lee-su-chan / DX3D11_TerrainRendering

Used DirectX11

DX3D11_TerrainRendering

Origin

http://www.rastertek.com/tutdx11s2ter.html

Diagram

Operation keys

↑: 전진
↓: 후진
← →: 회전
A: 왼쪽 이동
D: 오른쪽 이동
W: 상승
X: 하강
PgUp: 시점 위 회전
PgDn: 시점 아래 회전
F1: 디스플레이 인터페이스 켜기/끄기
F2: 와이어프레임 켜기/끄기
F3: 상호작용 재생 켜기/끄기
F4: 셀 분할 스키마 시각화 켜기/끄기
F5: 공중부양 켜기/끄기

Report

2016-12-29(Tutorial 1 : Grid and Camera Movement)

1. 기본 지형 렌더링 구현
2. 카메라 이동 구현
3. 디스플레이 인터페이스 구현

2016-12-30(Tutorial 2 : Bitmap Height Maps)

Wireframe

Solidframe

1. 비트맵 파일을 이용한 높이 맵 지형 구현
2. 카메라 좌표, 각도 버그 수정
3. 디스플레이 인터페이스 버그 수정
4. 조작키 변경 및 추가

2017-01-02(Tutorial 3 : Terrain Texturing)

Headline

Ground Texture

Test Texture

1. 텍스쳐 맵핑 구현

2017-01-03(Tutorial 4 : Terrain Lighting)

Ground Texture

Test Texture

1. 조명 효과 구현

2017-01-05(Tutorial 5 : Color Mapped Terrain)

Headline

1. 비트맵 파일을 이용한 색상 맵핑 구현

2017-01-07(Tutorial 6 : Terrain Normal Mapping)

-이번 단계는 가까이서만 확인할 수 있으므로 헤드라인 사진은 없습니다.

Texture X, ColorMapping X

Texture O, ColorMapping X

Texture O, ColorMapping O

1. 지형 노말 맵핑 구현
2. 이제부터 한 단계가 끝나면 개발자 노트를 쓸 것입니다.  

Developer Notes

이번 단계에선 노말 맵핑이라는 것을 배웠다. 내가 정확히 이해했는지는 모르겠지만 아마 한 텍스쳐를 위한 NormalMap 텍스쳐가 준비되어야 하는 것 같다. 그리고 노말 맵핑이란 NormalMap 텍스쳐를 이용하여 법선이란 의미의 Tangent와 종법선이란 의미의 Binormal을 이용하여 지형의 한 픽셀마다의 조명 정보를 얻어 렌더링 하는 기법인 것 같다.

전 단계에선 지형에 가까이 가면 뭉개진 느낌이 났는데 이번 단계에서 노말 맵핑을 하고 나니 눈에 잘 띄지는 않아도 가까이 가면 그 형태가 온전히 이루어져 있는것이 보여졌다.

정말 DirectX는 내가 무엇을 상상하든 그 이상을 보여주는 것 같다. 그래서 하면 할수록 재밌다. HeightBitmap을 가지고 지형을 만들었을 때나 텍스쳐를 입히고 조명을 주고 컬러 맵핑을 했을때나 하나 같이 마지막에 실행을 했을땐 항상 감탄했었다. 앞으로 더 해야할 단계들이 남았지만 실행창을 보았을때의 느낌은 무뎌지지 않을 것 같다.

2017-01-09(Tutorial 7 : Sky Domes)

Headline

LookAtSky

1. 스카이돔 렌더링 구현

Developer Notes

이번 단계에서는 하늘을 그렸다.
스카이돔의 여러 정보를 가지고있는 txt파일을 읽어들여서 데이터를 입력했는데
rasterTek은 Maya를 이용하여 obj형식의 모델을 만들었다고 한다.
내가 Maya를 몰라서 그런 걸 수도 있지만 obj형식으로 내보낸 파일이 어떻게 txt파일이 되었는지는 미지수이다.

확실히 전 단계까지는 주위가 온통 까만색이어서 신경쓰였는데
이번 단계에서 하늘을 그리니까 왠지 신이 된 기분이 들었다.

나만 느끼는 걸 수도 있지만 일반적인 도스창을 보며 하는 프로그래밍도 없는 것을 만드는 느낌이 들어서 신 같았는데
그래픽스 프로그래밍는 좀더 명확한 결과물이 있어서 그런지 유난히 신이 된 기분이다.

다음번엔 실시간으로 시간이 지남에따라 하늘색이 바뀌는 것을 구현할 예정이다.

2017-01-11(Update Function)

LookAtNewUI

1. ApexColor, CenterColor 수치 확인을 위한 인터페이스 구현

Developer Notes

오늘은 UI추가를 했는데 기존에 있던 코드들이 어떻게 돌아가는지
확실하게 이해하는데에는 스스로가 무언가를 생각해서 그걸 직접
구현 해보는게 좋고 구현 능력도 느는 것 같다.

새로 만든 인터페이스 덕에 앞으로의 실시간 하늘색 변경 구현을
좀더 편하게 개발할 수 있을 것이다.

2017-01-12(Tutorial 8 : Raw Height Maps)

Headline

Topview

1. 16비트 RAW파일을 이용한 지형 렌더링 구현(세부적인 높이 조절)  

Developer Notes

오늘은 새로운 Colormap.bmp파일과 Heightmap.r16파일을 이용하여
전보다 더 세부적인 지형을 렌더링 하였다.  

기존에 있던 Setup.txt의 지형 가로 세로 수치들이 255에서 1025로 증가하였고
스케일링의 수치도 12.0에서 300.0으로 증가하였다.

이제는 Heightmap파일로 비트맵 형식은 최대 범위는 2의 8승이였다면
Raw16 형식은 2의 16승까지 가능함으로 매우 세부적인 높이 묘사가 가능한 것 같다.
Colormap파일도 Heightmap파일과 같이 더 세부적인 정보를 가지고 있는 파일로 바꾸었다.

Heightmap파일과 Colormap파일의 용량들이 193KB에서 각각 2MB, 3MB로 바뀐걸 보면
이전과는 비교할 수 없을만큼의 데이터들이 있는 듯 하다.

그리고 이번 단계부터 렌더링양이 방대하게 많아져서 FPS가 많이 떨어지기 때문에
외장그래픽을 잡지 못하는 버그를 고쳐야 할 것 같다.

2017-01-16(Tutorial 9 : Terrain Cells)

Headline

TopView

Closely

1. 지형 셀 분할 스키마 구현(한 셀에 32개의 쿼드)
2. 조작키 추가(F4)

Developer Notes

이번에는 지형 셀 분할 스키마를 구현했다.

이 단계에서 한 것은 지형 렌더링의 최적화 부분인 것 같다.
rasterTek이 말하길 지형은 대부분 대규모 데이터이므로 효율적으로
처리해야 한다고 말했다.

또 지형을 셀로 분할하는 주된 이유는 보이는 것만 렌더링하여 효율성을
높이기 위함이라고 한다. 하지만 이번 단계에서는 셀 분할과 시각화까지만 진행 되었다.

앞으로의 단계에서 최적화를 할지 안할지는 모르지만 이부분은 굉장히 중요한 부분인것 같다.

내가 지금까지 무언가를 개발하면서 성능을 그렇게까지 중요시하는 프로그램이 없었는데
이번에 이렇게 하게 되면서 성능과 품질의 타협을 배우고 있는 것 같다.

2017-01-18(Tutorial 10 : Terrain Cell Culling)

Look At New UI

1. UI 추가
2. 보이지 않는 셀 컬링 구현

Developer Notes

이번 단계에서는 지형 셀 컬링을 구현했다.

화면에서 보이지 않는 셀은 처리하지 않으며, 컬링의 기준을 셀 단위로 보기 때문에
조금이라도 셀이 화면에 걸친다면 그 셀도 모두 처리한다.

화면에 셀이 걸치는지 안걸치는지를 체크하는 클래스를 만들었다.
내적등의 계산이 있어서 그 연산들이 어떻게 되는지는 정확히 모르지만
나름 cocos2d-x에서 여러 충돌처리를 구현 해봤었기 때문에
어떤 느낌인지는 알고 있다.(OBB는 구현하지 못했다.. 작년 얘기니까 지금은 구현 할 수 있을지도 모른다.)

프로그래머에게 수학은 유리하고 일을 편하게 할 수 있는 무기인 것 같다.
그래픽스 프로그래머라면 더욱 더 수학이 필요하다는 걸 서서히 느끼고 있다.
최소한의 지식마저도 내가 이해 할 수 있을지 없을지도 모른다.
이 단계 끝마치고 내 앞에 커다란 장벽이 꽤 가까이 있을 수도 있다고 생각했다.

2017-01-25(Tutorial 11 : Height Based Movement)

-이번 단계에서는 스크린샷만으로는 확인이 어려우므로 이미지가 없습니다.

1. 지형 높이에 따른 카메라 움직임 구현
2. 조작키 추가(F5)

Developer Notes

이번엔 지형 높이에 따라서 카메라가 이동하는 움직임을 구현했다.

사실은 코딩한지 꽤 됐지만 어떤 버그때문에 레포트를 쓰지 못했다.
하지만 그 버그를 잡으려면 왠지 여러개의 파일들의 코드들을 다시 확인해봐야 할 거 같기도 하고
내 게으름이 꽤 컸기 때문에 버그를 잡지 못했다.

무언가를 미루는 습관 때문에 이렇게 며칠을 헛되이 보낸 것 같다.
한순간에 고쳐지진 않겠지만 고쳐보려 노력하고 있고 고치기 위해서
이 프로젝트도 하고 있는 것이다.

2017-01-26(Tutorial 12 : Terrain Mini-Maps)

Look At TopRight

1. 미니맵 구현(빨간점은 카메라)
2. Height Based Movement 버그 수정

Developer Notes

이번 단계에서는 미니맵을 구현하였다.

미니맵을 구현하는 것은 굉장히 많은 방법이 있지만
rasterTek은 LightMap과 ColorMap을 결합하여 3D TopView시점으로 구현하였다.

개인적으로 미니맵을 만드는 것은 크게 대단하다고 생각하지 않았는데
이번에 구현을 해보면서 미니맵을 구현하는 방법엔 되게 많은 방법들이 있고
플레이어에게 흥미를 유발하는 미니맵을 구현하는것 또한 멋있는 일이라고 생각한다.

그리고 이번에 Height Based Movement의 버그를 수정하였다.
고작 두 줄짜리 버그였지만 플레이어가 불편해하기에는 충분한 버그였다.
꽤 늦었지만 그래도 버그를 잡아서 다행이라고 생각한다.

튜토리얼이 2장밖에 남지 않았다. 방학중에 끝낼 것 같다.
끝낸 후에 무얼해야 할지 고민도 해야 할 것 같다.

2017-01-27(Tutorial 13 : Procedural Terrain Texturing)

Headline

1. 절차적 지형 텍스쳐링 구현

Developer Notes

이번에는 절차적 지형 텍스쳐링을 구현했다.

절차적 지형 텍스쳐링은 입력 텍스쳐 또는 지형 데이터 자체를 기반으로
셰이더에서 계산하여 텍스쳐링을 하는 것 이라고 한다.

많은 데이터들이 있지만 이 프로젝트는 픽셀의 높이를 사용하고 다른 높이 밴드를
사용한다. 이 매개변수들이 가장 인기가 많다고 한다.

이 방법은 효과적이지만 결과는 완전히 현실적이지 않다고 한다.
먼저 땅의 질감을 특정 높이보다 낮게 지정하고,
그 다음 높이보다 높은 곳에서는 바위 질감을,
마지막 높이 범위에서는 눈 질감을 지정한다.

이번 단계에서는 대게 셰이더 구문을 집중적으로 코딩하였고 다른 것들은 크게 건들지 않았다.
정말 셰이더가 엄청난 일을 한다고 이번을 계기로 생각하게 되었다.
하지만 셰이더 구문은 거의 수학이 대부분이고 HLSL언어도 잘 모르니 앞으로가 걱정이다.
좀 더 많이 찾아보고 배워야겠다.

2017-03-07(Tutorial 14: Distance Normal Mapping)

Headline

1. 거리에 따른 노말 맵핑 구현  

Developer Notes

이번 단계에서는 거리에 따른 노말 매핑을 구현했다.

노말 맵핑은 전에도 한 번 했었고 또 김포프님이 쓰신 셰이더 입문책도
읽으면서 그 부분을 봤기 때문에 이해하는데에는 어려움이 크게 없었다.
그 책을 읽고나서 알게 된 건데 처음에 노말 맵핑을 하고나서 쓴
Developer Notes를 보면 언 뜻 보면 맞게 쓴 것 같지만 사실
머리속으로는 몇 가지를 빠뜨리고 잘못 이해하고 있었다.

최근 단계 이후 1개월이 넘게 지나고서야 드디어 마지막 단계를 끝마쳤다.
거의 3달간 한 프로젝트이기 때문에 얻은 지식도 많은 것 같다.

내가 프로그래밍을 하면서 어떤 분야를 이렇게 까지 오래 흥미를 가져본 적이 없었는데,
그런걸 보면 난 이쪽 분야가 맞는 것 같다.