3D Engine (ICON 2007)

3D Engine (ICON 2007)

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  Introduction toIntroduction to 3DGraphics Engine3D Graphics Engine 김 성완김 성완 동의대학교 게임공학과동의대학교 게임공학과 부산게임아카데미부산게임아카데미
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  ContentsContents  Computer GraphicsComputerGraphics  3D Rendering Pipeline3D Rendering Pipeline  3D API3D API  3D Hardware3D Hardware  3D Engines3D Engines
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  Computer GraphicsComputer Graphics Pre-RenderedPre-Rendered Computer GraphicsComputer Graphics • CG AnimationCG Animation  Toy StoryToy Story  ShrekShrek  Real-Time ComputerReal-Time Computer GraphicsGraphics • Interactive ComputerInteractive Computer GraphicsGraphics • GamesGames
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  Pre-Rendered vs Real-TimePre-Renderedvs Real-Time  장점장점 • 최상의 영상 품질최상의 영상 품질  단점단점 • 장시간의 렌더링 시간장시간의 렌더링 시간 ,, Toy StoryToy Story 의 경우 심의 경우 심 지어 한 프레임 렌더링지어 한 프레임 렌더링 에에 4848 시간 소요시간 소요 • InteractionInteraction 불가능불가능  장점장점 • 고속의 영상처리고속의 영상처리 • InteractionInteraction 가능가능  단점단점 • 상대적으로 조악한 영상대적으로 조악한 영 상상 (???)(???)
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  Pre-RenderedPre-Rendered
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  Real-TimeReal-Time
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  Real-Time RenderingReal-Time Rendering 1998vs 20031998 vs 2003
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  Real-Time RenderingReal-Time Rendering 1998vs 20031998 vs 2003
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  Age of Real-TimeRenderingAge of Real-Time Rendering  19951995 년년 3D Accelerator3D Accelerator chipchip  20072007 년경이면년경이면 a Bug’sa Bug’s LifeLife 정도의 영상이 실시정도의 영상이 실시 간으로 구현가능간으로 구현가능 (Book :(Book : Real-Time Rendering 2Real-Time Rendering 2ndnd Ed)Ed)  Siggraph 2003Siggraph 2003 에서에서 Final Fantasy MovieFinal Fantasy Movie 의의 일부 영상이 실시간으로일부 영상이 실시간으로 재현재현
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  Age of Real-TimeRenderingAge of Real-Time Rendering
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  Real-Time RenderingReal-Time Rendering Real-Time (Real-Time ( 실시간실시간 )) 이란이란 ?? • 최소 초당최소 초당 1010 회 이상 화면을 갱신할 수 있을 정도의회 이상 화면을 갱신할 수 있을 정도의 빠른 속도로빠른 속도로 3D3D 영상을 그려낼 수 있어야 한다영상을 그려낼 수 있어야 한다 .. • InteractivityInteractivity 상호작용 가능상호작용 가능 • 통상 초당통상 초당 30Hz30Hz 정도의 화면 갱신율 기대정도의 화면 갱신율 기대 • 콘솔 게임기용 액션 게임인 경우는콘솔 게임기용 액션 게임인 경우는 60Hz60Hz 까지도 요구까지도 요구  Real-Time Rendering 2Real-Time Rendering 2nd Editionnd Edition  http://www.realtimerendering.com/http://www.realtimerendering.com/
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  3D Rendering Pipeline3DRendering Pipeline
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  3D Pipeline High-LevelOverview3D Pipeline High-Level Overview  Application / SceneApplication / Scene • Scene/Geometry DataScene/Geometry Data • AnimationAnimation • Select Level of Detail (LOD)Select Level of Detail (LOD)  GeometryGeometry • Transform & Lighting, Trivial Culling, ClippingTransform & Lighting, Trivial Culling, Clipping  Triangle SetupTriangle Setup • Slop/Delta Calculation, Scan-Line ConversionSlop/Delta Calculation, Scan-Line Conversion  Rendering / RasterizationRendering / Rasterization • Shading, Texturing, Fog, Alpha test, Depth BufferingShading, Texturing, Fog, Alpha test, Depth Buffering
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  Transform PipelineTransform Pipeline
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  Transform MatricesTransform Matrices
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  3D Pipeline Tutorial3DPipeline Tutorial  http://www.extremetech.com/article2/0,155http://www.extremetech.com/article2/0,155 8,9722,00.asp8,9722,00.asp
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  3D API3D API OpenGLOpenGL • Khronos GroupKhronos Group OpenGL ARB Working GroupOpenGL ARB Working Group • 19911991 년년 1.0 spec1.0 spec • OpenGL 1.5OpenGL 1.5 • OpenGL 2.1 (August 2006)OpenGL 2.1 (August 2006) • OpenGL ESOpenGL ES • http://www.opengl.org/http://www.opengl.org/  DirectX (Direct3D)DirectX (Direct3D) • MicrosoftMicrosoft • 19961996 년년 DirectX 2DirectX 2 • DirectX 9 (December 2002 - August 2007)DirectX 9 (December 2002 - August 2007) • DirectX 10 (November 2006)DirectX 10 (November 2006) • http://msdn.microsoft.com/directx/http://msdn.microsoft.com/directx/
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  Khronos group membersKhronosgroup members
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  MicrosoftMicrosoft
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  OpenGL State MachineOpenGLState Machine
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  Direct3D Graphics PipelineDirect3DGraphics Pipeline
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  3D API &Data3D API & Data  범용성을 위해 통상 특별한범용성을 위해 통상 특별한 3D Data3D Data StructureStructure 를 지원하지 않음를 지원하지 않음  Direct3DDirect3D 의 경우는 예외적으로의 경우는 예외적으로 X fileX file 포포 맷 지원맷 지원 ,, 하지만 모델과 애니메이션 정보하지만 모델과 애니메이션 정보 만 저장만 저장  3D3D 장면을 관리하는장면을 관리하는 Scene GraphScene Graph (Scene data management)(Scene data management) 는 지원하지는 지원하지 않음않음
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  3D data Authoring& Editing3D data Authoring & Editing  일반적인 게임들은일반적인 게임들은 3D3D 물체 제작에는물체 제작에는 3DS Max, Maya3DS Max, Maya 등의 범용 툴에 주로 의등의 범용 툴에 주로 의 존존 , Export Plug-In, Export Plug-In 이용이용  3D3D 장면 구성에는 주로 자체 툴을 사용장면 구성에는 주로 자체 툴을 사용 • Quake EngineQuake Engine 의의 RadiantRadiant • Unreal EngineUnreal Engine 의의 UnrealEdUnrealEd
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  3D Accelerator Hardware3DAccelerator Hardware NVIDIA GeForce 8800 GTX
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  Geforce 8800 UltraGeforce8800 Ultra
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  SLISLI
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  ATI Radeon HD2900ATI Radeon HD 2900
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  CrossFireCrossFire
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  3D Hardware HistoryOverview3D Hardware History Overview
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  3D Hardware Pipeline3DHardware Pipeline
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  GeForce MicroprocessorGeForce Microprocessor
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  Geforce 8800Geforce 8800
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  G80 WaferG80 Wafer
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  Mac OS XMacOS X
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  Windows VistaWindows Vista
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  3D Game Engines3DGame Engines  3D Engines List3D Engines List • http://www.3dengines.net/http://www.3dengines.net/ • http://cg.cs.tu-berlin.de/~ki/engines.htmlhttp://cg.cs.tu-berlin.de/~ki/engines.html  대표적인 상업용대표적인 상업용 3D game engine3D game engine • FPSFPS 게임게임  Unreal Engine 3 $300,000 ~ $600,000Unreal Engine 3 $300,000 ~ $600,000  CrysisCrysis  Doom3 $600,000Doom3 $600,000  Source (Half Life 2) $350,000Source (Half Life 2) $350,000  Jupiter (Lithtech) $250,000Jupiter (Lithtech) $250,000 • 범용적범용적  Renderware $250,000Renderware $250,000  GameBryo (NDL) $75,000 ~ $200,000GameBryo (NDL) $75,000 ~ $200,000  Torque $995 (Programmer 1Torque $995 (Programmer 1 인당인당 ))
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  Free 3D EnginesFree3D Engines  대개대개 Open Source ProjectOpen Source Project 로 개발로 개발  OGRE 3D http://www.ogre3d.org/OGRE 3D http://www.ogre3d.org/  Crystal Space 3DCrystal Space 3D http://www.crystalspace3d.org/http://www.crystalspace3d.org/  Genesis3D http://www.genesis3d.com/Genesis3D http://www.genesis3d.com/
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  Reality EngineReality Engine Unreal EngineUnreal Engine 의 개발사인의 개발사인 Epic GamesEpic Games 에서 모든 권리를 인수에서 모든 권리를 인수  Xbox 360Xbox 360 에 대응하는 최고 수준의 엔진에 대응하는 최고 수준의 엔진  HDR (High Dynamic Range) RenderingHDR (High Dynamic Range) Rendering  PRT (Pre-computed Radiance Transfer)PRT (Pre-computed Radiance Transfer) RenderingRendering  Full Scene Dynamic Soft ShadowsFull Scene Dynamic Soft Shadows  http://www.artificialstudios.com/http://www.artificialstudios.com/
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  Future?Future? SIGGRAPH 2007
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  Bubbling and FrothingLiquidsBubbling and Frothing Liquids
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  Real-Time RenderingReal-Time Rendering
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  Real-Time PhysicsReal-Time Physics
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  Real-Time FluidReal-Time Fluid
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  Q & AQ& A  궁금하신 점이 있으면 질문하세요궁금하신 점이 있으면 질문하세요 ..