2024/04 13

[OpenGL] VRAM와 VBO(Vertex Buffer Objects)

VBO(Vertex Buffer Objects)란?VBO는 그래픽스에서 사용되는 데이터를 어디에 저장하는 것이 좋을까에서부터 시작된다. 그래픽스 프로그램에서는 그래픽 카드에 있는 GPU에서 돌아가는 Vertex Shader에다 메모리가 전달되어 수행한다.즉 메인인 메모리인 Ram에 있던 데이터가 데이터버스를 통해 GPU로 흘러가야 Vertex Shader에서 실행되게된다. 하지만 1초에 30~60번의 그림을 그리기위해 그때마다 메인 메모리에 있던 데이터가 GPU를 향해서 전송되어 그림을 그리게 된다면 그래픽 프로그램에서는 오브젝트의 위치가 변경 되더라도 사실상 같은 모양을 반복해서 그리는 경우가 많게된다. 그래서 기존에 매번 데이터를 보내는 것보다 그러지 말고 그래픽 카드에도 별도의 메모리(VRAM 혹은..

OpenGL 2024.04.18

[OpenGL] lerp와 slerp

lerp와 slerp모두 부드러운 움직임을 표현하기 위해 사용된다. 하지만 lerp같은 경우 선형 보간으로 직선으로 보간하기 때문에 오일러각을 이용한 회전같은 부분에서 부드럽지 않는 문제가 발생한다. 따라서 quaternion을 사용하여 구면 선형 보간을 이용하면 회전과같은 애니메이션 처리에 더 부드럽게 처리가 가능하다. lerp와 slerp를 구분하여 사용하는 이유는 각각의 보간 방법이 다른 종류의 데이터에 대해 적합하기 때문입니다. 선형 보간(lerp)의 용도: 선형 보간은 두 값 사이를 직선으로 보간합니다. 따라서 주로 선형적인 변화를 필요로 하는 경우에 사용됩니다. 위치, 크기, 색상 등과 같이 선형적인 특성을 갖는 데이터의 보간에 적합합니다. 예를 들어, 오브젝트의 위치나 크기를 부드럽게 변화시..

OpenGL 2024.04.18

[OpenGL] Transformation(Scaling, rotation, translation)의 결합 순서

※Scaling -> Rotation -> Translation 순서로 오브젝트를 변화하는 것이 가장 좋은 방법이다. Scaling(확대/축소), Rotation(회전), Translation(이동)의 순서는 변환들이 적용되는 순서를 나타냅니다. 일반적으로 변환 순서는 중요한 역할을 합니다. 이 세 가지 변환을 순서대로 적용하는 이유는 다음과 같습니다:Scaling(확대/축소):먼저 Scaling을 적용하는 것은 객체의 크기를 조절하기 위해 기준을 설정하는 단계입니다. Scaling을 적용하기 전에 객체의 크기를 결정하고, 그 크기를 기준으로 나머지 변환을 적용할 수 있습니다.Rotation(회전):Scaling 이후에 Rotation을 적용하는 것은 객체의 크기를 변경하지 않고도 회전할 수 있도록 하기..

OpenGL 2024.04.18

[OpenGL] 오일러 앵글 Euler angle

오일러 앵글 임의의 좌표를 그려 회전한다면 다양한 각도를 만들 수 있지만 1개의 좌표축을 사용한다면 절대 못 만드는 각도가 존재하게 된다. 하지만 비교적 간단한 행렬식이 나타난다. 이런 특정좌표축 1개를 사용한 문제를 해결하기 위해 좌표축 중심의 3D rotation x,y,z를 차례로 사용하여 모든 각도를 표현하는 방식을 Euler rotation이라고 하며 x, y, z를 rotation한 3가지 각도를 Euler Angle이라고 한다(세타1, 세타2, 세타3) x, y ,z를 회전하는건 순서와 상관없지만 순서가달라지면 결과값도 달라진다. 행렬식은 반대 순서로 적용 : p' = z * y * x * p Euler angle의 결과값은 unique하지 않는다 이뜻은 input값이 달라도 결과값이 같을 ..

카테고리 없음 2024.04.18

[OpenGL] 후면 컬링(back face culling)와 CCW(오른손법칙)

후면 컬링(Back-face culling)은 카메라를 향하지 않는 즉 화면에 보이지 않는 뒷면을 렌더링 하지 않고 건너뛰는 것을 말합니다. 이 기법은 뒷면이 보이지 않는 객체의 렌더링 성능을 향상하는 데 사용됩니다.일반적으로 3D 객체는 양면을 가지며, 이것은 객체의 정면과 후면을 의미합니다. 정면은 관찰자나 카메라 쪽으로 향하는 면이고, 후면은 그 반대쪽 면입니다. 보통 우리는 정면만을 보고 객체를 관찰하게 됩니다. 후면은 보이지 않기 때문에 렌더링 할 필요가 없습니다.후면 컬링은 다음과 같은 단계로 이루어집니다: 후면컬링은 오른손법칙(CCW)에 따라서 전면과 후면을 나눈다. 화면 공간 변환: 객체의 모든 정점은 모델 좌표계에서 월드 좌표계, 뷰 좌표계를 거쳐 화면 좌표계로 변환됩니다.폴리곤의 정면과..

OpenGL 2024.04.17

[OpenGL] ※Depth와 Z 버퍼 알고리즘

Deopth Concepts의 OpenGL에서의 Z 축은 관찰자(카메라)에서 물체까지의 거리를 나타내는 데 사용됩니다. Z 축의 값이 작을수록 물체가 관찰자에 가깝고, 값이 클수록 물체가 관찰자에서 멀어집니다. OpenGL에서 Z 축을 사용하여 깊이 버퍼(Depth Buffer)를 구현합니다. 깊이 버퍼는 각 픽셀의 깊이(즉, Z 값)를 저장하는 버퍼로, 렌더링 되는 모든 물체의 깊이를 추적합니다. 이를 통해 OpenGL은 후속 렌더링 프로세스에서 각 픽셀의 깊이를 확인하여 깊이 테스트를 수행하고, 화면에 가장 가까운 물체만을 표시할 수 있습니다. 3차원 장면에서 관찰자에게 보이는 표면 또는 표면의 일부를 결정하고, 다른 표면에 의해 가려진 표면을 식별합니다. 이를 통해 최종 이미지에 기여하는 표면만 렌..

OpenGL 2024.04.17

[OpenGL] GLFW time 함수

double glfwGetTime(void) 실행 초기 0.0초로 reset되어 실행시간을 second로 알려준다. void glfwSetTime(double time) GLFW 내부 TIMER를 주어진 시간 time으로 변경한다. 보통 reset용도로 사용한다. void updateFunc(void) { float elapsedTime = (float)glfwGetTime(); theta = elapsedTime * (float)M_PI_2; // in , M_PI_2 = pi/2 } void keyFunc(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mods) { switch (key) { case GLFW_KEY_ESCAPE: if (ac..

OpenGL 2024.04.16

[OpenGL] OpenGL와 GLM(OpenGL Mathematics)

GLM이란 OpenGL을 위한 수학 라이브러리로 대부분 vector와 matrix를 계산하는 기하학으로 이루어져 있다. OpenGL에서 사용하기 위한 수학 라이브러리입니다. 이 라이브러리는 벡터, 행렬, 쿼터니언 등을 다루는 함수와 클래스를 제공하여 OpenGL 애플리케이션에서 수학적 연산을 수행할 때 편리하게 사용할 수 있도록 돕습니다. GLM은 C++ 템플릿 라이브러리로 구현되어 있으며, OpenGL에서 자주 사용되는 데이터 형식과 연산을 지원합니다. 주로 변환, 투영, 회전 등의 그래픽 관련 수학적 계산에 사용됩니다. 또한 DLSL에서는 Vertex shader나 Fragment shader의 vector연산과 matrix연산을 c++에서도 사용가능하게 해준다 하지만 차이점으론 DLSL에서는 Ver..

OpenGL 2024.04.16

[OpenGL] ※그래픽 파이프라인과 GLSL(ShaderProgram)

전통적인 그래픽스 파이프라인 예전에는 모두 fixed vlsi칩으로 구현했기 때문에 수정할 수 없다. Vertex input Vertex Processing primitive assembly rasterization fragment processing blend framebuffer fixed hardware Vertex Processing 입력받은 Vertex의 좌표 변환(transform) 필요하다면 위치를 조금씩 수정한다. Primitive assembly vertex(꼭지점)를 결합한다. (graphics primitive) 1vertex(점), 2vertex(선), 3vertex(삼각형) 컴퓨터 테크픽스 관점에서는 다른 다각형들을 모두 삼각형으로 분해할 수 있다. 그래서 삼각형으로 최적화하려는 ..

OpenGL 2024.04.03

[OpenGL] 래스터 저장방식과 컬러

래스터 저장방식 이는 기본적으로 3D 모델을 화면에 픽셀로 렌더링하는 프로세스를 의미합니다. 래스터화란, 3차원 공간에서의 객체들을 2차원 화면에 표현하기 위해 필요한 작업들을 의미합니다. OpenGL에서 래스터화는 다음과 같은 단계로 이루어집니다: 정점 처리(Vertex Processing): 래스터화 프로세스는 우선 3D 모델의 정점들을 처리합니다. 이 과정에서는 정점의 좌표를 변환하고, 조명, 텍스처, 카메라의 시점 등과 같은 다양한 효과들이 적용됩니다. 기하 처리(Geometry Processing): 정점 처리 이후, OpenGL은 이들 정점을 기하적으로 처리합니다. 이 과정에서는 정점들을 선, 삼각형 등의 기본 기하 요소들로 결합하고, 클리핑(화면 영역 밖의 기하 요소들을 제거) 등의 작업을 ..

OpenGL 2024.04.03