게임수학 제 8 장 고급 렌더링.

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1 게임수학 제 8 장 고급 렌더링

2 고급 렌더링 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

3 텍스처 매핑 세부적인 묘사를 위해서는 삼각형의 크기를 매우 작게 해야 함  렌더링 시간이 너무 오래 걸림
폴리곤 모델링을 간단히 하고 모델 위에 그림을 입혀서 세부적인 디테일을 표현  텍스처 매핑 텍스처: 텍스처 매핑에 사용되는 이미지 텍셀(texel): 텍스처의 가장 작은 이미지 단위 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

4 텍스처 매핑 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

5 텍스처의 종류 1D 텍스처 2D 텍스처 Ex) 높이가 1픽셀이고 폭이 텍스처의 길이를 결정 2006-11-07
게임수학 - 제8장 고급 렌더링

6 텍스처의 종류 3D 텍스처 볼륨 렌더링 분야 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

7 텍스처 좌표 일반적인 좌표계와 구분하기 위해 s, t 좌표계 사용 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

8 환경맵을 이용한 반사 효과 Environment Mapping (환경 매핑) 물체에 주변 환경이 반사되어 나타나는 효과
물체의 주변이 물체로부터 무한대 거리에 있다고 가정하고 주변 환경을 이미지로 구성하여 매핑 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

9 환경맵을 이용한 반사 효과 입방체 텍스처 매핑 Cube Mapping 3D 텍스처 좌표를 이용 (텍스처 좌표  벡터)
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10 환경맵을 이용한 반사 효과 입방체 텍스처 매핑 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

11 환경맵을 이용한 반사 효과 입방체 텍스처 매핑 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

12 환경맵을 이용한 반사 효과 입방체맵 생성 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

13 환경맵을 이용한 반사 효과 반사 벡터 계산 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

14 환경맵을 이용한 반사 효과 환경맵을 위한 가정 물체로부터 무한히 멀리 있는 배경을 가정
오목한 물체보다는 볼록한 물체에 적용하는 것이 좀더 현실감있게 보임 거울과같은 평평한 반사면에는 부적합 물체의 주변 환경에 대한 반사 효과만 가능 예를 들어 다른 물체가 반사되는 효과는 실시간에 렌더링하기엔 많은 시간이 걸린다. 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

15 환경맵을 이용한 굴절 효과 투명하게 꾸물거리는 효과 게임상의 스텔스 유닛이나 유리로 된 물체 등을 실감나게 표현
예) 스타크래프트의 다크템플러, 옵저버, 레이스 반사 효과: 입사 벡터가 표면에 반사되어 생성된 반사 벡터를 텍스처 좌표로 사용 굴절 효과: 입사 벡터가 표면에 굴절하면서 물체를 관통하여 생성된 굴절 벡터를 텍스처 좌표로 사용 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

16 환경맵을 이용한 굴절 효과 스넬의 법칙 (굴절 벡터 계산) 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

17 환경맵을 이용한 굴절 효과 굴절 효과를 위한 환경맵 적용 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

18 환경맵을 이용한 굴절 효과 실제 굴절 효과만으로 투명 효과를 표현하기 어려움 프레넬 효과
빛이 두 매질이 맞닿아 있는 경계에 이르면 일부는 반사되고 일부는 굴절되는 현상 실제로는 단순화된 프레넬 방정식을 사용 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

19 환경맵을 이용한 굴절 효과 분광 효과 빛의 파장에 따라 굴절량이 다르다 빛이 분리되는 듯한 현상 2006-11-07
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20 범프맵 표면 법선 정보를 담고 있는 하나의 텍스처 울퉁불퉁한 표면상의 광원 효과 표현 2006-11-07
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21 범프맵 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

22 범프맵 기하적인 복잡성을 증가시키지 않고 고수준의 시각 효과를 얻을 수 있다.
상세한 표면 정보를 모델의 기하적 정보에 담지 않고 하나의 텍스처로 표현  똑같은 기하적 구조를 갖는 캐릭터 모델을 사용하여 범프맵만 바꿔가며 다양한 효과 발생 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

23 범프맵 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

24 범프맵 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

25 범프맵 법선맵 일반 RGB 텍스처의 경우 0~1.0의 값 법선의 경우 -1.0 ~ 1.0의 값
법선 벡터의 값을 0 ~ 1.0의 값으로 변환하여 저장 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

26 범프맵 높이맵으로부터의 법선맵 생성 실제로 모델러가 법선맵을 작성하기는 어려움
색상으로 표현된 높이 정보를 갖고 법선을 계산하는 프로그램 사용 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

27 범프맵 법선 벡터 계산 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

28 범프맵 법선맵 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

29 범프맵 광원 벡터와의 내적을 적용한 범프맵 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

30 카툰 렌더링 NPR (Non-Photorealistic Rendering)의 일종
밝은 영역을 위한 것과 어두운 영역을 위한 두 개의 색상값을 갖고 분산광 성분을 표현 전반사 성분은 물체의 가장 밝은 곳을 표현하기 위한 하나의 색상으로 표현 물체를 만화처럼 보여주기 위해 굵은 외곽선을 추가 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

31 카툰 렌더링 분산 성분의 표현 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

32 카툰 렌더링 분산 성분의 표현 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

33 카툰 렌더링 전반사 성분 분산 성분을 다루는 것과 유사 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

34 카툰 렌더링 외곽선 그리기 물체의 외곽선을 찾아 외곽선 색상으로 렌더링 게임수학 - 제8장 고급 렌더링

35 카툰 렌더링 기본 렌더링 결과 게임수학 - 제8장 고급 렌더링