셰이더에 대한 간단한 해설

셰이더는 그래픽 카드가 화면에 렌더링하는 방식을 조작하는 매우 강력한 도구입니다. 이 작은 프로그램들은 그래픽 카드에서 직접 실행되기 때문에 처리 속도가 매우 빠르며, CPU의 자원을 게임 로직에 더 많이 할당할 수 있습니다. 셰이더를 만들기 위해서는 버텍스 셰이더와 프래그먼트 셰이더(픽셀 셰이더라고도 함)를 작성해야 합니다. 예를 들어, 그리려는 인스턴스의 버텍스 위치만 변경하고 싶거나 픽셀의 색상 값만 변경하고 싶더라도, 완전한 셰이더가 작동하기 위해서는 두 프로그램이 모두 필요합니다.

셰이더는 전달된 변수의 값을 변경할 수 없으며, 이러한 변수들은 문서에서 셰이더 상수(또는 유니폼)라고 불립니다. GameMaker가 현재 사용하는 GLSL ES의 언어 사양에 대한 전체 개요는 GLSL ES Specification 1.00에서 확인할 수 있습니다. 함수와 변수를 빠르게 참고할 수 있는 링크는 OpenGL ES Reference Cards입니다.

셰이더 사용 방법

프로젝트에서 셰이더를 사용하는 것은 매우 간단하며, 기본적인 사용을 위해 몇 줄의 코드만 필요합니다:

shader_set(myShader);
draw_self();
shader_reset();

셰이더는 블렌드 모드와 서피스와 유사하게 사용되며, 먼저 셰이더를 선택하고, 원하는 대상을 그린 후 다시 드로우 타겟을 리셋합니다. 전체 화면을 셰이더를 통해 렌더링하려면 현재 뷰를 캡처할 서피스를 설정하고 이를 셰이더에 전달해야 합니다. 셰이더는 드로우 이벤트에서만 사용할 수 있으며, 객체에 텍스처가 없을 경우 색상 값이 검은색으로 나타납니다.

셰이더에 입력 값이 있는 경우, 이는 uniform 함수를 사용하여 설정합니다. 먼저 shader_get_uniform 함수를 사용하여 유니폼 핸들을 가져오고, 이를 변수에 저장합니다:

colour_to_find = shader_get_uniform(sShaderDemo5, "f_Colour1");
colour_to_set = shader_get_uniform(sShaderDemo5, "f_Colour2");

유니폼 핸들을 얻은 후, 드로우 이벤트에서 다음과 같이 셰이더 코드에 설정할 수 있습니다:

shader_set(sShaderDemo5);
shader_set_uniform_f(colour_to_find, 1, 1, 1);
shader_set_uniform_f(colour_to_set, 1, 0, 0);
draw_sprite(sprite_index, image_index, x + 24, y);
shader_reset();

셰이더는 모든 플랫폼에서 사용 가능하지만, 하드웨어나 소프트웨어가 셰이더를 지원하지 않으면 오류가 발생할 수 있습니다. 따라서 유니폼을 설정하거나 셰이더를 사용하기 전에 shader_is_compiled 함수를 사용하여 셰이더가 컴파일되었는지 확인하는 것이 좋습니다:

if (shader_is_compiled(myShader)) {
    shader_set(myShader);
    draw_self();
    shader_reset();
} else {
    show_debug_message("Shader failed");
}

추가로 shaders_are_supported 함수를 호출하여 하드웨어가 셰이더를 지원하는지 확인할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 검사는 게임 시작 시 수행하고 결과를 전역 변수에 저장하여 나중에 확인합니다.

셰이더 매크로

GameMaker는 GLSL ES 셰이더 내에서 사용할 수 있는 조건부 컴파일 매크로를 지원합니다. 아래 표는 매크로와 해당 플랫폼을 보여줍니다:

GLSL ES 형식의 셰이더를 사용하여 GameMaker 프로젝트를 컴파일하면 위의 매크로 중 하나가 생성되며, 이를 셰이더 코드에서 다음과 같이 확인할 수 있습니다:

#ifdef _YY_HLSL11_
// HLSL 셰이더 코드
#else
// GLSL 셰이더 코드
#endif

셰이더는 변수를 저장하기 위해 특정 정밀도를 사용합니다. 기본적으로 이는 가장 높은 정밀도가 아닐 수 있습니다. 수학적 정밀도가 더 높은 픽셀 셰이더가 필요한 경우, 다음 코드를 추가할 수 있습니다:

precision highp float;

이것은 저정밀 모드에서 셰이더를 실행하는 일부 Android 장치에서 유용할 수 있습니다.

셰이더 관련 함수

다음 함수는 셰이더를 그리거나 설정하는 데 사용할 수 있습니다:

• shader_get_name
• shader_get_uniform
• shader_get_sampler_index
• shader_set
• shader_set_uniform_f
• shader_set_uniform_f_arrays
• shader_set_uniform_f_buffers
• shader_set_uniform_i
• shader_set_uniform_i_arrays
• shader_set_uniform_matrix
• shader_set_uniform_matrix_arrays
• shader_reset
• shader_is_compiled
• shaders_are_supported
• shader_current

텍스처 샘플러와 작업할 때는 사용 중인 텍스처에 대한 정보가 필요하며, 다음 함수를 사용할 수 있습니다:

• sprite_get_texture
• sprite_get_uvs
• font_get_texture
• font_get_uvs
• texture_get_width
• texture_get_height
• texture_get_texel_width
• texture_get_texel_height
• texture_set_stage
• gpu_set_texfilter
• gpu_set_texfilter_ext
• gpu_set_texrepeat
• gpu_set_texrepeat_ext

이 매뉴얼은 OpenGL 셰이더 함수와 변수를 다루지는 않지만, GameMaker에 고유한 함수 목록을 포함하고 있습니다. 이러한 상수는 프로젝트 내에서 셰이더 통합을 간소화하기 위해 제공됩니다.

사용자 정의 버텍스 포맷

마지막으로, GameMaker는 사용자 정의 프리미티브를 생성할 수 있는 사용자 정의 버텍스 포맷을 정의할 수 있도록 허용합니다. 이는 셰이더 작업을 크게 가속화하거나 셰이더의 기능을 확장하여 놀라운 효과를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이에 대한 정보는 다음 섹션에서 확인할 수 있습니다: 프리미티브 및 버텍스 포맷.