Parallel Mapping 정광일 11.12.06.

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1 Parallel Mapping 정광일

2 우선 용어부터… Bump Mapping Dot3 Bump Mapping Normal Mapping(epic)
Poly Bump Mapping(Crytek) Parallax Mapping Parallax Occlusion Mapping Relief Mapping 완전 많아 –ㅁ-;;;

3 개념부터 챙기자. 표면의 디테일을 향상시키기 위한 이미지 기반 테크닉 평평한 평면을 굴곡이 있는 것처럼 보이게 하는 것이 목표
벽, 사람, 특정 재질의 표면을 표현하기에 적합 이미지 기반 테크닉 : 실제 지오메트리를 생성하지 않고 텍스쳐를 사용하여 낮은 비용으로 더욱 보기 좋은 결과를 내는 것이 목표.

4 시차 매핑 샘플.(DX9)

5 실제론 평평하다.

6 잠깐!! 결국 시차 매핑은 범프 매핑의 단점을 보안한 개량형. 시차 매핑을 바로 설명하기에 앞서서 범프 매핑부터 살펴보자.

7 이론을 따져 보자면.. 입체감을 주는 요인으로 음영에 주목. 음영이란 즉 라이팅의 결과. 라이팅 계산에 필요한 요소
시점벡터, 조명벡터, 법선벡터 따라서 표면의 노말이 주어진다면, 음영을 계산 할 수 있다. 이렇게 해서 만들어진 것이 “범프 매핑!!”

8 그림으로.. 일반적으로 평면의 노말은 아래와 같겠지만, 만약 노말이 다양하게 주어진다면,

9 범프 매핑 샘플.

10 범프 매핑 준비물. 일반 디퓨즈맵과, 노말맵

11 하지만 단점이 존재…

12 그림으로.. 시선 오차가 생김. 가상의 요철선 폴리곤 평면 진짜 처럼 보이려면, 이 위치의 텍셀을 사용해야한다. 범프 매핑에서
사용하는 텍셀 위치

13 단점은 아이디어로.. 범프 매핑의 단점은 굴곡을 표현하지만, 굴곡의 높이는 고려하지 않는다.
따라서 표면의 높이값을 추가하여 더욱 정확하게 텍셀을 참조하자. 포인트는 높이와, 텍스쳐의 UV가 변경됨. “시차 매핑” 이라고 명명 시선과 요철의 교차 지점을 찾는 알고리즘에 따라 다양한 변형 기법 등장.

14 시차 매핑 개념도 시선 E * 추정에 기반한 오차 수정 h x E.xy 높이값 h 폴리곤 평면 시차 매핑 결과 참조할 될 텍셀
범프 매핑에서 사용하는 텍셀 위치

15 시차 매핑의 단점들. 교차 위치를 추정에 근거하여 계산 요철의 변화가 심할 경우 교차점이 많이 어긋남.

16 시차 차폐 매핑 높이맵에서 깊이맵으로 양각 -> 음각 중요 판정 알고리즘 폴리곤 면부터 점진적으로 조사점 이동
조사점 위치에서 높이맵과 높이 비교 높이가 높으면 계속 진행 높이가 낮으면 교차 발생

17 시차 차폐 매핑 개념도 시선 깊이맵 실제 교차 지점을 찾는 것이 목표 판정 시작 -> 점진적 이동 폴리곤 평면
깊이 : 0 깊이맵 깊이 : 1 실제 교차 지점을 찾는 것이 목표

18 시차 차폐 매핑.

19 셀프 쉐도우. 동일한 판정 알고리즘으로 광원의 차폐 판정 교차 발생 지점에서 광원 방향으로 점진적으로 조사점 이동
조사점 위치에서 높이맵과 높이 비교 높이가 높으면 광원이 차폐되었음. 높이가 낮으면 계속 진행 한번도 충돌하지 않았다면 해당 교차 지점은 광원이 차폐되지 않았음. 광원의 차폐 판정 차폐 발생시 그림자 생성.

20 셀프 쉐도우. 시선 폴리곤 평면 깊이 : 0 깊이맵 깊이 : 1 광원이 차폐되지 않음.

21 셀프 쉐도우. 시선 폴리곤 평면 깊이 : 0 깊이맵 깊이 : 1 광원 차폐됨. 즉 그림자

22 교차 판정 알고리즘들 이진 탐색 선형 탐색 선형 + 이진 탐색 몇몇 큰 객체들이 무시될 수 있음.
요철이 작을 경우 무시되고 지나칠 수 있음 선형 + 이진 탐색 정확도 향상을 위해 선형 탐색 후 이진 탐색 수행

23 교차 판정 알고리즘 이진 탐색 (좌) 선형 탐색 (우)

24 아직도 부족한..

25 기타 대안책 원뿔 스텝 매핑(CSM) 완화된 원뿔 단계매핑(RCSM) Displacement Mapping

26 레퍼런스 http://allosha.tistory.com DirectX SDK Sample
GPU Gems 3. Chapter 18 Real-Time Relief Mapping on Arbitrary Polygonal Surfaces