목차
CHAPTER 1 폴리곤 메쉬 ... 1
1.1 게임 제작 파이프라인 ... 2
1.2 폴리곤 메쉬 ... 5
1.2.1 폴리곤 메쉬 제작 ... 7
1.2.2 폴리곤 메쉬 표현 기법 ... 11
1.2.3 노멀 벡터 ... 15
1.3 모델 내보내기와 불러오기 ... 17
1.4 좌표계 ... 19
연습문제 ... 22
CHAPTER 2 정점 처리 ... 23
2.1 월드 변환 ... 24
2.1.1 아핀 변환과 동차 좌표 ... 25
2.1.2 월드 행렬 ... 28
2.1.3 오일러 변환 ... 32
2.1.4 노멀 벡터의 변환 ... 32
2.2 뷰 변환 ... 35
2.2.1 카메라 공간 ... 35
2.2.2 공간 이전과 뷰 행렬 ... 37
2.3 정점별 조명 ... 44
2.4 투영 변환 ... 44
2.4.1 뷰 프러스텀 ... 45
2.4.2 투영 행렬 ... 46
2.4.3 투영 행렬의 유도 ... 51
연습문제 ... 55
CHAPTER 3 래스터화 ... 57
3.1 클리핑 ... 57
3.2 원근 나눗셈 ... 58
3.3 좌표계 ... 60
3.4 뷰포트 변환 ... 64
3.4.1 3ds Max에서 OepnGL로-yz축 대칭 이동 ... 64
3.4.2 OepnGL에서 Direct3D로 - 반사 ... 66
3.4.3 OepnGL에서 Direct3D로 - 정점 재정렬 ... 68
3.5 스캔 변환 ... 70
3.6 스캔 변환 ... 74
3.7 응용 사례: 피킹 ... 79
3.7.1 월드 공간 광선 계산 ... 80
3.7.2 광선-물체 교차 검사 ... 86
연습문제 ... 92
CHAPTER 4 프래그먼트 처리와 출력 병합 ... 93
4.1 텍스처링 ... 93
4.1.1 텍스처 좌표 ... 93
4.1.2 표면 파라미터화 ... 96
4.1.3 텍스처 좌표에서 텍셀 주소로의 매핑 ... 98
4.2 출력 병합 ... 99
4.2.1 Z-버퍼링 ... 99
4.2.2 알파 블렌딩 ... 100
4.3 Z-컬링 ... 103
4.3.1 타일 기반 컬링 ... 103
4.3.2 응용 사례: 프리-z 패스 ... 106
연습문제 ... 106
CHAPTER 5 조명 및 쉐이더 ... 109
5.1 퐁 조명 모델 ... 110
5.1.1 디퓨즈 항 ... 110
5.1.2 스페큘러 항 ... 113
5.1.3 앰비언트 항 ... 115
5.1.4 발산광 ... 116
5.2 쉐이더와 쉐이딩 언어 ... 116
5.2.1 정점 및 프래그먼트 쉐이더 ... 117
5.2.2 하이레벨 쉐이딩 언어 ... 117
5.3 파이프라인에서의 조명 ... 119
5.3.1 정점별 조명 HLSL 프로그램 ... 120
5.3.2 정점별 조명과 프래그먼트별 조명 ... 122
5.3.3 프래그먼트별 조명 HLSL 프로그램 ... 124
5.4 전역 조명 ... 126
5.4.1 광선 추적법 ... 126
5.4.2 래디오시티 알고리즘 ... 131
연습문제 ... 134
CHAPTER 6 매개변수 곡선과 곡면 ... 135
6.1 매개변수 곡선 ... 136
6.1.1 베지어 곡선 ... 140
6.1.2 허밋 곡선 ... 142
6.2 응용 사례: 카메라 경로 ... 142
6.3 베지어 곡면 ... 145
6.3.1 겹선형 패치 ... 145
6.3.2 2차 베지어 패치 ... 149
6.3.3 3차 베지어 패치 ... 153
6.3.4 베지어 삼각형 ... 155
연습문제 ... 159
CHAPTER 7 쉐이더 모델 ... 161
7.1 쉐이더 모델 4와 기하 쉐이더 ... 161
7.2 응용 사례: 동적 파티클 시스템 ... 163
7.2.1 파티클을 위한 물리 기반 시뮬레이션 ... 163
7.2.2 불꽃놀이 시뮬레이션 ... 166
7.2.3 불꽃놀이 렌더링 ... 169
7.3 쉐이더 모델 5와 테쎌레이션 ... 171
7.4 응용 사례: PN-삼각형 ... 172
7.4.1 컨트롤 포인트 계산 ... 173
7.4.2 컨트롤 노멀 계산 ... 176
7.4.3 PN-삼각형 테쎌레이션 ... 179
연습문제 ... 181
CHAPTER 8 이미지 텍스처링 ... 183
8.1 텍스처 어드레싱 모드 ... 183
8.2 텍스처 필터링 ... 184
8.2.1 텍스처 확대 ... 186
8.2.2 텍스처 축소 ... 188
8.3 밉매핑 ... 189
8.3.1 밉맵 생성 ... 189
8.3.2 밉맵 필터링 ... 190
8.3.3 밉맵 필터링 설정 방법 ... 193
8.4 비등방형 필터링 ... 196
연습문제 ... 201
CHAPTER 9 범프 매핑 ... 203
9.1 하이트 필드 ... 204
9.2 노멀 매핑 ... 206
9.2.1 노멀맵 ... 206
9.2.2 노멀 매핑 알고리즘 ... 208
9.3 탄젠트 공간 노멀 매핑 ... 212
9.3.1 탄젠트 공간 노멀 매핑 알고리즘 ... 212
9.3.2 탄젠트 공간 계산 ... 216
9.4 노멀맵 제작 ... 218
9.5 패럴랙스 매핑 ... 221
9.6 변위 매핑 ... 224
연습문제 ... 229
CHAPTER 10 고급 텍스처링 기법 ... 231
10.1 환경 매핑 ... 231
10.1.1 큐브 매핑 ... 232
10.1.2 큐브맵 텍스처 좌표 계산 ... 234
10.1.3 동적 큐브 매핑 ... 235
10.2 라이트 매핑 ... 236
10.2.1 디퓨즈 라이트 매핑 ... 237
10.2.2 래디오시티 노멀 매핑 ... 238
10.3 쉐도우 매핑 ... 242
10.3.1 쉐도우 매핑 알고리즘 ... 243
10.3.2 쉐도우 매핑을 위한 쉐이더 코드 ... 248
10.3.3 쉐도우맵 필터링 ... 251
10.4 앰비언트 오클루전 ... 254
10.5 미뤄진 쉐이딩 ... 258
연습문제 ... 260
CHAPTER 11 캐릭터 애니메이션 ... 261
11.1 키프레임 애니메이션 ... 261
11.2 회전 ... 264
11.2.1 오일러 각의 보간 ... 264
11.2.2 쿼터니언 표현 ... 266
11.2.3 쿼터니언을 이용한 회전 ... 267
11.2.4 쿼터니언의 보간 ... 271
11.3 계층적 모델링과 공간 이전 ... 273
11.3.1 계층적 모델 ... 274
11.3.2 뼈 공간 이전 ... 276
11.3.3 월드 공간에서 뼈 공간으로 ... 278
11.4 기구학 ... 281
11.5 스키닝과 키프레임 애니메이션 ... 284
11.5.1 스키닝 ... 285
11.5.2 키프레임 애니메이션에서의 스키닝 ... 287
11.6 역기구학 ... 290
11.6.1 해석적 기법 ... 290
11.6.2 CCD 알고리즘 ... 292
연습문제 ... 295
CHAPTER 12 물리 기반 시뮬레이션 ... 297
12.1 페널티 기법 ... 298
12.2 충격량 기법 ... 300
12.2.1 충격량 ... 300
12.2.2 충격량 기반 충돌 해결 ... 302
12.3 충돌 검사 ... 305
12.3.1 바운딩 볼륨 및 계층 ... 307
12.3.2 삼각형 교차 검사 ... 311
연습문제 ... 313
References ... 315
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