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정렬 알고리즘은 일반적으로 비교 정렬을 하는데, 각 원소의 값을 비교하지 않고 정렬하여 시간복잡도를 O(N)으로 줄이는 특수한 정렬 알고리즘이 존재한다. 그 중 하나가 계수 정렬 (Counting Sort)이다. 추가로 정렬을 하기 위해서 각 원소의 값을 최소 1번씩은 확인해야 하므로 정렬 알고리즘이 O(N)보다 시간 복잡도는 낮아질 수 없다는 것은 자명하다.  Counting Sort는 정렬하고자 하는 값의 범위가 O(N)을 넘지 않는 경우 사용할 수 있다. 예를 들어 k 이하의 자연수가 될 수 있고, 실수라고 한다면 수의 범위가 무한해지기 때문에 사용할 수 없다. Counting Sort의 동작 원리는 말 그대로 값을 세서 개수를 기록해둔 뒤 나중에 순서대로 데이터를 배치하는 것이다. 도식을 통해 이..

알고리즘 2024. 9. 7. 16:23

Pixel Shader Pixel Shader는 Rasterizer에서 계산한 픽셀들에 대해 어떤 색으로 출력할 지 결정하는 단계이다. 우리는 Vertex에 Color 정보를 넣어뒀고, Rasterizer 단계에서 그 값들이 선형 보간되어서 픽셀마다 값이 계산되어 있으므로 그대로 색을 사용해도 되고, 텍스쳐를 사용하는 경우 Sampler을 사용해서 이미지의 픽셀값을 적절히 가져와서 할당할 수도 있다. 이에 대한 내용은 다른 포스트에서 작성해보겠다.  Pixel Shader도 Vertex Shader 같이 .fx 셰이더 코드로 작성하고, D3DCompileFromFile을 통해 Blob 구조체에 binary 코드를 저장하고, CreatePixelShader()로 셰이더를 생성하게 된다. 코드로 그 과정을 ..

DirectX 11 2024. 8. 27. 17:10

Vertex Shader 다음으로 Rasterizer에 대해 알아보겠다. Vertex Shader와 Rasterizer 사이에 Tessellation stage라고 Hull Shader, Tessellator, Geometry Shader의 과정도 있다. 이 단계들은 정점 정보를 이용해 더 정점들을 추가적으로 계산해서 더 디테일한 표면을 구현하기 위해 거치는 단계이다. 하지만 렌더링에서 필수적인 단계는 아니고, 구체적인 내용은 아직 공부하지 못해서 Rasterizer를 먼저 정리하기로 했다. Rasterizer Rasterizer는 vertex 정보들로 구성한 벡터 기반의 topology를 pixel로 변환하는 과정이다. 즉, 말 그대로 vector을 raster로 만들기 때문에 Rasterizer인 것..

DirectX 11 2024. 8. 26. 14:11

Vertex Shader Vertex Shader는 3D 공간에 있는 vertex를 화면에 출력하기 위해 2D 좌표로 변환하는 과정이라고 생각하면 된다. 구체적인 좌표 변환 방법은 다른 포스트에서 정리해보도록 하고, 이번 포스트에서는 셰이더 문법을 통해 셰이더를 작성하고 Vertex Shader을 컴파일하는 과정을 정리해보겠다. HLSL HLSL은 DirectX에서 사용하는 셰이더 문법이다. 문법은 C와 비슷하고, Semantic을 통해 Graphics Pipeline에서 사용할 데이터를 인식하는 것이 특징이다.  셰이더 파일 작성 셰이더를 .fx 파일로 만들어 보자. Visual Studio에서 .fx 파일을 셰이더로서 사용하기 위해서 속성에서 설정을 해야 한다. 셰이더 형식을 효과(/fx), 셰이더 ..

DirectX 11 2024. 8. 25. 13:10

Graphics PipelineGraphics Pipeline이란 그래픽스 API (DirectX)에서 물체가 화면에 렌더링 되는 일련의 과정을 의미한다. 아래 이미지는 DirectX11의 Graphics Pipeline의 전 과정을 나타낸다.  이 과정을 이해하기 전에 우선 그래픽스 API를 통한 렌더링은 최종적으로는 픽셀로 나타나지만, 처음 주어지는 input 데이터는 vector 기반의 점 선 면의 기하라는 것을 알고 있어야 한다. 이때 점을 vertex(정점)라고 하고, 우리는 어떤 도형을 구성하는 정점들을 Graphics Pipeline에 넣어서 최종적으로 그 도형이 화면의 픽셀 값을 통해 어떻게 출력될 것인지를 계산하는 것이다. Input Assembler Stage 정점 정보를 받아오는 단계..

DirectX 11 2024. 8. 24. 23:35

이번 포스트에서는 Render Target View와 Depth Stencil View에 대한 내용을 정리해보았다. Render Target View와 Depth Stencil View가 무엇인지에 대해 알아보기 전에 Resource와 View가 무엇이고 어떤 관계인지에 대해 알아야 한다. Resource (ID3D11Resource) & View (ID3D11View) Resource는 DirectX에서 사용되는 다양한 자원들을 의미한다 (예 : Texture2D). DirectX에서 렌더링을 할 때, 일반적으로 Device로부터 Resource를 생성하고, 생성된 Resource를 Device Context에 전달하여 어떤 방식으로 렌더링할 것인지 설정하는 구조를 갖게 된다. 이 때, Resource..

DirectX 11 2024. 8. 23. 17:13

ComPtr이란 ComPtr은 Microsoft::WRL에 정의된, 스마트 포인터와 비슷한 역할을 하는 객체이다. ComPtr을 사용하는 이유 DirectX에서는 DirectX 객체의 주소를 저장하는 곳의 주소 (이중포인터)를 매개변수로 받는 함수가 많이 사용된다. 따라서 DirectX 개발 환경에서 스마트 포인터를 사용하고 싶을 때, C++에서 제공되는 unique_ptr이나 shared_ptr 같은 스마트 포인터는 활용하기 어렵다. 이러한 점을 해결하면서 스마트 포인터의 장점을 가져갈 수 있는 ComPtr을 대신해서 사용한다. Get(), GetAddressOf() ComPtr 객체의 메서드 중 가장 많이 사용되는 2가지는 Get()과 GetAddressOf()이다.Get()은 ComPtr 객체가 갖..

DirectX 11 2024. 8. 23. 14:21

Swapchain은 DirectX에서 Backbuffer 역할을 하는 객체이다. Device Context의 Draw 류 함수를 호출해서 렌더링한 결과는 모두 SwapChain에 그려지고, 마지막으로 Swapchain의 Present() 함수를 호출해서 연결되어 있는 윈도우에 출력을 한다. Swapchain의 생성과정과 렌더링 과정을 정리해보겠다. SwapChainSwapChain은 DirectX에서 Double Buffering을 수행하는 IDXGISwapChain 타입의 객체이다. DXGI는 DirectX Graphics Infrastructure라는 뜻으로, Swapchain을 관리하는 것이 주 역할이다. GPU에서 생성된 프레임을 백버퍼에 저장하고, 프론트버퍼와 swap하는 역할이다.SwapCha..

DirectX 11 2024. 8. 18. 17:16