[GameMath] World, View 변환 행렬
들어가며
저번 포스트에서는 좌표계 변환 행렬에 대해 알아보았다. 이번에는 좌표계 변환 행렬의 개념을 가지고 3D 모델을 화면에 렌더링하기 위해 좌표를 변환하는 여러 단계를 알아본다.
좌표계 변환
- 좌표 공간의 종류
- Local Space
- 모델이 생성될 때의 좌표계로, 각 모델은 자기만의 기준 위치와 방향을 갖는다.
- World Spcae
- 각 모델이 실제 게임 월드에 배치되는 공간이다.
- 위치(Position), 크기(Sclae), 회전(Rotation) 등의 변환이 적용되어 배치된다.
- View Space(Camera Space, Eye Space)
- 카메라의 시점에서 바라보는 좌표계이다.
- 카메라는 고정되어 있고, 세상이 움직이는 것처럼 표현된다.
- Projection Space
- View Space를 정규화된 Clip Space 공간으로 투영한다.
- 좌표는
-1 ~ 1사이의 값으로 변환된다.
- Screen Space
- 실제 모니터의 픽셀 단위로 변환된 최종 좌표이다.
- Local Space
📌 좌표계 변환
Local Space → World Space → View Space → Projection Space → Screen Space
이번 시간에는 World 변환(Local → World)과 View 변환(World Space → View Space)에 대해 알아본다.
World 변환
World 변환은 모델의 Local Space 좌표를 World Space로 변환하는 과정이다. Unity Engine에서는 모델 변환 행렬이라고 부른다.
💡 기저 벡터란?
Rotation 변환에서는 보통 모델의 기준 축 벡터인 Right, Up, Look을 사용하는데, 이처럼 서로 수직인 단위 벡터의 집합을 기저 벡터라고 부른다.
View 변환
View 변환은 World 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하는 과정이다. 카메라는 원점에 고정하고, 월드 상의 객체들을 카메라 기준으로 재배치하는 것이다.
View 행렬은 카메라의 World 변환 행렬의 역행렬이다.
마치며
이번 시간에는 여러 좌표계 변환 단계 중 World와 View 변환에 대해 알아봤다. 저번 좌표계 변환 시간에 아리송했던 것들이 이해가 됐다! 3D 게임에서 정말 중요한 개념이니 꼭 숙지하자.
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