[Unity] 3D Spline Mesh 만들기 1 - 기초

회사에서 원단을 표현하기 위해 곡선 메쉬를 만들 일이 있어 검색하면서 공부한 내용이다.

0. 시작하기 앞서

DirectX를 공부한 사람은 알고 있겠지만, 기본적으로 메쉬가 만들어지는 원리를 모르면 아래 링크도 보는 것이 좋다.

Unite 2015 - A coder’s guide to spline-based procedural geometry

간단하게 몇 가지 용어를 설명해보겠다.

1. Triangles

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메쉬의 기초인 삼각형 어떻게 만들어야 할까?

위의 그림에서 보면 사각형의 각 꼭짓점에 번호를 매겼을 때, 0, 2, 3 과 3, 1, 0 으로 두개의 삼각형을 만들 수 있다.

꼭짓점을 어떻게 연결하든 상관은 없다. 0, 2, 1과 1, 3, 2로 만들 수도 있다.

(단, 1, 0, 2와 0, 2, 3 와 같이 정해버리면 피자 한조각이 떨어져 나간 것처럼 보여질테니 위와 같은 조합으로 하는게 좋다.)

2. UV

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UV 는 쉽게 말해서 텍스쳐로 사용할 이미지를 메쉬에 어떤 좌표에 붙여줄 것이냐 라고 생각하면 쉽다. U와 V는 각각 0에서 1사이의 float 값이다.

앞서 만들어 놓은 사각형에 순차적으로 값이 들어가기 때문에 역시 설계를 잘 해야 한다. (0번 꼭짓점에는 좌상단, 1번 꼭짓점은 좌하단과 같이 uvs 배열 안에 순차적으로 값을 넣어주는 것이 나중에 계산하기 편하다)

3. Normal

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노말벡터는 법선벡터 혹은 정점벡터라고도 하는데, 쉽게 말해서 면에 대해 수직으로 올라오는 벡터(면이 보고있는 방향으로 올라오는 벡터)라고 볼 수 있다. 보통 방향벡터로 많이 쓰기 때문에 크기를 1로 둔다.

※ 여기서 쓰인 노말벡터는 Vector3.Normalize()한 벡터와 다르다. Normalize를 한 벡터는 방향만 가지고 있는 크기가 1인 벡터이다.

4. Space

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일반적으로 유니티는 왼손좌표계다.

왼손좌표계란 위 사진과 같이 왼손으로 엄지를 제외한 나머지 손가락을 감을 때, 그 방향이 +인 방향이고, 손가락 세개를 각각 폈을 때, 엄지의 방향이 X의 +방향, 검지의 방향이 y의 +방향, 중지의 방향이 z의 +방향이다. (두 번 째 그림을 보고 방향이 이상하다고 생각할 수 있으나, 본인 기준으로 중지를 앞으로 하고 검지를 윗방향으로 하면 이해하기 쉽다.)

유니티와 같이 왼손좌표계를 따르는 그래픽스 라이브러리나 엔진에는 DirectX와 ZBrush가 있다. 반대로 오른손좌표계를 쓰는 것은 OpenGL이나 MAYA가 있다.

※ 간간히 같은 왼손좌표계이지만 y축이 위로 올라가느냐, z축이 위로 올라가느냐로 나뉜다.

유니티는 y축이 위로 올라가는 좌표계이고 언리얼은 z축이 위로 올라가는 좌표계이지만 둘 다 왼손 좌표계이다.

※ 추후에 더 설명을 자세하게 적을 예정.