1. Deferred Rendering Transparency Shader Study (http://cafe.naver.com/shader.cafe) Codevania (http://codevania.tistory.com)

2. INDEX Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

3. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

4. Transparency

5. 렌더링 엔진에서 필수적인 부분 glass, water, smoke, fire, or decals 렌더링 시에 필요 불행히도 , deferred rendering 에서 가장 문제가 있는 부분 중에 하나임 Transparency

6. Deferred Rendering

7. 장점 중복된 정점 변환 피할 수 있음 아주 많은 동적 조명 사용 깊이 복잡도 감소 Early Z-buffer 로 부하가 줄어듬 단점 투명도를 다룰 수 없다 H/W Anti-Aliasing 이 지원 안됨 뭐가 장단점 ?

8. Deferred Rendering Transparency 불투명 , 투명 오브젝트간의 lighting consistency 를 제공

9. Deferred Rendering Transparency 핵심 아이디어 Geometry Phase: 투명 오브젝트를 불투명 오브젝트와 함께 interlace. Perform Lighting Composition Phase: de-interlace and blend them. 장점 G-buffer 에 저장될 transparency alpha 만 필요 추가적인 데이터 , 파이프라인 변경 필요 없음

10. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

11. Transparency 부분적으로 투명한 색을 background 와 조합하는 처리 Source, Destination 의 두 컬러를 필요로 함

12. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

13. Deferred Rendering Phases Geometry phase Lighting phase Composition phase Post-processing phase

14. Splitting the rendering pipeline Render opaque objects 모든 불투명 오브젝트들을 deferred rendering 으로 렌더링 최종 조합된 이미지를 얻기 위해 G,L,C phase 를 수행 Render transparent objects 뒤에서 앞으로 정렬된 모든 투명 오브젝트들을 렌더링 deferred rendering 된 최종 이미지와 blend 시킨다

15. Problems lighting inconsistency split pipelines 를 위한 추가적인 관리와 코드 필요 투명 오브젝트를 그리기 위한 traditional rendering

16. Alpha-to-Coverage Transparency 에 대한 해법 불행히도 , 블렌딩을 위해 높은 레벨의 supersampling 이 요구되는데 , 이것은 deferred-rendering 에서 잘 제공되지 않음 .

18. New Approach Deferred rendering 을 사용할 때 투명 오브젝트들의 lighting consistency 문제를 해결하는 알고리즘 Deferred Rendering Transparency 로 명명 장점 Lighting consistency Simple and robust Speed

19. Lighting consistency 투명 / 불투명 오브젝트들이 같은 lighting pipeline 을 사용하기 때문에 동일한 lighting quality 를 보여줌 lighting glitches 없이 불투명 오브젝트들이 서서히 fade out 됨

20. Simple and robust No pipeline change No additional object sorting or object separation 추가적인 코딩 없이 , 정점 레벨과 텍스처 레벨의 투명도를 다 처리할 수 있음

21. Speed Only + 7~10 shader instruction Only + 2 texture fetch No additional render targets switching

22. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

23. Deferred Rendering Transparency 기존의 deferred rendering 에 삽입할 pixel shader code 조각 2 개 필요 G-phase 에서 투명 오브젝트들을 interlace C-phase 에서 투명 오브젝트들을 de-interlace 시키고 background 와 blend 시킴

24. In the G-buffer Creation phase

25. In the Composition phase

26. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

27. Geometry Phase 모든 투명 / 불투명 오브젝트들 렌더링 알파 테스팅 활성화 마치고 , deferred rendering 에서 하던 데로 lighting pass 수행

28. Composition Phase Color, lighting RT 들이 조합됨 픽셀 쉐이더에서 투명 오브젝트를 백그라운드와 de-interlace & blend

29. Artifacts at the edges

30. Fix the problem

31. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

32. PC spec Intel 2.4GHz 2GB RAM NVIDIA GeForce 8800 GTS

33. 기본 DR 에 추가된 instruction Geometry phase 7 arithmetic instructions 0 texture instructions Composition phase 10 arithmetic instructions 3 texture instruction (point sampled)

34. Result of test

35. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

36. Downsides Vertical blur 투명 오브젝트에서 2- 픽셀 버티컬 블러가 약간 보임 interlacing 정보가 손실되기 때문 이것은 투명 오브젝트들에 대한 정보를 보존하기 위해 vertical oversampling 으로 해결 가능 하지만 성능이 심각하게 떨어진다 . Jaggy edges Only one transparency layer

37. Downsides Vertical blur Jaggy edges 앨리어싱 . 래스터 그래픽스에서 피할 수 없는 문제 투명 오브젝트들의 경계에서 약간의 jaggy edge 들이 보인다 . Only one transparency layer

38. Downsides Vertical blur Jaggy edges Only one transparency layer 알고리즘의 태생적 한계 최근접 투명 오브젝트만이 보인다 .

39. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

40. Future Work Better de-interlacing C-phase 에서 더 나은 de-interlacing 처리로 jagged edge 효과를 줄일 수 있다 아마 (?) 텍스처 read 수를 줄일 수 있을 것임 Blending modes Vertical blur

41. Future Work Better de-interlacing Blending modes 추가적인 픽셀 속성을 가져서 , 다른 유용한 블렌딩 모드들을 구현 가능 multiply, add, overlay Vertical blur

42. Future Work Better de-interlacing Blending modes Vertical blur 이 문제에 대한 빠르고 간단한 솔루션이 연구되어야 한다 예를 들면 , 2 개의 8bit color 값들을 16bit render target 에 저장하는 것 ...

43. Introduction Transparency Deferred Rendering Overview DRT Rendering DRT Result Discussion Performance Downsides Summary and Future Work References

44. References Alpha-to-coverage in depth, ShaderX 5 Deferred shading, GDC 2004 The triangle processor and normal vector shader, SIGGRAPH 1998

46. Lisence