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Ch.3 OpenGL Primer

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2023/09/05

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2023/09/05

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Todays main QUEST

그래픽스를 프로그램하는 방법

OpenGL Pipeline

Legacy Pipeline

OpenGL Command Structure

일반적인 프로그래밍 과정

Elementry Shader

Pipeline OVERVIEW

Vertex Processor

Programming in GLSL

Variables in Vertex Shader

Built in Variables in Vertex Shader

Fragment Processor

Todays main QUEST

그래픽스를 프로그램하는 방법

광원 시뮬레이션(Illumination) → Projection → Frame Buffer Fill-in

이를 위해서는 그래픽스 라이브러리가 필요하다.

오픈GL을 살펴보자.

OpenGL

OpenGL은 국제 표준 그래픽스 라이브러리이다.

Kronos Group에 의해 운영되고 있으며 여러가지 시스템에 서포트된다.

최근에는 WebGL이 지원가능함.

경쟁 라이브러리로는 Direct X / Vulcan 등이 있다.

GL이 지원하는 것

•

플랫폼에 독립적인 그래픽스 알고리즘을 지원한다.

•

그래픽스 Primitives를 프로세싱한다.

•

하드웨어와 드라이버에 기반한 이미지 생

GL이 지원하지 않는 것

•

하이레벨 오퍼레이션 : Open Inventor, OpenGL Optimizer, OpenSce

•

I/O : GLUT, GLFW, GLX, WGL

•

윈도우 컨트롤 : GLUT, GLFW, GLX, WGL

OpenGL Pipeline

Legacy Pipeline

New Pipeline

Tesselation Shader와 Compute Shader이 추가됨.

이번 학기의 주 목표는 새로운 파이프라인을 다루는 것.

OpenGL Command Structure

OpenGL에는 GLSL이 지원된다.

•

OpenGL API : OpenGL pipeline을 조작하기 위한 C 인터페이스

•

GLSL : 파이프라인의 셰이더를 프로그래밍하기 위한 네이티브 코드

일반적인 프로그래밍 과정

1.

OS와 GL을 링크

2.

GL 시작

3.

프로그램 컴파일

Elementry Shader

Pipeline OVERVIEW

Vertices(input) → Vertex Shader

•

Projection을 통해 Transform된 Vertices의 좌표를 normalized Coordinate로 전달한다.

Vertex Shader → Primitive Assembly and Rasterization\

•

Fragment로 전달된다.

Fragments → Fragment Shader

•

각 Fragment의 색

Pixel Positions + Colored Fragments → Raster Operations

•

나머지 기능 수행

Vertex Processor

Vertex Shader는 각각 하나의 점만 처리한다.

기본적으로 Vertex Position의 변환을 주로 다룬다. (MVP 참조)

Projected된 점을 Normalize한다.

Texture Coordinate를 처리한다.

Vertex 단위로 라이팅을 진행한다. (요즘은 별로 안함)

Color 계산

Programming in GLSL

기본적으로 C와 같으나 다음과 같은 차이점이 있다.

공통점

•

main() 함수

•

Shader내의 로컬 함수

•

Global 변수(단, Shader내에서 바꿀 수 없다.)

•

인터페이스 변수(in out등)

차이점

Variables in Vertex Shader

vec3 a = {a.x a.y a.z} = {a[0] a[1] a[2]}

벡터는 벡터단위 연산이 가능함.

Built in Variables in Vertex Shader

int gl_VertexID; //
JavaScript
복사

out int gl_Position;
JavaScript
복사

Fragment Processor

Fragment : 픽셀 단위의 데이터

각 픽셀단위로 실행된다.

컬러와 Texture 좌표를 픽셀단위로 지정하여 텍스쳐링을 진행한다.

Fog 등의 특수효과를 적용한다.

픽셀단위의 조명효과 계산

필요할 경우 특정 점을 그리지 않을 수 있다.

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