PostProcess RenderPass

1. Depth Render

PostProcess

• 현재 DepthStencilView를 ShaderResourceView로 사용

• 렌더링이 다 끝난 시점에 Quad에 그려낸다

• Quad

  VS_OUT mainVS(uint id : SV_VertexID)
  {
      VS_OUT output;
      
      // 풀스크린 쿼드 정점 위치 (Triangle Strip 용)
      float2 pos[4] =
      {
          float2(-1, 1), // LT
          float2(1, 1), // RT
          float2(-1, -1), // LB
          float2(1, -1) // RB
      };
      
      float2 uv[4] =
      {
          float2(0, 0),
          float2(1, 0),
          float2(0, 1),
          float2(1, 1)
      };
      
      // 수정된 position 계산 (z=0, w=1 중요!)
      output.position = float4(pos[id], 0.0, 1.0);
      output.uv = uv[id];
      
      return output;
  }
  

  • 버텍스 쉐이더에서 ndc좌표의 4개의 꼭지점을 리턴한다

• 각 픽셀의 depth 수치 계산

  float4 mainPS(VS_OUT input) : SV_Target
  {
      float depth = SceneDepthTex.Sample(PointSampler, input.uv).r;
      if (depth == 1.0)
      {
          return float4(0, 0, 0, 1);
      }
  
      float linearDepth = (NearPlane * FarPlane) / (FarPlane - depth * (FarPlane - NearPlane));
      float normalized = saturate((linearDepth - NearPlane) / (FarPlane - NearPlane));
  
      float expo = 1 - exp(-normalized * 5.0); // 5.0은 조정 가능한 falloff 계수
  
      return float4(expo, expo, expo, 1.0);
  }
  

  • SceneDepthTex
    • C++에서 DepthStencilView를 ShaderResourceView 형태로 넘겨준 것

2. Fog

기존 FrameBuffer의 Back buffer를 텍스처로 사용하여 해당 텍스처 위에 Quad로 Fog를 그리는 방식으로 구현

원래 화면의 Pixel 색상과 Fog Quad의 색상 값을 interpolation 하도록 한다.

// Backbuffer를 RenderTargetTexture에 복사해 놓는 내용
void FGraphicsDevice::CreateSceneColorResources()
{
    ID3D11Texture2D* backBuffer = nullptr;
    HRESULT hr = SwapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), (void**)&backBuffer);

    if (FAILED(hr) || backBuffer == nullptr)
        return;

    D3D11_TEXTURE2D_DESC backBufferDesc;
    backBuffer->GetDesc(&backBufferDesc);
	  ...
    hr = Device->CreateShaderResourceView(RenderTargetTexture, &srvDesc, &SceneColorSRV);
    
    DeviceContext->CopyResource(RenderTargetTexture, backBuffer);
    DeviceContext->OMSetRenderTargets(1, &FrameBufferRTV, DepthStencilView);

    backBuffer->Release();
}

복사해놓은 backbuffer texture를 SRV로 만들고 이를 PS에 전달하여 사용

 Graphics->DeviceContext->PSSetShaderResources(5, 1, &Graphics->SceneColorSRV);

PS shader

float4 mainPS(VS_OUT input) : SV_TARGET
{
    // 전달한 백버퍼 텍스처와 DepthTexture를 샘플링
    float4 sceneColor = SceneTexture.Sample(SamplerLinear, input.uv);
    float depth = DepthTexture.Sample(SamplerLinear, input.uv).r;
    
    // Camera로 부터 Depth 정규화 및 Height를 위한 높이값 변환
    float linearDepth = (NearPlane * FarPlane) / (FarPlane - depth * (FarPlane - NearPlane));
    float normalized = saturate((linearDepth - DistanceFogNear) / (DistanceFotFar - DistanceFogNear));
    float3 worldPosition = ReconstructWorldPosition(input.uv, depth);
    
    // 높이 기반 안개 계산 - Exponential way
    float heightDiff = saturate((HeightFogEnd - worldPosition.z) / (HeightFogEnd - HeightFogStart));
    float heightFactor = saturate(1.f - exp(-heightDiff * 3.0f));
    
    // 정규화된 깊이 값을 사용하여 거리 기반 안개 계산 (from debug depth shader)
    float distanceFactor;
    
    // Mode에 따라 Exponent를 사용할 지 정규화된 깊이를 그대로 사용할 지 결정
    if (IsExponential != 0)
    {
        distanceFactor = saturate(1.f - exp(-normalized * 5.0));
    }
    else
    {
        distanceFactor = normalized;
    }
    
    float fogFactor = FogDensity * heightFactor * distanceFactor;
    ...
    float3 baseInscattering = InscatteringColor.rgb;
    float3 fogColor = baseInscattering + directionalInscattering;
    
    // 최종 결정된 Fogfactor를 기반으로 Backbuffer texture와 Fog Color를 interpolation
    return float4(lerp(sceneColor.rgb, fogColor, fogFactor), sceneColor.a);
}

PointLight Render