Deferred Shading

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Deferred Shading

http://ohyecloudy.com
http://cafe.naver.com/shader.cafe
...

Introduction
• 보통 사용하는 Forward Shading에서는 라이
팅 비용이 비싸다.
– 각각의 오브젝트마다 라이팅
– 게임에서 사용하는 라이트 개수가 많아지고 있다.
• G-buffer에 라이팅 ...

Three major options for
real-time lighting
• Forward Rendering
– single pass with multiple lights
– multiple pa...

Single-pass, multi-light
for each object do
for each light do
framebuffer = light_model(object,light);

Frame

Buffer

문제점
• 화면에 렌더링 되지 않을 Geometry도 라
이팅 연산을 한다.
• 멀티 라이트일때 관리가 어렵다.
– 싱글 셰이더 템플릿을 사용하기 때문에 조합
하는 가지수가 폭발적으로 늘어난다.

Multi-pass, multi-light
for each light do
for each object affected by light do
framebuffer += light_model(object,lig...

Previous
Frame
Buffer

Current
Frame
Buffer

문제점
• 화면에 렌더링 되지 않을 Geometry도 라
이팅 연산을 한다.
• 높은 배치 카운트
– 1/object/light
• 각 패스마다 중복된 작업이 많다.
– Vertex transform & setup

Deferred Shading
for each object do
G-buffer = lighting properties of object;
for each light do
framebuffer += light_m...

G-Buffer

Previous Current
Frame Frame
Buffer Buffer

특징
• 배치가 갂단해지고 관리가 쉽다
• 그림자 테크닉과 통합이 쉽다.
• 라이팅이 O(1)에 가능
– 오브젝트 개수에 상관 없다.

G-Buffer
• Per-pixel lighting에 필요한 모든 정보
– Normal
– Position
– Diffuse / Specular Albedo, other attributes

Normal

Depth

Diffuse

Specular factor

Computing Lighting
For each light:
diffuse += diffuse(G-buff.N, L))
specular += G-buff.spec *
specular(G-...

Diffuse Lighting

Specular reflection

Deferred Composition
framebuffer
= diffuse * G-buff.diffuse + specular

Shader code
• Writing G-buffer
• Lighting

$Writing G-buffer PS_MRT_OUTPUT SimplePS(VS_OUTPUT0 In) { PS_MRT_OUTPUT Out; half4 diffuseTex = tex2D( Di...$

$Per-Pixel Lighting float4 DirLightingPS(VS_OUTPUT1 In) : COLOR { half4 diffuseTex = tex2D(MRT0Sampler, In.TexCoord)...$

극복해야 할 사항
• Transparency
– alpha blending
– G-buffer는 하나의 픽셀만 저장하기 때문에
Forward Rendering처럼 갂단하지 않다.
• Anti-Aliasin...

결론
• O(1)에 Lighting을 할 수 있다.
– 오브젝트 개수에 상관없이 상수 시갂에 라이
팅이 가능하다.
• 사용하는 렌더 타겟의 개수가 늘어나는게
부담.
• Transparency, AA 등 극복해...

참고
• Deferred Shading – NVIDIA
• Deferred Rendering in Leadwerks Engine
• HDR Deferred Shading – NVIDIA SDK