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  1. 2013.01.25 5. 빌보드 기법 (1)

빌보드(Billboard)

- 3D 공간상에서 Polygon의 방향이 항상 시야 방향으로만 보이게 하는 기법

  여러 가지 특수효과나, 나무, 이펙트, 구름 혹은 항상 화면상에 보여야 하는 객체를 표현할 때 유용


종류

- 화면 정렬(Screen Aligned) - 단순히 표현한 billboard를 무조건 보이는 화면에 정렬하는 방법

                                           2차원 Sprite와 같음.

                                           항상 화면을 바라보는 표현에 쓰임.

                                           게임의 실행중 UI등에 쓰임

  월드 중심(World Oriented) - 실제로 물체가 3D상의 월드에 존재한다고 가정하고, 카메라의 상향 벡터와 시점에 따라 회전하고 존재

                                         회전 행렬을 구한 후에 각 객체 혹은 정렬 기법에 따라 구현

                                         ViewPoint Oriented Billboard - 객체의 법선 벡터가 카메라의 위치로 향하는 방법

                                         ViewPlane Aligned Billboard - 화면상 어디 있든지 관측 평면과 평행한 벡터를 만들어 내는 방법

  축(Axial) - 단순 x, y, z축에 따라 객체를 회전하는 방법(주로 나무의 표현)

                  Cylindricla Billboard라고도 하며, 원통 모양의 대칭성을 가지는 객체 표현에 유용(나무, Laser 빔 효과)

                  정면이 아닌, 수직 위에서 바라보면 짧아져 선처럼 보이는 문제점이 있음.(Spherical Billboard를 이용해 단점 극복)

                  Billboard의 평면 법선 벡터와 객체와 Camera 사이 방향 벡터 사이의 차이만큼 회전시켜 항상 카메라의 위치를 보게함.


용도

- 단순 2D나무, 관객, 구름 등의 표현

  Billboard + Alphablending + texture Animation의 조합으로 여러가지 특수효과(폭발, 불, 안개 등)의 표현이 가능

  파티클 - 연기 특수 효과, 물보라 효과

  발사 효과나 총구의 이펙트, 레이저 효과

  배경은 3D나, 캐릭터는 Billboard로 처리.


필요성

- 실제 표현을 위해 많은 Polygon이 필요한 오브젝트들을 단순 Polygon(사각면)에 텍스처를 입히는 기법으로 성능을 높여주고,

  최대한 비슷한 모습을 내줌.

  LOD나 Culling 등의 방법들과 같이 최적화와 효율성을 위해 사용

  가까이 있는 물체는 3D 모델링 객체로, 멀리 있는 객체는 Billboard로 혼합해서 쓰건, 배경을 Billboard 하나로 대체.


구현

- 객체의 면의 법선 벡터 n, 근사한 상향 벡터 u가 있을 때, 외적을 통해 수직 벡터 r을 구하고,

  위 세벡터에 수직인 벡터 u' = n cross r로 구할 수 있음.

  위에서의 벡터들로 회전 행렬 Mr = (r, u', n)을 구할 수 있음.


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Posted by 흰둥에미

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