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OpenGL 세미나 11장 텍스처

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Academic year: 2022

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(1)

IVIS Lab, Changwon National University

OpenGL 세미나 11 장 텍스처

김형욱

(2)

1. 텍스처 맵

텍스처 : 물체면에 인위적으로 미세한 굴곡을 부여함으로써 주름 면 (Wrinkled Surface)을 형성하는 것을 의미

범프 맵(Bump Map). : 물체면을 조작하는 대신 법선 벡터만 조작 하여 마치 실제로 굴곡이 있는 것처럼 만드는 것

확산광 계수를 부분적으로 바꿔 명암 변화에 따른 굴곡처럼 보이게 함

경면광 성분을 계산할 때 표면의 거칠기를 함수 형태로 변화

(3)

목재 표면을 모델링하는 데는 무수히 많은 다각형이 필요

오렌지 표면의 파인 곳을 만들기 위해서 표면 다각형을 더욱 작은 단위로 분할 등의 작업이 필요

너무 많은 수의 다각형을 편집해야 하므로 시간이 많이 걸림

1. 텍스처 맵

(4)

3차원 물체는 최종적으로 2차원 화면으로 사상 따라서 2차원 영상을 평면 표면에 입힘

1, 2, 3차원 영상 모두 사용 가능하지만 일반적으로 2차원 영상을 사용

텍스처 또는 텍스처 맵

1. 텍스처 맵

(5)

» 기본적인 텍스처 매핑 결과

» 라이트 매핑

라이트 매핑은 조명 모델에 의해 물체면의 밝기를 계산하는 대 신 조명의 결과 영상을 물체면에 직접 입히는 것을 말함

1. 텍스처 맵

(6)

1. 텍스처 맵

» 주변 매핑

물체 외부 환경이 해당 물체면에 반사되어 보임 지역 조명 모델의 약점을 보완하는 효율적인 방법

(7)

2. 텍스처 매핑 기법

» 텍스처 매핑 시기

래스터 변환 과정에서 실행됨

래스터 변환으로 결정된 화면 화소마다 텍스처에 의한 색이 반 영

(8)

» 기하 파이프라인과 영상 파이프라인

텍스처는 화소 연산이라는 별도의 파이프라인을 거쳐서 진행 정점 처리를 위한 기하 파이프라인과 만나는 곳이 래스터 변환 텍스처 매핑은 기하 파이프라인 처리가 끝난 시점에 가해짐

2. 텍스처 매핑 기법

(9)

2. 텍스처 매핑 기법

» 텍셀(Texel)

텍스처를 구성하는 배열 요소 (R, G, B, A) 정보를 저장

주어진 영상을 얼마나 잘게 잘라 배열로 저장하느냐에 따라 크 기가 변화

(10)

» 수작업으로 해당 정점의 텍스처 좌표 (s, t) 값을 직접 할당

평면다각형의 텍스처 매핑

(11)

평면다각형의 텍스처 매핑 방향

다각형에서 텍스처로 매핑

에일리어싱 발생가능

(12)

평면다각형의 텍스처 매핑 방향

원근 변환

원근 변환은 특성상 원래의 물체 길이를 보존하지 않음

투상 이후의 정점을 기준으로 가해진 무게중심 좌표는 원래 정 점을 기준으로 구해진 무게중심 좌표와는 서로 다를수 있음 파이프라인 처리 속도를 높이기 위해 투상 후에 텍스처를 가하 기때문에 발생

(13)

곡면의 텍스처 매핑

» 텍스처 매핑의 대상이 곡면일 경우 복잡

서로 간의 표면이나 모양의 차이를 어떻게 처리하는가의 문제

(14)

파라미터 곡면

» 원구좌표

(15)

다각형 곡면

» 2단계 매핑(2-Stage Mapping)

곡면을 매개 변수로 표시할 수 없을 때 사용 2단계 매핑의 첫 단계는 S매핑(S Mapping)

(16)

» O 매핑(O Mapping)

중개면 내부에 실제로 텍스처를 가할 물체를 넣고 텍스처를 입 히는 작업

» O 매핑의 종류

다각형 곡면

(17)

다각형 곡면

(18)

주변 매핑이란 물체를 에워싼 주변 환경을 물체면에 매핑시키는 것 을 말함

주변 매핑이 가해지는 물체는 주로 표면이 매끄러운 물체이며, 조명 모델에서 보면 경면 반사를 위주로 표현할 수 있는 물체를 말함

주변 매핑 = 반사 매핑

2단계 매핑 방식을 사용하며 O 매핑의 종류 중에서 시점 반사 벡터 방식을 사용함

주변 매핑

(19)

» 텍스처 매핑

비선형 매핑(Non-Linear Mapping) : 평면 사각형이 곡선 사변 형으로 사상

앤티 에일리어싱

(20)

» 점 샘플링에 의한 에일리어싱

앤티 에일리어싱

(21)

앤티 에일리어싱

» 확장 관계(Magnification)

텍셀보다 작은 크기의 텍스처가 한 화소로 매핑되는 것

» 축소 관계(Minification)

여러 텍셀에 걸친 텍스처가 한 화소로 매핑되는 것

(22)

» 양방향 선형보간(Bilinear Filter, Bilinear Interpolation) 대부분 그래픽 카드의 드라이버가 표준으로 채택

비교적 빠른 시간 안에 앤티 에일리어싱 가능

텍셀 사이의 경계선이 흐려지는 현상인 블러링(Blurring)이 발 생함

확장 관계에서 주로 적용

앤티 에일리어싱

(23)

» 밉 매핑(MIP Mapping) 축소 관계에서 주로 적용

하나의 화소가 여러 텍셀에 걸쳐 있음

텍셀의 평균을 구하여 해당 화소를 칠함으로써 앤티 에일리어싱 효과를 기함

해상도별로 평균치를 계산하여 하나의 텍스처 맵에 저장

앤티 에일리어싱

(24)

» 밉맵의 예시

해상도에 따라서 해당 밉맵을 선택 가능

미리 평균 낸 텍스처 값을 사용함으로써 앤티 에일리어싱을 기 함

앤티 에일리어싱

(25)

결과적으로 화면의 해상도와 텍스처 해상도가 비슷해짐 확장 관계를 추가적으로 사용할 수 있음

» 3방향 선형 보간(Tri-linear Interpolation) 1화소가 2텍셀로 매핑

Map #1과 Map #2를 보간

보간하여 나온 Map에서 다시 양방향 선형보간

맵 사이의 보간, 보간된 맵 내부에서의 좌우, 상하 방향 보간

앤티 에일리어싱

(26)

점 샘플링과 밉맵에 점 샘플링을 가한 결과

앤티 에일리어싱

참조

관련 문서

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