게임에 몰입할 때 발자국 소리, 폭발음, 주변 소음 등 모든 종류의 소리가 내 행동에 완벽하게 맞춰서 들리는 것을 경험해 본 적이 있으신가요? 이러한 소리의 대부분은 재능 있는 사운드 디자이너가 미리 녹음한 오디오 샘플입니다.

이러한 작은 오디오 조각은 총소리와 같은 단발성 또는 우주선 엔진의 지속적인 윙윙거리는 소리와 같은 루프 등 다양한 형태로 존재합니다. 하지만 비디오 게임의 모든 사운드가 미리 녹음된 샘플에서 나오는 것은 아니라는 사실을 몰랐을 수도 있습니다. 일부 사운드는 게임을 플레이하는 동안 즉석에서 만들어집니다.

이를 프로시저럴 오디오라고 부르는데, 저는 이를 게임의 작은 작곡가라고 생각합니다. 이를 통해 미리 렌더링된 오디오 파일에 의존하지 않고도 게임 플레이 중에 동적으로 사운드를 생성할 수 있습니다. 즉, 캐릭터가 자갈을 밟을 때 들리는 소리가 매번 조금씩 달라져 게임의 몰입감과 현실감이 훨씬 더 높아집니다.

이 가이드에서는 프로시저럴 오디오의 역사, 작동 방식, 최신 게임에서 사용되는 멋진 예시 등 프로시저럴 오디오에 대해 알아야 할 모든 것을 살펴볼 것입니다.

신진 사운드 디자이너이든, 좋아하는 게임의 기술이 궁금하시든, 계속 지켜봐 주세요! 다룰 내용이 많으니까요.

프로시저럴 오디오란 무엇인가요?

프로시저럴 오디오는 게임 사운드 디자인의 흥미로운 측면입니다. 미리 녹음하여 재생하는 것이 아니라 게임을 플레이하는 동안 런타임에 사운드를 생성하거나 즉석에서 생성하는 것입니다.

쉽게 설명하자면, 절차적 사운드 디자인은 미리 결정된 동작에 따라 음향 효과를 생성합니다. 각 걸음마다 미리 녹음된 샘플 없이도 캐릭터가 다양한 표면을 걸을 때마다 발자국 소리를 생성하는 방법을 알고 있는 시스템이라고 생각하면 됩니다. 대신 실시간으로 사운드를 합성하여 각 발걸음마다 조금씩 고유한 소리를 만들어냅니다.

이 기술은 환경 아트와 레벨 디자인 등 게임의 다른 부분에서 사용되는 절차적 생성과 유사합니다. 게임을 플레이할 때마다 새로운 숲이나 던전 레이아웃이 생성되는 것처럼, 절차적 오디오는 게임의 현재 상태와 사용자의 상호작용에 따라 들리는 사운드스케이프를 구성합니다.

사운드 디자이너는 프로시저럴 오디오를 사용하여 플레이어의 행동과 게임 환경에 일관성 있고 사실적인 방식으로 반응하는 깊이 있는 통합 사운드스케이프를 만들 수 있습니다.

하지만 일반적인 절차적 사운드 디자인 기법을 사용하는 데에는 장단점이 있습니다.

한 가지 주요 과제는 고품질의 사실적인 사운드를 만드는 것이 복잡하다는 점입니다. 설득력 있는 절차적 오디오를 제작하는 것은 미리 녹음된 샘플을 사용하는 것보다 기술적으로 더 까다로울 수 있습니다. 또한 더 많은 CPU가 필요할 수 있으며, 특히 저사양 시스템에서는 게임 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

프로시저 사운드 디자인의 역사

게임 초창기에는 프로시저럴 사운드 디자인이 단순한 예술 형식이 아니었습니다. 사운드를 위한 필수 요소였습니다. 초기 게임 시스템의 제한된 RAM은 프로시저럴 오디오의 대안인 사전 녹음된 오디오 샘플의 스토리지 수요를 감당할 수 없었습니다. 이러한 제약으로 인해 개발자는 게임이 진행됨에 따라 실시간으로 사운드를 생성해야 했습니다.

게임 내 오디오는 1972년 Magnavox Odyssey의 상징적인 게임인 Pong에서 시작되었습니다. 흥미롭게도 오리지널 Magnavox Odyssey에는 사운드가 전혀 제공되지 않았습니다. 사운드를 통합하여 새로운 역사를 쓴 것은 아타리 버전의 퐁이었습니다. Atari는 비디오와 오디오 출력을 모두 처리하도록 설계된 하드웨어인 TIA(텔레비전 인터페이스 어댑터) 를 사용하여 이를 달성했습니다.

TIA는 두 개의 오실레이터를 사용하여 음파를 생성할 수 있었습니다. 이 오실레이터를 조작함으로써 아타리 버전의 퐁은 단순하면서도 효과적인 오디오를 생성할 수 있었고, 이는 게임에서 절차적 사운드 디자인의 첫 사례로 기록되었습니다.

게임에는 세 가지 기본 사운드가 있으며, 각각 절차에 따라 생성됩니다:

• 공이 패들에 닿으면 삐 소리가 울려서 플레이어는 자신의 타격에 대한 즉각적인 오디오 피드백을 받을 수 있습니다.
• 두 번째 소리는 공이 벽에 부딪힐 때 나는 더 깊은 퐁 소리로, 패들 타격과 구별됩니다.
• 세 번째 소리는 득점을 위한 고음의 소리로, 득점이 이루어졌음을 알리는 신호입니다.

오늘날의 기준에서 보면 기본적이지만, 이러한 사운드는 게임의 몰입감을 높이는 데 중요한 새로운 참여와 피드백을 추가했습니다.

물론 기술이 발전함에 따라 절차적 오디오의 복잡성과 품질도 함께 발전했습니다.

프로시저럴 오디오의 진화

1970년대 후반, 다양한 게임 콘솔에 프로시저럴 오디오가 적용되기 시작했습니다. 이 시기에 주목할 만한 세 가지 시스템으로는 Atari 2600, Fairchild Channel F, Bally Astrocade가 있습니다. 이러한 콘솔은 각각 하드웨어의 제약 내에서 게임 경험을 향상시키기 위해 프로시저럴 오디오를 활용했습니다.

1980년대의 발전은 게임 오디오의 경계를 더욱 넓혔습니다.

1983년 벡트렉스는 새로운 차원의 오디오 신디사이저를 선보였고, 1985년 닌텐도는 닌텐도 엔터테인먼트 시스템(NES)을 출시하며 큰 발전을 이루었습니다. NES는 5채널 오디오 시스템을 사용하여 54Hz에서 28kHz까지 더 넓은 주파수 범위를 지원하고 피치 벤드를 수행할 수 있었습니다. 슈퍼 마리오 브라더스와 같은 상징적인 게임은 동전을 모으는 '핑' 소리, 파워업 '버섯' 소리, '점프' 효과와 같은 기억에 남는 사운드로 절차적 오디오의 기준을 세웠습니다.

1986년, 세가 마스터 시스템은 게임 오디오의 진화를 가져왔습니다. 이 시스템은 4개의 오디오 채널(음악용 3개, 음향 효과용 1개)을 사용하여 샘플링과 전자 신디사이저를 모두 통합했습니다. 마스터 시스템에는 야마하의 전문 신디사이저에 사용되는 것과 동일한 YM2413 칩이 장착되어 사운드의 품질과 복잡성을 크게 향상시켰습니다.

1988년 세가 메가 드라이브(Genesis)와 1990년 슈퍼 닌텐도 엔터테인먼트 시스템(SNES)이 출시되면서 발전은 계속되었습니다. 이 두 콘솔은 고품질 샘플과 풍부한 사운드스케이프를 위한 더 많은 채널 등 더욱 정교한 오디오 기능을 도입했습니다.

하지만 1994년 세가 새턴이 출시되면서 게임 오디오의 진화에 또 다른 중요한 이정표를 세우게 됩니다. 이 제품은 44.1kHz CD 음질로 최대 16채널의 오디오를 지원할 수 있는 사운드 칩과 사운드 프로세서를 탑재하여 현대 게임에서 기대하는 고품질 사운드의 기반을 마련했습니다.

사전 녹음된 음향 효과 및 음악

1994년, 게임 업계는 소니의 플레이스테이션 출시와 함께 기념비적인 변화를 경험했습니다. 이 콘솔은 오디오 기능을 대폭 업그레이드하여 44.1kHz 샘플 레이트와 24채널의 스테레오 오디오를 제공했습니다. PlayStation의 사운드 칩은 리버브 효과와 루핑을 가능하게 하는 획기적인 기능이었습니다.

새로운 유연성을 통해 작곡가와 사운드 디자이너는 더욱 복잡하고 몰입감 넘치는 오디오 환경을 만들어 각 플레이어의 경험을 풍부하게 만들 수 있습니다.

PlayStation 시대 이전에는 게임용 오디오를 제작하려면 오디오 프로그래밍과 절차적 오디오에 대한 깊은 이해가 필요했습니다. 사운드를 만드는 사람들은 음향 효과와 음악을 생성하고 구현하기 위해 복잡한 코딩과 신호 처리에 능숙해야 했습니다. 따라서 이 과정은 매우 노동 집약적이었고 음악적 성향은 높지만 기술적으로 숙련되지 않은 사람들의 창의력을 제한하는 경우가 많았습니다.

사전 녹음된 음향 효과와 음악을 게임에 쉽게 구현할 수 있게 해준 PlayStation은 여러 면에서 이 프로세스에 혁신을 가져왔습니다. 작곡가와 사운드 디자이너는 더 이상 복잡한 절차적 사운드에 대해 걱정할 필요가 없었습니다. 대신 고품질의 음향 효과와 음악을 만드는 데에만 집중할 수 있었고, 이를 개발자에게 전달하여 게임에 통합할 수 있었습니다.

프로시저럴 오디오는 유행이 지났나요?

사전 녹음된 음향 효과와 음악의 부상에도 불구하고 프로시저럴 오디오는 결코 유행에서 벗어나지 못했습니다. 플레이스테이션 이후의 많은 게임에서 프로시저럴 오디오의 수학적 모델을 계속 활용하고 있습니다. 가장 인기 있는 게임 몇 가지를 살펴보겠습니다.

프로시저럴 오디오를 사용하는 최신 게임

포자

2008년의 획기적인 게임 Spore에서 오디오 프로그래머 Aaron McLeran과 Ken Jolly는 고급 절차적 오디오 기술을 사용하여 역동적이고 몰입감 넘치는 청각적 경험을 만들었습니다.

이들은 퓨어 데이터의 강력한 기능을 다른 애플리케이션에 통합할 수 있도록 설계된 임베딩 가능한 오디오 합성 라이브러리인 libpd라는 퓨어 데이터의 변형 버전을 사용했습니다. 퓨어데이터는 멀티미디어용 오픈소스 비주얼 프로그래밍 언어로, 인터랙티브 컴퓨터 음악 및 오디오 제작에 광범위하게 사용됩니다.

개발팀은 Libpd를 통해 게임 내에서 무한히 변화하는 변수를 기반으로 음악과 환경 사운드를 생성할 수 있었습니다. 예를 들어 플레이어가 크리처를 생성하고 진화시킬 때 크리처의 고유한 특징과 행동을 반영하여 크리처가 내는 사운드가 실시간으로 생성되었습니다.

이렇게 절차적 오디오를 사용함으로써 각 플레이어는 게임에 대해 독특하고 개인적인 경험을 할 수 있었습니다.

노 맨스 스카이

노 맨스 스카이는 절차적 사운드 디자인이 어떻게 풍부하고 역동적인 게임 세계를 만들 수 있는지 보여주는 또 다른 대표적인 예입니다. 개발팀은 절차적으로 생성된 게임 세계에 적합한 사운드트랙을 제작해야 하는 독특한 과제에 직면했습니다. 행성, 생태계, 심지어 생물을 포함한 대부분의 게임 에셋이 알고리즘으로 생성되었기 때문에 기존의 사전 녹음된 사운드트랙으로는 충분하지 않았습니다.

이 문제를 해결하기 위해 헬로 게임즈 팀은 Wwise 오디오 미들웨어, 특히 VocAlien이라는 커스텀 플러그인을 사용했습니다. 이 툴은 게임의 다양하고 독특한 크리처의 발성을 합성하는 데 필수적이었습니다. VocAlien은 크기와 종류 등 각 크리처의 특성에 따라 소리를 생성하여 각 소리가 적절하고 고유하도록 보장합니다.

또한 게임의 절차적 오디오 시스템을 통해 제작자는 본질적으로 사운드를 '연주'할 수 있었습니다. 즉, 생성된 사운드스케이프는 정적인 녹음이 아니라 크리처의 기본 애니메이션과 동작에 따라 실시간으로 변화하는 동적인 오디오 조각입니다.

따라서 탐험하는 동안 들리는 소리는 화면의 동작 및 환경 조건과 복잡하게 연결되어 있습니다.

엘리트 위험

2014년 메가히트를 기록한 온라인 공상 과학 우주 탐험 게임인 Elite Dangerous는 프로시저럴 사운드 디자인을 사용하여 게임에서 몰입형 오디오의 높은 기준을 세웠습니다. 이 게임의 개발자들은 특히 우주선 엔진과 그래픽 인터페이스에 역동적이고 적응적인 사운드를 구현하기 위해 절차적 기법을 사용했습니다.

미니 메트로

미니 메트로는 2015년 출시된 미니멀리즘 지하철 시뮬레이션 게임으로, 프로시저럴 오디오를 사용하여 게임 플레이를 향상시키는 적응적이고 매력적인 사운드트랙을 제작했습니다. 개발사인 디노 폴로 클럽은 처음부터 프로시저럴 음악을 통합하여 게임의 역동적인 특성에 맞게 프로시저럴 기법의 강점을 활용하는 것을 목표로 삼았습니다.

작곡가인 리치 브릴랜드는 플레이어의 행동과 진화하는 지하철 시스템에 반응하는 절차적 음악 시스템을 사용했습니다. 게임의 각 도시에는 리듬과 화음 선택과 같은 고유한 음악적 특성이 있으며, 플레이어가 지하철 노선을 건설하고 변경하는 방식에 따라 역동적으로 변화합니다.

저스트 코즈 4

저스트 코즈 4에서 개발자들은 플레이어가 교통 체증 속에서 NPC 차량을 추월할 때 생성되는 '우우' 사운드 효과에 프로시저럴 사운드 디자인을 사용했습니다. 이 효과는 FMOD 오디오 미들웨어의 런타임 합성을 사용하여 만들어졌습니다.

이 쉭쉭거리는 효과음은 백색 소음과 갈색 소음을 혼합하여 합성했습니다. 백색 잡음은 서로 다른 주파수에서 동일한 강도를 포함하고 있어 일관된 쉿하는 소리를 내는 반면, 갈색 잡음은 낮은 주파수에서 더 많은 에너지를 가지고 있어 더 깊고 부드러운 소리를 냅니다.

개발팀은 이 두 가지 유형의 노이즈를 서로 다른 비율로 혼합하여 NPC 차량과의 거리, 해당 차량의 속도, 플레이어 차량의 속도 등 여러 게임 내 변수에 따라 결합된 사운드의 출력을 변화시킬 수 있었습니다.

이러한 접근 방식을 통해 게임 엔진의 음향 효과는 플레이어의 행동과 환경에 따라 동적으로 적응할 수 있었습니다.

최종 생각 - 프로시저럴 사운드 디자인의 미래 전망

프로시저럴 사운드는 최신 게임플레이에서 엄청난 유연성을 제공합니다. 사운드 디자이너는 플레이어의 행동과 환경 변화에 실시간으로 반응하는 역동적이고 적응적인 사운드스케이프를 제작하여 각 플레이어의 경험을 독특하게 만드는 동시에 게임플레이의 특정 상황에 맞는 음향 효과를 제공하여 몰입도와 몰입도를 높일 수 있습니다.

그러나 프로시저럴 오디오의 장점에도 불구하고 샘플링 오디오는 여전히 최고의 충실도와 사실감을 구현하기 위한 최고의 표준입니다. 사전 녹음된 샘플은 실제 사운드의 미묘한 디테일과 자연스러운 특성을 포착하여 타의 추종을 불허하는 수준의 오디오 품질을 제공합니다. 직접 합성하는 대신 샘플 라이브러리에서 제공되는 수백만 개의 검 타격 샘플 중 일부를 프로그래밍해보는 건 어떨까요?

앞으로 프로시저럴 기법은 계속 발전하여 전통적인 사운드 디자인 방법을 보완할 것입니다. 게임 제작자는 프로시저럴 사운드 디자인과 샘플링된 오디오를 통합함으로써 두 접근 방식의 강점을 활용하여 더욱 역동적이고 사실적인 사운드 스케이프를 구현할 수 있습니다.