[3D 공간에 대한 이해]

 

DirectX는 3D 가속 카드의 지원을 받기위해 2D 이미지 역시 3D 공간상의 이미지로 다룹니다.

 

평면상에 그리는 것 처럼 보이지만, 평면상에 그려진 것 처럼 보이는 적절한 위치에 그림을 그리는 것이지요.

 

2D, 3D의 구분을 없애는 이 개념으로 인해 3D 그래픽 카드의 성공이 있을 수 있었습니다. 2D 그래픽 가속카드는 3D 그래픽을 가속할 수 없었으니까요.

 

어찌됐던 DirectX 역시 버전 9 이후 부터 기존의 2D 장치보다 3D 상에서 스프라이트를 처리하는 것을 권장하고 있으므로 3D 공간에 대한 이해를 하는 것이 중요합니다.

- 3D 공간에 대하여...

 3D 공간이라 함은, 우리가 현실세계에서 볼수 있는 부피를 가진 공간 체계를 말합니다.

 DirectX나 OpenGL 등의 3D API 들은 수학적인 방법을 사용하기 위해, X, Y, Z 세가지 축으로 구분한 인자를 벡터, 행렬 등의 연산을 이용해 다루는 것이 일반 적입니다.

 본 강좌에서는 DirectX 기반으로 진행될 예정이니, DirectX에서 사용하는 왼손 좌표계 기준으로 설명하겠습니다.

 왼손 좌표계에서는 X 축은 상방, Y축은 측면, Z축은 화면에서 멀어지는 쪽을 가리키는 것으로 이해하시면 됩니다.

- 정점

 

 위의 좌표공간의 3가지 축으로 표현되는 한 점을 정점(Vertex)라고 합니다.

 

 이 정점은 3D 공간을 이용하는 기본적인 단위가 될 것이며, 벡터, 폴리곤 등의 다양한 데이터를 표현하게 됩니다.

 

 

- 벡터

 벡터는 정점간의 연산을 하는데 아주 유용한 포멧입니다.

 내적, 외적등의 유용한 공식들과 벡터의 성질들을 이용하면 3D 공간의 객체를 다루는 것이 그다지 어렵지는 않을 것입니다.

 하지만 벡터와 행렬은 근간이 약간 다르기 때문에 회전, 이동 등의 기능을 호환시켜줄 필요가 있습니다.

 어려운 테크닉은 아니고, 약간 수학적 지식만 있다면 쉽사리 해결할 수 있는 문제이지만, 처음 3D 객체를 다루게 되었을 때 막막할 수 있으므로, 본 강좌에서 해당 방법도 다룰 예정입니다.

 

 

- 폴리곤

 

 정점으로 이루어진 평면 다각형을 말하는 것으로, 일반적으로 3개의 정점으로 구성됩니다.

 

 이 폴리곤을 활용하여 그림을 그리고, 평면에 대한 연산을 하게 됩니다.

 

 

- 행렬

 3D 공간의 정점을 다루는 데에는 행렬만한 수단이 없습니다.

 크기 변환, 위치 이동, 회전 등의 기본 변환들도 행렬로써 정의를 할 수 있으며, 연산 속도역시 놀랍도록 빠릅니다.

 DirectX에서는 위의 연산에 필요한 기본적인 행렬들 역시 정의되어 있지만, 3D 공간에 대한 학습을 위하여 기본적인 수식, 형태는 본 강의에 앞으로 적어 나가겠습니다.