MM_Water — Water Surface Master Material

UE5 · Material Graph · Master Material · Material Instance

MM_Water

반대 방향으로 이동하는 두 노멀 레이어가 교차하는 지점에서 스파클이 생성된다.
이 교차 패턴이 물결이고, 굴절이고, 빛이다. 시스템 전체가 이 원리에서 파생된다.

물결 · 굴절 · 반짝임 · 투명도를 하나의 마스터 머티리얼로. 각 역할을 독립 블록으로 격리해 인스턴스마다 개별 조정.

반대 방향 이동 → 교차 마스크 → Sparkle BlendAngleCorrectedNormals Distance(NormalXY) · Power(3720) SkyAtmosphereLightDirection PixelNormalWS · Depth Fade

01 / CORE MECHANIC

핵심 — 교차가 빛을 만든다

왜 두 레이어를 반대 방향으로 움직이는가 · 교차 지점이 스파클 소스인 이유 · 전체 시스템이 이 원리에서 파생된다

NormalA (+방향) × NormalB (−방향) → 교차 지점에서 스파클 발생

파란 선 = NormalA (우측이동) · 청록 선 = NormalB (좌측이동) · 흰 발광 = 두 마루가 겹치는 교차 지점

핵심 원리 — NormalA와 NormalB를 서로 반대 방향으로 이동시키면 두 파동이 수면 위를 마주 보며 진행한다. 두 파동의 마루(crest)가 공간적으로 겹치는 순간, BlendAngleCorrectedNormals로 합성된 노멀은 수직(Z+) 방향에 가까워진다. Sparkle 블록은 이 수직에 가까운 지점을 Distance(NormalXY)로 읽어 스파클 마스크 소스로 사용한다. 스파클의 위치는 태양이 아니라 두 파동의 교차가 결정한다. 태양은 교차 지점들 중 어느 방향에 있는 것을 보여줄지 걸러내는 필터일 뿐이다.

①

NormalA (+방향) vs NormalB (−방향) — 반대 방향 이동

Water SpeedA는 (+X, +Y) 방향, Water SpeedB는 (−X, −Y) 방향으로 설정한다. 두 파동이 서로 마주 보며 진행하기 때문에 각 파동의 마루가 공간상 어딘가에서 반드시 겹치는 순간이 발생한다. 방향이 같으면 두 레이어는 단순히 중첩될 뿐이고 이동하는 교차 패턴이 생기지 않는다.

Water SpeedA (+X, +Y) ←——→ Water SpeedB (−X, −Y)

②

교차 지점에서 합성 노멀이 수직에 가까워진다

두 파동의 마루가 겹치는 지점에서 보강 간섭이 일어난다. 각 레이어의 기울기가 서로 상쇄되며 BlendAngleCorrectedNormals 합성 결과의 XY 성분이 작아지고 Z(수직) 성분이 상대적으로 커진다. 반대로 마루와 골이 겹치는 지점은 XY 성분이 커진다.

두 마루 겹침 → XY↓ Z↑ → Distance(NormalXY) 작아짐 → 스파클 조건 충족

③

속도 차이 → 교차 지점이 수면 위를 이동한다

NormalA(0.15)와 NormalB(0.10)의 속도 차이 때문에 교차 지점은 제자리에 고정되지 않고 수면 위를 계속 이동한다. 이것이 스파클이 한 지점에 고정되지 않고 물결처럼 흘러다니는 이유다. 두 속도가 같으면 교차 패턴이 정적으로 고정되어 스파클이 같은 자리에서만 점멸한다.

속도 차이 (0.15 − 0.10) × 반대 방향 → 교차 지점의 연속 이동

④

Distance → Power(3720) → × Directional Dot — 교차 추출 후 태양 방향 필터

Sparkle 블록은 합성 노멀 XY를 Distance로 읽어 교차 강도를 수치화하고, Power(Sharpen 3720)으로 가장 완벽하게 겹치는 순간만 통과시킨다. 그다음 SkyAtmosphereLightDirection Dot Product 마스크를 곱해, 추출된 교차 지점들 중 태양을 향하는 면만 Emissive Color로 출력한다.

Distance(NormalXY) → × Scatter → Power(3720) → × Directional Dot → Emissive

스파클 위치 결정

파동 교차

NormalA/B 반대 방향 이동의 보강 간섭 지점

스파클 방향 필터

태양 방향

SkyAtmosphereLightDirection Dot Product

교차 추출 함수

Power(3720)

완벽한 교차 순간만 통과 — 나머지는 0으로

전체 데이터 흐름 — 교차 메커니즘을 중심으로

제목 1	제목 2
셀	셀

02 / NORMAL SYSTEM — 물결 레이어 설계

반대 방향 이동 + 이중 레이어 구현

반대 방향 설정이 교차 패턴의 출발점 · 파라미터 차이가 패턴의 복잡도와 이동 속도를 결정

NormalA — 잔물결

Tiling 1024 · Speed 0.15 · 방향 (+X, +Y) → 우측

높은 타일링으로 촘촘한 파동, 빠른 속도, 양의 방향으로 이동. BumpOffset 파임이 강하다(−0.1).

NormalB — 너울

Tiling 512 · Speed 0.10 · 방향 (−X, −Y) ← 좌측 반대

낮은 타일링, 느린 속도, NormalA와 반대 방향. 반대 방향 설정이 교차 패턴을 만드는 핵심이다.

파라미터	NormalA	NormalB	설계 이유
이동 방향	(+X, +Y)	(−X, −Y) 반대	이 시스템의 핵심. 반대 방향이어야 교차 지점이 생긴다. 같은 방향이면 단순 중첩이고 이동하는 교차 패턴이 발생하지 않는다.
Tiling	1024	512	2배 주파수 차이. 잔물결과 너울의 공간적 규모를 분리해 교차 패턴의 복잡도를 높인다.
애니메이션 속도	0.15	0.10	속도 차이가 있어야 교차 지점이 제자리에 고정되지 않고 수면 위를 이동한다.
BumpOffset HeightRatio	−0.1	−0.04	음수 = 표면 아래로 파임(시차 착시). 잔물결은 파임이 강하고, 너울은 완만하다.

UV — Absolute World Position 기반

오브젝트 로컬 UV 대신 월드 공간 XY 좌표를 타일링 값으로 나눠 UV를 계산한다. 오브젝트의 크기·위치가 바뀌어도 물결 밀도가 월드 기준으로 일정하게 유지된다. 분수(소형)와 연못(대형)에 같은 머티리얼을 적용해도 물결 스케일이 동일하다.

BlendAngleCorrectedNormals — 교차 지점의 노멀 합성

단순 Add는 벡터 길이를 초과시켜 노멀을 왜곡한다. BlendAngleCorrectedNormals는 두 노멀의 XY를 회전 합성 방식으로 더해 결과 벡터 길이를 1로 유지한다. 교차 지점에서 XY 성분이 줄고 Z 성분이 커지는 것이 스파클 메커니즘의 수학적 기반이다.

03 / SPARKLE — 스파클 마스크

교차 지점 추출 → 태양 방향 필터 → 발광

Distance(NormalXY)가 교차 강도를 수치화 · Power(3720)이 완벽한 교차만 선별 · Directional Dot이 태양 방향을 거른다

교차 마스크 → Power(3720) → × Directional Dot(태양) → Emissive

노란 점 = SkyAtmosphereLightDirection · 흰 발광 = 교차 지점 중 태양 방향만 통과한 것

스파클 위치를 결정하는 것

교차

NormalA/B 보강 간섭 지점. 합성 노멀 XY Distance가 0에 가까운 곳. 속도 차에 따라 수면 위를 이동한다.

스파클 방향을 거르는 것

태양

SkyAtmosphereLightDirection Dot Product. 교차 지점 중 태양을 향하는 면만 통과. 태양이 움직이면 보이는 분포가 달라진다.

8단계 파이프라인

단계	노드	파라미터	역할
①	SkyAtmosphereLightDirection	—	태양 방향 벡터 실시간 획득. 위치가 아닌 방향 필터로만 작동한다.
②	Dot Product (PixelNormalWS)	—	태양과 픽셀 노멀의 코사인 → Directional Dot 마스크. 최종 단계에서 교차 마스크와 곱해진다.
③	Mask(R) / Mask(G)	—	교차 마스크 추출 시작. 합성 노멀의 XY 채널 분리. 교차 지점에서 이 값이 작다.
④	Distance	—	NormalXY 벡터의 길이. 파동 교차 지점일수록 0에 가깝다. 이 값이 스파클 마스크의 소스다.
⑤	Multiply	Scatter 10.0	거리 값 증폭. 높이면 완벽하지 않은 교차도 반응하고, 낮추면 가장 정확한 교차만 반응한다.
⑥	Power	Sharpen 3720.0	핵심. 0.99³⁷²⁰ ≈ 0. 교차가 거의 완벽한 순간만 살아남는다.
⑦	Saturate → × Directional Dot	—	교차 지점 중 태양 방향을 향하는 면만 남긴다.
⑧	× Sparkle Color → × Intensity	Color(1,1,1,1) · Intensity 10.0	색상 적용 후 Emissive Color로 출력. Bloom 연동.

Power(3720) 수학 — 0.99³⁷²⁰ ≈ 9.7e⁻¹⁷ (사실상 0), 0.999³⁷²⁰ ≈ 0.024, 0.9999³⁷²⁰ ≈ 0.69. Distance(NormalXY)가 거의 0인 — 두 파동이 거의 완벽하게 겹치는 — 순간만 스파클로 살아남는다.

04 / REFRACTION — 굴절

같은 노멀로 굴절을 자동 동기화

교차 패턴이 반영된 합성 노멀을 PixelNormalWS로 그대로 사용 · 별도 텍스처·동기화 불필요

교차 패턴과의 연결 — Refraction 블록은 S2에서 만든 동일한 합성 노멀을 PixelNormalWS로 읽는다. 반대 방향 파동의 교차 패턴이 이미 포함된 값이므로, 물결이 움직이면 굴절도 같이 움직인다. 별도 텍스처 없이 자동 동기화된다.

구현 방식	물결 동기화	가장자리 안정성	강도 제어
노멀 텍스처 → Refraction 직결	수동 필요	보통	어려움
Index of Refraction (IOR)	별도 관리	가장자리 아티팩트	IOR 수치로만
PixelNormalWS 채택	자동	안정적	Strength 파라미터

PixelNormalWS → FlattenNormal(왜곡 억제) → × Refraction_Strength(기본값 0.0) → Refraction 핀(Pixel Normal Offset 모드). 기본값 0으로 꺼진 상태에서 시작하고, 수심이 있는 오브젝트에서만 활성화한다.

05 / BASECOLOR & OPACITY — 색과 투명도

수심 기반 색상·투명도 전환

Depth Fade 공통 Alpha · WaterA/B Lerp · OpacityA/B Lerp · 같은 기준으로 동시 전환

Depth Fade는 SceneDepth − PixelDepth의 차이를 FadeDepth(기본 100cm)로 정규화해 0→1 마스크를 만든다. 이 마스크 하나를 WaterA/B Color Lerp와 OpacityA/B Lerp 두 곳에 동시 입력해 같은 수심 기준으로 색과 투명도가 함께 전환된다. OpacityA 0.5(얕음·반투명) → OpacityB 0.0(깊음·완전 투명).

06 / BLOCK STRUCTURE & SETTINGS

블록 구성 · 머티리얼 세팅 · 인스턴스 파라미터

4개 Comment 블록 단일 책임 · 블록 간 격리 · 인스턴스 파라미터 그룹

NormalA — 잔물결

방향 (+X,+Y) · Tiling 1024 · Speed 0.15

양의 방향으로 이동. NormalB와 반대 방향으로 설정해야 교차 패턴이 발생한다. AbsWorldPos UV → Panner → Texture Sample → BumpOffset(−0.1) → Texture Bombing → FlattenNormal.

→ BlendAngleCorrectedNormals로 NormalB와 합성 → 교차 지점 생성

NormalB — 너울

방향 (−X,−Y) 반대 · Tiling 512 · Speed 0.10

NormalA와 반대 방향으로 이동. 이 반대 방향 설정이 전체 스파클 메커니즘의 출발점이다. 동일한 파이프라인 구조, 다른 파라미터로 너울 주파수를 생성한다.

→ BlendAngleCorrectedNormals로 NormalA와 합성 → 교차 지점 생성

Water Normal Refraction

Comment Block · Refraction 핀

합성 노멀의 PixelNormalWS를 FlattenNormal 억제 후 Refraction_Strength 곱해 출력. 기본값 0. 교차 패턴이 자동으로 굴절에 반영된다.

PixelNormalWS → FlattenNormal → × Strength → Pixel Normal Offset

Directional Dot / Sparkle Mask

Comment Block · Emissive Color 핀

합성 노멀 XY의 Distance를 교차 마스크 소스로 사용. Scatter × Power(Sharpen)로 완벽한 교차만 추출. Directional Dot으로 태양 방향 필터 적용 후 Emissive 출력.

Distance(NormalXY) → Power(3720) → × Directional Dot → Emissive

BaseColor & Opacity

Comment Block · Base Color + Opacity 핀

Depth Fade 공통 Alpha로 WaterA/B Color와 OpacityA/B를 동시에 Lerp. 같은 수심 기준으로 색과 투명도가 함께 전환된다.

DepthFade Alpha → Lerp(Color) + Lerp(Opacity) → 동시 전환

Texture Bombing

NormalA / NormalB 내부 공통

UV 공간을 랜덤 셀로 분할해 타일링 반복 패턴 제거. Flatness 0.1 · Is Normalmap On. 두 레이어 모두 적용해 교차 패턴의 시각적 자연스러움을 높인다.

Cell 분할 → 랜덤 UV 오프셋 → 경계 블렌딩

머티리얼 세팅

항목	설정값	이유
Blend Mode	Translucent Grey Transmittance	반투명 수면 + 배경 투과. 밝기 기반 그림자 투과율로 수면에서 그림자가 지나치게 진해지는 현상을 완화한다.
Shading Model	Default Lit	표준 조명 반응.
Refraction Model	Pixel Normal Offset	화면 가장자리 아티팩트 없음. Refraction_Strength로 직관적 강도 제어.
Two Sided	Off	수면 메시는 단면.
Cast Ray Traced Shadows	On	레이트레이싱 그림자 지원.

인스턴스 파라미터 그룹

Normal / Water SpeedA (+방향) Normal / Water SpeedB (−방향) Normal / Tiling A · Tiling B Refraction / Refraction_Strength Sparkle / Scatter · Sharpen · Color · Intensity Color / WaterA · WaterB · OpacityA · OpacityB · FadeDepth

07 / SUMMARY

핵심 설계 결정 정리

모든 설계가 반대 방향 교차 메커니즘에서 파생된다

핵심 설계 결정

핵심 — 반대 방향 이동 → 교차 → 스파클

NormalA(+방향)와 NormalB(−방향)를 반대로 이동시켜 보강 간섭 교차 지점을 만든다. 합성 노멀 XY가 작아지는 그 지점을 Distance → Power(3720)이 스파클로 추출한다. 태양은 위치가 아닌 방향 필터로만 작동한다.

속도 차이 → 교차 지점의 이동

NormalA(0.15)와 NormalB(0.10)의 속도 차이가 교차 지점을 수면 위에서 계속 이동하게 만든다. 스파클이 고정되지 않고 흘러다니는 이유다. 속도가 같으면 교차가 고정된다.

AbsWorldPos UV — 크기 무관

월드 공간 기반 UV로 오브젝트 크기·위치와 무관하게 물결 밀도가 일정하다.

PixelNormalWS — 굴절 자동 동기화

교차 패턴이 반영된 합성 노멀을 굴절에도 그대로 사용. 물결과 굴절이 별도 관리 없이 항상 같은 움직임을 갖는다.

Power(3720) — 완벽한 교차만 통과

극단적인 지수로 Distance가 거의 0인 순간만 살아남는다. 낮추면 스파클이 번지고, 높이면 가장 완벽한 교차 순간에만 날카롭게 발생한다.

블록 단일 책임 — 간섭 없는 수정

4개 Comment 블록이 각자 하나의 출력만 담당. 어느 블록을 수정해도 다른 블록에 영향이 없다.

이 머티리얼의 모든 설계는 하나의 원리에서 출발한다 — 두 노멀 레이어를 반대 방향으로 이동시켜 교차 지점을 만들고, 그 교차 지점을 마스크 소스로 사용한다. 물결은 교차의 움직임이고, 굴절은 그 노멀을 그대로 사용하며, 스파클은 교차가 가장 완벽한 순간에 발생한다. 태양은 스파클의 위치가 아닌 방향을 결정하는 필터다.