지오메트리 셰이더
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1. 개요
지오메트리 셰이더는 버텍스 셰이더 다음에 수행되며, 점, 선, 삼각형 등의 도형을 생성하는 기능을 제공한다. 버텍스 셰이더를 거친 도형 정보를 입력받아 도형을 변형하거나 새로운 도형을 생성하며, 렌더링 파이프라인에서 레스터라이즈와 픽셀 셰이더 단계를 거친다. 주로 테셀레이션, 그림자 효과, 큐브 맵 렌더링에 활용되며, 어셈블리어, Cg, HLSL, GLSL 등의 언어로 프로그래밍할 수 있다. DirectX 10 이상, OpenGL 3.2 이상 환경에서 지원된다.
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| 지오메트리 셰이더 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 종류 | 렌더링 파이프라인의 셰이더 |
| 사용 분야 | 컴퓨터 그래픽스, 비디오 게임 |
| 특징 | 정점 셰이더와 프래그먼트 셰이더 사이에 위치하여 지오메트리 데이터를 처리 |
| 기능 | |
| 역할 | 정점 셰이더에서 처리된 정점 데이터를 입력으로 받아 새로운 정점, 선, 삼각형 등의 지오메트리 데이터를 생성하거나 수정 렌더링 파이프라인에서 지오메트리 데이터를 동적으로 제어하고, 복잡한 시각 효과를 구현 |
| 주요 기능 | 지오메트리 증폭: 입력 지오메트리 데이터를 기반으로 더 많은 지오메리 데이터를 생성하여 모델의 디테일을 향상 지오메트리 감소: 불필요한 지오메리 데이터를 제거하여 렌더링 성능을 최적화 지오메트리 수정: 지오메트리 데이터를 변형하거나 이동시켜 다양한 시각 효과를 생성 |
| 장점 | 복잡한 지오메트리 표현: 파티클 효과, 털, 잔디 등 복잡한 지오메트리 표현을 효율적으로 구현 동적인 메시 생성: 런타임에 메시를 생성하거나 수정하여 더욱 현실감 넘치는 장면 연출 성능 최적화: 불필요한 지오메트리를 제거하여 렌더링 성능을 향상 |
| 활용 분야 | |
| 게임 | 절차적 콘텐츠 생성: 런타임에 지형, 건물, 캐릭터 등의 모델을 생성 LOD (Level of Detail) 제어: 카메라와의 거리에 따라 모델의 디테일을 동적으로 조절하여 성능을 최적화 특수 효과: 파티클 효과, 폭발 효과, 연기 효과 등 다양한 특수 효과 구현 |
| 시뮬레이션 | 유체 시뮬레이션: 물, 연기, 불 등의 유체 움직임을 실시간으로 시뮬레이션 물리 시뮬레이션: 천, 머리카락 등의 물리적 움직임을 시뮬레이션 |
| 시각화 | 의료 시각화: CT, MRI 등의 의료 데이터를 3D 모델로 시각화 과학 시각화: 복잡한 과학 데이터를 시각적으로 표현하여 이해도를 높임 |
| 프로그래밍 | |
| 언어 | GLSL, HLSL 등 |
| 예시 | 지오메트리 셰이더는 특정 3D 객체를 렌더링하는 데 필요한 삼각형을 동적으로 생성 가능 꼭지점을 받아 들여 최대 4개의 꼭지점을 출력할 수 있고, 스트림 출력으로 전달할 수도 있음 |
| 기술적 고려 사항 | |
| 성능 | 지오메트리 셰이더는 복잡한 연산을 수행할 수 있으므로, 성능에 미치는 영향을 고려하여 최적화해야 함 |
| 호환성 | 모든 그래픽 하드웨어에서 지오메트리 셰이더를 지원하는 것은 아니므로, 대상 플랫폼의 하드웨어 사양을 확인해야 함 |
2. 기능
지오메트리 셰이더는 테셀레이션, 그림자 효과, 큐브 맵을 한 번에 렌더링하는 데 주로 사용된다.
2. 1. 작동 방식
지오메트리 셰이더는 버텍스 셰이더에서는 할 수 없는 점, 선, 삼각형 등의 도형을 생성할 수 있는 기능이 있다.지오메트리 셰이더 프로그램은 버텍스 셰이더가 수행되고 난 뒤에 수행된다. 지오메트리 셰이더 프로그램은 버텍스 셰이더를 거쳐온 도형 정보를 입력받는데, 예를 들어 정점 3개가 지오메트리 셰이더에 들어오면, 셰이더는 정점을 모두 없앨 수도 있고 더 많은 도형을 만들어 내보낼 수도 있다. 지오메트리 셰이더를 지나간 도형 정보는 레스터라이즈를 거친 뒤 픽셀 셰이더를 통과하게 된다.
지오메트리 셰이더는 테셀레이션이나 그림자 효과, 큐브 맵을 한 번의 처리로 렌더링하는 데에 주로 쓰인다.
3. 활용
지오메트리 셰이더는 버텍스 셰이더에서 할 수 없는 점, 선, 삼각형 등의 도형을 생성할 수 있는 기능이 있다.
지오메트리 셰이더 프로그램은 버텍스 셰이더가 수행된 뒤에 수행된다. 지오메트리 셰이더 프로그램은 버텍스 셰이더를 거쳐온 도형 정보를 입력받는데, 예를 들어 정점 3개가 지오메트리 셰이더에 들어오면, 셰이더는 정점을 모두 없앨 수도 있고 더 많은 도형을 만들어 내보낼 수도 있다. 지오메트리 셰이더를 지나간 도형 정보는 레스터라이즈를 거친 뒤 픽셀 셰이더를 통과하게 된다.
지오메트리 셰이더는 테셀레이션, 그림자 효과, 큐브 맵을 한 번에 처리하여 렌더링하는 데 주로 쓰인다.
4. 프로그래밍
지오메트리 셰이더는 어셈블리어나, Cg, HLSL, GLSL 등으로 프로그래밍할 수 있다.
4. 1. 지원 환경
어셈블리어, Cg, HLSL, GLSL 등으로 프로그래밍할 수 있다. 지오메트리 셰이더는 DirectX 10 버전부터 시작되었으므로, DirectX10 버전 이상의 HLSL로만 프로그래밍 할 수 있다. OpenGL은 3.2 이상부터 GLSL로 프로그래밍 할 수 있다.
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