutive connections of them proved the effective implementation of more realistic explosion effects. This study may not only suppose the production method for efficient explosion effects differentiated from the previous ones but also be utilized as basic data for relevant researches.

4가지 솔루션을 통한 사실적인 폭발효과 제작

CG(Computer Graphic)상의 폭발효과는 여러 가지 Effect Element(Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris 등)가 집약된 고도의 기술적 난이도가 요구되는 비주얼이펙트이다. CG 소프트웨어 기술의 발전에 따라, 다양한 유체 시뮬레이션 기능을 탑재한 솔루션이 개발되었으며, 보다 사실적인 특수 효과가 가능하게 되었다. 하지만, 국내에서는 단순히 프로그램의 기능에만 의존하고 있으며, 또한, 관련 R&D가 미흡한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 보다 사실적인 폭발현상을 효율적으로 구현해 낼 수 있는 제작 방식을 실험 연구를 통해 제시하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 기존 폭발효과의 구현에 대해 선행 연구를 통해 문제점을 도출하고, 이를 해결하기 위해 4가지 솔루션을 중심으로 실험연구를 진행한다. 4가지 솔루션의 접근은 첫째, 유체 시뮬레이션 단계에서의 난기류 속성 부여 방법인 'Numerous Turbulent Flow', 둘째, 스크립트로 제작된 'Cache Retiming Solution', 셋째, Cache화된 데이터를 바탕으로 폭발의 모형을 구축하는 'Multiple Volume Container', 넷째, 합성단계에서 결과물의 완성도를 높이는 기법인 'RGB Lighting Pipeline' 이다. 각 단계 별 적용 효과의 특성과 이를 순차적으로 연계한 제작공정을 통해 보다 사실적인 폭발효과를 효율적으로 구현함을 증명하였다. 본 연구를 통해, 기존과 차별화된 효과적인 폭발효과 제작방법을 제시하며, 또한 관련 연구의 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.