순수 C++ 500줄로 구현하는 소프트웨어 렌더러
요약
외부 라이브러리 없이 C++만으로 500줄 내외의 소프트웨어 렌더러를 구현하며 렌더링 파이프라인의 원리를 학습하는 튜토리얼입니다. 삼각형 메시와 텍스처를 이미지로 변환하는 과정을 통해 OpenGL이나 Vulkan 같은 그래픽 API의 내부 동작을 깊이 있게 이해할 수 있습니다.
핵심 포인트
- 외부 라이브러리 없이 C++로 렌더링 파이프라인 직접 구현
- 삼각형 메시와 텍스처를 이미지로 변환하는 원리 학습
- 선분 및 삼각형 그리기 알고리즘 직접 작성 필요
- TGA 이미지 형식을 활용한 단순한 입출력 구조
- OpenGL·Vulkan·Metal·DirectX의 내부 작동 원리를 이해하기 위해 외부 그래픽 라이브러리 없이
소프트웨어 렌더러를 처음부터 구현함 - 삼각형 메시와 텍스처로 구성된
3D 모델을 이미지로 변환하며, GUI나 GPU 애플리케이션 구현은 다루지 않음 - 완성 코드는 약
500줄이고, 학생들은 일반적으로 10~20시간을 들여 작동하는 렌더러를 만들기 시작함 - RGB·RGBA·회색조를 지원하는
TGA 처리 클래스와 단일 픽셀 설정 기능만 주어지며, 선분과 삼각형 그리기는 직접 구현해야 함 - 완성 코드를 복사하기보다 직접 작성해야 렌더링 개념을 이해하고, 3D 라이브러리의 내부 동작도 파악할 수 있음
렌더링 파이프라인을 직접 만드는 과정
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최신 3D 그래픽 라이브러리의 구조를 느슨하게 따라가며
렌더링 파이프라인의 작동 원리를 학습함 -
GPU 애플리케이션 작성법 대신 소프트웨어 렌더러로 내부 동작을 재현함
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입력은 삼각형 메시와 텍스처로 구성된 3D 모델이며, 출력은 렌더링된 이미지임
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그래픽 인터페이스 없이 프로그램이 이미지 파일을 생성함
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외부 의존성을 줄이기 위해 단순한 이미지 형식인 TGA를 사용함
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처음 제공되는 기능은 이미지 불러오기·저장하기와
픽셀 하나의 색상 설정뿐임 -
선분이나 삼각형을 그리는 내장 함수가 없어 모두 직접 작성해야 함
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시작 예제는
64x64
RGB 프레임버퍼를 만들고 세 좌표의 픽셀을 흰색으로 설정한 뒤 framebuffer.tga
로 저장함
코드 빌드와 실행
git clone https://github.com/ssloy/tinyrenderer.git &&
cd tinyrenderer &&
cmake -Bbuild &&
cmake --build build -j &&
build/tinyrenderer obj/diablo3_pose/diablo3_pose.obj obj/floor.obj
- 실행 결과는
framebuffer.tga
에 저장됨
- 완성 코드는 약 500줄이지만, 직접 구현하는 과정이 개념 이해에 필수이므로 제공 코드를 그대로 사용하는 방식은 권장하지 않음
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