[자체 엔진] Billboard

1-1. Billboard란?

항상 카메라의 방향으로 고정되어있는 Quad를 의미합니다.

1-2. 구현 방법

VS(Text.hlsl)에서 ViewMatrix의 카메라 Right/Up (cmaera basis) 를 추출해서
Quad가 월드 Space에서 카메라를 바라보도록 재 위치 시킨다.

2. 실제 구현 (Vertex Shader)

2.1 입력 상수버퍼

cbuffer ModelBuffer : register(b0)
{
    row_major float4x4 WorldMatrix;
}

cbuffer ViewProjBuffer : register(b1)
{
    row_major float4x4 ViewMatrix;
    row_major float4x4 ProjectionMatrix;
}
// 이건 Text Atlas로 사용하기 위한 용 
cbuffer TextCharacterInfo : register(b5)
{
    float4 AtlasSpriteSize; //x = width, y = height, z = 1 / width, w = 1 / height
    float4 CharacterInfo[256];
}

2.2 중심 추출

Vertex Shader에서 World Matrix의 translation 부분만 읽어서 billboard의 중김점으로 사용한다.
centerWS = mul(float4(0,0,0,1), WorldMatrix).xyz

float4(0,0,0,1)을 곱하면 Translation 부분만 추출할 수 있다.

2.3 카메라 축 추출

ViewMatrix에서 카메라 basis를 뽑아서 사용한다.

camRight = normalize(float3(ViewMatrix._11, ViewMatrix._21, ViewMatrix._31))
camUp = normalize(float3(ViewMatrix._12, ViewMatrix._22, ViewMatrix._32))

2.4 정점의 월드 위치 재구성 (billboard 본체)

2.3 에서 만든 카메라 basis를 이용해서 카메라를 바라보도록 정렬을 하면 된다.

float3 worldPos = centerWS + camRight * (input.position.x * ScaleXY.x) + camUp * (input.position.y * ScaleXY.y);

일반 Mesh처럼 input.position을 WorldMatrix로 회전/스케일하는 게 아니라,
카메라 Right/Up 축에 정점 오프셋을 직접 투영해서 월드 위치를 만들기 때문에
결과 쿼드 면이 항상 카메라를 향한다.

이 이후에는 다른 Mesh와 같이 View * Projection을 곱해주면 된다.