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그래픽 프로그래밍에서는 두 가지 처리장치가 작동한다. 하나는 GPU이고 또 하나는 CPU이다. 이들은 병렬로 작동 하지만, 종종 동기화가 필요하다. 하지만 최적의 성능을 위해서는 동기화를 최소화하여야 한다. 동기화는 한 처리 장치가 작업을 마칠 때까지 다른 한 장치가 놀고 있어야 함을 의미하며, 성능에 바람직하지 않다. CPU에는 명령 대기열(Command Queue)가 하나 있다. CPU는 그리기 명령들이 담긴 명령 목록(Command List)을 Direct3D API를 통해서 그 대기열에 제출한다. 여기서 중요한 점은, 일단 Command List의 명령들을 제출했다고 해도, 그 명령들이 GPU에서 즉시 실행하는 것은 아니라는 점이다. GPU가 처리할 준비가 되어있어야 비로소 실행되기 시작한다. 즉..

"DirectX 12를 이용한 3D 게임 프로그래밍 입문" 도서의 연습문제 입니다. 1.다음 정점 구조체를 위한 D3D12_INPUT_ELEMENT_DESC 배열을 작성하라. struct Vertex2 { XMFLOAT3 Pos; XMFLOAT3 Tangent; XMFLOAT3 Normal; XMFLOAT2 Tex0; XMFLOAT2 Tex1; XMFLOAT4 Color;//본문에서는 XMCOLOR지만, 편의를 위해 XMFLOAT4로 변경(XMCOLOR=>ARGB, Direct::Color=>RGBA) }; 해답: mInputLayout = { { "POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D12_INPUT_CLASSIFICATION_PER_VERTEX_..

테셀레이션은 주어진 메시의 삼각형들을 더 잘게 쪼개서(세분) 새로운 삼각형들을 만드는 과정을 말한다. 이렇게 세분화하면서 원래 메시에 없는 세부적인 특징을 만들어 낼 수 있다(아래 그림 참고). 테셀레이션은 여러가지의 장점이 있다. 1. 카메라와의 거리에 따라 디테일의 정도를 조절하는 세부 수준(Level-Of-Detail; LOD) 메커니즘을 구현 할수 있다. 이렇게 하면 관찰자가 가깝게 보는 부분만 세부묘사가 들어가 더 많은 삼각형을 효율적으로 사용 가능하다. 2. 메모리에는 저-다각형(Low-Poly) 메시를 담아둬서 메모리를 절약하고 필요할 때만 즉석으로 세분화하여 효율적으로 메모리를 관리할 수 있다. 3. 애니메이션이나 물리 처리 같은 연산들은 Low-Poly메시에서 수행하여 계산량을 줄이고, ..

카메라의 요소에는 위치와 방향만 있는 것이 아니다. 바로 카메라에 보이는 공간, 바로 절 두체(Frustum; 각뿔대, 끝이 잘린 사각뿔)에 대해 정의해야 한다. 3차원 장면을 2차원의 이미지로 표현하려면, 절두체 안에 있는 3차원 기하구조를 2차원 투영 창으로 투영해야 한다. 이때 3차원의 요소를 2차원의 투영 이미지에서 표현하는 방법 중 하나는 바로 "원근감"이다. 원근감을 나타내기 위해서는 투영을 하나의 소실점을 만들어서 절두체 모양으로 해야 하는데, 이때의 투영을 원근 투영(Perspective Projection)이다. 원근 투영은 아래 그림처럼 표현된다. 3차원 기하구조의 한 정점에서 시점(Eye Point)으로의 직선을 정점의 투영선(line of projection)이라고 한다. 원근 투영..

3차원 장면의 2차원 이미지를 만들어 내려면 장면에 가상의 카메라를 배치해야 한다. 그 카메라는 World에서 관찰자에게 보이는 영역을 결정한다. 그 영역이 바로 응용 프로그램이 2차원 이미지로 만들어서 화면에 표시할 영역이다. 아래 그림에서 나온 것처럼 이런 가상 카메라에 local좌표계를 부여한다고 치자. 이 좌표계는 시점 공간(Eye Space)이나 카메라 공간(Camera Space)라고 부르는 시야 공간(View Space)을 정의한다. 카메라는 이 시야 공간의 Local 좌표의 원점에 놓여서 양의 z 축을 바라본다. x축은 카메라의 오른쪽, y는 카메라의 위쪽 방향이다. 렌더링 파이프라인 후반부 단계들에서는 장면의 정점들을 World 공간이 아니라 이 시야 공간을 기준으로 서술하는 것이 편한 ..

행렬식은 정방 행렬을 입력받아서 실숫값을 출력하는 특별한 함수다. 정방 행렬 A의 행렬식을 det A로 표기한다. 기하학적으로 행렬식이 3차원 입체의 부피와 관련이 있다는 점과 행렬식이 선형 변환 하에서 그 부피가 변하는 방식에 대한 정보를 제공한다는 점을 증명하는 것이 가능하다. 또한 행렬식은 크라메르의 법칙(Cramer's rule)을 이용해서 1차 연립방정식을 푸는 데에도 쓰인다. 또한 행렬식은 역행렬의 가능 여부를 손쉽게 판단할 수 있다는 것도 중요하다. 일단. 행렬식을 알아보기전에 소행렬 개념을 알아야한다. n x n 행렬 A가 주어졌을 때, 그 소행렬(Minor Matrix) Aij는 i번째 행과 j번째 열을 삭제해서 나온 (n-1) x (n-1) 행렬이다. 예: 다음 행렬의 소행렬 A11, ..

비례(Scaling) 변환은 물체의 크기를 바꾸는 효과를 낸다. 다음은 비례 변환의 정의다. S(x, y, z) = (sxx, syy, szz) 이 변환은 좌표계를 기준으로 하여 벡터를 x축으로 sx 단위, y축으로 sy 단위, 그리고 z 축으로 sz단위만큼 비례한다. 그럼 이 S가 실제로 하나의 선형 변환임을 증명해보자. $$S(u+v) = (s_x(u_x + v_x),\ s_y(u_y + v_y),\ s_z(u_z + v_z))\\ =(s_xu_x + s_xv_x,\ s_yu_y + s_yv_y,\ s_zu_z + s_zv_z)\\ = (s_xu_x,\ s_yu_y,\ s_zu_z) + (s_xv_x,\ s_yv_y,\ s_zv_z) \\ =S(u) + S(v)$$ $$S(ku) = (s_xku_x,..