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어떤 자원을 파이프라인의 단계에 직접 묶는것이 아니다. 대신 자원에 대한 뷰를 생성하고 그 뷰를 파이프라인 단계에 묶어야 한다. 좀더 구체적으로, 후면 버퍼를 파이프라인의 출력 병합기(output merger) 단계에 묶으려면(그래야 Direct3D가 버퍼에 뭔가를 그릴 수 있다) 우선 후면 버퍼에 대한 렌더 대상 뷰를 생성해야 한다. 다음은 렌더대상뷰를 생성하는 코드의 예이다. ID3D11RenderTargetView* mRenderTargetView; ID3D11Texture2D* backBuffer; mSwapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), reinterpret_cast(&backBuffer)); md3dDevice->CreateRenderTarg..

교환 사슬의 생성 초기화 공정 이후에는 교환 사슬을 생성해야한다. 이를 위해선 우선 DXGI_SWAP_CHAIN_DESC 구조체의 인스턴스를 만들어서 원하는 교화 ㄴ사슬의 특성들을 설정해야 한다. 이 구조체의 정의는 다음과 같다. typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC { DXGI_MODE_DESC BufferDesc; DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; DXGI_USAGE BufferUsage; UINT BufferCount; HWND OutputWindow; BOOL Windowed; DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect; UINT Flags; } DXGI_SWAP_CHAIN_DESC; DXGI_MODE_DESC 형식은 아래와 같이 정의되는 또 다..

장치 생성 이후에는 하드웨어가 4X MSAA를 위한 품질 수준을 지원하는지 점검할 수 있다. 앞에서 말했듯이 모든 Direct3D 11 대응 장치는 모든 렌더 대상 형식에 대해 4X MSAA를 지원한다.(지원하는 품질 수준은 서로 다를 수 있다.) UINT m4xMsaaQuality; HR(md3dDevice->CheckMultisampleQualityLevels( DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, 4, & m4xMsaaQuality)); assert(m4xMsaaQuality > 0); 4X MSAA가 항상 지원되므로, 반환된 품질 수준값은 반드시 0보다 커야하며, 이를 강제하기 위해 assert를 사용했다.

Direct3D 초기화의 시작은 direct3D 11 장치(ID3D11Device)와 그 문맥(ID3D11Device Context)를 생성하는 것이다. 이 두 인터페이스는 Direct3D의 주된 인터페이스로, 물리적인 그래픽 장치 하드웨어에 대한 소프트웨어 제어기라고 생각하면 될 것이다. 즉, 응용 프로그램은 이 인터페이스들을 통해서 하드웨어에게 할 일(GPU 메모리에 자원 할당, 후면 버퍼 지우기, 자원을 여러 파이프 라인 단계에 묶기, 기하구조 그리기 등)을 지시한다. 좀 더 구체적으로 말하면, 1. ID3D11Device 인터페이스는 기능 지원 점검과 자원 할당에 쓰인다. 2. ID3D11DeviceContext 인터페이스는 렌더 대상을 설정하고, 자원을 그래픽 파이프 라인에 묶고, GPU가 수행..

Direct3D를 초기화하는 구체적인 방법을 살펴보자, Direct3D 초기화 과정은 아래와 같은 단계들로 구성된다. 1. D3D11CreateDevice 함수를 이용해서 장치(Device), 즉 ID3D11Device 인터페이스와 장치 문맥(Device Context), 즉 ID3D11DeviceContext 인터페이스를 생성한다. 2. ID3D11Device::CheckMultisampleQualityLevels 메서드를 이용해서 4X MSAA 품질 수준 지원 여부를 점검한다. 3. 생성할 교환 사슬의 특성을 서술하는 DXGI_SWAP_CHAIN_DESC 구조체를 채운다. 4. 장치를 생성하는 데 사용했던 IDXGIFactory 인터페이스를 질의해서 IDXGISwapChain 인스턴스를 생성한다. 5..

Direct3D 11은 기능수준(feature level) 이라는 개념을 도입했다. 코드에서 D3D_FEATURE_LEVEL 이라는 열거형으로 대표되는 이 기능 수준은, 대략적으로 버전 9에서 11까지의 여러 Direct3D 버전들에 대응된다. typedef enum D3D_FEATURE_LEVEL { D3D_FEATURE_LEVEL_1_0_CORE, D3D_FEATURE_LEVEL_9_1, D3D_FEATURE_LEVEL_9_2, D3D_FEATURE_LEVEL_9_3, D3D_FEATURE_LEVEL_10_0, D3D_FEATURE_LEVEL_10_1, D3D_FEATURE_LEVEL_11_0, D3D_FEATURE_LEVEL_11_1, D3D_FEATURE_LEVEL_12_0, D3D_FEATURE..

모니터의 픽셀들이 무한히 작지는 않기 때문에, 모니터 화면에 임의의 선을 완벽하게 나타내는것은 불가능하다. 선을 픽셀들의 배열로 근사할 때 생기는, 계단현상이라고도 하는 앨리어싱(aliasing)의 예가 아래그림에 나타난다. 위와같은 픽셀을 제거하기 위한 앨리어싱 제거(antialiasing) 기법들이 존재하며, 이를 통해 아래와 같은 개선된 효과를 얻을 수 있다. 여기서 소개하는 안티애얼리싱 기법은 총 2가지가 있다. 초과 표본화(supersampling) 후면 버퍼와 깊이 버퍼를 화면 해상도보다 4배(가로, 세로 2배씩) 크게 잡는다. 후면 버퍼에 렌더링하고, 이미지를 화면에 제시할 때 후면 버퍼를 원래 크기의 버퍼로 환원(resolving) 한다. 하향표준화(downsampling) 이라고도 하는 ..

렌더링 파이프라인에는 텍스처를 묶을(bind) 수 있는 단계(stage)들이 여럿 있다. 흔한 용도는 텍스처를 렌더 대상으로 묶는것(Direct3D가 텍스처에 렌더링 하는경우)과 셰이더 자원으로서 묶는 것(셰이더 안에서 텍스처를 추출하는 경우)이다. 이 두 가지 용도의 텍스처를 생성할 때에는 다음과 같이 텍스처를 묶을 두 파이프라인 단계를 지정한 결속 플래그(bind flag)를 사용한다. D3D11_BIND_RENDER_TARGET | D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE 그런데 사실 텍스처 자원이 파이프라인의 단계에 직접 묶이는 것은 아니다. 실제로는 텍스처가 연관된 자원 뷰를 파이프라인 단계에 묶는다. 어떤 용도이든 Direct3D에서 텍스처를 사용하려면 텍스처의 초기화 시점에서 그 텍스..

렌더링 과정에서 GPU는 자원들에 자료를 기록하거나(후면 버퍼나 깊이, 스텐실 버퍼 등) 자원들에서 자료를 읽어들인다.(표면의 모습을 서술하는 텍스처나 장면안의 기하구조의 3차원 위치들을 담은 버퍼 등) 그리기 명령을 제출하기 전에, 먼저 해당 그리기 호출이 참조할 자원들을 렌더링 파이프라인에 묶어야(bind)한다. 이를 가리켜 자원을 파이프라인에 "연결(Link)한다" 또는 "바인딩(Binding)한다" 라고 말하기도 한다. 그리기 호출마다 달라지는 자원도 있으며, 필요에 따라 그리기 호출마다 그런 자원들의 바인딩을 갱신해 주어야 한다. 그런데 GPU 자원들이 파이프라인에 직접 묶이는것은 아니다. 실제로 파이프라인에 묶이는것은 해당 자원을 참조하는 서술자(Descriptor) 객체이다. 서술자 객체는 ..

깊이 버퍼(Depth Buffer)는 이미지 자료를 담지 않는 텍스처의 한 예이다. 깊이 버퍼는 각 픽셀의 깊이 정보를 담는다. 픽셀의 깊이는 0.0에서 1.0 까지의 값으로, 0.0은 관찰자와 최대한 가까운 픽셀에 해당하고 1.0은 최대한 먼 픽셀에 해당한다. 깊이 버퍼의 원소들과 후면 버퍼의 픽셀들은 일대일로 대응된다. 즉, 깊이 버퍼와 후면버퍼는 같은 해상도를 지닌다. 아래 그림처럼 몇몇 물체가 다른 물체들을 가리고 있다고 해보자 한 물체의 픽셀들이 다른 물체보다 앞에 있는지 판정 하기 위해 Direct3D는 깊이 버퍼링 또는 z-버퍼링이라는 기법을 사용한다.깊이 버퍼링을 이용하면 물체들을 그리는 순서에 상관없이 물체들이 제대로 가려진다. 깊이 문제를 해결하는 방법은 장면의 물체를 먼것에서 가까운것..

모니터에 하나의 프레임 버퍼를 가지고 게임화면을 표현한다면, 매 프레임마다 버퍼를 지우고 그리거나 이미 그려진 버퍼에 덮어쓸것이다 전자의 경우에는 버퍼가 지워지는 찰나의 순간이 화면에 표시되면 화면 깜빡임(Screen Flickering)현상이 나타나며, 후자의 경우에는 화면이 그려지는 도중에 이전 화면가 현재화면이 겹처지면서 화면 찢어짐(Screen Tearing)현상이 생길것이다. 결국 이는 보는이에게 불편함을 끼치게 된다. 이러한 현상을 피하고자 사용하는 방법이 2개의 프레임 버퍼를 이용하는것이다. 각각의 프레임 버퍼는 각 화면 바깥의 텍스처인 후면 버퍼(Back Buffer)와 전면 버퍼(Front Buffer)을 뜻한다. 전면버퍼를 이용해 현재 화면을 표현하면서, 다음 화면이 될 장면을 후면 버..

2차원 텍스처는 자료 원소들의 행렬(2차원 배열)이다. 2차원 텍스처의 용도 중 하나는 2차원 이미지 자료를 저장하는 것인데, 이때 텍스처의 각 원소는 픽셀 하나의 색상을 담는다. 하지만 텍스처가 꼭 이미지 자료의 저장만을 위해 사용되는 것은 아니며 훨씬 범용적으로 사용된다. 예를 들면 법선 매핑 같은 경우 텍스처에 각 원소의 색상이 아닌 3차원 벡터를 담는다. 텍스처에는 아무 자료나 담을 수 있는 것은 아니다. 텍스처에는 특정 형식(format)의 자료 원소들만 담을 수 있는데, 구체적인 형식은 DXGI_FORMAT이라는 열거형으로 지정한다. 자료 원소 형식들을 나열하면 다음과 같다. docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/dxgiformat/ne-dxgiforma..

COM(Component Object Model)은 어떤 프로그램이나 시스템을 이루는 컴포넌트들이 상호 통신할 수 있도록 하는 메커니즘이라고 할 수 있다. 그렇기 때문에 COM을 이용하면 DirectX의 프로그래밍 언어 독립성과 하위 호환성을 가능하게 할 수 있다. COM 객체는 흔히 인터페이스라 부르지만, C++클래스로 간주해도 무방하므로 흔히 COM 객체라고 부른다. C++로 DirectX 응용프로그램을 프로그래밍 할때 COM의 세부사항 대부분은 프로그래머에게 드러나지 않는다. 프로그래머가 알아야 할 것은 필요한 COM 인터페이스를 가리키는 포인터를 특별한 함수들을 이용해서, 또는 다른 COM 인터페이스의 메서드를 이용해서 얻는 방법 뿐이다. COM 인터페이스를 new나 delete를 이용하여 색성,..

Direct3D는 응용 프로그램이 3차원 그래픽 가속기능을 이용해서 3차원 세계를 렌더링할 수 있게 하는 저수준 API(Application Programing Interface)이다. 그래픽 하드웨어를 제어할 수 있는 소프트웨어 인터페이스를 제공한다. 응용프로그램과 그래픽 하드웨어 사이에 간접층로써 응용프로그램 개발자는 하드웨어의 구체적인 세부사항을 걱정할 필요가 없다. 이를 위해서는 GPU 제조사들이 Direct3D 팀과의 협업으로 Direct3D를 준수하는 드라이버를 제공해야 한다. 과거에는 GPU 장치가 Direct3D 9 능력 집합의 일부만 지원해도 되었다. 그래서 Direct3D 9의 어떤 특정 기능을 사용하고자 하는 응용 프로그램은 반드시 현재 하드웨어가 그 기능을 지원하는지를 먼저 점검해야..

메시지 박스 : 조그만 별도의 윈도우를 열어서 사용자에게 정보를 전달하거나 질문을 하는 장치 MessageBox 함수 호출 한번으로 비교적 간단하게 만들 수 있다. int MessageBox( HWND hWnd, LPCTSTR lpText, LPCTSTR lpCaption, UINT uType ); 매개변수 기능 hWnd $\bullet$ 메시지 박스의 오너(Owner) 윈도우 $\bullet$ 메시지 박스가 떠 있는동안 오너 윈도우는 사용할 수 없는 상태가 된다. lpText 메시지 박스에 출력할 문자열 lpCaption 메시지 박스의 타이틀 바에 나타날 제목 문자열 uType 메시지 박스에 어떤 종류의 버튼이 나타날 것인가를 지정하는 여러가지 플래그들 uType에 심을 수 있는 값은 아래와 같다. 값..

비례 행렬 생성 XMMATRIX XM_CALLCONV XMMatrixScaling( float ScaleX, float ScaleY, float ScaleZ ); 벡터의 성분들로 비례 행렬 성생 XMMATRIX XM_CALLCONV XMMatrixScalingFromVector( FXMVECTOR Scale ); $x,y,z$ 축에 대한 회전행렬 $R_x,R_y,R_z$ 생성 XMMATRIX XM_CALLCONV XMMatrixRotationX( float Angle ); XMMATRIX XM_CALLCONV XMMatrixRotationY( float Angle ); XMMATRIX XM_CALLCONV XMMatrixRotationZ( float Angle ); 임의의 축에 대한 회전행렬 $R_n$ ..

한 기준계의 점 또는 벡터의 상대적인 좌표를 다른 기준계에 상대적인 좌표로 변환하는 것을 좌표 변경 변환이라 한다. 위그림에서 $i$축과 $j$축에 대해 존재하던 상대 좌표 $p$가 있다. 축 $i$와 $j$가 변형될경우, $\tau(i)$와 $\tau(j)$에 대해 점 $p$도 변형되어 $\tau(p)$에 위치하게 된다. 3차원 컴퓨터 그래픽에서는 여러개의 좌표계를 사용하는 경우가 많으므로, 한 좌표계에서 다른 좌표계로의 변환 방법에 익숙할 필요가 있다. 위치는 벡터가 아니라 점의 속성이며, 점에 대한 좌표계변환과 벡터에 대한 좌표계 변환은 서로 다르다. $\blacksquare$ 벡터 두 좌표계 $A$와 $B$, 그리고 벡터 $p$가 있다. 좌표계 $A$에 상대적인 $p$의 좌표가 $p_A=(x,y)..

함수 $\tau$에 대하여 아래와 같은 성질이 성립하면, 그리고 오직 그럴때에만 $\tau$를 가리켜 선형변환(linear transformation)이라 부른다 $$\tau (u + v) = \tau (u) + \tau (v)$$ $$\tau(ku) = k \tau(u)$$ 여기서 $u$와 $v$는 벡터이고, $k$는 스칼라이다. 비례(scaling) 물체의 크기를 바꾸는 효과를 내는 선형변환이다. 비례변환은 다음과 같이 정의된다. $$S(x,y,z) = (s_xx, s_yy, s_zz)$$ 이는 현재 좌표계를 기준으로, 벡터를 $x$축으로 $s_x$ 단위, $y$축으로 $s_y$단위, $z$축으로 $s_z$단위 만큼 비례한다. 선형 변환에 대한 표준행렬 S는 아래와 같다. $$S = \begin{bm..

3차원 컴퓨터 그래픽에서 행렬(matrix)의 사용 목적은 주로 아래와 같다. 1. 비례나 회전, 이동 같은 기하학적 변환을 간결하게 서술 2. 점이나 벡터의 좌표를 한 기준계에서 다른 기준계로 변환 8. DirectXMath의 행렬 3차원 그래픽에서 점과 벡터를 변환할 때에는 $1 \times 4$ 행벡터와 $4 \times 4$ 행렬을 사용한다. DirectXMath 라이브러리로 $4 \times 4$ 행렬을 표현할 때에는 XMMATRIX라는 형식을 사용한다. struct XMMATRIX { union { XMVECTOR r[4]; struct { float _11; float _12; float _13; float _14; float _21; float _22; float _23; float _24..

#pragma는 define이나 include같은 전처리구문(precomplier)의 하나이다. 컴파일러에게 #pragma 뒤에 오는 내용에 따라 어떤일을 하라는 전처리 명령이다. 주로 쓰이는 사용법은 아래와 같다. #pragma once 한번 컴파일 되면 더이상 컴파일 하지 않는다는 뜻이다. 여러개이 cpp 파일이 있을때, 하나의 cpp 파일이 수정되면, 그 파일만 컴파일하고 나머지는 하지말아란 뜻이다. #pragma comment(lib, "ws2_32") 컴파일시 ws2_32.lib 파일을 링크하라는 명령이다. 보통 visual studio 같은 IDE 개발환경에서는 프로젝트 셋팅에서, 리눅스 터미널등의 cmd 환경에서는 gcc를 이용한 컴파일시에 세팅해주는 방법을 코드냉서 가능하게 해준다. #pr..