나뭇가지 경쟁으로 자연스러운 나무 구조를 만든다

핵심 요약

• SIGGRAPH 2009 논문을 바탕으로 절차적 나무 성장 알고리즘을 구현했다.
• 기본 단위인 메타머(절간, 잎, 눈)는 매 시즌마다 빛 자원을 놓고 경쟁하며, 경쟁에서 이기는 눈만 새 줄기를 만든다.
• 복셀 그리드를 이용해 각 눈이 받는 빛을 계산하고, 적분-분배 메커니즘으로 나무 밑에서 위로 성장 자원을 배분한다.
• 람다(λ) 파라미터로 주간부와 곁가지의 자원 배분 비율을 조절하면 (0.46은 퍼진 왕관, 0.56은 우세한 주간부), 작은 값의 차이가 나무 형태에 큰 영향을 미친다.
• 이전 방향, 빛 지향성, 중력성, 노이즈를 가중 합산해 새 줄기가 자랄 방향을 결정하며, 잎의 배열(나선, 대생, 윤생) 패턴도 가지 구조를 크게 좌우한다.
• 그림자로 인해 빛을 못 받는 곁가지는 자동으로 떨어져 나가고, 어린 가지는 유예 기간을 얻어 빈약한 잔가지가 쌓이는 것을 방지한다.
• 파이프 모델(r_parent^n = Σr_i^n)로 가지 굵기를 계산해 근처에서는 자르면서도 윤곽 연속성을 유지한다.
• 골격은 튜브 스윕으로 나무껍질 메시로, 잎은 여러 변형을 가진 절차적 아틀라스의 카드로 렌더링되며, 깊이 필드 임포스터로 원거리 포레스트를 렌더링할 수 있다.