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게임개발뜯어보기

게임 켜면 제일 먼저 끄는 모션 블러, 왜 넣어 놨을까 - 셔터 각과 속도 버퍼

by 조생 2026. 9. 12.

3D 게임을 켜면 옵션에서 제일 먼저 끄는 게 모션 블러입니다. 켜 두면 카메라를 돌릴 때마다 화면이 뭉개지니까요. 그런데 영화는 한 장도 빠짐없이 모션 블러가 들어 있고, 그걸 부드럽다고 느낍니다. 같은 번짐인데 왜 한쪽은 끄고 한쪽은 당연하게 보는 걸까요.

짧게 답하면, 게임의 블러는 1초에 30장인 화면의 뜀을 영화처럼 번짐으로 이어 보려고 넣은 효과입니다. 그런데 카메라를 돌린 움직임까지 번지게 하면 눈이 따라가는 상대까지 뭉개지고, 프레임이 높으면 화면 잔상 위에 번짐이 한 번 더 얹힙니다.

43초 영상판 — 실사는 엔진이 그렸고(캐릭터는 조깅 애니메이션을 1.3배로 튼 것), 카메라 회전·블러 설정과 측정은 우리 코드입니다

왜 이런 게 생겼나

극장 영화는 1초에 24장입니다. 1920년대 후반 소리가 붙으면서 촬영 속도를 고정해야 했고 그때 24장으로 굳었습니다. 코닥의 용어집은 지금도 24장을 모든 유성 영화의 표준이라고 적습니다.

1초에 24장인데 부드러워 보이는 이유는 한 장마다 움직임이 번져 담기기 때문입니다. 영화 카메라의 셔터는 프레임 시간의 절반 동안 열려 있는 게 관행이고(셔터 각 180°, 24장이면 1/48초), 그동안 움직인 거리가 통째로 한 장에 찍힙니다.

게임은 반대입니다. 렌더링 한 장은 시간이 멈춘 순간이라 가장자리가 칼같이 선명하고, 1초에 30장이면 장과 장 사이의 뜀이 그대로 보입니다. 모션 블러는 이 뜀을 번짐으로 잇는 효과이고, 게임 분석 매체 Digital Foundry도 30장 상한이 걸린 한 게임을 분석하며 모션 블러가 화면을 더 매끄럽게 보이게 한다고 평했습니다.

장이 많을수록 좋은 것도 아닙니다. 2012년 한 대작 영화가 48장으로 상영됐을 때 평론가들은 TV 비디오 같다, 1980년대 드라마 화면 같다고 썼습니다. TV가 24장 사이에 장을 끼워 넣는 모션 스무딩을 두고는 2018년 배우와 감독이 직접 영상을 찍어 꺼 달라고 했고, 2019년엔 그 기능을 끄는 필름메이커 모드가 나왔습니다. 사람들은 일부러 24장의 번짐으로 돌아갑니다.

영화 한 장과 게임 한 장

카메라가 같은 장면을 초당 900픽셀(화면 폭 1080픽셀 기준)로 훑는다고 하고 두 가지로 그렸습니다. 영화 한 장은 셔터가 열린 동안의 순간 32장을 겹쳐 평균한 것(이하 셔터 정답)이고, 게임 한 장은 그 순간 한 장입니다.

그림 1 — 같은 순간, 영화 한 장(왼쪽)은 번져 있고 게임 한 장(오른쪽)은 칼같이 선명합니다

24장 영화의 한 장에는 18.75픽셀의 번짐이 있고 다음 장까지 37.5픽셀을 뜁니다. 30장 게임의 한 장은 번짐이 0이고 30픽셀을 뜁니다. 뜀은 게임이 더 작은데도 끊겨 보이는 건, 영화는 뜀의 절반을 번짐이 이어 주고 게임은 뜀이 그대로 드러나기 때문입니다.

셔터 각이 번짐의 길이를 정한다

셔터 각은 한 프레임 시간 중 셔터가 열린 비율입니다. 360°가 프레임 내내 열림, 180°가 절반입니다.

그림 2 — 셔터 각이 커질수록 같은 장면의 번짐이 길어집니다

같은 24장·같은 속도에서 번짐 길이는 셔터 각에 비례해, 360°면 한 장 뜀 전체인 37.5픽셀만큼 번지고 0°면 게임의 순간 샘플과 같습니다. 게임 옵션의 모션 블러 양이 바로 이 각입니다. Unity의 후처리 패키지는 아예 파라미터 이름이 Shutter Angle이고, Unreal 문서에서는 Amount가 양을 정하고 Target FPS가 블러를 실제 프레임 레이트와 무관하게 맞춥니다.

게임이 번짐을 다시 만드는 법

영화는 셔터가 물리적으로 번짐을 만들지만, 게임은 이미 선명하게 그린 한 장을 나중에 뭉개야 합니다. 표준이 된 방법은 픽셀마다 어디서 왔는지 속도를 적어 두는 속도 버퍼입니다. Unreal 문서는 픽셀마다 벡터 하나를 저장하는 Velocity GBuffer로 모션 블러를 건다고 적고, 모션 블러 필터로 널리 알려진 McGuire 등의 2012년 논문(I3D)도 화면 공간 속도 버퍼 위에서 도는 2D 후처리라고 설명합니다.

그림 3 — 선명한 한 장을 주황색 속도 칸대로 16탭 뭉갠 결과가 맨 오른쪽 셔터 정답과 거의 같습니다

우리 구현은 그림 3의 주황 칸처럼 픽셀마다 적어 둔 속도의 방향으로 몇 번 샘플해 평균 냅니다. 이 샘플 수를 탭이라고 합니다. 번짐이 생긴 자리에서 셔터 정답과의 픽셀값 차이는 선명한 장 그대로면 9.5%, 16탭이면 2.0%이고 그 뒤로는 거의 줄지 않습니다. 논문의 필터는 여기에 타일별 최대 속도로 방향을 잡고 샘플마다 가중치를 두는 단계를 더해, 움직이는 물체 바깥으로 번지는 것까지 다룹니다.

왜 게이머는 끄나

영화는 감독이 카메라를 천천히 돌리고 배우를 따라가지만, 게임은 내가 카메라를 휙 돌리고 눈은 화면 속 상대를 따라갑니다. 픽셀 속도에 카메라 회전이 만든 움직임까지 들어 있으면, 세상에 가만히 서 있는 상대도 내가 카메라를 돌리는 순간 함께 뭉개집니다.

그림 4 — 카메라 블러(가운데)는 서 있는 A까지 뭉개고, 물체 블러(오른쪽)는 달리는 B만 번지게 합니다

카메라를 초당 900픽셀로 돌릴 때 서 있는 상대 A와 달리는 상대 B의 몸통 가장자리 폭(밝기가 10%에서 90%까지 오르는 폭)을 30장·셔터 180°로 쟀습니다. 카메라가 만든 속도까지 번지게 하면(카메라 블러) A가 1픽셀에서 15픽셀로 뭉개집니다. 카메라 회전분을 빼고 세상에서 움직이는 것만 번지게 하면(물체 블러) A는 1픽셀 그대로이고 달리는 B만 6픽셀 번집니다.

셔터 정답은 A를 12픽셀 번지게 하니 정답에 더 가까운 쪽은 카메라 블러입니다. 그래도 내가 보는 상대가 선명하려면 물체 블러여야 합니다. 엔진이 픽셀마다 속도를 갖고 있으니 카메라분을 빼는 건 어렵지 않고, 우리 랩에서도 그렇게 나눠 쟀습니다.

프레임이 높으면 번짐이 할 일을 잃는다

두 번째 이유는 화면에 있습니다. LCD·OLED는 한 장을 다음 장까지 붙들고 있는 샘플앤홀드 방식이라, 눈이 움직이는 것을 따라가면 한 장 뜀만큼 잔상이 생깁니다. Blur Busters의 Mark Rejhon은 이걸 1ms의 잔광이 초당 1000픽셀 움직임에서 1픽셀의 번짐이 된다는 법칙으로 정리합니다.

그림 5 — 프레임이 높을수록 한 장 뜀(노랑)과 셔터 번짐(초록)이 함께 줄어듭니다

초당 900픽셀에서 한 장 뜀(곧 화면 잔상)은 30장이면 30픽셀, 60장이면 그 절반인 15픽셀입니다. 뜀이 줄면 번짐이 이어 줄 틈도 그만큼 줄어듭니다. 60장에 셔터 180° 번짐을 켜면 잔상 15픽셀 위에 번짐 7.5픽셀이 한 번 더 얹혀 22.5픽셀로 흐려지는 이중 번짐이 됩니다. 그래서 프레임이 높을수록 블러는 줄이거나 끄는 게 맞고, 30장 게임에서 넣은 목발이 144장 모니터에선 짐이 됩니다.

번짐이 못 가리는 것도 있습니다. 평균이 같은 30장이라도 프레임 간격이 들쭉날쭉하면 뜀이 커졌다 작아졌다 해서, 번짐 길이와 상관없이 끊겨 보입니다. 그림 5 아래 주황 줄이 그 경우로, 흔들림(뜀의 최대와 최소의 차를 평균으로 나눈 값)이 고른 30장의 0에서 0.5로 뜁니다.

언리얼에서 찍어 보니

우리 엔진 무대에서 캐릭터가 제자리 달리기를 하는 동안 카메라만 좌우로 돌리며, 1초에 30장·60장과 블러 켬·끔으로 네 번 찍었습니다(블러 양 0.5, 곧 셔터 180°).

그림 6 — 카메라가 가장 빨리 도는 순간, 30장·블러 켬(맨 왼쪽)이 60장·블러 켬(맨 오른쪽)보다 더 번져 있습니다

카메라가 가장 빨리 도는 순간 블러를 켜면 가장자리 폭이 30장은 11픽셀, 60장은 5픽셀로, 한 장 이동량의 절반이라는 예상(그림 6 아래 줄)과 맞습니다. 30장이 60장의 두 배로 번지는 건 블러 길이를 실제 프레임 간격에 맞췄기 때문이고, 엔진 기본값(Target FPS 30)을 그대로 두면 60장도 30장만큼 번집니다.

그림 7 — 카메라가 멈춘 순간, 1.3배로 빨라진 팔다리만 블러 켬 칸에서 번집니다

그림 7은 다른 캐릭터에 조깅 애니메이션을 1.3배로 틀어 팔다리를 빠르게 한 장면으로, 영상에 쓴 것입니다. 카메라가 멈춘 순간 팔다리 자리의 가로 선명도 비(블러를 켠 장의 가로 밝기 변화 ÷ 끈 장의 값, 1이면 같고 낮을수록 번짐)는 30장 0.914, 60장 0.978입니다. 카메라가 멈춰도 빨리 움직이는 것은 번지고, 30장이 60장보다 더 번지는 규칙도 그대로입니다.

정리

장을 한 장씩 넘겨 쌓아 보면(그림 8), 영화는 뜀의 절반을 번짐이 잇고 게임은 뜀만 남습니다.

그림 8 — 한 장씩 넘겨 쌓으면 영화(위)는 37.5픽셀 뜀의 절반을 18.75픽셀 번짐이 잇고, 게임(아래)은 30픽셀 뜀만 남습니다

번짐의 양이 셔터 각이고, 영화는 180°에 두고 게임은 이걸 옵션으로 열어 둔 것입니다. 내가 보는 상대가 선명하려면 카메라가 만든 움직임은 빼야 하고, 프레임이 높을수록 번짐은 줄여야 합니다. 켤지 말지는 프레임과 눈이 정합니다.

  • 모든 수치는 우리 랩과 우리 촬영(엔진 기본 렌더러, 우리가 고른 카메라 회전과 블러 설정)의 값입니다. 어떤 게임의 실제 설정도 아닙니다.
  • 이 잔상 법칙은 잔광이 0인 이상적인 화면의 최소치이고, 15~30장 대에선 번짐보다 떨림으로 보인다고 Blur Busters 글 스스로 못 박습니다.
  • 어떤 게임이 카메라 블러와 물체 블러를 나눠 두는지는 1차 자료를 확인하지 못해 다루지 않았습니다.

참고 자료

이 글의 셔터 정답·속도 버퍼 블러·가장자리 폭·잔상 계산과 도판은 전부 직접 짠 것이고(파이썬 랩), 영상의 실사 화면은 우리 엔진 무대에서 카메라 회전과 블러 설정만 바꿔 네 번 찍어 같은 방법으로 잰 것입니다. 참고 자료는 사실과 용어를 확인하는 데만 썼고, 어느 게임의 내부 구현도 인용하거나 추정하지 않았습니다.

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