[Direct11] 25. EX App Program - Billboard

1. EX App Program

1.1 Billboard

1.1.1 Tree System

 - 나무를 나타내는 완전한 3차원 기하구조를 렌더링하는 대신, 3차원 나무의 모습을 담은 2차원 텍스처를 사용

   - 멀리있는 나무의 경우 빌보드인지 구분하기 어렵지만 빌보드는 항상 카메라를 향하게 해야 함

     - 빌보드의 점의 정점에 대한 구조체를 생성

struct TreePointSprite { XMFLOAT3 pos; XMFLOAT2 size; };

       - 정점 구조체는 세계 공간에서 빌보드 중심 위치를 나타내는 점의 좌표를 담음

       - 또한 빌보드의 크기, 즉 빌보드의 너비와 높이를 담아 기하 셰이더를 통해 사각형으로 확장

const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC InputLayoutDesc::TreePointSprite[2] =
{
	{"POSITION", 0, DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT, 0, 0, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0},
	{"SIZE", 0, DXGI_FORMAT_R32G32_FLOAT, 0, 12, D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA, 0}
};

1.1.2 Effect File - Geometry Shader

 - 기하 셰이더의 공간으로 각 점을 사각형으로 확장하므로, 실행 당 최대 출력 정점의 개수는 4개로 설정

   - 또한 Vertex Shader로 부터 점을 전달받은 값을 입력 매개변수로, 출력 매개변수는 삼각형 띠로 출력

[maxvertexcount(4)]
void GS(point VertexOut gin[1],  uint primID : SV_PrimitiveID, inout TriangleStream<GeoOut> triStream);

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 - 위 코드에서 기하 셰이더에서 특별한 부호 없는 정수 매개변수 하나를 받음

   - 이 의미소를 지정하면 입력 조립기 단계는 각 기본도형마다 자동으로 기본도형ID를 생성

     - 한 번의 그리기 호출로 N개의 기본도형을 그린다고 할 때, 0 부터 N - 1까지 식별번호가 부여

       - 기본도형 ID들은 오직 주어진 한 번의 그리기 호출에 대해서만 유효

uint primID : SV_PrimitiveID

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   - 빌보드가 y축에 정렬되어 시점을 향하도록하는 세계 공간을 기준으로 한 빌보드의 좌표계 계산

float3 up = float3(0.0f, 1.0f, 0.0f); float3 look = gEyePosW - gin[0].CenterW;
look.y = 0.0f; look = normalize(look);
float3 right = cross(up, look);

   - 사각형을 이루는 삼각형 띠의 정점들의 세계 공간 위치를 계산

float halfWidth  = 0.5f*gin[0].SizeW.x; float halfHeight = 0.5f*gin[0].SizeW.y;
float4 v[4];
v[0] = float4(gin[0].CenterW + halfWidth*right - halfHeight*up, 1.0f);
v[1] = float4(gin[0].CenterW + halfWidth*right + halfHeight*up, 1.0f);
v[2] = float4(gin[0].CenterW - halfWidth*right - halfHeight*up, 1.0f);
v[3] = float4(gin[0].CenterW - halfWidth*right + halfHeight*up, 1.0f);

   - 사각형 정점들을 카메라로 보이는 공간, 즉 동차 절단 공간으로 변환하고 하나의 삼각형 띠로 출력

     - 반복을 지원하지 않는 모델에서는 반복할 내용을 반복 회수만큼 전개해서 컴파일하는 unroll 이용

GeoOut gout;
[unroll]
for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
    gout.PosH     = mul(v[i], gViewProj);
    gout.PosW     = v[i].xyz;
    gout.NormalW  = look;
    gout.Tex      = gTexC[i];
    gout.PrimID   = primID;
    triStream.Append(gout);
}

1.1.3 Effect File - Pixel Shader

 - Texture Array에서 표본을 밑의 코드를 사용하여 추출

   - 2차원 Texture Array의 한 표본을 추출하려면 세 가지 좌표성분이 필요

     - 처음 두가지는 통상적인 2차원 Texture 좌표에 해당, 마지막은 Texture Array의 한 Texture를 선택하는 Index

   - 위에서 사용한 Texture는 원소가 네 개인 Texture Array를 사용, 원소들은 서로 다른 나무의 Texture

     - 한 번의 그리기 호출에서 나무 빌보드를 네 개 이상 그리기에 기본도형 ID가 3보다 커질 수 있음

       - 따라서 4를 나눈 나머지를 Texture Array Index로 사용

float3 uvw = float3(pin.Tex, pin.PrimID%4);
texColor = gTreeMapArray.Sample( samLinear, uvw );

 - 나머지 코드는 이전 코드와 비슷하여 밑의 글을 통해 참조

[Direct11] 11. EX App Program - Color Box