[DirectX11] Tutorial 44 - 투영 라이트 맵

Tutorial 44 - 투영 라이트 맵

원문 : http://www.rastertek.com/dx11tut44.html

 이 튜토리얼에서는 HLSL 및 C ++을 사용하여 DirectX 11에서 투영 라이트 맵을 구현하는 방법에 대해 설명합니다. 이 듀토리얼의 코드는 이전의 투영 텍스처 듀토리얼을 기반으로 합니다.

투영 라이트 맵은 단순한 2D 라이트 맵 텍스처로 복잡한 장면 조명을 재현하는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 우리가 투영 텍스처를 사용하여 2D 텍스처를 3D 장면에 렌더링 한 것과 마찬가지로 2D 조명지도 텍스처를 사용하여 3D 장면에 투영합니다.

이 튜토리얼에서는 단일 점 광원으로 조명되는 기본 3D 장면부터 시작합니다.

다음으로 장면에 투영하고자 하는 빛을 나타내는 흑백 텍스처를 사용합니다. 우리는 그것을 포인트 라이트의 위치에서 투영 할 것입니다. 텍스처의 흰색 영역은 빛이 장면에 추가되는 위치입니다. 검은색 영역은 주변 광만있는 곳을 나타냅니다. 다음 텍스처는 흐림 효과가 추가 된 하수도 격자의 역입니다.

이제 빛의 질감을 장면에 투사하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

프로젝션 쉐이더는 프로젝션 라이트 맵을 처리하도록 수정되었으며 방향 조명에서 포인트 라이팅으로 변경되었습니다.

Projection_vs.hlsl

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Filename: projection_vs.hlsl
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
cbuffer MatrixBuffer
{
    matrix worldMatrix;
    matrix viewMatrix;
    matrix projectionMatrix;
    matrix viewMatrix2;
    matrix projectionMatrix2;
};
 
cbuffer LightPositionBuffer
{
    float3 lightPosition;
    float padding;
};
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct VertexInputType
{
    float4 position : POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
    float3 normal : NORMAL;
};
 
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
    float3 normal : NORMAL;
    float4 viewPosition : TEXCOORD1;
    float3 lightPos : TEXCOORD2;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Vertex Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
PixelInputType ProjectionVertexShader(VertexInputType input)
{
    PixelInputType output;
 
    // 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);
    
    // 투영 뷰 포인트에서 보았을 때 꼭지점의 위치를 ​​별도의 변수에 저장합니다.
    output.viewPosition = mul(input.position, worldMatrix);
    output.viewPosition = mul(output.viewPosition, viewMatrix2);
    output.viewPosition = mul(output.viewPosition, projectionMatrix2);
 
    // 픽셀 쉐이더의 텍스처 좌표를 저장한다.
    output.tex = input.tex;
    
    // 월드 행렬에 대해서만 법선 벡터를 계산합니다.
    output.normal = mul(input.normal, (float3x3)worldMatrix);
    
    // 법선 벡터를 정규화합니다.
    output.normal = normalize(output.normal);
 
    // 세계의 정점 위치를 계산합니다.
    float4 worldPosition = mul(input.position, worldMatrix);
 
    // 빛의 위치와 세계의 정점 위치를 기반으로 빛의 위치를 ​​결정합니다.
    output.lightPos = lightPosition.xyz - worldPosition.xyz;
 
    // 라이트 위치 벡터를 정규화합니다.
    output.lightPos = normalize(output.lightPos);
 
    return output;
}

Projection_ps.hlsl

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Filename: projection_ps.hlsl
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
//////////////
// TEXTURES //
//////////////
Texture2D shaderTexture : register(t0);
Texture2D projectionTexture : register(t1);
 
 
//////////////
// SAMPLERS //
//////////////
SamplerState SampleType;
 
 
//////////////////////
// CONSTANT BUFFERS //
//////////////////////
cbuffer LightBuffer
{
    float4 ambientColor;
    float4 diffuseColor;
};
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
    float3 normal : NORMAL;
    float4 viewPosition : TEXCOORD1;
    float3 lightPos : TEXCOORD2;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Pixel Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float4 ProjectionPixelShader(PixelInputType input) : SV_TARGET
{
    float4 color;
    float2 projectTexCoord;
 
 
    // 빛의 밝기를 설정합니다.
    float brightness = 1.5f;
 
    // 이 픽셀의 빛의 양을 계산합니다.
    float lightIntensity = saturate(dot(input.normal, input.lightPos));
 
    if(lightIntensity > 0.0f)
    {
        // 확산 색상과 빛의 양을 기준으로 빛의 색상을 결정합니다.
        color = (diffuseColor * lightIntensity) * brightness;
    }
 
    // 이 텍스처 좌표 위치에서 샘플러를 사용하여 텍스처에서 픽셀 색상을 샘플링합니다.
    float4 textureColor = shaderTexture.Sample(SampleType, input.tex);
 
    // 투영 된 텍스처 좌표를 계산합니다.
    projectTexCoord.x =  input.viewPosition.x / input.viewPosition.w / 2.0f + 0.5f;
    projectTexCoord.y = -input.viewPosition.y / input.viewPosition.w / 2.0f + 0.5f;
 
    // 투영 된 좌표가 0에서 1 범위에 있는지 결정합니다. 그 경우이 픽셀은 투영 된 뷰 포트 안에 있습니다.
    if((saturate(projectTexCoord.x) == projectTexCoord.x) && (saturate(projectTexCoord.y) == projectTexCoord.y))
    {
        // 투영 된 텍스처 좌표 위치에서 샘플러를 사용하여 투영 텍스처에서 색상 값을 샘플링합니다.
        float4 projectionColor = projectionTexture.Sample(SampleType, projectTexCoord);
 
        // 이 픽셀의 출력 색상을 일반 색상 값을 무시하는 투영 텍스처로 설정합니다.
        color = saturate((color * projectionColor * textureColor) + (ambientColor * textureColor));
    }
    else
    {
        color = ambientColor * textureColor;
    }
 
    return color;
}

ProjectionShaderClass는 방향 조명 대신 점 광원을 처리하도록 수정된다는 점만 제외하면 이전 듀토리얼과 동일합니다.

Projectionshaderclass.h

#pragma once
 
class ProjectionShaderClass
{
private:
    struct MatrixBufferType
    {
        XMMATRIX world;
        XMMATRIX view;
        XMMATRIX projection;
        XMMATRIX view2;
        XMMATRIX projection2;
    };
 
    struct LightPositionBufferType
    {
        XMFLOAT3 lightPosition;
        float padding;
    };
 
    struct LightBufferType
    {
        XMFLOAT4 ambientColor;
        XMFLOAT4 diffuseColor;
    };
 
public:
    ProjectionShaderClass();
    ProjectionShaderClass(const ProjectionShaderClass&);
    ~ProjectionShaderClass();
 
    bool Initialize(ID3D11Device*, HWND);
    void Shutdown();
    bool Render(ID3D11DeviceContext*, int, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*,
                XMFLOAT4, XMFLOAT4, XMFLOAT3, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*);
 
private:
    bool InitializeShader(ID3D11Device*, HWND, const WCHAR*, const WCHAR*);
    void ShutdownShader();
    void OutputShaderErrorMessage(ID3D10Blob*, HWND, const WCHAR*);
 
    bool SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext*, XMMATRIX, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*,
                XMFLOAT4, XMFLOAT4, XMFLOAT3, XMMATRIX, XMMATRIX, ID3D11ShaderResourceView*);
    void RenderShader(ID3D11DeviceContext*, int);
 
private:
    ID3D11VertexShader* m_vertexShader = nullptr;
    ID3D11PixelShader* m_pixelShader = nullptr;
    ID3D11InputLayout* m_layout = nullptr;
    ID3D11SamplerState* m_sampleState = nullptr;
    ID3D11Buffer* m_matrixBuffer = nullptr;
    ID3D11Buffer* m_lightPositionBuffer = nullptr;
    ID3D11Buffer* m_lightBuffer = nullptr;
};

Projectionshaderclass.cpp

#include "stdafx.h"
#include "ProjectionShaderClass.h"
 
 
ProjectionShaderClass::ProjectionShaderClass()
{
}
 
 
ProjectionShaderClass::ProjectionShaderClass(const ProjectionShaderClass& other)
{
}
 
 
ProjectionShaderClass::~ProjectionShaderClass()
{
}
 
 
bool ProjectionShaderClass::Initialize(ID3D11Device* device, HWND hwnd)
{
    // 정점 및 픽셀 쉐이더를 초기화합니다.
    return InitializeShader(device, hwnd, L"../Dx11Demo_44/projection_vs.hlsl", L"../Dx11Demo_44/projection_ps.hlsl");
}
 
 
void ProjectionShaderClass::Shutdown()
{
    // 버텍스 및 픽셀 쉐이더와 관련된 객체를 종료합니다.
    ShutdownShader();
}
 
 
bool ProjectionShaderClass::Render(ID3D11DeviceContext* deviceContext, int indexCount, XMMATRIX worldMatrix,
                               XMMATRIX viewMatrix, XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture,
                               XMFLOAT4 ambientColor, XMFLOAT4 diffuseColor, XMFLOAT3 lightPosition, XMMATRIX viewMatrix2,
                               XMMATRIX projectionMatrix2, ID3D11ShaderResourceView* projectionTexture)
{
    // 렌더링에 사용할 셰이더 매개 변수를 설정합니다.
    if (!SetShaderParameters(deviceContext, worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix, texture, ambientColor, diffuseColor,
                             lightPosition, viewMatrix2, projectionMatrix2, projectionTexture))
    {
        return false;
    }
    
    // 설정된 버퍼를 셰이더로 렌더링한다.
    RenderShader(deviceContext, indexCount);
 
    return true;
}
 
 
bool ProjectionShaderClass::InitializeShader(ID3D11Device* device, HWND hwnd, const WCHAR* vsFilename,
                                             const WCHAR* psFilename)
{
    HRESULT result;
    ID3D10Blob* errorMessage = nullptr;
 
    // 버텍스 쉐이더 코드를 컴파일한다.
    ID3D10Blob* vertexShaderBuffer = nullptr;
    result = D3DCompileFromFile(vsFilename, NULL, NULL, "ProjectionVertexShader", "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, "ProjectionPixelShader", "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[3];
    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;
 
    polygonLayout[2].SemanticName = "NORMAL";
    polygonLayout[2].SemanticIndex = 0;
    polygonLayout[2].Format = DXGI_FORMAT_R32G32B32_FLOAT;
    polygonLayout[2].InputSlot = 0;
    polygonLayout[2].AlignedByteOffset = D3D11_APPEND_ALIGNED_ELEMENT;
    polygonLayout[2].InputSlotClass = D3D11_INPUT_PER_VERTEX_DATA;
    polygonLayout[2].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;
 
    // 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;
    }
 
    // 버텍스 쉐이더에 있는 동적 행렬 상수 버퍼의 구조체를 설정합니다.
    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;
    }
 
    // 픽셀 쉐이더에있는 광원 동적 상수 버퍼의 설명을 설정합니다.
    // D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER를 사용하면 ByteWidth가 항상 16의 배수 여야하며 그렇지 않으면 CreateBuffer가 실패합니다.
    D3D11_BUFFER_DESC lightBufferDesc;
    lightBufferDesc.Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;
    lightBufferDesc.ByteWidth = sizeof(LightBufferType);
    lightBufferDesc.BindFlags = D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;
    lightBufferDesc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
    lightBufferDesc.MiscFlags = 0;
    lightBufferDesc.StructureByteStride = 0;
 
    // 이 클래스 내에서 정점 셰이더 상수 버퍼에 액세스 할 수 있도록 상수 버퍼 포인터를 만듭니다.
    result = device->CreateBuffer(&lightBufferDesc, NULL, &m_lightBuffer);
    if(FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    // 버텍스 쉐이더에있는 라이트 위치 동적 상수 버퍼의 설명을 설정합니다.
    D3D11_BUFFER_DESC lightPositionBufferDesc;
    lightPositionBufferDesc.Usage = D3D11_USAGE_DYNAMIC;
    lightPositionBufferDesc.ByteWidth = sizeof(LightPositionBufferType);
    lightPositionBufferDesc.BindFlags = D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER;
    lightPositionBufferDesc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
    lightPositionBufferDesc.MiscFlags = 0;
    lightPositionBufferDesc.StructureByteStride = 0;
 
    // 이 클래스 내에서 정점 셰이더 상수 버퍼에 액세스 할 수 있도록 상수 버퍼 포인터를 만듭니다.
    result = device->CreateBuffer(&lightPositionBufferDesc, NULL, &m_lightPositionBuffer);
    if(FAILED(result))
    {
        return false;
    }
 
    return true;
}
 
 
void ProjectionShaderClass::ShutdownShader()
{
    // 라이트 위치 상수 버퍼를 해제한다.
    if(m_lightPositionBuffer)
    {
        m_lightPositionBuffer->Release();
        m_lightPositionBuffer = 0;
    }
 
    // 광원 상수 버퍼를 해제합니다.
    if(m_lightBuffer)
    {
        m_lightBuffer->Release();
        m_lightBuffer = 0;
    }
 
    // 행렬 상수 버퍼를 해제합니다.
    if(m_matrixBuffer)
    {
        m_matrixBuffer->Release();
        m_matrixBuffer = 0;
    }
 
    // 샘플러 상태를 해제한다.
    if(m_sampleState)
    {
        m_sampleState->Release();
        m_sampleState = 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 ProjectionShaderClass::OutputShaderErrorMessage(ID3D10Blob* errorMessage, HWND hwnd, const 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 ProjectionShaderClass::SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext* deviceContext, XMMATRIX worldMatrix, XMMATRIX viewMatrix, 
                                          XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture, XMFLOAT4 ambientColor,
                                          XMFLOAT4 diffuseColor, XMFLOAT3 lightPosition, XMMATRIX viewMatrix2,
                                          XMMATRIX projectionMatrix2, ID3D11ShaderResourceView* projectionTexture)
{
    // 행렬을 transpose하여 셰이더에서 사용할 수 있게 합니다
    worldMatrix = XMMatrixTranspose(worldMatrix);
    viewMatrix = XMMatrixTranspose(viewMatrix);
    projectionMatrix = XMMatrixTranspose(projectionMatrix);
    viewMatrix2 = XMMatrixTranspose(viewMatrix2);
    projectionMatrix2 = XMMatrixTranspose(projectionMatrix2);
 
    // 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;
    dataPtr->view2 = viewMatrix2;
    dataPtr->projection2 = projectionMatrix2;
    
    // 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);
 
    // light constant buffer를 잠글 수 있도록 기록한다.
    if(FAILED(deviceContext->Map(m_lightBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedResource)))
    {
        return false;
    }
 
    // 상수 버퍼의 데이터에 대한 포인터를 가져옵니다.
    LightBufferType* dataPtr2 = (LightBufferType*)mappedResource.pData;
 
    // 조명 변수를 상수 버퍼에 복사합니다.
    dataPtr2->ambientColor = ambientColor;
    dataPtr2->diffuseColor = diffuseColor;
    
    // 상수 버퍼의 잠금을 해제합니다.
    deviceContext->Unmap(m_lightBuffer, 0);
 
    // 픽셀 쉐이더에서 광원 상수 버퍼의 위치를 ??설정합니다.
    bufferNumber = 0;
 
    // 마지막으로 업데이트 된 값으로 픽셀 쉐이더에서 광원 상수 버퍼를 설정합니다.
    deviceContext->PSSetConstantBuffers(bufferNumber, 1, &m_lightBuffer);
 
    // 라이트 위치 상수 버퍼를 잠글 수 있으므로 쓸 수 있습니다.
    if(FAILED(deviceContext->Map(m_lightPositionBuffer, 0, D3D11_MAP_WRITE_DISCARD, 0, &mappedResource)))
    {
        return false;
    }
 
    // 상수 버퍼의 데이터에 대한 포인터를 가져옵니다.
    LightPositionBufferType* dataPtr3 = (LightPositionBufferType*)mappedResource.pData;
 
    // 조명 변수를 상수 버퍼에 복사합니다.
    dataPtr3->lightPosition = lightPosition;
    dataPtr3->padding = 0.0f;
 
    // 상수 버퍼의 잠금을 해제합니다.
    deviceContext->Unmap(m_lightPositionBuffer, 0);
 
    // 버텍스 쉐이더에서 라이트 상수 버퍼의 위치를 ​​설정합니다.
    bufferNumber = 1;
 
    // 마지막으로, 버텍스 쉐이더의 라이트 상수 버퍼를 업데이트 된 값으로 설정합니다.
    deviceContext->VSSetConstantBuffers(bufferNumber, 1, &m_lightPositionBuffer);
 
    // 픽셀 셰이더에서 셰이더 텍스처 리소스를 설정합니다.
    deviceContext->PSSetShaderResources(0, 1, &texture);
    deviceContext->PSSetShaderResources(1, 1, &projectionTexture);
 
    return true;
}
 
 
void ProjectionShaderClass::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);
}

Graphicsclass.h

#pragma once
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
const bool FULL_SCREEN = false;
const bool VSYNC_ENABLED = true;
const float SCREEN_DEPTH = 100.0f;
const float SCREEN_NEAR = 1.0f;
 
 
class D3DClass;
class CameraClass;
class ModelClass;
class LightClass;
class ProjectionShaderClass;
class TextureClass;
class ViewPointClass;
 
class GraphicsClass
{
public:
    GraphicsClass();
    GraphicsClass(const GraphicsClass&);
    ~GraphicsClass();
 
    bool Initialize(int, int, HWND);
    void Shutdown();
    bool Frame();
 
private:
    bool Render();
 
private:
    D3DClass* m_Direct3D = nullptr;
    CameraClass* m_Camera = nullptr;
    ModelClass *m_GroundModel = nullptr;
    ModelClass *m_CubeModel = nullptr;
    LightClass* m_Light = nullptr;
    ProjectionShaderClass* m_ProjectionShader = nullptr;
    TextureClass* m_ProjectionTexture = nullptr;
    ViewPointClass* m_ViewPoint = nullptr;
};

Graphicsclass.cpp

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#include "stdafx.h" #include "d3dclass.h" #include "cameraclass.h" #include "modelclass.h" #include "lightclass.h" #include "projectionshaderclass.h" #include "textureclass.h" #include "viewpointclass.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     bool result = m_Direct3D->Initialize(screenWidth, screenHeight, VSYNC_ENABLED, hwnd, FULL_SCREEN,  SCREEN_DEPTH, SCREEN_NEAR);     if(!result)     {         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;     }       // 카메라의 초기 위치와 회전을 설정합니다.     m_Camera->SetPosition(XMFLOAT3(0.0f, 7.0f, -10.0f));     m_Camera->SetRotation(XMFLOAT3(35.0f, 0.0f, 0.0f));          // 그라운드 모델 객체를 만듭니다.     m_GroundModel = new ModelClass;     if(!m_GroundModel)     {         return false;     }       // 지면 모델 객체를 초기화합니다.     result = m_GroundModel->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), "../Dx11Demo_44/data/floor.txt",  L"../Dx11Demo_44/data/stone.dds");     if(!result)     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the ground model object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }         // 큐브 모델 객체를 생성합니다.     m_CubeModel = new ModelClass;     if(!m_CubeModel)     {         return false;     }       // 큐브 모델 객체를 초기화 합니다.     result = m_CubeModel->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), "../Dx11Demo_44/data/cube.txt",  L"../Dx11Demo_44/data/seafloor.dds");     if(!result)     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the cube model object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // 조명 객체를 생성합니다.     m_Light = new LightClass;     if(!m_Light)     {         return false;     }       // 조명 객체를 초기화 합니다.     m_Light->SetAmbientColor(0.15f, 0.15f, 0.15f, 1.0f);     m_Light->SetDiffuseColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);     m_Light->SetPosition(2.0f, 5.0f, -2.0f);       // 프로젝션 셰이더 개체를 만듭니다.     m_ProjectionShader = new ProjectionShaderClass;     if(!m_ProjectionShader)     {         return false;     }       // 프로젝션 셰이더 개체를 초기화합니다.     result = m_ProjectionShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd);     if(!result)     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the projection shader object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // 투영 텍스처 객체를 만듭니다.     m_ProjectionTexture = new TextureClass;     if(!m_ProjectionTexture)     {         return false;     }       // 투영 텍스처 객체를 초기화합니다.     result = m_ProjectionTexture->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), L"../Dx11Demo_44/data/grate.dds");     if(!result)     {         MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the projection texture object.", L"Error", MB_OK);         return false;     }       // 뷰 포인트 객체를 만듭니다.     m_ViewPoint = new ViewPointClass;     if(!m_ViewPoint)     {         return false;     }       // 뷰 포인트 객체를 초기화합니다.     m_ViewPoint->SetPosition(2.0f, 5.0f, -2.0f);     m_ViewPoint->SetLookAt(0.0f, 0.0f, 0.0f);     m_ViewPoint->SetProjectionParameters((float)(XM_PI / 2.0f), 1.0f, 0.1f, 100.0f);     m_ViewPoint->GenerateViewMatrix();     m_ViewPoint->GenerateProjectionMatrix();       return true; }     void GraphicsClass::Shutdown() {     // 뷰 포인트 객체를 해제합니다.     if(m_ViewPoint)     {         delete m_ViewPoint;         m_ViewPoint = 0;     }       // 투영 텍스처 객체를 해제합니다.     if(m_ProjectionTexture)     {         m_ProjectionTexture->Shutdown();         delete m_ProjectionTexture;         m_ProjectionTexture = 0;     }       // 투영 쉐이더 객체를 해제합니다.     if(m_ProjectionShader)     {         m_ProjectionShader->Shutdown();         delete m_ProjectionShader;         m_ProjectionShader = 0;     }       // light 오브젝트를 해제한다.     if(m_Light)     {         delete m_Light;         m_Light = 0;     }       // 큐브 모델 오브젝트를 해제하십시오.     if(m_CubeModel)     {         m_CubeModel->Shutdown();         delete m_CubeModel;         m_CubeModel = 0;     }       // 그라운드 모델 객체를 해제한다.     if(m_GroundModel)     {         m_GroundModel->Shutdown();         delete m_GroundModel;         m_GroundModel = 0;     }       // 카메라 객체를 해제합니다.     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() {     // 그래픽 장면을 렌더링합니다.     return Render(); }     bool GraphicsClass::Render() {     XMMATRIX worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix;     XMMATRIX viewMatrix2, projectionMatrix2;          // 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     m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);     m_Camera->GetViewMatrix(viewMatrix);     m_Direct3D->GetProjectionMatrix(projectionMatrix);       // 뷰 포인트 객체에서 뷰 및 투영 행렬을 가져옵니다.     m_ViewPoint->GetViewMatrix(viewMatrix2);     m_ViewPoint->GetProjectionMatrix(projectionMatrix2);       // ground 모델에 대한 번역을 설정합니다.     worldMatrix = XMMatrixTranslation(0.0f, 1.0f, 0.0f);          // 투영 셰이더를 사용하여 지상 모델을 렌더링합니다.     m_GroundModel->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());          if(!m_ProjectionShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_GroundModel->GetIndexCount(), worldMatrix,  viewMatrix, projectionMatrix, m_GroundModel->GetTexture(), m_Light->GetAmbientColor(),  m_Light->GetDiffuseColor(), m_Light->GetPosition(), viewMatrix2, projectionMatrix2,  m_ProjectionTexture->GetTexture()))     {         return false;     }       // 월드 행렬을 재설정하고 큐브 모델에 대한 변환을 설정합니다.     m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);     worldMatrix = XMMatrixTranslation(0.0f, 2.0f, 0.0f);       // 프로젝션 셰이더를 사용하여 큐브 모델을 렌더링합니다.     m_CubeModel->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());       if(!m_ProjectionShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_CubeModel->GetIndexCount(), worldMatrix,  viewMatrix, projectionMatrix, m_CubeModel->GetTexture(), m_Light->GetAmbientColor(),  m_Light->GetDiffuseColor(), m_Light->GetPosition(), viewMatrix2, projectionMatrix2,  m_ProjectionTexture->GetTexture()))     {         return false;     }                                     // 렌더링 된 장면을 화면에 표시합니다.     m_Direct3D->EndScene();       return true; } Colored by Color Scripter

cs

출력 화면

마치면서

이제 우리는 2D 조명지도를 3D 장면에 투사하여 매우 간단한 렌더링 기술로 복잡한 조명을 추가할 수 있습니다.

연습문제

1. 프로그램을 컴파일하고 실행하십시오. 3D 장면에 렌더링되는 2D 투영 된 라이트 맵을 볼 수 있습니다. 종료하려면 ESC 키를 누릅니다.

2. 큐브를 회전하여 조명 효과를 봅니다.

3. 라이트 맵 텍스처를 변경합니다.

4. 점 광원과 투사 시점의 위치를 변경하십시오.

5. 뷰 포인트 투영 매개 변수를 수정하여 조명을 다르게 모양을 지정합니다.

6. 라이트 맵을 스포트라이트 텍스처로 설정합니다. 그런 다음 투사 시점과 점 광을 카메라와 동일하게 설정하십시오. 이제 플래시 라이트 효과가 생겼습니다.

소스코드

소스코드 : Dx11Demo_44.zip