[DirectX11] Tutorial 27 - 반사

Tutorial 27 - 반사

원문 : http://www.rastertek.com/dx11tut27.html

이번 튜토리얼에서는 DirectX 11에서 HLSL과 C++를 이용하여 반사효과를 내는 법을 다룹니다. 이 튜토리얼에 사용된 코드는 이전 튜토리얼에서 이어집니다. 여기서는 바닥에 반사된 육면체를 그려볼 것입니다.

반사 효과를 내기 위해서는 반사 뷰 행렬이 필요합니다. 이 행렬은 평면의 반대쪽에서 바라본다는 것을 제외하면 보통 카메라에서 생성한 뷰 행렬과 동일합니다.

육면체가 바닥에 반사되는 것이기 때문에 Y축을 따라 반사 행렬을 만들도록 해야 합니다. 이 튜토리얼에서는 카메라의 Y좌표가 0.0이고 바닥이 -1. 5에 위치해 있습니다. 반사 시점은 바닥과 카메라의 상대 위치의 정반대이기 때문에 Y축 기준으로 -3.0위치가 될 것입니다. 이 예를 그림으로 표현해 보면 다음과 같습니다

반사 행렬을 구하고 나면 일반 카메라의 뷰를 이용하는 것이 아니라 반사 뷰를 이용하여 화면을 그립니다. 그리고 그 결과는 백버퍼 대신 텍스쳐에 쓰여지게 합니다. 이렇게 하여 반사 화면이 텍스쳐에 그려지게 됩니다. 마지막 단계는 두 번째 렌더링 단계를 만들어 반사체가 그려진 텍스쳐를 바닥에 혼합되게 하는 것입니다. 반사 행렬과 일반 뷰 행렬을 이용하여 바닥의 모양에 맞게 텍스쳐가 그려지게 합니다.

이번 튜토리얼에는 ReflectionShaderClass 클래스가 추가되었습니다. 이 클래스는 TextrueShaderClass 클래스에 HLSL 셰이더 코드에 반사 뷰 행렬과 반사 텍스쳐를 제어하는 기능이 추가된 것입니다.

프레임워크

Reflection.vs

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Filename: reflection.vs
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
cbuffer MatrixBuffer
{
    matrix worldMatrix;
    matrix viewMatrix;
    matrix projectionMatrix;
};
 
cbuffer ReflectionBuffer
{
    matrix reflectionMatrix;
};
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct VertexInputType
{
    float4 position : POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
};
 
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
    float4 reflectionPosition : TEXCOORD1;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Vertex Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
PixelInputType ReflectionVertexShader(VertexInputType input)
{
    PixelInputType output;
    matrix reflectProjectWorld;
    
 
    // 적절한 행렬 계산을 위해 위치 벡터를 4 단위로 변경합니다.
    input.position.w = 1.0f;
 
    // 월드, 뷰 및 투영 행렬에 대한 정점의 위치를 ​​계산합니다.
    output.position = mul(input.position, worldMatrix);
    output.position = mul(output.position, viewMatrix);
    output.position = mul(output.position, projectionMatrix);
    
    // 픽셀 쉐이더의 텍스처 좌표를 저장한다.
    output.tex = input.tex;
 
    // 반사 투영 세계 행렬을 만듭니다.
    reflectProjectWorld = mul(reflectionMatrix, projectionMatrix);
    reflectProjectWorld = mul(worldMatrix, reflectProjectWorld);
 
    // reflectProjectWorld 행렬에 대한 입력 위치를 계산합니다.
    output.reflectionPosition = mul(input.position, reflectProjectWorld);
 
    return output;
}

Reflection.ps

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Filename: reflection.ps
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
Texture2D shaderTexture;
SamplerState SampleType;
Texture2D reflectionTexture;
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
    float4 reflectionPosition : TEXCOORD1;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Pixel Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float4 ReflectionPixelShader(PixelInputType input) : SV_TARGET
{
    float4 textureColor;
    float2 reflectTexCoord;
    float4 reflectionColor;
    float4 color;
 
 
    // 이 위치에서 텍스처 픽셀을 샘플링합니다.
    textureColor = shaderTexture.Sample(SampleType, input.tex);
    
    // 투사 된 반사 텍스처 좌표를 계산합니다.
    reflectTexCoord.x = input.reflectionPosition.x / input.reflectionPosition.w / 2.0f + 0.5f;
    reflectTexCoord.y = -input.reflectionPosition.y / input.reflectionPosition.w / 2.0f + 0.5f;
 
    // 투영 된 텍스처 좌표를 사용하여 반사 텍스처에서 텍스처 픽셀을 샘플링합니다.
    reflectionColor = reflectionTexture.Sample(SampleType, reflectTexCoord);
 
    // 블렌드 효과를 위해 두 텍스처간에 선형 보간을 수행합니다.
    color = lerp(textureColor, reflectionColor, 0.15f);
 
    return color;
}

ReflectionShaderClass는 TextureShaderClass에 반사 뷰 행렬 버퍼와 반사 텍스쳐를 다루는 기능이 추가된 것입니다.

Reflectionshaderclass.h

#pragma once
 
class ReflectionShaderClass : public AlignedAllocationPolicy<16>
{
private:
    struct MatrixBufferType
    {
        XMMATRIX world;
        XMMATRIX view;
        XMMATRIX projection;
    };
 
    struct ReflectionBufferType
    {
        XMMATRIX reflectionMatrix;
    };
 
public:
    ReflectionShaderClass();
    ReflectionShaderClass(const ReflectionShaderClass&);
    ~ReflectionShaderClass();
 
    bool Initialize(ID3D11Device*, HWND);
    void Shutdown();
    bool Render(ID3D11DeviceContext*, int, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*,
                ID3D11ShaderResourceView*, XMMATRIX);
 
private:
    bool InitializeShader(ID3D11Device*, HWND, WCHAR*, WCHAR*);
    void ShutdownShader();
    void OutputShaderErrorMessage(ID3D10Blob*, HWND, WCHAR*);
 
    bool SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext*, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*,
                            ID3D11ShaderResourceView*, XMMATRIX);
    void RenderShader(ID3D11DeviceContext*, int);
 
private:
    ID3D11VertexShader* m_vertexShader = nullptr;
    ID3D11PixelShader* m_pixelShader = nullptr;
    ID3D11InputLayout* m_layout = nullptr;
    ID3D11Buffer* m_matrixBuffer = nullptr;
    ID3D11SamplerState* m_sampleState = nullptr;
    ID3D11Buffer* m_reflectionBuffer = nullptr;
};

Reflectionshaderclass.cpp

#include "stdafx.h"
#include "ReflectionShaderClass.h"
 
 
ReflectionShaderClass::ReflectionShaderClass()
{
}
 
 
ReflectionShaderClass::ReflectionShaderClass(const ReflectionShaderClass& other)
{
}
 
 
ReflectionShaderClass::~ReflectionShaderClass()
{
}
 
 
bool ReflectionShaderClass::Initialize(ID3D11Device* device, HWND hwnd)
{
    // 정점 및 픽셀 쉐이더를 초기화합니다.
    return InitializeShader(device, hwnd, L"../Dx11Demo_27/reflection.vs", L"../Dx11Demo_27/reflection.ps");
}
 
 
void ReflectionShaderClass::Shutdown()
{
    // 버텍스 및 픽셀 쉐이더와 관련된 객체를 종료합니다.
    ShutdownShader();
}
 
 
bool ReflectionShaderClass::Render(ID3D11DeviceContext* deviceContext, int indexCount, XMMATRIX worldMatrix, 
                              XMMATRIX viewMatrix, XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture,
                              ID3D11ShaderResourceView* reflectionTexture, XMMATRIX reflectionMatrix)
{
    // 렌더링에 사용할 셰이더 매개 변수를 설정합니다.
    if (!SetShaderParameters(deviceContext, worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix, texture, reflectionTexture, 
                             reflectionMatrix))
    {
        return false;
    }
 
    // 설정된 버퍼를 셰이더로 렌더링한다.
    RenderShader(deviceContext, indexCount);
 
    return true;
}
 
 
bool ReflectionShaderClass::InitializeShader(ID3D11Device* device, HWND hwnd, WCHAR* vsFilename, WCHAR* psFilename)
{
    HRESULT result;
    ID3D10Blob* errorMessage = nullptr;
 
    // 버텍스 쉐이더 코드를 컴파일한다.
    ID3D10Blob* vertexShaderBuffer = nullptr;
    result = D3DCompileFromFile(vsFilename, NULL, NULL, "ReflectionVertexShader", "vs_5_0", D3D10_SHADER_ENABLE_STRICTNESS,
                                0, &vertexShaderBuffer, &errorMessage);
    if (FAILED(result))
    {
        // 셰이더 컴파일 실패시 오류메시지를 출력합니다.
        if (errorMessage)
        {
            OutputShaderErrorMessage(errorMessage, hwnd, vsFilename);
        }
        // 컴파일 오류가 아니라면 셰이더 파일을 찾을 수 없는 경우입니다.
        else
        {
            MessageBox(hwnd, vsFilename, L"Missing Shader File", MB_OK);
        }
 
        return false;
    }
 
    // 픽셀 쉐이더 코드를 컴파일한다.
    ID3D10Blob* pixelShaderBuffer = nullptr;
    result = D3DCompileFromFile(psFilename, NULL, NULL, "ReflectionPixelShader", "ps_5_0", D3D10_SHADER_ENABLE_STRICTNESS,
                                0, &pixelShaderBuffer, &errorMessage);
    if (FAILED(result))
    {
        // 셰이더 컴파일 실패시 오류메시지를 출력합니다.
        if (errorMessage)
        {
            OutputShaderErrorMessage(errorMessage, hwnd, psFilename);
        }
        // 컴파일 오류가 아니라면 셰이더 파일을 찾을 수 없는 경우입니다.
        else
        {
            MessageBox(hwnd, psFilename, L"Missing Shader File", MB_OK);
        }
 
        return false;
    }
 
    // 버퍼로부터 정점 셰이더를 생성한다.
    result = device->CreateVertexShader(vertexShaderBuffer->GetBufferPointer(), vertexShaderBuffer->GetBufferSize(), NULL,
                                        &m_vertexShader);
    if (FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 버퍼에서 픽셀 쉐이더를 생성합니다.
    result = device->CreatePixelShader(pixelShaderBuffer->GetBufferPointer(), pixelShaderBuffer->GetBufferSize(), NULL,
                                       &m_pixelShader);
    if (FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 정점 입력 레이아웃 구조체를 설정합니다.
    // 이 설정은 ModelClass와 셰이더의 VertexType 구조와 일치해야합니다.
    D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC polygonLayout[2];
    polygonLayout[0].SemanticName = "POSITION";
    polygonLayout[0].SemanticIndex = 0;
    polygonLayout[0].Format = DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT;
    polygonLayout[0].InputSlot = 0;
    polygonLayout[0].AlignedByteOffset = 0;
    polygonLayout[0].InputSlotClass = D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA;
    polygonLayout[0].InstanceDataStepRate = 0;
 
    polygonLayout[1].SemanticName = "TEXCOORD";
    polygonLayout[1].SemanticIndex = 0;
    polygonLayout[1].Format = DXGI_FORMAT_R32G32_FLOAT;
    polygonLayout[1].InputSlot = 0;
    polygonLayout[1].AlignedByteOffset = D3D11_APPEND_ALIGNED_ELEMENT;
    polygonLayout[1].InputSlotClass = D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA;
    polygonLayout[1].InstanceDataStepRate = 0;
 
    // 레이아웃의 요소 수를 가져옵니다.
    UINT numElements = sizeof(polygonLayout) / sizeof(polygonLayout[0]);
 
    // 정점 입력 레이아웃을 만듭니다.
    result = device->CreateInputLayout(polygonLayout, numElements, vertexShaderBuffer->GetBufferPointer(),
        vertexShaderBuffer->GetBufferSize(), &m_layout);
    if (FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 더 이상 사용되지 않는 정점 셰이더 퍼버와 픽셀 셰이더 버퍼를 해제합니다.
    vertexShaderBuffer->Release();
    vertexShaderBuffer = 0;
 
    pixelShaderBuffer->Release();
    pixelShaderBuffer = 0;
 
    // 정점 셰이더에 있는 행렬 상수 버퍼의 구조체를 작성합니다.
    D3D11_BUFFER_DESC matrixBufferDesc;
    matrixBufferDesc.Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;
    matrixBufferDesc.ByteWidth = sizeof(MatrixBufferType);
    matrixBufferDesc.BindFlags = D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;
    matrixBufferDesc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
    matrixBufferDesc.MiscFlags = 0;
    matrixBufferDesc.StructureByteStride = 0;
 
    // 상수 버퍼 포인터를 만들어 이 클래스에서 정점 셰이더 상수 버퍼에 접근할 수 있게 합니다.
    result = device->CreateBuffer(&matrixBufferDesc, NULL, &m_matrixBuffer);
    if (FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 텍스처 샘플러 상태 구조체를 생성 및 설정합니다.
    D3D11_SAMPLER_DESC samplerDesc;
    samplerDesc.Filter = D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_LINEAR;
    samplerDesc.AddressU = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;
    samplerDesc.AddressV = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;
    samplerDesc.AddressW = D3D11_TEXTURE_ADDRESS_WRAP;
    samplerDesc.MipLODBias = 0.0f;
    samplerDesc.MaxAnisotropy = 1;
    samplerDesc.ComparisonFunc = D3D11_COMPARISON_ALWAYS;
    samplerDesc.BorderColor[0] = 0;
    samplerDesc.BorderColor[1] = 0;
    samplerDesc.BorderColor[2] = 0;
    samplerDesc.BorderColor[3] = 0;
    samplerDesc.MinLOD = 0;
    samplerDesc.MaxLOD = D3D11_FLOAT32_MAX;
 
    // 텍스처 샘플러 상태를 만듭니다.
    result = device->CreateSamplerState(&samplerDesc, &m_sampleState);
    if (FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 픽셀 쉐이더에있는 투명 동적 상수 버퍼의 설명을 설정합니다.
    D3D11_BUFFER_DESC reflectionBufferDesc;
    reflectionBufferDesc.Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;
    reflectionBufferDesc.ByteWidth = sizeof(ReflectionBufferType);
    reflectionBufferDesc.BindFlags = D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;
    reflectionBufferDesc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
    reflectionBufferDesc.MiscFlags = 0;
    reflectionBufferDesc.StructureByteStride = 0;
 
    // 이 클래스 내에서 정점 셰이더 상수 버퍼에 액세스 할 수 있도록 상수 버퍼 포인터를 만듭니다.
    result = device->CreateBuffer(&reflectionBufferDesc, NULL, &m_reflectionBuffer);
    if(FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    return true;
}
 
 
void ReflectionShaderClass::ShutdownShader()
{
    // Release the reflection constant buffer.
    if(m_reflectionBuffer)
    {
        m_reflectionBuffer->Release();
        m_reflectionBuffer = 0;
    }
 
    // 샘플러 상태를 해제한다.
    if (m_sampleState)
    {
        m_sampleState->Release();
        m_sampleState = 0;
    }
 
    // 행렬 상수 버퍼를 해제합니다.
    if(m_matrixBuffer)
    {
        m_matrixBuffer->Release();
        m_matrixBuffer = 0;
    }
 
    // 레이아웃을 해제합니다.
    if (m_layout)
    {
        m_layout->Release();
        m_layout = 0;
    }
 
    // 픽셀 쉐이더를 해제합니다.
    if (m_pixelShader)
    {
        m_pixelShader->Release();
        m_pixelShader = 0;
    }
 
    // 버텍스 쉐이더를 해제합니다.
    if (m_vertexShader)
    {
        m_vertexShader->Release();
        m_vertexShader = 0;
    }
}
 
 
void ReflectionShaderClass::OutputShaderErrorMessage(ID3D10Blob* errorMessage, HWND hwnd, WCHAR* shaderFilename)
{
    // 에러 메시지를 출력창에 표시합니다.
    OutputDebugStringA(reinterpret_cast<const char*>(errorMessage->GetBufferPointer()));
 
    // 에러 메세지를 반환합니다.
    errorMessage->Release();
    errorMessage = 0;
 
    // 컴파일 에러가 있음을 팝업 메세지로 알려줍니다.
    MessageBox(hwnd, L"Error compiling shader.", shaderFilename, MB_OK);
}
 
 
bool ReflectionShaderClass::SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext* deviceContext, XMMATRIX worldMatrix,
    XMMATRIX viewMatrix, XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture,
    ID3D11ShaderResourceView* reflectionTexture, XMMATRIX reflectionMatrix)
{
    // 행렬을 transpose하여 셰이더에서 사용할 수 있게 합니다
    worldMatrix = XMMatrixTranspose(worldMatrix);
    viewMatrix = XMMatrixTranspose(viewMatrix);
    projectionMatrix = XMMatrixTranspose(projectionMatrix);
 
    // Transpose the relfection matrix to prepare it for the shader.
    reflectionMatrix = XMMatrixTranspose(reflectionMatrix);
 
    // 상수 버퍼의 내용을 쓸 수 있도록 잠급니다.
    D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE mappedResource;
    if (FAILED(deviceContext->Map(m_matrixBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedResource)))
    {
        return false;
    }
 
    // 상수 버퍼의 데이터에 대한 포인터를 가져옵니다.
    MatrixBufferType* dataPtr = (MatrixBufferType*)mappedResource.pData;
 
    // 상수 버퍼에 행렬을 복사합니다.
    dataPtr->world = worldMatrix;
    dataPtr->view = viewMatrix;
    dataPtr->projection = projectionMatrix;
 
    // 상수 버퍼의 잠금을 풉니다.
    deviceContext->Unmap(m_matrixBuffer, 0);
 
    // 정점 셰이더에서의 상수 버퍼의 위치를 설정합니다.
    unsigned int bufferNumber = 0;
 
    // 마지막으로 정점 셰이더의 상수 버퍼를 바뀐 값으로 바꿉니다.
    deviceContext->VSSetConstantBuffers(bufferNumber, 1, &m_matrixBuffer);
 
    // Lock the reflection constant buffer so it can be written to.
    if(FAILED(deviceContext->Map(m_reflectionBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedResource)))
    {
        return false;
    }
 
    // Get a pointer to the data in the matrix constant buffer.
    ReflectionBufferType* dataPtr2 = (ReflectionBufferType*)mappedResource.pData;
 
    // Copy the matrix into the reflection constant buffer.
    dataPtr2->reflectionMatrix = reflectionMatrix;
 
    // Unlock the reflection constant buffer.
    deviceContext->Unmap(m_reflectionBuffer, 0);
 
    // Set the position of the reflection constant buffer in the vertex shader.
    bufferNumber = 1;
 
    // Now set the reflection constant buffer in the vertex shader with the updated values.
    deviceContext->VSSetConstantBuffers(bufferNumber, 1, &m_reflectionBuffer);
 
    // Set shader texture resource in the pixel shader.
    deviceContext->PSSetShaderResources(0, 1, &texture);
 
    // Set the reflection texture resource in the pixel shader.
    deviceContext->PSSetShaderResources(1, 1, &reflectionTexture);
 
    return true;
}
 
 
void ReflectionShaderClass::RenderShader(ID3D11DeviceContext* deviceContext, int indexCount)
{
    // 정점 입력 레이아웃을 설정합니다.
    deviceContext->IASetInputLayout(m_layout);
 
    // 삼각형을 그릴 정점 셰이더와 픽셀 셰이더를 설정합니다.
    deviceContext->VSSetShader(m_vertexShader, NULL, 0);
    deviceContext->PSSetShader(m_pixelShader, NULL, 0);
 
    // 픽셀 쉐이더에서 샘플러 상태를 설정합니다.
    deviceContext->PSSetSamplers(0, 1, &m_sampleState);
 
    // 삼각형을 그립니다.
    deviceContext->DrawIndexed(indexCount, 0, 0);
}

CameraClass는 평면 반사를 다루기 위해 조금 수정했습니다.

Cameraclass.h

#pragma once
 
class CameraClass : public AlignedAllocationPolicy<16>
{
public:
    CameraClass();
    CameraClass(const CameraClass&);
    ~CameraClass();
 
    void SetPosition(float, float, float);
    void SetRotation(float, float, float);
 
    void Render();
    void GetViewMatrix(XMMATRIX&);
 
    void RenderReflection(float);
    XMMATRIX GetReflectionViewMatrix();
 
private:
    XMFLOAT3 m_position;
    XMFLOAT3 m_rotation;
    XMMATRIX m_viewMatrix;
    XMMATRIX m_reflectionViewMatrix;
};

Cameraclass.cpp

#include "stdafx.h"
#include "cameraclass.h"
 
 
CameraClass::CameraClass()
{
    m_position = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);;
    m_rotation = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
}
 
 
CameraClass::CameraClass(const CameraClass& other)
{
}
 
 
CameraClass::~CameraClass()
{
}
 
 
void CameraClass::SetPosition(float x, float y, float z)
{
    m_position.x = x;
    m_position.y = y;
    m_position.z = z;
}
 
 
void CameraClass::SetRotation(float x, float y, float z)
{
    m_rotation.x = x;
    m_rotation.y = y;
    m_rotation.z = z;
}
 
 
void CameraClass::Render()
{
    XMFLOAT3 up, position, lookAt;
    
    // 위쪽을 가리키는 벡터를 설정합니다.
    up.x = 0.0f;
    up.y = 1.0f;
    up.z = 0.0f;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR upVector = XMLoadFloat3(&up);
 
    // 3D월드에서 카메라의 위치를 ​​설정합니다.
    position = m_position;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR positionVector = XMLoadFloat3(&position);
 
    // Calculate the rotation in radians.
    float radians = m_rotation.y * 0.0174532925f;
 
    // 기본적으로 카메라가 찾고있는 위치를 설정합니다.
    lookAt.x = sinf(radians) + m_position.x;
    lookAt.y = m_position.y;
    lookAt.z = cosf(radians) + m_position.z;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR lookAtVector = XMLoadFloat3(&lookAt);
    
    // 마지막으로 세 개의 업데이트 된 벡터에서 뷰 행렬을 만듭니다.
    m_viewMatrix = XMMatrixLookAtLH(positionVector, lookAtVector, upVector);
}
 
 
void CameraClass::GetViewMatrix(XMMATRIX& viewMatrix)
{
    viewMatrix = m_viewMatrix;
}
 
 
void CameraClass::RenderReflection(float height)
{
    XMFLOAT3 up, position, lookAt;
    
    // 위쪽을 가리키는 벡터를 설정합니다.
    up.x = 0.0f;
    up.y = 1.0f;
    up.z = 0.0f;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR upVector = XMLoadFloat3(&up);
 
    // 3D월드에서 카메라의 위치를 ​​설정합니다.
    position.x = m_position.x;
    position.y = -m_position.y + (height * 2.0f);
    position.z = m_position.z;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR positionVector = XMLoadFloat3(&position);
 
    // Calculate the rotation in radians.
    float radians = m_rotation.y * 0.0174532925f;
 
    // 기본적으로 카메라가 찾고있는 위치를 설정합니다.
    lookAt.x = sinf(radians) + m_position.x;
    lookAt.y = position.y;
    lookAt.z = cosf(radians) + m_position.z;
 
    // XMVECTOR 구조체에 로드한다.
    XMVECTOR lookAtVector = XMLoadFloat3(&lookAt);
    
    // 마지막으로 세 개의 업데이트 된 벡터에서 뷰 행렬을 만듭니다.
    m_reflectionViewMatrix = XMMatrixLookAtLH(positionVector, lookAtVector, upVector);
}
 
 
XMMATRIX CameraClass::GetReflectionViewMatrix()
{
    return m_reflectionViewMatrix;
}

Graphicsclass.h

#pragma once
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
const bool FULL_SCREEN = false;
const bool VSYNC_ENABLED = true;
const float SCREEN_DEPTH = 1000.0f;
const float SCREEN_NEAR = 0.1f;
 
 
class D3DClass;
class CameraClass;
class ModelClass;
class TextureShaderClass;
class RenderTextureClass;
class ReflectionShaderClass;
 
class GraphicsClass
{
public:
    GraphicsClass();
    GraphicsClass(const GraphicsClass&);
    ~GraphicsClass();
 
    bool Initialize(int, int, HWND);
    void Shutdown();
    bool Frame();
    bool Render();
 
private:
    bool RenderToTexture();
    bool RenderScene();
 
private:
    D3DClass* m_Direct3D = nullptr;
    CameraClass* m_Camera = nullptr;
    ModelClass* m_Model = nullptr;
    TextureShaderClass* m_TextureShader = nullptr;
    RenderTextureClass* m_RenderTexture = nullptr;
    ModelClass* m_FloorModel = nullptr;
    ReflectionShaderClass* m_ReflectionShader = nullptr;
};

Graphicsclass.cpp

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#include "stdafx.h" #include "d3dclass.h" #include "cameraclass.h" #include "modelclass.h" #include "textureshaderclass.h" #include "rendertextureclass.h" #include "reflectionshaderclass.h" #include "graphicsclass.h"     GraphicsClass::GraphicsClass() { }     GraphicsClass::GraphicsClass(const GraphicsClass& other) { }     GraphicsClass::~GraphicsClass() { }     bool GraphicsClass::Initialize(int screenWidth, int screenHeight, HWND hwnd) {     // Direct3D 객체 생성     m_Direct3D = new D3DClass;     if (!m_Direct3D)     {         return false;     }       // Direct3D 객체 초기화     if (!m_Direct3D->Initialize(screenWidth, screenHeight, VSYNC_ENABLED, hwnd, FULL_SCREEN, SCREEN_DEPTH, SCREEN_NEAR))     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize Direct3D.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // m_Camera 객체 생성     m_Camera = new CameraClass;     if (!m_Camera)     {         return false;     }       // 모델 객체 생성     m_Model = new ModelClass;     if (!m_Model)     {         return false;     }       // 모델 객체 초기화     if (!m_Model->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), L"../Dx11Demo_27/data/seafloor.dds", "../Dx11Demo_27/data/cube.txt"))     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the model object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // 텍스처 쉐이더 객체를 생성한다.     m_TextureShader = new TextureShaderClass;     if(!m_TextureShader)     {         return false;     }       // 텍스처 쉐이더 객체를 초기화한다.     if(!m_TextureShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd))     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the texture shader object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // 렌더링 텍스처 객체를 생성한다.     m_RenderTexture = new RenderTextureClass;     if(!m_RenderTexture)     {         return false;     }       // 렌더링 텍스처 객체를 초기화한다.     if(!m_RenderTexture->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), screenWidth, screenHeight))     {         return false;     }       // Create the floor model object.     m_FloorModel = new ModelClass;     if(!m_FloorModel)     {         return false;     }       // Initialize the floor model object.     if(!m_FloorModel->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), L"../Dx11Demo_27/data/blue01.dds", "../Dx11Demo_27/data/floor.txt"))     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the floor model object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // Create the reflection shader object.     m_ReflectionShader = new ReflectionShaderClass;     if(!m_ReflectionShader)     {         return false;     }       // Initialize the reflection shader object.     if(!m_ReflectionShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd))     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the reflection shader object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       return true; }     void GraphicsClass::Shutdown() {     // Release the reflection shader object.     if(m_ReflectionShader)     {         m_ReflectionShader->Shutdown();         delete m_ReflectionShader;         m_ReflectionShader = 0;     }       // Release the floor model object.     if(m_FloorModel)     {         m_FloorModel->Shutdown();         delete m_FloorModel;         m_FloorModel = 0;     }       // 렌더를 텍스쳐 객체로 릴리즈한다.     if (m_RenderTexture)     {         m_RenderTexture->Shutdown();         delete m_RenderTexture;         m_RenderTexture = 0;     }       // 텍스처 쉐이더 객체를 해제한다.     if(m_TextureShader)     {         m_TextureShader->Shutdown();         delete m_TextureShader;         m_TextureShader = 0;     }       // 모델 객체 반환     if (m_Model)     {         m_Model->Shutdown();         delete m_Model;         m_Model = 0;     }       // m_Camera 객체 반환     if (m_Camera)     {         delete m_Camera;         m_Camera = 0;     }       // Direct3D 객체 반환     if (m_Direct3D)     {         m_Direct3D->Shutdown();         delete m_Direct3D;         m_Direct3D = 0;     } }     bool GraphicsClass::Frame() {     // 카메라 위치 설정     m_Camera->SetPosition(0.0f, 0.0f, -10.0f);       return true; }     bool GraphicsClass::Render() {     // 전체 장면을 먼저 텍스처로 렌더링합니다.     if(!RenderToTexture())     {         return false;     }              // 백 버퍼의 장면을 정상적으로 렌더링합니다.     if(!RenderScene())     {         return false;     }       return true; }   bool GraphicsClass::RenderToTexture() {     XMMATRIX worldMatrix, reflectionViewMatrix, projectionMatrix;          // Set the render target to be the render to texture.     m_RenderTexture->SetRenderTarget(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Direct3D->GetDepthStencilView());       // Clear the render to texture.     m_RenderTexture->ClearRenderTarget(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Direct3D->GetDepthStencilView(), 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);       // Use the camera to calculate the reflection matrix.     m_Camera->RenderReflection(-1.5f);       // Get the camera reflection view matrix instead of the normal view matrix.     reflectionViewMatrix = m_Camera->GetReflectionViewMatrix();       // Get the world and projection matrices.     m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);     m_Direct3D->GetProjectionMatrix(projectionMatrix);       // Update the rotation variable each frame.     static float rotation = 0.0f;     rotation += (float)XM_PI * 0.005f;     if(rotation > 360.0f)     {         rotation -= 360.0f;     }     worldMatrix = XMMatrixRotationY(rotation);       // Put the model vertex and index buffers on the graphics pipeline to prepare them for drawing.     m_Model->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());       // Render the model using the texture shader and the reflection view matrix.     m_TextureShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Model->GetIndexCount(), worldMatrix, reflectionViewMatrix,                             projectionMatrix, m_Model->GetTexture());       // 렌더링 대상을 원래의 백 버퍼로 다시 설정하고 렌더링에 대한 렌더링을 더 이상 다시 설정하지 않습니다.     m_Direct3D->SetBackBufferRenderTarget();       return true; }     bool GraphicsClass::RenderScene() {     // 씬을 그리기 위해 버퍼를 지웁니다     m_Direct3D->BeginScene(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);       // 카메라의 위치에 따라 뷰 행렬을 생성합니다     m_Camera->Render();       // 카메라 및 d3d 객체에서 월드, 뷰 및 투영 행렬을 가져옵니다     XMMATRIX worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix;     m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);     m_Camera->GetViewMatrix(viewMatrix);     m_Direct3D->GetProjectionMatrix(projectionMatrix);       // 각 프레임의 rotation 변수를 업데이트합니다.     static float rotation = 0.0f;     rotation += (float)XM_PI * 0.005f;     if(rotation > 360.0f)     {         rotation -= 360.0f;     }       // 회전 값으로 월드 행렬을 회전합니다.     worldMatrix = XMMatrixRotationY(rotation);       // 모델 버텍스와 인덱스 버퍼를 그래픽 파이프 라인에 배치하여 렌더링 합니다.     m_Model->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());       // Render the model with the texture shader.     if(!m_TextureShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Model->GetIndexCount(), worldMatrix, viewMatrix,         projectionMatrix, m_Model->GetTexture()))     {         return false;     }       // Get the world matrix again and translate down for the floor model to render underneath the cube.     m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);     worldMatrix = XMMatrixTranslation(0.0f, -1.5f, 0.0f);        // Get the camera reflection view matrix.     XMMATRIX reflectionMatrix = m_Camera->GetReflectionViewMatrix();       // Put the floor model vertex and index buffers on the graphics pipeline to prepare them for drawing.     m_FloorModel->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());       // Render the floor model using the reflection shader, reflection texture, and reflection view matrix.     if (!m_ReflectionShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_FloorModel->GetIndexCount(), worldMatrix, viewMatrix,         projectionMatrix, m_FloorModel->GetTexture(), m_RenderTexture->GetShaderResourceView(),    reflectionMatrix))     {         return false;     }       // Present the rendered scene to the screen.     m_Direct3D->EndScene();       return true; } Colored by Color Scripter

cs

출력 화면

마치면서

이제 거울에 반사된 다른 물체들을 표현할 수 있는 평면 반사 효과를 낼 수 있게 되었습니다.

연습문제

1. 프로그램을 다시 컴파일하여 실행해 보십시오. 파란 바닥에 회전하는 육면체가 반사되는 것이 보일 것입니다.

2. 블렌딩 상수를 다르게 해 보고 블렌딩 공식을 바꾸어 다른 효과를 만들어 보십시오.

3. 반사되는 평면을 Z에 수직인 평면으로 바꾸어 보고 바닥 객체의 위치를 바꾸고 회전시켜서 서 있는 거울 효과를 만들어 보십시오.

소스코드

소스코드 : Dx11Demo_27.zip