LiDAR 데이터부터 랩 타임까지: Unity 에서 스캔 데이터를 활용한 운전 시뮬레이터 구축

전문적인 운전 시뮬레이터는 운전자가 보는 것이 뇌가 예상하는 것과 일치하는지에 달려 있습니다. 같은 프레임에서 시각적 요소와 물리학을 정확하게 구현하면 시뮬레이터는 트랙 시간의 사용 가능한 대체물이 됩니다. 시뮬레이터 제작자들은 원시 LiDAR 스캔 데이터를 드라이버가 즉시 인식하는 회로로 변환하기 위해 Unity의 High Definition Render Pipeline (HDRP)과 physically based rendering (PBR)을 자주 사용합니다. 유사한 파이프라인은 영국 그랑프리 및 라스베이거스 그랑프리 등 이벤트에 등장하는 메르세데스-AMG F1 아카데미 시뮬레이터에 동력을 공급합니다.

그 시뮬레이터는 2026 F1 아카데미 시즌을 위한 메르세데스-AMG와 Unity가 만든 공동 경험입니다. 메르세데스-AMG와 Unity 함께 경험을 만들었습니다. 네덜란드 기반 시뮬레이션 선구자인 Cruden은 Unity 기술을 사용하여 시뮬레이터 소프트웨어를 구축했습니다.

시각적 충실도는 마감(finish)이 아니라 움직임 단서(motion cue)이다

전문 시뮬레이터에서 그 그림은 장식이 아닙니다. 그것은 모션 큐입니다. 시각적 환경은 운전자의 뇌가 속도, 트랙 표면 및 공간적 위치를 해석할 수 있게 해주는 것입니다. 그 읽기들은 주행의 물리적 현실감과 운전자가 얼마나 감정적으로 몰입하는지를 형성합니다. 이미지가 지연되거나 표면이 잘못 읽힐 때, 운전자는 차와 단절된 느낌을 받습니다.

그것은 엄격한 요구 사항을 설정합니다. 렌더러는 거의 사진처럼 사실적이어야 하면서 동시에 실시간 성능을 갖춰야 하며, 둘 중 하나만으로는 충분하지 않습니다.

모든 시뮬레이터 파이프라인이 해결해야 하는 네 가지 문제

• 실시간 프레임 속도의 포토리얼리즘. 렌더링은 몰입감과 움직임 정확도를 유지할 만큼 충분히 빠르게 실행되면서도 프로덕션 수준으로 보여야 합니다. 다른 하나 없이 그것은 시뮬레이션을 깨뜨립니다.
• 아무도 자체적으로 구축하고 싶어 하지 않습니다. PBR은 업계 표준입니다. 맞추기 위해 맞춤형 렌더링 엔진을 구축하고 유지하는 것은 대부분의 조직에게 현실적이지 않습니다.
• 고객이 할 수 있는 콘텐츠 제작. 엔지니어링 고객들은 자신들의 차량, 환경 및 트랙 레이아웃을 구축하고 수정하기를 원합니다. 복잡한 도구는 진입 장벽이 됩니다.
• 시각과 물리학이 결합되었습니다. 차가 차처럼 행동하지 않으면 사실적인 환경은 아무 소용이 없습니다. 운전자가 보는 것과 운전자가 느끼는 것은 일치해야 한다.

Unity 파이프라인이 각 도전에 어떻게 대처하는지

엔진 오버헤드 없이 프로덕션급 렌더링. HDRP와 Unity의 PBR 머티리얼은 구축하거나 지원할 사용자 지정 엔진이 필요 없이 업계 표준의 시각적 충실도를 제공합니다. HDRP는 레이트레이싱에서 파생된 사실적인 주변 조명도 생성하지만, 사전 처리되므로 런타임 레이트레이싱이 사용하는 GPU 예산을 소모하지 않습니다.

점 구름에서 인식 가능한 회로까지. 모터스포츠 트랙 구축은 일반적으로 고객이 제공한 LiDAR 스캔 데이터로 시작됩니다. 팀은 해당 포인트 클라우드를 Unity 직접 사용하고, 그 위에 회로를 알아볼 수 있게 만드는 세부적인 디테일(아스팔트 질감, 브레이크 마커, 연석, 스키드 마크 등)을 덧입힙니다.

시스템 간 서브밀리초 일관성. 정확한 차량 동역학 및 타이어 모델 데이터는 시뮬레이션으로 직접 변환됩니다. 움직임, 시각, 물리 시스템 간의 서브밀리초 타이밍 일관성은 운전자의 입력과 차량의 반응 사이의 모든 단절을 제거합니다.

고객 팀을 위한 접근 가능한 진입점. Unity는 대부분의 대안보다 진입 장벽이 낮아 고객의 자체 엔지니어들이 빠르게 생산성을 확보할 수 있습니다. 플랫폼이 열려 있으므로 해당 팀들은 에디터에서 직접 작업하거나 콘텐츠를 사용자 지정 내보내기 형식으로 파이프라인 처리합니다.

실제 적용: 메르세데스-AMG F1 아카데미 시뮬레이터

2026 F1 아카데미 시즌을 위해 Unity 메르세데스-AMG와 파트너십을 맺고 실버스톤에서 열리는 영국 그랑프리 및 라스베이거스 그랑프리를 포함한 상징적인 이벤트를 위한 정적이고 참여 중심의 투어링 시뮬레이터를 제작했습니다. 이 경험은 메르세데스-AMG 브랜딩을 담고 있으며 팀의 F1 아카데미 드라이버 프로그램을 보여줍니다. Unity 실시간 3D 플랫폼을 제공했습니다. Cruden은 전문 시뮬레이터 제조업체로, Unity 시뮬레이터 소프트웨어를 제작했습니다.

중심 작품은 Unity 완전히 제작된 다도시 월드 투어 트랙입니다. 이 경로는 여러 도시를 가로지르기 때문에 한 바퀴만 돌아도 운전자에게 전 세계를 달리는 듯한 느낌을 줍니다. HDRP 각 도시를 개별적으로 보이게 만드는 PBR 자료와 조명 충실도를 제공했으며, 조종석을 감싸고 있는 대형 고해상도 디스플레이에서도 잘 유지되었습니다.

시뮬레이터가 해제하는 것

첫 바퀴에서 터지는 리얼리즘. 사용자가 레이스카 조종석에 들어서면 반응은 일관되고 인지는 즉각적입니다.

프로와 비슷한 랩타임. 한 제조업체의 시뮬레이터 테스트 드라이버들이 실제 서킷에서 프로 드라이버들이 달성하는 시간과 근접한 기록을 기록했습니다. 이는 시각적 및 물리적 일관성에서 높은 수준의 정확도를 나타냅니다.

여행하는 팬 경험. 메르세데스-AMG F1 아카데미 시뮬레이터는 주요 모터스포츠 이벤트에서 제작 및 배포되었으며 실시간 리더보드를 갖추고 있습니다.

더 빠르고 안전한 운전자 연습. 실제 자동차에서는 실수가 곧 가동 중단, 손상, 물류를 의미합니다. 시뮬레이터에서 운전자는 몇 초 만에 재설정됩니다. 그것은 더 많은 반복과 더 깊은 트랙 지식을 제공하며, 이는 트랙 위에서의 경기력으로 이어집니다.

압축 공학 주기. 자동차 팀들은 Unity 기반 시뮬레이터를 사용하여 핸들링을 테스트하고, 차량 동역학 모델을 검증하며, 통제되고 반복 가능한 환경에서 셋업 변경 사항을 평가합니다. 며칠이 걸리는 트랙 테스트가 집중적인 시뮬레이터 세션으로 압축됩니다.

반복이 비쌀 때, 시뮬레이션이 이득이다

고충실도 시뮬레이션은 실제 반복이 느리거나, 비용이 많이 들거나, 위험할 때 어디에서나 그 가치를 인정받습니다. 드라이버가 몇 초 만에 랩을 다시 돌고, 엔지니어는 서킷을 예약하거나 정비사가 변경을 할 때까지 기다리지 않고 셋업 변경을 테스트하며, 훈련생은 어려운 동작을 일상적일 때까지 반복합니다. 모터스포츠 엔지니어링, 자동차 OEM 개발, 그리고 전문 교육은 모두 동일한 파이프라인을 활용하며, 레이스 서킷을 설득력 있게 만드는 작업은 차량 프로그램이나 선박의 조타실로 이어집니다. 산업은 변하지만 요구사항은 변하지 않는다.