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miniRT ② 배경 지식

렌더링 (Rendering)

  • 개념
    • 컴퓨터 프로그램을 사용하여 모델 또는 이들을 모아놓은 장면인 씬 파일(scene file)로부터 영상을 만들어내는 과정
  • 순서 rendering
    1. 와이어프레임 렌더링 (wireframe rendering)
      • 좌표를 여러개 찍어서 선으로 연결하여 특정 형태로 만들어내는 과정
    2. 텍스처 매핑 (texture mapping)
      • 와이어 프레임 뼈대 위에 원하는 색이나 패턴을 입히는 과정
    3. 셰이딩 (shading)
      • 만들어진 텍스처에 질감이나 효과를 추가하는 과정
  • 종류
    • 래스터화 (rasterization)
      • 연산된 3D 오브젝트를 2D 이미지로 연산해서 픽셀로 표현하는 방식
    • 광선 추적 (ray tracing)
      • 광원을 인식하고 실시간으로 빛의 반사를 연산하여 표현하는 방식

광선 추적 (Ray tracing)

ray tracing

  • 눈으로 들어오는 광선을 역추적하는 방식
    • 실제로는 빛이 물체에 반사되어 눈에 도달하면 물체의 색을 반사된 빛의 색으로 인식한다.
    • 반면 레이트레이싱에서는 우리 눈에서 광선이 나간다고 가정한다.
    • 눈에서 나간 광선이 물체에 반사되고 광원에 도착했다면, 해당 광선이 광원에서 출발해서 물체에 부딪히고 우리 눈에 들어왔다는 것을 알 수 있다.
  • 카메라(=눈)와 물체 사이에 뷰포트(viewport)라고 하는 평면이 있다고 가정한다.
    • 이 과제를 하는 동안은 뷰포트 = mlx window 라고 가정.
  • 카메라에서 나온 광선이 뷰포트의 특정 픽셀을 지나 물체에 반사되어 광원에 도달한다면 해당 픽셀을 물체의 색상으로 그린다.

빛의 반사

Untitled
[정반사(왼쪽)와 난반사(오른쪽)]

정반사 (specular reflection)

  • 거울처럼 매끈한 면을 경계로 일어나는 반사
  • 반사 광선들은 서로 평행함.
  • 입사각 = 반사각

    Untitled

난반사 (diffuse reflection)

  • 표면으로 들어온 빛이 다수의 방향으로 반사되는 것
  • 반사면이 매끄럽지 않은 경우 발생

퐁 반사 모델 (Phong reflection model)

  • 개념

    Untitled

    • 표면이 빛을 반사하는 방식난반사정반사를 결합하여 설명함.
      • 전체 scene에 흩어지는 소량의 빛을 설명하기 위해 주변광이라는 개념도 사용함.
        • 주변광(ambient light) : 광원과 상관없이 주변으로부터 들어오는 빛
    • 국부 조명에 대해 다룸.
      • 전체 조명
        • 공간 전체를 밝게 해주는 조명
      • 국부 조명
        • 특정한 부근을 밝게 해주는 조명
        • 예시) 스탠드

Ref.

렌더링 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
Rendering in AR: implementation and basic rules - MDM LLC
Ray Tracing in One Weekend
RTX 그래픽카드 용어 - 1부 : 레이 트레이싱 (Ray Tracing)
Specular and Diffuse Reflection (examples, solutions, videos, activities)
Specular v Diffuse reflection.png
Ray Tracing | NVIDIA Developer
[조명의종류1편] 전체조명/국부조명 이란?

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

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