OpenGL 용어 정리

Vertex Buffer

Vertex Buffer는 말 그대로 버퍼이다. 그저 바이트 배열을 가지고 있는 메모리이다.

 

다른점이 있다면, GPU VRAM에 있다는 것이다.

 

여기서 기본적인 컨셉은 내가 그리고 싶은 것의 데이터를 정의(예를 들어 삼각형), 그리고 GPU VRAM으로 보냄

 

그리고 draw call을 함 여기서 draw call은 GPU VRAM에 있는 데이터를 읽어서 화면에 그리라고 하는 명령.

 

여기서 우리는 GPU한테 가지고 있는 데이터를 어떻게 해석해야하는지 화면에 어떤식으로 올리는지 알려줘야 함.

 

그리고 여기서 사용하는 프로그램이 Shader임.

 

Shader는 GPU에서 돌아가는 프로그램임 데이터를 읽어서 화면에 표시하는.

 

unsigned int buffer;
glGenBuffers(1, &buffer); // 버퍼 생성
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffer) // 버퍼 바인드
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 6 * sizeof(float), positions, GL_STATIC_DRAW); // 데이터 전달

[...]

// In Loop
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3) // 그리기. 위에서 바인드한 버퍼의 데이터를 그린다.

 

Vertex Attributes

Shader가 버퍼에서 데이터를 읽을 때 데이터의 레이아웃을 알아야 함.

 

버퍼 레이아웃은 무엇이 버퍼에 포함되었는지를 의미.

 

Float들이 무엇을 의미하는지 설명 position, texture coordinates, normals 등

 

즉 우리는 OpenGL한테 메모리에 무엇이 있는지 어떻게 레이아웃 되었는지 말해줘야 함.

 

그렇지 않으면 그냥 바이트 덩어리일 뿐임.

 

그리고 이 작업을 vertex attibute pointer가 함.

 

Shader쪽에서도 정의한 레이아웃과 맞춰야 함.

 

glVertexAttribPointer(
    0, // 인덱스. Shader는 attribute를 index를 통해 읽음. 어떤 Attribute를 의미하는지 인덱스를 통해 나타냄.
    3, // Vertex 속성당 components를 나타냄. 3차원으로 3개의 float을 사용한다면, 3을 넘겨 줌.
    GL_FLOAT, // 데이터 타입
    GL_FALSE, // Normalize 여부
    6 * sizeof(float), // 각 Vertex사이의 바이트를 나타냄. 
    0 // 속성이 있는 Offset
);
glEnableVertexAttribArray(0); // 활성화 시켜줘야 함.

 

 

Shader

Shader는 GPU에서 돌아가는 프로그램이다.

 

다른 프로그램들과 똑같이 컴파일하고, 링킹하고 실행한다. 다만 GPU에서 돌아간다.

 

왜 GPU에서 돌아가는 프로그램이 필요할까?

 

GPU에게 무엇을 하라고 명령하고 싶기 때문, GPU를 잘 활용하고 싶기 때문

 

화면에 무언가를 그리라고 하고 싶기 때문

 

많은 쉐이더가 있지만, 크게 두 가지 타입의 쉐이더에 집중, 제일 많이 씀

 

Vertex Shader, Fragment Shader

Vertex Shader

각각의 Vertex마다 호출 됨. 삼각형이라면 3번 호출됨.

 

Vertex Shader의 주요 목표는 Vertex가 화면 어디에 있어야하는지 OpenGL한테 말해주는 것임.

 

#version 330 core // 버전 지정

layout(location = 0) in vec4 position; // 속성 인덱스 지정 

void main () {
    gl_Position = position;
}

 

Fragment Shader

각각의 레스터라이즈 되어야하는 픽셀마다 호출 됨. 

 

주요 목표는 픽셀이 어떤 색상이 되어야하는지 정하는 것임.

 

#version 330 core

out vec4 color;

void main() {
    color = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}

 

Vertex Array

Vertex Array는 다른 그래픽스에는 없음. OpenGL에만 있음.

 

glBindBuffer로 Vertex Buffer를 바인드 한 후 glVertexAttribPointer로 레이아웃도 해주어야 하는데,

 

Vertex Array는 Vertex Buffer와 그에에 대한 사양, 레이아웃을 바인딩 시켜줌.

 

Vertex Array를 사용하면 다음과 같이 바뀜

 

기존

Bind shader -> bind buffer -> set vertex layout -> bind index buffer -> issue draw

 

이후

Bind shader -> bind vertex array -> bind index buffer -> issue draw

 

Texture

무언가를 렌더링할 때 사용할 수 있는 이미지.

 

CPU에 이미지 로드 -> OpenGL사용해서 GPU에 Texture로 업로드 -> Shader에서 Texture 읽기 -> 색상 정하기

 

glGenTextures(1, &m_RendererId);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_RendererId);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, m_Width, m_Height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, m_LocalBuffer);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

 

 

Blending

블렌딩은 출력 색상을 타겟 버퍼에 이미 있는 색상과 결합하는 방법을 결정합니다.

 

출력 색상 -> Fragment Shader에서 나오는 색상

 

타겟 버퍼 -> Fragment Shader가 그릴 버퍼

 

 

어떻게 블렌딩 될지 컨트롤 하는 세가지 방법

 

- glEnable(GL_BLEND) - glDisable(GL_BLEND)

- glBlendFunc(src, dest)

    src - src RGBA 요소가 어떻게 계산될지 (기본은 GL_ONE = 곱하기 1)

    dest - dest RGBA 요소가 어떻게 계산될지 (기본은 GL_ZERO = 곱하기 0)

- glBlendEquation(mode)

    mode - src와 dest를 어떻게 합성할지 기본은 add -> 1 + 0 = 1 -> src 사용한다는 뜻