컴퓨터그래픽스_서론

고려대학교 정보대학 컴퓨터학과

2019년 1학기 <컴퓨터그래픽스> 서론

 

강의영상 플레이리스트

https://www.youtube.com/watch?v=774mc7tC594&list=PLYEC1V9tJOl03WLDoUEKbiYW_Xt4W6LTl&index=3

 

강의자료

https://media.korea.ac.kr/books/

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컴퓨터그래픽스 서론

 

3차원 컴퓨터 그래픽스 정의

3차원으로 표현된 물체를 입력으로 받아 2차원으로 출력하는 작업

 

• 실시간 그래픽스 -> 초당 30프레임 이상, 게임/AR/VR/UIs
• 비실시간 그래픽스 -> 현실에 가까운 고품질 영상, 영화 등 영상컨텐츠, 프레임당 수 분~시간까지 소요
• 본 수업은 실시간 그래픽스의 기본 알고리즘을 소개함

 

3차원 컴퓨터 그래픽스 프로덕션

모델링 -> 리깅 -> 애니메이션 -> 렌더링 -> 포스트프로세싱

 

• [모델링, 리깅, 애니메이션(제작)] -> 그래픽 아티스트가 수행하는 오프라인 태스크
• [애니메이션(재생), 리깅, 포스트프로세싱] -> 프로그램 런타임 수행 (프로그래머)

 

1. 모델링

모델 = 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 형태로 물체를 표현한 것

모델링 = 모델을 만들어내는 과정, 작업

 

*일반적으로 다각형 메쉬(polygon meshes) 사용, 삼각형 메쉬가 가장 널리 사용됨

 

텍스쳐 = 폴리곤 메쉬 표면에 입혀지는 이미지 (사람 피부, 의상 등)

 

 

2. 리깅

모델을 움직이기 위해 골격을 움직이는 작업

 

• 폴리곤 메쉬 안에 골격을 삽입
• 메쉬와 골격 간의 상관관계 정의 (define how the skeleton motion deforms the player's polygon mesh)
• 골격을 움직였을 때 메쉬가 함께 따라서 움직이게 됨

 

3. 애니메이션

스켈레톤 모션 시퀀스를 정의하는 작업

 

• 오프라인 -> 모션 시퀀스 제작
• 런타임 -> 재생

모델링 + 리깅 + 애니메이션(제작) -> 3ds Max, Autodesk Maya 등을 활용하여 그래픽 아티스트가 보통 수작업으로 진행함

 

 

4. 렌더링

3차원 Scene을 2차원 이미지(=프레임)로 생성하는 과정

 

• 실사에 가까운 렌더링(리얼리스틱 렌더링)은 텍스쳐링과 라이팅이 중요한 역할을 담당하는 복잡한 절차

 

5. 포스트 프로세싱

필수는 아니며 선택적으로 수행되는 후처리 작업, 렌더링 된 이미지에 추가적인 효과를 더하는 작업

 

• 대표적인 예시로는 모션 블러가 있음
• 빠르게 움직이는 물체를 흐릿하게 처리하여 사실성을 높이는 작업

 

그래픽스 API

1. GPU -> 그래픽 프로세싱 유닛, 하드웨어

2. 그래픽스 API (OpenGL) -> 3D 그래픽스와 관련한 기본기능 제공 / GPU를 호출하는 소프트웨어 인터페이스

3. 게임엔진 (Unreal) -> 애니메이션 재생 및 후처리 등 게임 개발에 필요한 다양한 기능 제공

4. App -> 사용자들이 실제로 이용하게 되는 앱