깊이 및 스텐실 버퍼

깊이 버퍼와 스텐실 버퍼는 2D 및 3D 게임에서 그림자 맵핑, 지연 렌더링, 볼륨 렌더링, 앰비언트 오클루전 등과 같은 고급 그래픽 효과를 위해 사용되는 두 가지 데이터 버퍼입니다. 이들은 각각 모든 픽셀에 대해 24비트 깊이 값과 8비트 스텐실 값을 저장합니다. 깊이 버퍼가 활성화되면 모든 표면에 대해 생성됩니다. 기본적으로 표면은 깊이 버퍼(및 스텐실 버퍼)와 함께 생성되며, z-쓰기(z-writing)는 활성화되고 z-테스트(z-testing)와 스텐실 테스트는 비활성화됩니다. 깊이 버퍼와 스텐실 버퍼는 항상 함께 존재합니다. 즉, 표면에 깊이 버퍼가 있으면 스텐실 버퍼도 있으며, 깊이 버퍼가 없으면 스텐실 버퍼도 없습니다. 깊이 및 스텐실 버퍼는 해당 표면이 속한 비디오 메모리(VRAM)에 저장됩니다. 자동 깊이 버퍼 및 스텐실 버퍼 생성을 비활성화하려면 surface_depth_disable을 사용할 수 있습니다.

깊이 버퍼

깊이 버퍼는 z-버퍼라고도 하며, 생성된 표면과 동일한 크기로 만들어진 그래픽 버퍼입니다. 표면의 모든 픽셀에 대해 24비트 깊이 값을 저장하며, 이는 표면에서의 거리 정보를 담고 있습니다. 깊이 버퍼는 그레이스케일 이미지로 표시될 수 있으며, 흰색(값 1)은 픽셀이 가장 멀리 있는 것을 나타내고, 검은색(값 0)은 가장 가까운 픽셀을 나타냅니다.

기본적으로 GameMaker에서는 깊이 버퍼가 활성화되어 있어 모든 표면이 깊이 버퍼와 함께 생성됩니다. 이는 기본적으로 그려지는 application_surface에도 적용됩니다.

깊이와 깊이 버퍼의 차이

GameMaker에서 "깊이"라는 용어는 두 가지 다른 의미로 사용됩니다:

1. 그려지는 객체의 깊이 값: GameMaker에 의해 자동으로 또는 코드로 수동으로 설정됩니다.
2. 방 편집기에서의 레이어 깊이
3. 객체 인스턴스의 depth 변수로 설정된 깊이
4. GML 코드에서 gpu_set_depth를 사용하여 수동으로 설정한 깊이 값
5. 깊이 버퍼: 표면의 모든 픽셀에 대한 깊이 값을 저장합니다. 이 깊이 값은 가까운 평면과 먼 평면 사이의 거리 비율입니다. 값 0은 znear에 해당하고, 값 1은 zfar에 해당합니다. 이 값은 현재 사용 중인 카메라와 그 투영 유형(원근 또는 직교)에 따라 달라집니다.

깊이 버퍼는 모든 변환이 적용된 후의 값을 저장합니다. draw_clear_depth를 사용하여 깊이 버퍼의 모든 값을 0(근거리)과 1(원거리) 사이의 값으로 재설정할 수 있습니다.

깊이 테스트

깊이 테스트는 그려지는 픽셀에 대해 수행되는 테스트로, 기본적으로 비활성화되어 있으며 gpu_set_ztestenable로 활성화할 수 있습니다. 활성화되면 GPU는 현재 그리기 명령에 영향을 받는 모든 픽셀에 대해 테스트를 수행합니다. 기본적으로 이 테스트는 cmpfunc_lessequal로 설정되어 있으며, gpu_set_zfunc를 사용하여 다른 비교로 변경할 수 있습니다.

테스트는 다음과 같이 작동합니다:

depth_of_pixel_being_written cmp_func value_at_pixel_in_depth_buffer

픽셀이 깊이 테스트를 통과하면 스텐실 테스트로 넘어갑니다(활성화된 경우). 모든 테스트가 통과하면 픽셀이 최종적으로 그려집니다. 깊이 테스트가 통과하면 깊이 값을 덮어쓰려면 z-쓰기가 활성화되어 있어야 하며, 이는 기본적으로 활성화되어 있습니다.

깊이 테스트 예제

// 1
gpu_set_ztestenable(true);
draw_clear_alpha(#282828, 1);
draw_clear_depth(1);

// 2
var _c = #BB6666;
gpu_set_depth(1000);
draw_rectangle_color(25, 25, 125, 125, _c, _c, _c, _c, false);

// 3
_c = #449999;
gpu_set_depth(2000);
draw_circle_color(125, 125, 50, _c, _c, false);

이 예제에서는 배경을 회색으로 지우고 깊이 버퍼를 1로 지웁니다. 두 번째 단계에서 깊이를 1000으로 설정하고 사각형을 그립니다. 세 번째 단계에서는 깊이를 2000으로 설정하고 원을 그립니다. 깊이 테스트를 사용하면 무작위 순서로 그리면서도 객체가 시점에서의 거리 순서에 따라 올바르게 정렬되도록 할 수 있습니다.

깊이 버퍼 사용 방법

다음은 깊이 버퍼와 깊이 테스트를 사용하는 일반적인 개요입니다:

1. gpu_set_ztestenable로 깊이 테스트를 활성화합니다.
2. 깊이 버퍼를 1로 지웁니다. gml draw_clear_depth(1);
3. 스프라이트, 텍스트, 입자, 3D 모델 등을 그립니다.
4. 필요에 따라 깊이 버퍼를 후속 그리기 패스에서 사용합니다.
5. 깊이 버퍼의 내용을 일반 버퍼로 복사하거나 업데이트합니다.

스텐실 버퍼

스텐실 버퍼는 깊이 버퍼와 마찬가지로 비디오 메모리에 저장되는 그래픽 버퍼로, 생성된 표면과 동일한 크기로 만들어집니다. 각 픽셀에 대해 8비트 정수 스텐실 값을 저장하며, 0에서 255까지의 256개 가능한 값을 허용합니다.

스텐실 테스트

스텐실 테스트는 깊이 테스트와 유사하게 표면에 그려지는 모든 픽셀에 대해 수행됩니다. 기본적으로 비활성화되어 있으며 gpu_set_stencil_enable로 활성화할 수 있습니다. 비교는 스텐실 참조 값과 스텐실 버퍼의 현재 값을 비교합니다.

스텐실 테스트는 깊이 테스트보다 더 유연하며, 테스트가 통과할 때와 실패할 때 수행할 작업을 설정할 수 있습니다.

스텐실 버퍼 사용 방법

스텐실 버퍼를 사용하는 방법은 다음과 같습니다:

1. gpu_set_stencil_enable로 스텐실 테스트를 활성화합니다.
2. 스텐실 비교 함수를 설정합니다.
3. 스텐실 버퍼를 특정 값으로 지웁니다.
4. 스텐실 참조 값을 변경한 후 표면에 그립니다.

함수 목록

다음 함수들은 깊이 및 스텐실 버퍼를 지우는 데 사용됩니다:

• draw_clear_depth
• draw_clear_stencil
• draw_clear_ext

기타 깊이/스텐실 버퍼와 관련된 값을 설정하거나 가져오는 함수는 GPU 제어에 나열되어 있습니다.