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Rendering 알고리즘의 종류

 

Rendering

렌더링이란 장면을 이미지로 전환하는 과정이다. 즉 컴퓨터 속의 가상공간은 렌더링이라는 과정을 통해 2차원 이미지로 바뀌어 우리에게 보여 진다. 전 과정이 컴퓨터에서 이루어지지만 쉽고 빠르게 원하는 결과를 얻기 위해서는 컴퓨터가 어떤 과정을 통해서 3차원 장면이 2차원 이미지를 바꿔나가는지 그 구체적인 방법을 잘 이해하고 있어야만 한다.

 

Wire frame Rendering

가장 간단한 렌더링 방법으로는 오브젝트의 모서리만을 그려주는 와이어프레임렌더링 기법이 있다. 이 방법은 처리 속도가 빠르며 오브젝트의 구조를 쉽게 파악할 수 있기 때문에 작업용 화면 표시 방법으로 적합하긴 하지만 이름 그대로 뼈대만 보여주기 때문에 최종 결과물에는 적합하지 않다.

 

Z-Buffer

은선 제거법인 Z-Buffer 각 면의 깊이 값을 별도의 Buffer에 임시로 저장하며 비교해서 최종적으로 어떤 면이 보일 것인지를 결정하는 방법이다. 각 픽셀마다 Polygon Table의 순서에 따라 각 오브젝트 표면의 색상과 깊이 값을 계산한 다음 계산된 깊이 값과 현재 Z-Buffer에 저장되어 있는 값을 비교해서 새로 계산된 값이 더 크다면(시점과 더 가깝다면) Frame Buffer를 갱신하고 그렇지 않다면 기존의 값을 그대로 사용하는 것이다. 이런 과정을 반복하면 결국 Z-Buffer의 값이 가장 클 때의 Frame Buffer 값이 해당 픽셀의 색으로 결정되므로 가장 시점과 가까이 있는 물체를 찾아내는 효과를 얻을 수 있다. 이 기법은 사용하기 위한 메모리가 별도로 필요하고 일단 모든 오브젝트를 모두 고려해야 하므로 다소 비효율적이라는 단점에도 불구하고 원리가 매우 단순하기 때문에 구현하기 쉽고 각 픽셀에 투영되는 면의 색과 깊이 값만 구하면 되므로 모든 유형의 오브젝트에 적용할 수 있으며 결과를 저장할 때 Z-Buffer의 값을 같이 저장하면 각각의 오브젝트들을 따로 렌더링해서 나중에 합성하거나 Depth of Field 효과를 주는 등의 작업도 가능해진다는 장점덕분에 널리 사용되고 있다.

 

Local Illumination Model

오브젝트의 표면이 어떤 색을 갖게 될 것인지 계산해 내기 위해 사용하는 것이 Local Illumination Model 이다. 조명의 방향과 표면의 특성 등 여러 가지 요인에 따른 빛의 작용을 계산한다면 각 픽셀에서 보이는 오브젝트 표면의 색상을 결정할 수 있는데 이렇게 오브젝트 표면에서…(생략)

 

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