2-1. Nanite 기초 | UE5 대규모 오픈월드 RPG

01

Nanite란?

가상화 마이크로폴리곤 지오메트리 시스템

Nanite는 UE5에서 도입된 가상화 지오메트리 시스템으로, 수십억 개의 폴리곤을 실시간으로 렌더링할 수 있게 합니다. 기존 LOD 시스템을 대체하여 자동으로 세밀도를 조절합니다.

핵심 기술

계층적 클러스터 분해
GPU 기반 가시성 컬링
자동 LOD 스트리밍
Software Rasterizer

장점

폴리곤 예산에서 해방
드로우콜 극적 감소
LOD 수작업 불필요
ZBrush 스컬프트 직접 사용

📌 작동 원리

1. 임포트 시 메시를 삼각형 그룹의 계층적 클러스터로 분해
2. 렌더링 시 카메라 뷰 기반으로 클러스터를 동적 교체
3. 기존 드로우콜 시스템을 우회하는 별도 렌더링 패스 사용
4. SSD 기반 온디맨드 스트리밍

02

Nanite 활성화

스태틱 메시에 Nanite 적용하기

프로젝트 설정

                    Project Settings
                    // Project Settings > Engine > Rendering

Nanite:
  Enable Nanite Support: true  // 프로젝트 전체 Nanite 활성화

// 콘솔 변수로 런타임 제어
r.Nanite 1                    // Nanite 활성화
r.Nanite.Visualize 1          // 시각화 디버그
                

스태틱 메시 설정

                    Static Mesh Editor
                    // Static Mesh Editor > Details Panel

Nanite Settings:
  Enable Nanite Support: true
  Preserve Area: false         // 작은 삼각형 보존
  Position Precision: 0       // 자동
  Trim Relative Error: 0.0    // 단순화 허용 오차

// 임포트 시 자동 활성화 설정
Import Settings:
  Build Nanite: true
                

C++에서 Nanite 상태 확인

                    C++
                    // Nanite 활성화 여부 확인
bool IsNaniteEnabled(UStaticMesh* Mesh)
{
    if (Mesh)
    {
        return Mesh->NaniteSettings.bEnabled;
    }
    return false;
}

// 런타임에서 Nanite 메시인지 확인
void AMyActor::CheckMeshType()
{
    if (UStaticMeshComponent* SMC = FindComponentByClass<UStaticMeshComponent>())
    {
        if (UStaticMesh* Mesh = SMC->GetStaticMesh())
        {
            if (Mesh->NaniteSettings.bEnabled)
            {
                UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("This mesh uses Nanite"));
            }
        }
    }
}
                

03

Nanite 적합성

어떤 메시에 Nanite를 사용해야 하는가

Nanite에 적합

고폴리 환경 메시 (건물, 바위, 절벽)
포토그래메트리 스캔
ZBrush 스컬프트
디테일한 프롭
대량 인스턴싱 오브젝트

Nanite 부적합

스켈레탈 메시 (애니메이션)
버텍스 애니메이션 (WPO 제한적)
투명/반투명 머티리얼
마스크된 머티리얼 (부분 지원)
모프 타겟

하드 제한사항

제한 항목	값/상태
최대 인스턴스 수	1,600만 개/씬
지원 변형	변환, 회전, 비균일 스케일
모프 타겟	미지원
포워드 렌더링	미지원
MSAA	미지원 (TSR/TAA 사용)
VR 스테레오	제한적 지원

04

Nanite 시각화 및 디버깅

성능 분석과 문제 해결

                    콘솔 명령어
                    // Nanite 시각화 모드
r.Nanite.Visualize 1          // 시각화 활성화
r.Nanite.Visualize.Mode 0     // 0: Triangles, 1: Clusters, 2: Groups

// 성능 통계
stat Nanite                    // Nanite 통계 표시
stat NaniteStreaming          // 스트리밍 통계

// 디버그 옵션
r.Nanite.MaxPixelsPerEdge 1   // 엣지당 최대 픽셀 (품질)
r.Nanite.ShowStats 1          // 화면에 통계 표시

// 폴백 확인
r.Nanite.FallbackRelativeError 1  // 폴백 메시 오차
                

💡 시각화 색상 의미

녹색: 적은 삼각형 (효율적)
노랑: 중간 삼각형 밀도
빨강: 많은 삼각형 (카메라 가까움 또는 고밀도)

C++에서 Nanite 통계 접근

                    C++
                    #include "Nanite/NaniteSceneProxy.h"

// Nanite 렌더링 통계 (엔진 내부용)
// 일반적으로 stat 명령이나 Unreal Insights 사용 권장

// GPU 프로파일링 마커
TRACE_CPUPROFILER_EVENT_SCOPE(MyActor_NaniteCheck);

void AMyActor::ProfileNaniteUsage()
{
    // Unreal Insights에서 확인
    // trace.start cpu,gpu,frame
}
                

05

메모리 및 스트리밍

Nanite 데이터의 저장과 로딩

                    디스크 vs 메모리
                    /*
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    NANITE DATA FLOW                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐   │
│  │  Disk/SSD   │ --> │   Memory    │ --> │     GPU     │   │
│  │  (Packed)   │     │  (Staging)  │     │  (Visible)  │   │
│  └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘   │
│                                                             │
│  디스크: 전체 Nanite 데이터 (압축됨)                        │
│  메모리: 스트리밍 대기 중인 클러스터                        │
│  GPU: 현재 프레임에 보이는 클러스터만                       │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/
                

스트리밍 설정

                    DefaultEngine.ini
                    ; Nanite 스트리밍 설정
[/Script/Engine.RendererSettings]
r.Nanite.Streaming.PoolSize=512       ; 스트리밍 풀 크기 (MB)
r.Nanite.Streaming.MaxPendingPages=128 ; 대기 페이지 수

; SSD 권장 - HDD에서는 스트리밍 지연 발생 가능
                

⚠️ SSD 권장

Nanite는 온디맨드 스트리밍에 의존합니다. SSD가 아닌 환경에서는 카메라 이동 시 팝인 현상이 발생할 수 있습니다.

SUMMARY

핵심 요약

Nanite — 가상화 지오메트리, 자동 LOD, GPU 기반 컬링
활성화 — Static Mesh Editor에서 Enable Nanite Support
적합한 용도 — 고폴리 환경 메시, 포토그래메트리, 프롭
제한사항 — 스켈레탈 메시, 투명 머티리얼, 모프 타겟 미지원
디버깅 — r.Nanite.Visualize, stat Nanite로 분석

PRACTICE

도전 과제

배운 내용을 직접 실습해보세요

실습 1: Nanite 메시 활성화 및 확인

RPG 오픈월드 환경 메시(바위, 건물, 절벽)를 임포트하고 Static Mesh Editor에서 Enable Nanite Support를 활성화하세요. C++에서 Mesh->NaniteSettings.bEnabled로 Nanite 상태를 확인하는 유틸리티 함수를 작성하세요.

실습 2: Nanite 시각화 디버깅

콘솔에서 r.Nanite.Visualize 1을 실행하고, Triangles/Clusters/Groups 모드를 전환하면서 오픈월드 지형의 클러스터 분포를 분석하세요. stat Nanite로 삼각형 수와 GPU 시간을 확인하세요.

심화 과제: Nanite 스트리밍 최적화

DefaultEngine.ini에서 r.Nanite.Streaming.PoolSize를 조정하고, 대규모 오픈월드에서 카메라 이동 시 팝인 현상이 줄어드는지 확인하세요. Unreal Insights의 trace.start cpu,gpu,frame으로 Nanite 렌더링 성능을 프로파일링하세요.