Quick Flow

scene render
-> HDR render target
-> post-process passes
-> tone mapping
-> gamma/output transform
-> display

패스 입출력

후처리는 이미 그려진 장면 이미지를 다시 처리하는 화면 공간 기법입니다. 장면을 바로 화면에 그리지 않고 렌더 타깃에 먼저 저장한 뒤, fullscreen triangle이나 quad를 그리며 fragment shader에서 이미지를 샘플링합니다.

input texture -> post shader -> output render target

여러 후처리를 연결하면 pass graph가 됩니다. 각 pass는 입력 texture를 읽고 새 render target에 씁니다. 같은 texture를 동시에 읽고 쓰는 구조는 API와 backend에 따라 feedback loop 또는 정의되지 않은 결과가 될 수 있으므로 피합니다. 필요하면 ping-pong target 또는 별도 resolve target을 둡니다.

Bloom은 밝은 픽셀만 추출해 blur한 뒤 원본에 더합니다. Color grading은 LUT나 색 변환으로 최종 인상을 조정하고, depth of field는 depth를 기준으로 초점 밖 영역을 흐리게 만듭니다.

SSAO는 depth와 normal을 이용해 주변이 막힌 접촉부를 어둡게 하는 화면 공간 visibility 근사입니다. Motion blur는 현재 프레임 색만으로 충분하지 않아 물체나 카메라 움직임을 담은 motion vector가 필요합니다.

HDR와 tone mapping

HDR 렌더 타깃은 1보다 큰 선형 밝기 값을 저장할 수 있습니다. tone mapping은 이 넓은 밝기 범위를 display에 맞는 LDR 범위로 압축합니다. gamma/output 변환은 tone mapping 이후 단계에 위치하는 경우가 많습니다. 같은 bloom 강도라도 HDR prefilter를 linear space가 아닌 이미 인코딩된 색에 적용하면 threshold와 blur의 의미가 달라집니다.

순서와 상태

후처리는 순서가 결과를 크게 바꿉니다. bloom을 tone mapping 전에 합성하는지, color grading을 어느 색 공간에서 하는지에 따라 밝기와 색이 달라집니다. UI는 보통 tone-mapped scene 뒤에 합성하므로, UI까지 HDR bloom에 넣을지 여부도 의도적으로 정합니다.

HDR scene color
-> exposure
-> bloom extract / downsample / blur / upsample
-> HDR composite
-> tone mapping
-> output transform
-> UI and display target

temporal effect는 color만 history로 저장하지 않습니다. history가 현재 픽셀의 어느 표면에서 왔는지 확인할 depth, normal, motion vector와, camera cut이나 dynamic resolution 변경 뒤 history를 버리는 규칙이 함께 필요합니다. full-resolution texture 한 장의 read와 write가 여럿인 체인이라면 shader ALU보다 bandwidth가 먼저 병목이 될 수 있습니다.

실패 신호