렌더링 파이프라인이란 무엇인가?

렌더링 파이프라인이란 무엇인가?

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렌더링 파이프라인이란?

그래픽스 파이프라인이라고도 불리며 3D 컴퓨터 그래픽스에서 3차원 도형 혹은 이미지를 2차원 래스터 이미지로 표현하기 위한 단계적인 방법이다.

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래스터 이미지란 컴퓨터에서 어떠한 도형 혹은 이미지를 픽셀로 구성하고 조합하여 일정한 간격으로 나열하여 하나의 화면을 표현하는 것을 의미한다.

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렌더링 파이프라인 과정

렌더링 파이프라인 과정

 

DirectX9 기준 렌더링 파이프라인

입력 조립(Input Assembly)

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정점 쉐이더(Vertex Shader)

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래스터 라이저(Rasterize)

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픽셀 쉐이더(Pixel Shader)

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출력 병합(Output Merger)

 

DirectX11 기준 렌더링 파이프라인

입력 조립(Input Assembler) : 정점 정보를 정점 버퍼에 담아 전달 받음

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정점 쉐이더(Vertex Shader) : 정점 버퍼를 받아 공간 변환을 수행 /

                                                 Local Space →  World Space → View Space → Clip Space

                                                                   Model                  View              Projection

                                                          World Transform  View Transform  Projection Transform

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테셀레이션 (Tesselation) = Hull Shader + Tesselator + Domain Shader : 정점을 쪼개 디테일하게 표현 (생략 가능)

                                               준비단계      삼각형을 쪼갬   쪼갠것을 세분화

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기하도형 쉐이더 (Geometry Shader) : 정점 데이터에 정보를 추가하거나 삭제. 다른 도형으로 확장 또는 출력 여부

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래스터 라이저(Rasterize) : 투영된 3차원 삼각형으로 부터 픽셀의 색상을 계산하는 단계,

                                            앞면 출력하고 뒷면을 추려낸 후 뷰포트 변환한다.

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픽셀 쉐이더(Pixel Shader) : 픽셀 데이터를 생성하는 단계. 조명, 반사 그림자 및 텍스쳐를 입혀 색칠할 수 있다.

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출력 병합(Output Merger) : 렌더타겟에 출력하는 단계. 후면 버퍼에 기록된다.

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렌더링 파이프라인은 3D 작업물(모델 혹은 이미지)을 2D인 모니터까지 출력하기 위해서 거치는 과정들이라고 쉽게 생각하면 될거 같다. 작업물의 정점 정보를 받아서 공간 변환을 수행하고 그것을 컬링하여 어떻게 출력할지 정한 후 픽셀 단위로 추가적인 디테일을 더해 화면에 출력한다!