투사 텍스처 매핑 기법

아래에서 퍼옴

http://allosha.tistory.com/category/니시카와%20젠지/그림자%20생성

 

3Dグラフィックス・マニアックス (21) 影の生成(2)～投射テクスチャマッピング技法 2008-06-13 19:15:13 90年代の3Dゲームの影生成技法の主流だったのが、3Dキャラクタの足元に黒いマルを置くだけの簡易的な影、通称「丸影」だ。 1枚の板ポリゴンに丸い影テクスチャを貼り付けた物を足元に描くだけなので、負荷は非常に軽 ...... >> Read more

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90년대의 3D게임의 그림자 생성 기법의 주류였던 것이, 3D캐릭터의 발밑에 검은원을 놓는 것 뿐인 간이적인 그림자, 통칭, 「  환영(丸影) 」이다.

1장의 평면 폴리곤에 둥근 그림자 텍스처를 붙인 것을 발밑에 그릴 뿐이므로, 부하는 매우 적었다. 3D공간 상에 서의 캐릭터 위치를 입체적으로 플레이어에게 전달해주는 …… 정도의 정보량은 있지만, 모든 캐릭터의 그림자가 똑같이 둥글게 그려질 뿐이므로, 「그림자」로서의 리얼리티는 거의 없었다.

「Oni」(BUNGIE,2001)으로부터. 발밑에 단지 둥근 그림자 스프라이트를 그릴 뿐인 초간이 그림자 생성 기법이 사용되었다. Oni and the Oni logo are trademarks of Take 2 Interactive Software, Inc. Bungie and the Bungie logo are trademarks of Microsoft, Inc. Gatharing of Developers and godgames are trademarks of Gathering of Developers, Inc. All other trademarks and trade names are property of their respective owners. (C)2001 Gathering of Developers. All Rights Reserved.

이것을 약간 진화시킨 것이, 「투사 텍스쳐 매핑」(Projected Texture Mapping)에 의한 의사(유사)그림자 생성이다.

이것은, 광원에서 본 캐릭터의 실루엣을 텍스처에 렌더링 해서, 이것을 광원 위치로부터, 영사기로 투영하는 것처럼 씬에 텍스쳐 매핑함으로써 실현된다.

투사 텍스쳐 매핑에 의한 간이그림자 생성 기법의 개념도

< 그림 설명 >
광원、캐릭터、그림자(실루엣) 텍스처 
(버블) ①광원으로부터 본 캐릭터 실루엣을 그림자 텍스처에 렌더링한다.
(버블) ②광원방향에서 투영하듯이 그림자 텍스처를 매핑한다.


투사 텍스쳐 매핑은 거의 모든 GPU에서 지원되기 때문에, 호환성이 높다. 단순히 지면에 둥근 그림자를 그리는 것이 아니라, 그 캐릭터의 실루엣을 씬에 투사 하므로, 어떤 캐릭터의 그림자가, 다른 캐릭터에 투사 되어지는 것과 같은 상호 투사 그림자 표현도 실현 가능하다.

그림자를 만들고 싶은 캐릭터의 실루엣을 매프레임 텍스처에 생성하지 않으면 안되지만, 시점에서 멀리있는 캐릭터에 대해서는 그림자 생성을 생략하기만 하면, 퍼포먼스적으로 스케일러블(scalable)한 구현도 가능하다.

이 투사 텍스쳐 매핑을 사용한 그림자 생성은, 원시적이지만, 비교적 최근의 3D게임에서도 자주 채용되는 경우가 있다. 플레이스테이션2의 타이틀 등은 이 기법을 채용한 것이 많은 듯 하다.

「THE GOD FATHER THE GAME」(EA,2006)에서. 비교적 최근의 타이틀이지만, 투사 텍스쳐 매핑에 의한 그림자 생성 기법이 채용되어 있다. (C)2006 Electronic Arts Inc. All rights reserved.

투사 텍스쳐 매핑 기법의 문제

이 기법의 약점은 「셀프 그림자」표현을 할 수 없다는 것에 있다.

셀프 그림자란, 자기 자신의 부위의 그림자가 자신에게 투사 되는 그림자 표현이다.

예를 들면 현실 세계에서, 전등아래에 서서 팔을 앞으로 쑥 내밀어 보면, 그 팔의 그림자가 자신의 가슴으로부터 배로 걸쳐서 투사될 것이다. 이 자신의 팔의 그림자가 자신의 몸에 투사되는 표현을 셀프 그림자라고 한다.

투사 텍스쳐 매핑을 사용한 그림자 생성에서는, 그림자의 최소 생성 단위가 캐릭터 단위가 되기 때문에, 셀프 그림자 표현이 어려운 것이다.

셀프 그림자는 자신의 그림자가 자신에게 투사 되는 것. 현실 세계에서는 아무것도 아닌 그림자도, 실시간 3D그래픽스에서는 특별한 처리를 하지 않으면 만들어 낼 수 없다

< 그림 설명 >
광원、모자의 셀프그림자、머리의 셀프그림자、팔의 셀프그림자

또, 이 실루엣 텍스처를 어디에 붙일 것인가(= 그림자가 어디에 떨어지는 것인가)의 판정을 제대로 하지 않으면 있을 수 없는 곳에 그림자가 떨어져서 부자연스럽게 보이는 경우가 있다.(계속)

「Half-Life2」(VALVE,2004)의 그림자 생성은 투사 텍스쳐 매핑의 기법을 사용하고 있다. 계단의 층계참에 있는 캐릭터의 그림자가, 층계참 바닥을 넘어, 벽에 투사 되어 버리고 있다. 이것은 실루엣 텍스처를 어디에 떨어뜨려야할 것인가의 판정이 대충 적당히 이루어져 생겨 버린 이상한 상태. (C)2004 Valve Corporation. All rights reserved. Valve, the Valve logo, Half-Life, the Half-Life logo, the Lambda logo, Counter-Strike, the Counter-Strike logo, Source, and the Source logo are trademarks or registered trademarks of Valve Corporation in the United States and/or other countries. All other trademarks are property of their respective owners.