Illumination (조명) 전역 조명은 BRDF가 끝난 이후의 장에서 따로 다룬다.이 장과 다음 장에서는 각 표면 지점에서 반사 방정식을 사용해 local illumination(로컬 조명)에 초점을 맞춘다.로컬 조명 알고리즘에서는 Li(l)L_i(l)Li​(l)이 주어진 것으로 간주되며 따로 계산할 필요가 없다. 현실적인 장면에서 Li(l)은 모든 방향으로부터의 0이 아닌 휘도를 포함한다.실제 세계의 광원은 점 광원이 아닌 면 광원이다. 이 장에서는 논의를 집중하기 위해 Li(l)을 방향성 및 점 광원으로만 제한된 형태로 사용하고, 보다 일반적인 조명 환경은 이후 장에서 따로 다루겠다.방향성/점 광원은 물리적으로 정확한 모델은 아니지만, 물리적 광원을 근사한 것으로 유도할 수 있다. 이러한 유도는..

BRDF궁극적으로, 물리 기반 렌더링은 어떤 view ray 집합을 따라 카메라에 들어오는 radiance(휘도)를 계산하는 것이다. 주어진 뷰 레이에 대해 우리가 계산해야 하는 값은 Li(c, v) 이다.c 는 카메라 위치, v 는 뷰 레이 방향 (카메라를 향하는 방향) 이다. 렌더링에서 장면은 일반적으로 매질로 채워진 객체들의 집합으로 모델링된다. 이 장에서는 참여 매질이 없다고 가정하고, 카메라에 들어오는 radiance(휘도)는 카메라 방향으로 가장 가까운 물체 표면에서 방출되는 것으로 가정한다. 여기서 p 는 뷰 레이가 가장 가까운 객체 표면과 교차하는 점이다.우리의 새로운 목표는 Lo(p, v) 를 계산하는 것이다.이 장에서는 transparency(투명성)과 global subsurfac..

Surfaces광학적 관점에서, 물체의 Surface는 서로 다른 굴절률 값을 가진 두 부피를 구분하는 2차원 경계면이다. 빛 파동이 어떤 표면에 부딪히면, 두 가지 요소가 결과에 중요한 영향을 준다:1. 표면의 양쪽에 있는 물질의 종류 (즉, 두 쪽의 굴절률 n1과 n2)=> 바깥쪽(빛이 처음 들어오는 쪽)의 굴절률을 n1,=> 안쪽(빛이 통과해서 들어가는 쪽)의 굴절률을 n2라고 하자. 2. 표면의 기하학적 모양 (평면인지, 울퉁불퉁한지 등)이 절에서는 먼저 물질의 종류에만 집중하고, 표면의 모양은 가장 단순한 경우인 완전히 평평한 면이라고 가정한다. 이전 절에서 우리는, 빛이 어떤 물질의 성분이나 밀도의 불연속성(즉, 굴절률의 변화)을 만나면 Scattering된다는 것을 배웠습니다.=> part..

NPR 부분을 읽어보려다가 PBR먼저 정리하고 가면 좋을 것 같아서Physically Based Shading을 한 번 정리해보려고 합니다. Physics of Light 빛과 물질의 상호작용은 물리 기반 셰이딩의 토대를 이룬다. 이러한 상호작용을 이해하려면 빛의 본질에 대한 기본적인 이해가 필요하다.물리학에서 광학은 빛을 전파의 방향에 직각인 전기장과 자기장을 진동시키는 횡방향(가로) 전자기파로 모델링한다.두 장(field)는 서로 수직이고, 비율은 고정이다.(비율은 phase velocity(위상 속도)에 해당한다.)그림에서는 단순한 빛의 파동을 볼 수 있다. 사실상 가장 단순한 형태로, 완벽한 sine 함수 모양이다. 이 파동은 하나의 파장만 가지며, λ(람다)로 표기한다. 또한 위의 그림은 lin..

Physically Based Shading광학적인 개념에 대한 소개이다.개인적으로 정~~~말~~ 재미없었다... 그래도 BRDF를 알려면 읽어야하지 않는가...! 하하.. 허허.. OTL https://tithingbygame.tistory.com/258 [RealTimeRendering] Physically Based Shading(1)NPR 부분을 읽어보려다가 PBR먼저 정리하고 가면 좋을 것 같아서Physically Based Shading을 한 번 정리해보려고 합니다. Physics of Light 빛과 물질의 상호작용은 물리 기반 셰이딩의 토대를 이룬다. 이러한tithingbygame.tistory.comhttps://tithingbygame.tistory.com/259 [RealTimeRen..

렌더링에 대해서 공부하다가 NPR을 크래프톤 테크랩에서 구현해보고 싶어서, 이론을 먼저 학습해보려고한다. Non-Photorealistic RenderingPhotorealistic rendering은 이미지를 실제 사진과 구분할 수 없도록 만드는 것을 목표로 한다.Non-photorealistic rendering(or stylized rendering)은 일러스트와 유사한 이미지를 만드는 것을 목표로 한다. NPR분야는 매우 방대하 하며, 위의 그림과 같이 다양한 알고리즘으로 다양한 질감을 표현할 수 있다.여기서는 실시간 NPR에서 사용되는 스트로크(strokes)와 선(line)을 렌더링하는 기법에 집중하겠다.NPR에 쓰이는 몇 가지 알고리즘을 맛보는 수준이다. cartoon rendering을 구..

Memory Management게임 개발자라면 real time으로 게임을 실행시키기 위해서 성능에 대한 신경을 쓰지 않을 수 없다.성능 중에 메모리(RAM)을 어떻게 활용하는 지도 성능에 큰 영향을 끼친다. 1. malloc, new와 같은 동적할당은 매우 느린 연산이다. (OS를 호출해서 메모리를 요구하고, 할당하고 등등의 이유로) 그렇기 때문에 custom allocator를 사용해 성능을 개선할 필요가 있다. 2. 데이터는 cache hit의 연유로 cache line 크기 내에 원하는 데이터들이 있으면 성능이 좋을 수 밖에 없다. 동적할당은 이를 무시하고 비어있는 공간에 할당하기 때문에 이런 이점을 얻기 어렵다. Optimizing Dynamic Memory Allocationmalloc과 ..

모든 게임 엔진에는 low level support system들을 필요로 합니다. 당연하게 느끼고 있지만, 중요한 작업들을 관리하는 역할을합니다.(엔진의 시작과 종료, 메모리 관리, 게임 기능 설정, 파일 시스템&asset 접근 등등) 이런 subsystems를 알아가봅시다잉! Subsystem Start-Up and Shut-Down게임 엔진은 많은 상호작용하는 서브시스템들로 이루어진 복잡한 소프트웨어입니다. 이런 서브시스템들은 엔진이 처음 시작될 때 정해진 순서대로 초기화가 되어야합니다. (의존성이 존재할 수 있으니)예를 들면, B 매니저가 A 매니저를 참조? 의존? 데이터를 필요로? 한다면, A 매니저를 반드시 먼저 초기화 해야될 것입니다. 종료 순서는 초기화 순서의 반대 방향입니다. 초기화..

간단한 폰 노이만 컴퓨터 구조에서는, 메모리가 CPU에 의해 동일하게 접근 가능한 동일한 블록으로 취급된다.하지만 실제로 컴퓨터의 메모리는 그렇게 단순하게 설계되는 경우는 거의 없다. 오늘날의 개인용 컴퓨터나 게임 콘솔에서 흔히 볼 수 있는 몇 가지 메모리 아키텍처들을 살펴보고,그들이 그런 식으로 설계된 핵심적인 이유들을 알아보자 Memory Mappingn비트 주소 버스는 CPU가 이론적으로 2^n바이트 크기의 주소 공간에 접근할 수 있게 해준다. ROM/RAM은 항상 연속적인 메모리 셀 블록으로 주소가 지정된다.물리적인 메모리 장치가 컴퓨터의 주소 공간 내 특정 주소 범위에 할당될 때, 우리는 그 주소 범위가 해당 메모리 장치에 매핑되었다(mapped) 라고 말한다. 물론 컴퓨터는 주소 버스가 이론적..

등속도, 등가속도 운동에 대한 내용입니다. 저도 공부하면서 많은 도움이 되었습니다. 가볍게 한 번씩 읽어보는 것을 추천합니다. 1. 등속도, 등가속도에 대한 기본 개념https://tithingbygame.tistory.com/245 [PhysicsForGameDeveloper] 등가속운동이번 장에서는 운동학(kinematics)의 핵심 개념들을 설명합니다.구체적으로는 선형 및 각 변위(linear and angular displacement), 속도(velocity), 가속도(acceleration)에 대해 다룹니다. Introduction운동학은 물체에tithingbygame.tistory.com 2. 2D에서의 적용https://tithingbygame.tistory.com/246 [PhysicsF..

3D 입자 운동학 (3D Particle Kinematics)앞에서 학습한 2D운동학 속성 벡터들을 3차원으로 확장하는 것은 그렇게 어렵지 않습니다.이는 단순히 벡터 표현에 한 개의 성분(컴포넌트)을 추가하는 것만으로도 충분합니다. 이전 섹션의 2D 운동학에서 본 것처럼, z 방향의 단위 벡터 k를 도입하면 다음과 같이 쓸 수 있습니다이전에는 두 성분을 따로 다룬 후 합쳤다면, 이제는 세 성분을 따로따로 계산하고 그들을 합쳐서 결과 벡터를 정의합니다.이 과정을 가장 잘 보여주는 예제가 하나 있습니다. 2D예시를 보고오면 이해하기 더 좋습니다.https://tithingbygame.tistory.com/246 [PhysicsForGameDeveloper] 2D Particle Kinematics2D 입자 ..

2D 입자 운동학 (2D Particle Kinematics)1차원 운동, 즉 운동이 직선 상으로 제한되는 경우에는 앞서 배운 공식을 그대로 적용하여순간 속도, 가속도, 위치 변화량 등을 쉽게 구할 수 있다. 하지만, 운동이 평면 상에서 임의의 방향으로 가능한 2차원 상황에서는속도, 가속도, 변위를 벡터(vector)로 고려해야 한다. 표준 직교 좌표계(Cartesian coordinate system)를 사용할 때는 변위, 속도, 가속도의 x성분과 y성분을 모두 고려해야 하며,각 성분들을 따로 계산한 뒤 합쳐서 전체 벡터를 구성할 수 있다. 이를 돕기 위해, 단위벡터 i, j 를 각각 x축, y축 방향으로 정하고, 아래와 같이 표기하자. 2D에서의 위치, 속도, 가속도만약 x가 x방향 변위, y가 y방..