원근 투영을 이용한 물체 표현

우리가 컴퓨터로 물체를 표현할 때는 여러가지 방식이 있다.

 

이 것을 크게 2가지로 나눈다면 Parallel 투영과 Perspective 투영이다.

 

분류는 다음과 같다.

 

 

 

이 중 가장 기본적인 Orthographic 과 Perspective 투영에 대해서 확인해보면

 

Orthographic Projection

정투영은 3차원 공간에 객체를 2차원 평면에 투영하는 방법이다.

 

투영 선 ( 여기서 Ray ) 가 우리의 투영 평면 ( 모니터 등 ) 과 수직인 경우를 의미한다.

 

 

이 방식은 객체의 크기 혹은 모양이 변하지 않고 그대로 투영 되는 특징이 있다. 따라서 거리 비교가 불가능하다,

 

 

Perspective Projection

원근 투영은 프로젝트 내에 시선의 방향 그대로 투영 평면의 픽셀이 Ray 를 쏴 객체를 투영하는 방식이다.

 

 

다음과 같이 표현 가능하고 이 방식을 이용하면 객체 별 거리 비교가 가능하여 원근 표시가 가능해진다.

 

물체의 거리에 따른 그려질 객체 확인 방식

만약 투영 평면의 픽셀에서 Ray 를 쐈을 때 2가지 이상의 객체가 충돌 된다면 더 가까운 객체의 색 값을 투영해야 할 것이다. 따라서 Ray 의 충돌된 값 들 중 가장 가까운 객체를 Render 하도록 만들고 Ray 를 시점에서 픽셀을 바라보는 방향으로 쏴서 원근 투영까지 표현하면 다음과 같이 차이가 난다.

 

Ray 의 방향만 원근으로 표현하고 가까운 객체를 앞으로 그리는건 아직

 

 

아래가 거리 비교 및 원근 투영을 전부 적용한 결과이다.

거리에 따른 앞뒤 확인과 원근 투영에 따라 멀리 있는 물체는 더 작게 보인다.