[Shader] 쉐이더(Shader)란?

책 '유니티 쉐이더 스타트업' 을 보고 공부했습니다.

인터넷 '포프의 쉐이더 입문강좌' 를 참고했습니다. ( https://kblog.popekim.com/2011/11/01-part-1.html )

 

 

정의

책에서는 이렇게 정의를 내립니다.

'3D 컴퓨터 그래픽에서 최종적으로 화면에 출력하는 픽셀의 색을 정해주는 함수'

 

'포프의 쉐이더 입문 강좌'에서도 비슷하게 정의를 내립니다.

'화면에 출력할 픽셀의 위치와 색상을 계산하는 함수'

 

조금 더 쉬운 정의

Shader란, shade + er 입니다.

 

'색의 농담, 색조, 명암 효과를 주다' 라는 shade의 뜻에 -er을 혼합하여,

shader는 색의 농담, 색조, 명암 효과를 주는 주체 라는 뜻을 가집니다.

 

렌더링 파이프라인을 간략하게

쉐이더가 하는 일을 알려면, 쉐이더가 쓰이는 곳을 알아봅시다.

 

Rendering Pipeline, 렌더링 순서입니다.

일반적인 렌더링 파이프라인의 큰 틀은, 밑의 과정과 같이 이루어져있습니다.

 

1. 오브젝트 데이터 받아오기

2. 정점 쉐이더 (Vertex Shader)

 + 요즘 핫한 테셀레이션이 여기 중간에서 실행. (여기서도 다양한 쉐이더가 있음.)

3. 래스터라이져 (Rasterizer)

4. 픽셀 쉐이더 (Pixel Shader), 프레그먼트 쉐이더 (Fragment Shader)

 

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하나씩 설명을 넣겠습니다.

 

1. 오브젝트 데이터 받아오기

그래픽 카드는 Vertex로 이루어진 물체의 데이터 값을 받아옵니다.

Vertex는 인덱스 넘버, 포지션, 노멀, 컬러 등의 정보를 가지고 있습니다.

그래픽 카드에서는 정보들을 이용해 버텍스들을 잇고, 삼각형 면을 생성하게 됩니다.

점 하나하나를 받아 옴.

 

2. 정점 쉐이더 (Vertex Shader)

주된 임무는 각 정점의 공간을 변환하는 것입니다.

3D 물체를 구성하는 정점의 수만큼 실행됩니다.

 

1) 로컬 좌표계 상태입니다.

자신이 (0, 0, 0) 의 위치값(중심값)을 가집니다.

 

2) 월드 좌표계를 곱합니다

월드의 중심이 (0, 0, 0) 이고, 다른 물체는 여기서 얼마나 떨어져있는가를 표현합니다.

 

3) 카메라 행렬을 곱합니다.

카메라의 중심이 (0, 0, 0) 이고 다른 물체들이 여기서 얼마나 떨어져있는가를 표현합니다.

 

4) 프로젝션 행렬을 곱합니다.

원근감을 부여해줍니다. 먼 곳은 좁혀진 것처럼 버텍스 위치를 조정해줍니다.

 

3. 레스터라이져

3D 오브젝트가 2D모니터에 보이도록 픽셀이 됩니다.

레스터라이져는 하드웨어 장치입니다.

 

주된 임무는 3D오브젝트가 2D모니터 상에서 어디 픽셀에 찍힐 지를 계산합니다.

픽셀 수 만큼 실행됩니다. (화면 해상도만큼.)

4. 픽셀 쉐이더 / 프레그먼트 쉐이더 (Pixel/Fragment Shader)

모니터까지 넘어온 3D 그래픽 데이터가 본격적으로 픽셀로 찍히게 됩니다.

 

이 픽셀은 파란색으로 칠해야지!!

이 픽셀은 그림자를 받으니 파란색이지만 좀 어둡게 칠해야지!! 요런 느낌입니다.

 

렌더링 파이프라인 과정은 여기 정리해보았습니다.

2019/11/28 - [게임 엔진/[Unity] Engine] - [Unity] Rendering Pipeline 정리 3 (과정)

[Unity] Rendering Pipeline 정리 3 (과정)