Thinking Different

[DirectX11] Tutorial 49 - 그림자 매핑 및 투명도

DirectX 11/Basic2018. 1. 31. 00:58



Tutorial 49 - 그림자 매핑 및 투명도



원문 : http://www.rastertek.com/dx11tut49.html



 이 튜토리얼에서는 알파 투명성을 지닌 텍스처를 사용하는 맵 오브젝트를 그림자 효과 처리하는 방법에 대해 설명합니다. 이 코드는 DirectX 11과 HLSL을 사용하여 작성됩니다. 이 듀토리얼은 이전 (Tutorial 40 - 


그림자 매핑 http://copynull.tistory.com/291)의 코드를 기반으로 합니다. 우리는 투명한 리프 텍스처를 가진 잎에 쿼드 (quad)를 사용하는 트리(나무)를 보여주는 예제로부터 시작할 것입니다.




블렌드를 끄면 나뭇잎을 형성하는 사각형을 볼 수 있습니다.




이 예제에 사용 된 텍스처는 다음과 같습니다.




이제는 쉐도우 매핑과 관련된 문제가 발생합니다. 현재 쉐이더에서는 쿼드 기하학에 대한 액세스만 가지므로 투명 텍스처에 액세스 할 수 없기 때문입니다. 따라서 투명도 텍스처 내부의 나뭇잎 대신 쿼드가 그림자


로 그려집니다.




이 문제를 해결하기 위해 투명한 객체를 렌더링 하는데 두 번째 깊이 셰이더가 필요합니다. 일반적인 깊이 셰이더와 같지만 투명 텍스처를 제공하고 특정 알파값 이하의 픽셀은 무시합니다. 이를 통해 투명성 텍스처


를 사용하는 그림자 맵을 렌더링 할 수 있습니다.




투명한 깊이 셰이더를 보고 코드 섹션을 시작합니다.



Transparentdepth_vs.hlsl


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////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Filename: transparentdepth.vs
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
/////////////
// GLOBALS //
/////////////
cbuffer MatrixBuffer
{
    matrix worldMatrix;
    matrix viewMatrix;
    matrix projectionMatrix;
};
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct VertexInputType
{
    float4 position : POSITION;
    float2 tex : TEXCOORD0;
};
 
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float4 depthPosition : TEXCOORD0;
    float2 tex : TEXCOORD1;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Vertex Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
PixelInputType TransparentDepthVertexShader(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);
    
    // 깊이 값 계산을 위해 두 번째 입력 값에 위치 값을 저장합니다.
    output.depthPosition = output.position;
    
    // 픽셀 쉐이더의 텍스처 좌표를 저장한다.
    output.tex = input.tex;
    
    return output;
}
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Transparentdepth_ps.hlsl


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// Filename: transparentdepth.ps
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
//////////////
// TEXTURES //
//////////////
Texture2D shaderTexture : register(t0);
 
 
///////////////////
// SAMPLE STATES //
///////////////////
SamplerState SampleType : register(s0);
 
 
//////////////
// TYPEDEFS //
//////////////
struct PixelInputType
{
    float4 position : SV_POSITION;
    float4 depthPosition : TEXCOORD0;
    float2 tex : TEXCOORD1;
};
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Pixel Shader
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float4 TransparentDepthPixelShader(PixelInputType input) : SV_TARGET
{
    float depthValue;
    float4 color;
    float4 textureColor;
 
 
    // 이 텍스처 좌표 위치에서 샘플러를 사용하여 텍스처에서 픽셀 색상을 샘플링합니다
    textureColor = shaderTexture.Sample(SampleType, input.tex);
 
    // 텍스처의 알파 값을 기준으로 테스트합니다.
    if(textureColor.a > 0.8f)
    {
        // Z 픽셀 깊이를 균질 W 좌표로 나누어 픽셀의 깊이 값을 가져옵니다.
        depthValue = input.depthPosition.z / input.depthPosition.w;
    }
    else
    {
        // 그렇지 않으면이 픽셀을 완전히 버립니다.
        discard;
    }
 
    color = float4(depthValue, depthValue, depthValue, 1.0f);
 
    return color;
}
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Transparentdepthshaderclass.h


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#pragma once
 
class TransparentDepthShaderClass
{
private:
    struct MatrixBufferType
    {
        XMMATRIX world;
        XMMATRIX view;
        XMMATRIX projection;
    };
 
public:
    TransparentDepthShaderClass();
    TransparentDepthShaderClass(const TransparentDepthShaderClass&);
    ~TransparentDepthShaderClass();
 
    bool Initialize(ID3D11Device*, HWND);
    void Shutdown();
    bool Render(ID3D11DeviceContext*, int, XMMATRIX, 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*);
    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;
};
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Transparentdepthshaderclass.cpp


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#include "stdafx.h"
#include "TransparentDepthShaderClass.h"
 
 
TransparentDepthShaderClass::TransparentDepthShaderClass()
{
}
 
 
TransparentDepthShaderClass::TransparentDepthShaderClass(const TransparentDepthShaderClass& other)
{
}
 
 
TransparentDepthShaderClass::~TransparentDepthShaderClass()
{
}
 
 
bool TransparentDepthShaderClass::Initialize(ID3D11Device* device, HWND hwnd)
{
    // 정점 및 픽셀 쉐이더를 초기화합니다.
    return InitializeShader(device, hwnd, L"../Dx11Demo_49/transparentdepth_vs.hlsl",
 L"../Dx11Demo_49/transparentdepth_ps.hlsl");
}
 
 
void TransparentDepthShaderClass::Shutdown()
{
    // 버텍스 및 픽셀 쉐이더와 관련된 객체를 종료합니다.
    ShutdownShader();
}
 
 
bool TransparentDepthShaderClass::Render(ID3D11DeviceContext* deviceContext, int indexCount, XMMATRIX worldMatrix,
 XMMATRIX viewMatrix, XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture)
{
    // 렌더링에 사용할 셰이더 매개 변수를 설정합니다.
    if (!SetShaderParameters(deviceContext, worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix, texture))
    {
        return false;
    }
 
    // 설정된 버퍼를 셰이더로 렌더링한다.
    RenderShader(deviceContext, indexCount);
 
    return true;
}
 
 
bool TransparentDepthShaderClass::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, "TransparentDepthVertexShader", "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, "TransparentDepthPixelShader", "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;
 
    // 버텍스 쉐이더에있는 동적 행렬 상수 버퍼의 설명을 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;
 
    // 이 클래스 내에서 정점 셰이더 상수 버퍼에 액세스 할 수 있도록 상수 버퍼 포인터를 만듭니다.
    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;
    }    
 
    return true;
}
 
 
void TransparentDepthShaderClass::ShutdownShader()
{
    // 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 TransparentDepthShaderClass::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 TransparentDepthShaderClass::SetShaderParameters(ID3D11DeviceContext* deviceContext, XMMATRIX worldMatrix,
 XMMATRIX viewMatrix, XMMATRIX projectionMatrix, ID3D11ShaderResourceView* texture)
{
// 행렬을 transpose하여 셰이더에서 사용할 수 있게 합니다
    worldMatrix = XMMatrixTranspose(worldMatrix);
    viewMatrix = XMMatrixTranspose(viewMatrix);
    projectionMatrix = XMMatrixTranspose(projectionMatrix);
 
    // 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);
 
    // 픽셀 셰이더에서 셰이더 텍스처 리소스를 설정합니다.
    deviceContext->PSSetShaderResources(0, 1, &texture);
 
    return true;
}
 
 
void TransparentDepthShaderClass::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);
}
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#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;
const int SHADOWMAP_WIDTH = 1024;
const int SHADOWMAP_HEIGHT = 1024;
const float SHADOWMAP_DEPTH = 50.0f;
const float SHADOWMAP_NEAR = 1.0f;
 
 
class InputClass;
class D3DClass;
class TimerClass;
class PositionClass;
class CameraClass;
class LightClass;
class ModelClass;
class TreeClass;
class RenderTextureClass;
class DepthShaderClass;
class TransparentDepthShaderClass;
class ShadowShaderClass;
 
class ApplicationClass
{
public:
    ApplicationClass();
    ApplicationClass(const ApplicationClass&);
    ~ApplicationClass();
 
    bool Initialize(HINSTANCE, HWND, int, int);
    void Shutdown();
    bool Frame();
 
private:
    bool HandleMovementInput(float);
    void UpdateLighting();
    bool Render();
    bool RenderSceneToTexture();
 
private:
    InputClass* m_Input = nullptr;
    D3DClass* m_Direct3D = nullptr;
    TimerClass* m_Timer = nullptr;
    PositionClass* m_Position = nullptr;
    CameraClass* m_Camera = nullptr;
    LightClass* m_Light = nullptr;
    ModelClass* m_GroundModel = nullptr;
    TreeClass* m_Tree = nullptr;
    RenderTextureClass* m_RenderTexture = nullptr;
    DepthShaderClass* m_DepthShader = nullptr;
    TransparentDepthShaderClass* m_TransparentDepthShader = nullptr;
    ShadowShaderClass* m_ShadowShader = nullptr;
};
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#include "stdafx.h"
#include "inputclass.h"
#include "d3dclass.h"
#include "timerclass.h"
#include "positionclass.h"
#include "cameraclass.h"
#include "lightclass.h"
#include "modelclass.h"
#include "treeclass.h"
#include "rendertextureclass.h"
#include "depthshaderclass.h"
#include "transparentdepthshaderclass.h"
#include "shadowshaderclass.h"
#include "ApplicationClass.h"
 
 
ApplicationClass::ApplicationClass()
{
}
 
 
ApplicationClass::ApplicationClass(const ApplicationClass& other)
{
}
 
 
ApplicationClass::~ApplicationClass()
{
}
 
 
bool ApplicationClass::Initialize(HINSTANCE hinstance, HWND hwnd, int screenWidth, int screenHeight)
{
    bool result;
 
    
    // 입력 개체를 만듭니다. 입력 객체는 사용자로부터 키보드 및 마우스 입력 읽기를 처리하는 데 사용됩니다.
    m_Input = new InputClass;
    if(!m_Input)
    {
        return false;
    }
 
    // 입력 개체를 초기화 합니다.
    result = m_Input->Initialize(hinstance, hwnd, screenWidth, screenHeight);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the input object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // Direct3D 개체를 만듭니다.
    m_Direct3D = new D3DClass;
    if (!m_Direct3D)
    {
        return false;
    }
 
    // Direct3D 개체를 초기화 합니다.
    result = m_Direct3D->Initialize(screenWidth, screenHeight, VSYNC_ENABLED, hwnd, FULL_SCREEN, SCREEN_DEPTH, SCREEN_NEAR);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize DirectX 11.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 타이머 개체를 만듭니다.
    m_Timer = new TimerClass;
    if(!m_Timer)
    {
        return false;
    }
 
    // 타이머 개체를 초기화 합니다.
    result = m_Timer->Initialize();
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the timer object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 위치 개체를 만듭니다.
    m_Position = new PositionClass;
    if(!m_Position)
    {
        return false;
    }
 
    // 초기 위치를 설정합니다.
    m_Position->SetPosition(0.0f, 7.0f, -11.0f);
    m_Position->SetRotation(20.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    // 카메라 객체를 만듭니다.
    m_Camera = new CameraClass;
    if(!m_Camera)
    {
        return false;
    }
 
    // 광원 개체를 만듭니다.
    m_Light = new LightClass;
    if(!m_Light)
    {
        return false;
    }
 
    // 광원 객체를 초기화 합니다.
    m_Light->GenerateOrthoMatrix(15.0f, 15.0f, SHADOWMAP_DEPTH, SHADOWMAP_NEAR);
    
    // 그라운드 모델 객체를 만듭니다.
    m_GroundModel = new ModelClass;
    if(!m_GroundModel)
    {
        return false;
    }
 
    // 그라운드 모델의 위치를 ​설정합니다.
    result = m_GroundModel->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), "../Dx11Demo_49/data/plane01.txt",
 L"../Dx11Demo_49/data/dirt.dds", 2.0f);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the ground model object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 지면 모델 배치 위치를 설정합니다.
    m_GroundModel->SetPosition(XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
 
    // 나무 객체를 만듭니다.
    m_Tree = new TreeClass;
    if(!m_Tree)
    {
        return false;
    }
 
    // 그림자 셰이더 개체를 초기화합니다.
    result = m_Tree->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), "../Dx11Demo_49/data/trees/trunk001.txt",
  L"../Dx11Demo_49/data/trees/trunk001.dds", "../Dx11Demo_49/data/trees/leaf001.txt",
 L"../Dx11Demo_49/data/trees/leaf001.dds", 0.1f);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the tree object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 나무 모델의 위치를 ​​설정합니다.
    m_Tree->SetPosition(XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
 
    // 텍스처 객체에 렌더링을 만듭니다.
    m_RenderTexture = new RenderTextureClass;
    if(!m_RenderTexture)
    {
        return false;
    }
 
    // 렌더링을 텍스처 객체로 초기화합니다.
    result = m_RenderTexture->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), SHADOWMAP_WIDTH, SHADOWMAP_HEIGHT,
 SHADOWMAP_DEPTH, SHADOWMAP_NEAR);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the render to texture object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 깊이 셰이더 개체를 만듭니다.
    m_DepthShader = new DepthShaderClass;
    if(!m_DepthShader)
    {
        return false;
    }
 
    // 깊이 셰이더 개체를 초기화합니다.
    result = m_DepthShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the depth shader object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 투명한 깊이 셰이더 개체를 만듭니다.
    m_TransparentDepthShader = new TransparentDepthShaderClass;
    if(!m_TransparentDepthShader)
    {
        return false;
    }
 
    // 투명한 깊이 셰이더 개체를 초기화합니다.
    result = m_TransparentDepthShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the transparent depth shader object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    // 그림자 셰이더 개체를 만듭니다.
    m_ShadowShader = new ShadowShaderClass;
    if(!m_ShadowShader)
    {
        return false;
    }
 
    // 그림자 쉐이더 객체를 초기화합니다.
    result = m_ShadowShader->Initialize(m_Direct3D->GetDevice(), hwnd);
    if(!result)
    {
        MessageBox(hwnd, L"Could not initialize the shadow shader object.", L"Error", MB_OK);
        return false;
    }
 
    return true;
}
 
 
void ApplicationClass::Shutdown()
{
    // 그림자 쉐이더 객체를 해제합니다.
    if(m_ShadowShader)
    {
        m_ShadowShader->Shutdown();
        delete m_ShadowShader;
        m_ShadowShader = 0;
    }
 
    // 투명한 깊이 셰이더 개체를 해제합니다.
    if(m_TransparentDepthShader)
    {
        m_TransparentDepthShader->Shutdown();
        delete m_TransparentDepthShader;
        m_TransparentDepthShader = 0;
    }
 
    // 깊이 셰이더 개체를 해제합니다.
    if(m_DepthShader)
    {
        m_DepthShader->Shutdown();
        delete m_DepthShader;
        m_DepthShader = 0;
    }
 
    // 렌더 투 텍스쳐 객체를 해제합니다.
    if(m_RenderTexture)
    {
        m_RenderTexture->Shutdown();
        delete m_RenderTexture;
        m_RenderTexture = 0;
    }
 
    // 나무 객체를 해제합니다.
    if(m_Tree)
    {
        m_Tree->Shutdown();
        delete m_Tree;
        m_Tree = 0;
    }
 
    // 지면 모델 객체를 해제합니다.
    if(m_GroundModel)
    {
        m_GroundModel->Shutdown();
        delete m_GroundModel;
        m_GroundModel = 0;
    }
 
    // 광원 객체를 해제합니다.
    if(m_Light)
    {
        delete m_Light;
        m_Light = 0;
    }
 
    // 카메라 객체를 해제합니다.
    if(m_Camera)
    {
        delete m_Camera;
        m_Camera = 0;
    }
    
    // 위치 개체를 해제합니다.
    if(m_Position)
    {
        delete m_Position;
        m_Position = 0;
    }
 
    // 타이머 개체를 해제합니다.
    if(m_Timer)
    {
        delete m_Timer;
        m_Timer = 0;
    }
 
    // Direct3D 개체를 해제합니다.
    if(m_Direct3D)
    {
        m_Direct3D->Shutdown();
        delete m_Direct3D;
        m_Direct3D = 0;
    }
 
    // 입력 개체를 해제합니다.
    if(m_Input)
    {
        m_Input->Shutdown();
        delete m_Input;
        m_Input = 0;
    }
}
 
 
bool ApplicationClass::Frame()
{
    // 시스템 통계를 업데이트 합니다.
    m_Timer->Frame();
 
    // 사용자 입력을 읽습니다.
    if(!m_Input->Frame())
    {
        return false;
    }
    
    // 사용자가 ESC 키를 누르고 응용 프로그램을 종료할 것인지 확인합니다.
    if(m_Input->IsEscapePressed() == true)
    {
        return false;
    }
 
    // 프레임 입력 처리를 수행합니다.
    if(!HandleMovementInput(m_Timer->GetTime()))
    {
        return false;
    }
 
    // 장면의 조명을 업데이트 합니다.
    UpdateLighting();
 
    // 그래픽을 렌더링 합니다.
    return Render();
}
 
 
bool ApplicationClass::HandleMovementInput(float frameTime)
{
    XMFLOAT3 pos = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    XMFLOAT3 rot = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 
    // 갱신된 위치를 계산하기 위한 프레임 시간을 설정합니다.
    m_Position->SetFrameTime(frameTime);
 
    // 입력을 처리합니다.
    m_Position->TurnLeft(m_Input->IsLeftPressed());
    m_Position->TurnRight(m_Input->IsRightPressed());
    m_Position->MoveForward(m_Input->IsUpPressed());
    m_Position->MoveBackward(m_Input->IsDownPressed());
    m_Position->MoveUpward(m_Input->IsAPressed());
    m_Position->MoveDownward(m_Input->IsZPressed());
    m_Position->LookUpward(m_Input->IsPgUpPressed());
    m_Position->LookDownward(m_Input->IsPgDownPressed());
    
    // 시점 위치 / 회전을 가져옵니다.
    m_Position->GetPosition(pos);
    m_Position->GetRotation(rot);
 
    // 카메라의 위치를 ​​설정합니다.
    m_Camera->SetPosition(pos);
    m_Camera->SetRotation(rot);
 
    return true;
}
 
 
void ApplicationClass::UpdateLighting()
{
    static float angle = 270.0f;
    static float offsetX = 9.0f;
 
    // 빛의 방향을 업데이트 합니다.
    angle -= 0.03f * m_Timer->GetTime();
    if(angle < 90.0f)
    {
        angle = 270.0f;
        offsetX = 9.0f;
    }
    float radians = angle * 0.0174532925f;
    m_Light->SetDirection(XMFLOAT3(sinf(radians), cosf(radians), 0.0f));
 
    // 조회 및 위치를 업데이트 합니다.
    offsetX -= 0.003f * m_Timer->GetTime();
    m_Light->SetPosition(XMFLOAT3(0.0f + offsetX, 10.0f, 1.0f));
    m_Light->SetLookAt(XMFLOAT3(0.0f - offsetX, 0.0f, 2.0f));
}
 
 
bool ApplicationClass::Render()
{
    XMMATRIX worldMatrix, viewMatrix, projectionMatrix, lightViewMatrix, lightOrthoMatrix;
    XMFLOAT3 pos = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 
    // 먼저 장면을 텍스처로 렌더링합니다.
    if(!RenderSceneToTexture())
    {
        return false;
    }
 
    // 장면을 시작할 버퍼를 지운다.
    m_Direct3D->BeginScene(0.0f, 0.5f, 0.8f, 1.0f);
 
    // 카메라의 위치에 따라 뷰 행렬을 생성합니다.
    m_Camera->Render();
 
    // 조명의 위치에 따라 조명보기 행렬을 생성합니다.
    m_Light->GenerateViewMatrix();
 
    // 카메라 및 d3d 객체에서 월드, 뷰 및 투영 행렬을 가져옵니다.
    m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);
    m_Camera->GetViewMatrix(viewMatrix);
    m_Direct3D->GetProjectionMatrix(projectionMatrix);
 
    // 라이트 오브젝트로부터 라이트의 뷰와 투영 행렬을 가져옵니다.
    m_Light->GetViewMatrix(lightViewMatrix);
    m_Light->GetOrthoMatrix(lightOrthoMatrix);
 
    // 밝은 색상 속성을 설정합니다.
    XMFLOAT4 diffuseColor = XMFLOAT4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
    XMFLOAT4 ambientColor = XMFLOAT4(0.15f, 0.15f, 0.15f, 1.0f);
 
    // 지상 모델의 위치로 변환합니다.
    m_GroundModel->GetPosition(pos);
    worldMatrix = XMMatrixTranslation(pos.x, pos.y, pos.z);
 
    // 그림자 쉐이더를 사용하여 그라운드 모델을 렌더링 합니다.
    m_GroundModel->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    m_ShadowShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_GroundModel->GetIndexCount(), worldMatrix, viewMatrix,
 projectionMatrix, lightViewMatrix, lightOrthoMatrix, m_GroundModel->GetTexture(),
 m_RenderTexture->GetShaderResourceView(), m_Light->GetDirection(),
                           ambientColor, diffuseColor);
    m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);
 
    // 트리 모델의 위치로 변환합니다.
    m_Tree->GetPosition(pos);
    worldMatrix = XMMatrixTranslation(pos.x, pos.y, pos.z);
 
    // 나무 줄기를 렌더링 합니다.
    m_Tree->RenderTrunk(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    m_ShadowShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Tree->GetTrunkIndexCount(), worldMatrix, viewMatrix,
 projectionMatrix, lightViewMatrix, lightOrthoMatrix, m_Tree->GetTrunkTexture(),
 m_RenderTexture->GetShaderResourceView(), m_Light->GetDirection(), 
                   ambientColor, diffuseColor);
 
    // 블렌딩을 활성화하고 나무를 렌더링 합니다.
    m_Direct3D->TurnOnAlphaBlending();
    m_Tree->RenderLeaves(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    m_ShadowShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Tree->GetLeafIndexCount(), worldMatrix, viewMatrix,
 projectionMatrix, lightViewMatrix, lightOrthoMatrix, m_Tree->GetLeafTexture(),
 m_RenderTexture->GetShaderResourceView(), m_Light->GetDirection(), ambientColor,
 diffuseColor);

    m_Direct3D->TurnOffAlphaBlending();
    m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);
 
    // 렌더링 된 장면을 화면에 출력합니다.
    m_Direct3D->EndScene();
 
    return true;
}
 
 
bool ApplicationClass::RenderSceneToTexture()
{
    XMMATRIX worldMatrix, lightViewMatrix, lightOrthoMatrix;
    XMFLOAT3 pos = XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 
    // 렌더링 대상을 텍스처에 렌더링으로 설정합니다.
    m_RenderTexture->SetRenderTarget(m_Direct3D->GetDeviceContext());
 
    // 렌더링에 텍스처를 지웁니다.
    m_RenderTexture->ClearRenderTarget(m_Direct3D->GetDeviceContext(), 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 
    // d3d 객체에서 월드 행렬을 가져옵니다.
    m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);
 
    // 조명의 위치에 따라 조명보기 행렬을 생성합니다.
    m_Light->GenerateViewMatrix();
 
    // 라이트 오브젝트에서 뷰 및 정사각형 매트릭스를 가져옵니다.
    m_Light->GetViewMatrix(lightViewMatrix);
    m_Light->GetOrthoMatrix(lightOrthoMatrix);
 
    // 나무의 위치로 변환합니다.
    m_Tree->GetPosition(pos);
    worldMatrix = XMMatrixTranslation(pos.x, pos.y, pos.z);
 
    // 깊이 쉐이더로 나무 트렁크를 렌더링합니다.
    m_Tree->RenderTrunk(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    m_DepthShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Tree->GetTrunkIndexCount(), worldMatrix, lightViewMatrix,
 lightOrthoMatrix);
 
    // 깊이 투명도 셰이더를 사용하여 나무와 나뭇잎을 렌더링 합니다.
    m_Tree->RenderLeaves(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    if(!m_TransparentDepthShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_Tree->GetLeafIndexCount(), worldMatrix,
 lightViewMatrix, lightOrthoMatrix, m_Tree->GetLeafTexture()))
    {
        return false;
    }
 
    // 월드 행렬을 재설정합니다.
    m_Direct3D->GetWorldMatrix(worldMatrix);
 
    // ground 모델에 대한 변환 행렬을 설정합니다.
    m_GroundModel->GetPosition(pos);
    worldMatrix = XMMatrixTranslation(pos.x, pos.y, pos.z);
 
    // 그림자 쉐이더를 사용하여 그라운드 모델을 렌더링합니다.
    m_GroundModel->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext());
    m_DepthShader->Render(m_Direct3D->GetDeviceContext(), m_GroundModel->GetIndexCount(), worldMatrix, lightViewMatrix,
 lightOrthoMatrix);
 
    // 렌더링 대상을 원래의 백 버퍼로 다시 설정하고 렌더링에 대한 렌더링을 더 이상 다시 설정하지 않습니다.
    m_Direct3D->SetBackBufferRenderTarget();
 
    // 뷰포트를 원본으로 다시 설정합니다.
    m_Direct3D->ResetViewport();
 
    return true;
}
cs




출력 화면




마치면서


투명한 깊이 셰이더를 사용하여 그림자 맵에서 투명한 텍스처를 사용할 수 있습니다.



연습문제


1. 프로그램을 컴파일하고 실행하십시오. 화살표 키 A, Z, PgUp 및 PgDn을 사용하여 장면을 봅니다.


2. 투명 텍스처를 사용하여 자신의 모델을 만들고 이 방법을 사용하여 렌더링 합니다.



소스코드


소스코드 : Dx11Demo_49.zip



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