스텐실 버퍼 란?

Wikipedia에 따르면 스텐실 버퍼는 셰이더가 사용할 수있는 임의의 버퍼입니다.

그러나 깊이와 픽셀 버퍼를 클리핑하거나 "단단하게 바인딩"하는 데 사용되며 약간 상반되는 내용을 암시합니다.

스텐실 버퍼는 실제로 무엇을 하며 현대 응용 분야에서 실제로 어떻게 사용됩니까?

Wikipedia의 스텐실 버퍼 정의는 실제로 크지 않으며 현대 구현 (OpenGL)의 세부 사항에 너무 집중합니다. 명확한 버전 을 이해하기가 더 쉽다는 것을 알았습니다 .

스텐실은 사용될 때마다 동일한 문자, 기호, 모양 또는 패턴을 그리거나 그리는 데 사용되는 템플릿입니다. 이러한 템플릿으로 제작 된 디자인을 스텐실이라고도합니다.

이것이 바로 스텐실이 컴퓨터 그래픽 이전의 의미였습니다. Google 이미지에 스텐실 을 입력 하면 첫 번째 결과 중 하나입니다.

보다시피, 그것은 패턴의 네거티브를 무언가에 "페인트"하는데 사용될 수있는 마스크 나 패턴입니다.

버퍼 스텐실 동일한 방식으로 작동합니다. 스텐실 렌더 패스를 수행하여 스텐실 버퍼를 선택한 패턴으로 채운 다음 후속 도면에서 패턴을 해석하는 방법을 정의하는 적절한 스텐실 기능을 설정 한 다음 최종 장면을 렌더링 할 수 있습니다. 비교 기능에 따라 스텐실 마스크의 거부 된 영역으로 떨어지는 픽셀은 그려지지 않습니다.

스텐실 버퍼를 구현할 때 때로는 깊이 버퍼와 결합되기도합니다. 대부분의 그래픽 하드웨어는 1 바이트 (8 비트) 스텐실 버퍼를 사용하므로 대부분의 응용 프로그램에 충분합니다. 심도 버퍼는 일반적으로 3 바이트 (24 비트)를 사용하여 구현되며, 이는 대부분의 종류의 3D 렌더링에 충분합니다. 따라서 스텐실 버퍼의 8 비트를 다른 깊이 버퍼의 24 개와 함께 묶는 것이 논리적이므로 각 심도 + 스텐실 픽셀을 32 비트 정수로 저장할 수 있습니다. Wikipedia가 의미하는 바는 다음과 같습니다.

깊이 버퍼와 스텐실 버퍼는 종종 그래픽 하드웨어의 RAM에서 동일한 영역을 공유합니다.

스텐실 버퍼가 왕이었던 응용 프로그램 중 하나는 섀도우 렌더링 ( shadow shadow ) 또는 때로는 적절하게 스텐실 쉐도우 ( stencil shadows) 라고 하는 기술에서 섀도 렌더링에 사용되었습니다 . 이것은 버퍼를 매우 영리하게 사용했지만 오늘날 렌더링 필드의 대부분은 깊이 기반 그림자 맵으로 이동 한 것으로 보입니다.

스텐실 버퍼는 현재 8 비트의 부호없는 정수 버퍼로, 스텐실 테스트 후 다양한 작업 ( 예 : OpenGL Ops here)을 사용하여 원하는 픽셀 당 정보를 채울 수 있습니다 .

스텐실 테스트는 단순히 현재 픽셀 스텐실 값이 스텐실 버퍼의 내용에 대해 테스트되는 픽셀 별 작업입니다. 스텐실 테스트가 통과되는 조건을 설정합니다 (예 : 항상, LESS 등).

테스트 결과에 따라 스텐실 값에 어떤 일이 발생하는지 결정할 수 있습니다 (위의 링크 작업을 사용하여 OpenGL에서).

스텐실 버퍼는 몇 가지 용도로 사용되며 첫 번째 용도는 다음과 같습니다.

• 프레임 버퍼의 특정 부분을 선택적으로 렌더링하고 나머지는 버리는 마스크로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 이것은 반사에 유용하지만 훨씬 더 유용합니다. 다중 해상도 렌더링을 처리 할 때는 고해상도로 렌더링해야하는 가장자리를 마크 업하는 데 사용할 수 있습니다. 실제로 마스킹 사용법이 많이 있습니다.
• 예를 들어 매우 간단한 오버 드로우 필터입니다. 스텐실 테스트를 항상 통과하고 항상 값을 증가 시키도록 설정할 수 있습니다. 스텐실 버퍼에서 끝나는 값은 오버 드로우를 나타냅니다. [*]

과거에는 Shadow volume과 같은 그림자 기법에도 사용되었습니다.

빈약 한 스텐실 버퍼는 종종 과소 평가되지만 그래픽 프로그래머의 무기고에서 좋은 무기가 될 수 있습니다.

[*] 올바른 SRV를 사용하여 사후 프로세스에서 다시 읽을 수있는 값!

편집 : 또한 Shader Model 5.1 (D3D11.3 및 D3D12)에서 스텐실 참조 값에 액세스 할 수 있음을 언급 할 가치가 있습니다. SV_StencilRef

스텐실 버퍼는 픽셀 당 정수 데이터를 포함하는데, 이는 렌더링되는 픽셀에 대한 제어를 강화하는 데 사용됩니다.

스텐실 버퍼는 깊이 버퍼와 유사하게 작동합니다. 마찬가지로 스텐실 데이터는 깊이 버퍼에 저장됩니다. 깊이 데이터는 어떤 픽셀이 카메라에 가장 가까운지를 결정하지만, 스텐실 데이터는 픽셀을 저장 또는 폐기하기 위해보다 일반적인 목적의 픽셀 당 마스크로 사용될 수 있습니다. 마스크를 만들려면 스텐실 함수를 사용하여 픽셀이 렌더링 될 때마다 참조 스텐실 값 (전역 값)을 스텐실 버퍼의 값과 비교하십시오.

출처 : 스텐실 버퍼 란? | Microsoft 개발자 네트워크

일반적인 아이디어는 각 픽셀의 값을 설정 한 다음 동작 (설정 할 수 있다는 것입니다 GREATER, SMALLER, EQUALtrue로 평가됩니다은 픽셀 음영 처리 및 표시 될 때, 등).

반사 텍스처를 렌더링 할 때 스텐실 버퍼는 반사가 적용되는 마스크를 만드는 데 사용되는 실시간 반사입니다. 예를 들어 반사는 유리 재질 음영 삼각형에만 적용됩니다. 또한 전체 프레임 버퍼에 대해 임의의 2 차원 마스크를 만드는 데 사용할 수 있습니다.