컴퓨터 그래픽스 공부 - 1

출처 : [KUOCW]  한정현 컴퓨터 그래픽스 강의

[KUOCW]  한정현 컴퓨터 그래픽스 강의를 참고하여 작성하였습니다.

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3차원 컴퓨터 그래픽스의 정의 : 3차원으로 표현된 물체를 입력으로 받아서 2차원 영상을 출력하는 작업 

 

2차원 작업을 프레임이라고 이야기한다. 

 

연속적으로 표현한 것을 보여주면 물체의 움직임을 보여줄 수 있다.

 

이러한 움직임을 연속적으로 표현한 것을 실시간 그래픽스와, 그렇지 않은 비 실시간 그래픽스로 나눌 수 있다.

 

실시간 그래픽스의 대표 예제는 게임, 가상현실 등이 있다.

 

- 초당 30 프레임 이상을 만들어 내야 한다.

비실시간 그래픽스의 대표 예제는 영화에서 쓰이는 특수효과가 있다. 

 

실사 영상과 구분이 되지 않는 사진, 사실적인 영상을 만드는 것이다. (상당히 많은 연산이 필요하다.)

 

몇분에서 몇 시간까지 시간이 걸리는 것은 일반적이며, 매우 고급영상을 만들려면 하루 이상 소요된다.

 

실시간과 비실시간 그래픽스를 구분을 할 때 실제로 양쪽에서 쓰이는 알고리즘 & 기법은 상당히 다를 수 있다.

 

컴퓨터 그래픽스는 보통 5단계로 구분을 한다.

 

 

모델링(modeling) - 리깅(rigging) - 애니메이션(animation) - 렌더링(rendering) - 포스트_프로세싱 (post - processing)

 

 

run time에 이뤄지며 컴퓨터 프로그램이 이룬다.

 

model 이란 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 형태로 물체를 표현하는 것을 모델이라고 한다.

 

게임 같은 경우 야구 게임에서는 야구선수, 공 같은 것들을 만들어내야 하는데 이러한 과정을 총칭하여 모델링이라고 표현한다.

 

polygon meshes를 대부분 사용한다. ( 삼각형 meshes 가 가장 널리 쓰인다.)

 

모델링에선 polygon meshes에 입히는 textures를 만들어낸다. 

 

Rigging 이란 

 

움직임을 표현해야 하는 여러 가지 방법 중 하나는 뼈로 이뤄진 골격을 사용하는 것인데, 그러한 뼈를 모델링 단계에서 만든 polygon meshes에 집어넣는다. polygon meshes의 꼭짓점과 뼈하고의 상관관계를 잘 정의하면 팔을 들었을 때 팔에 근접해 있는 polygon meshes가 움직인다. 

 

polygon meshes의 꼭짓점과 뼈하고의 상관관계를 잘 정의하는 것을 Rigging 이라고한다.

 

 

Animation 이란

 

뼈를 이용한 애니메이션을 만든다고 하는 것은 스켈레톤 모션이라고 정의한다. 

 

이 전에 만든 rigging 단계에서 만든 것들을 런타임 하는 과정이다.

 

Rendering 이란

 

3차원부터 2차원 영상을 만들어 내는 것인데, 이것을 만들기 위해선 텍스쳐링이 기본적으로 수행되어야 한다. 

 

또한 lighting이 필수적인 요소인데, 빛과 물체의 상호작용을 말하는 것이다.

 

빛의 각도에 따른 그림자를 생성하는 것이 대표적이다.

 

Post-processing (후처리)이란

 

흐릿한 움직임(motion blur)을 만들어내면 영상이 굉장히 사실적으로 보일 수 있다. 

 

즉 사실성을 높이는 작업을 motion blur이고, Post-processing의 한 과정이다.

 

다만 꼭 필요한 과정은 아니고 선택적인 과정이다.

 

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제작 : 고려대학교 대학 교육개발원 이러닝지원팀