[그래픽스] 렌더링 파이프라인
정점(Vertex) : 좌표(x, y, z), 법선(nx, ny, nz), 텍스처 좌표(u, v), 색상(color) 정보 등을 담을 수 있다. 버텍스가 모여 폴리곤(Polygon)이 되고, 폴리곤이 모여 메쉬(Mesh)가 된다. 메쉬를 그릴 때, 중복 되는 정점이 많으므로 정점의 인덱스 버퍼를 가지고 중복 사용하여 메쉬를 그린다.
- 절두체(Frustum) : 카메라가 볼 수 있는 공간의 부피
- 렌더링 파이프라인(Rendering Pipeline) : 3D 월드를 구성하고 가상 카메라를 통해 모니터에 그려내는 과정
로컬 스페이스 : 물체 마다 자체의 로컬 좌표를 가지고 모델링 한다.
월드 스페이스 : 로컬 스페이스를 통해 구성된 모델에 월드 변환을 거쳐 월드 스페이스로 옮겨, 각 모델 간의 관계(위치, 크기 등)를 표현한다.
뷰 스페이스 : 카메라를 원점으로 이동시키고, Z+ 축을 보도록 월드를 회전 시킨다. 이에 따른 다른 모든 물체도 변환한다.
후면 추려내기 : 카메라가 폴리곤의 전면만을 렌더링하여 물체의 내부에서는 아무것도 보이지 않는다. 렌더링을 위한 비용을 감소시켜준다. 전면인지 아닌지는 버텍스의 방향 순서(CW, CCW)로 확인한다.
- 조명 : 물체에 명암을 추가한다. 월드 스페이스에서 정의되고 뷰 스페이스로 변환된다. Point, Spot, Directional 라이트 등이 있다.
- 클리핑 : 절두체를 넘어가는 물체를 분리하고 추려내 절두체 안에있는 폴리곤만 렌더링 한다.
- 투영 : 원근법을 사용하는 원근 투영(Perspective Projection)을 통해 3D 월드를 2D 이미지로 표햔한다. 카메라로 부터 가까운 평면의 거리(n), 먼 평면의 거리(z), 시야각(fov), 높이와 넓이에 대한 비율인 종횡비(Aspect) 를 설정해야한다. 원근법을 적용하지 않는 투영을 직교 투영(Orthogonal Projection)이라고 한다.
- 뷰포트 변환 : 윈도우에 뷰포트라 불리우는 직사각형에 화면을 렌더링한다. 윈도우에 대해 상대적인 좌표와 크기를 가지게 해준다. 여러개의 뷰 포트를 가질 수도 있다. ex) 레이싱 게임의 후방카메라
- 래스터라이즈 : 폴리곤의 버텍스 정보를 이용해 픽셀로 변환, 보간해준다.