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목차 (섹션 번호)
- 수학·좌표 1) GPU 파이프라인 2) 셰이더/컴파일 3) 리소스/메모리 4) 텍스처링 5) 셰이딩/PBR 6) 라디오메트리/라이트 7) 샘플링/적분 8) 래스터/AA 9) 섀도우/GI 10) 레이트레이싱 11) 지오메트리 12) 애니/스키닝 13) 포스트/컬러 14) 볼륨/매질 15) 렌더 패스 16) GPU 구조/최적화 17) 시뮬/이펙트 18) 업스케일/디노이즈 19) XR 20) 포맷/파이프라인 21) API/플랫폼 22) 엔진 아키텍처 23) 디버깅/툴 24) 최적화 체크리스트 25) 약어 26) 학습 순서 27) 심화 키워드 28) 참고자료
0) 기초 수학 · 좌표계 · 미분기하
• 스칼라 (Scalar) — 크기만 있는 값.
• 벡터 (Vector) — 크기와 방향.
• 내적 (Dot Product) — 유사도/투영 크기.
• 외적 (Cross Product) — 법선/평행사변형 면적.
• 노름 (Norm) — 벡터 길이(L1/L2).
• 정규화 (Normalize) — 길이 1로 스케일.
• 행렬 (Matrix) — 선형/좌표 변환.
• 동차좌표 (Homogeneous) — 평행이동 포함(4×4).
• 아핀변환 (Affine Transform) — 선형+이동.
• 월드/뷰/프로젝션 (W/V/P) — 모델→카메라→클립.
• NDC — 투영 후 [-1,1] 정규 좌표.
• 오른손/왼손 (RH/LH) — 축 규약.
• 야코비안/그래디언트/라플라시안 — 변환·최적화·확산 핵심 연산.
• 바리센트릭 (Barycentric) — 삼각형 내부 보간.
• 쿼터니언 (Quaternion) — 회전(짐벌락 회피).
• TBN (Tangent/Bitangent/Normal) — 표면 로컬 프레임.
키워드+: dA/dΩ, Divergence, Curl
1) GPU/그래픽스 파이프라인 개요
• 커맨드 큐/리스트 (Command Queue/List) — 렌더 명령 버퍼.
• PSO (Pipeline State Object) — 고정+셰이더 상태 패키지.
• 스테이지 — VS/HS(=TCS)/DS(=TES)/GS/PS(=FS)/CS.
• 입력 어셈블러 (IA) — 버텍스/인덱스 결합.
• 래스터라이저 — 프리미티브→프래그먼트.
• OM/ROP (Output Merger) — 색/깊이/스텐실 합성.
• 타일 기반 렌더러 (TBR) — 타일 단위 메모리 효율.
• 비지빌리티 버퍼 — ID 버퍼 후 지연 셰이딩.
• MDI (MultiDrawIndirect) — 드로우 호출 배치.
2) 셰이더 언어·컴파일·리플렉션
• HLSL/GLSL/MSL — D3D/OpenGL·Vulkan/Metal 언어.
• DXIL/SPIR‑V — 중간 표현(IR).
• FXC/DXC/glslang — 컴파일러.
• 리플렉션 (Reflection) — 리소스/입출력 메타 조회.
• 퍼뮤테이션 (Permutation) — 기능 조합별 변종.
• 우버 셰이더 (Uber Shader) — 거대 조건분기 통합형.
3) 리소스·메모리·바인딩
• 버퍼 (Vertex/Index/Const/Structured) — 데이터 저장.
• 텍스처 (1D/2D/3D/큐브/어레이) — 이미지 데이터.
• 샘플러 (Sampler) — 필터/어드레싱 상태.
• 디스크립터(Heap/Set) — 리소스 핸들 집합.
• 바인드리스 (Bindless) — 인덱스로 대량 리소스 접근.
• 스파스/타일드 (Sparse/Tiled) — 가상 텍스처/메모리.
• 배리어 (Barrier) — 단계/접근 동기화.
• 업로드/리드백 힙 — CPU↔GPU 전송 버퍼.
4) 텍스처링·필터링·좌표
• UV/텍셀 (Texcoord/Tx) — 텍스처 좌표/픽셀.
• 랩/클램프/미러 — 경계 어드레싱.
• 바이/트라이리니어 — 축소/확대 필터링.
• 애니소트로픽 — 사선 선명도 개선.
• 밉맵 (Mip) — 축소 레벨 세트.
• 노멀/하이트맵 — 법선/높이 디테일.
• 패럴랙스/PO — 시차 기반 디테일(오클루전 포함).
• 텍셀 덴시티 — 월드 단위당 텍셀 비율.
5) 셰이딩·머티리얼·PBR
• 램버트 (Lambert) — 확산 반사 기본.
• 퐁/블린퐁 — 고전 스펙큘러.
• 마이크로패싯 (Microfacet) — 거칠기 기반 반사.
• 쿠크‑토런스 (Cook–Torrance) — 현대 PBR 핵심.
• GGX (Trowbridge–Reitz) — 널리 쓰이는 NDF.
• BRDF/BTDF/BSSRDF — 반사/투과/부분표면 산란.
• 프레넬/슐릭 — 시야각 반사율 근사.
• 마스킹·섀도잉 (Smith G) — 자체 가림.
• IOR/F0 — 굴절률/정면 반사율.
• 에너지 보존 — 반사+흡수=입사.
• 디즈니 프린시플드 — 범용 PBR 모델.
• 워크플로 — 금속‑거칠기 / 스펙큘러‑글로스.
• 파라미터 — BaseColor/Metalness/Roughness/Normal/AO/Emissive/Clearcoat/Sheen/Subsurface/Transmission/Anisotropy.
6) 라디오메트리·라이트
• 광속/강도/조도/휘도 — Φ/I/E/L, 조명 물리량.
• 코사인 법칙 — 입사량 cosθ.
• HDR/IBL — HDR 환경광 조명.
• 라이트 타입 — Directional/Point/Spot/Area(Rect/Disk/Line).
• 라이트 쿠키 — 라이트 마스크 텍스처.
• 펜브라 (Penumbra) — 반그림자 제어.
7) 샘플링·적분·노이즈
• 몬테카를로 적분 — 확률적 표본화 적분.
• 중요도 샘플링 — 큰 기여 영역 우선.
• MIS — 여러 전략 가중 결합.
• 층화/저분산 — 분산 감소.
• 블루 노이즈 — 시각적 노이즈 저지각.
• 러시안 룰렛 — 경로 조기 종료.
8) 래스터화·테스트·AA
• 클리핑 — 프러스텀 밖 제거.
• 백페이스 컬링 — 뒤집힌 면 제거.
• 깊이/스텐실 테스트 — 가시성/마스크.
• 조기 Z (Early‑Z/Hi‑Z) — 픽셀 셰이딩 전 필터.
• 오버드로우 — 동일 픽셀 반복 그리기.
• MSAA/CSAA — 멀티샘플 AA.
• FXAA/SMAA/TAA — 포스트/템포럴 AA.
• A2C — 알파 투 커버리지.
9) 섀도우·전역조명(GI)
• 섀도우 매핑 — 깊이맵 가시성 테스트.
• PCF/PCSS — 필터/펜브라 근사.
• VSM/EVSM/MSM — 통계 기반 그림자.
• CSM — 다중 캐스케이드 그림자.
• SSR/SSAO/SSGI — 스크린 공간 반사/음영/간접광.
• 라이트맵/라디오시티 — 베이크 간접광.
• DDGI/프로브 — 볼륨 프로브 동적 확산광.
• VCT/LPV — 복셀 콘 트레이싱/전파 볼륨.
• RT 섀도/GI — HW 레이트레이싱 기반.
10) 레이트레이싱·가속구조
• 레이 타입 — 1차/그림자/반사/굴절.
• 휘티드/패스 트레이싱 — 고전/물리 경로.
• 포톤 매핑/SPPM/BDPT/MLT — GI 알고리즘들.
• BVH/kd‑tree — 공간 분할 가속.
• SAH — 분할 비용 모델.
• TLAS/BLAS — 상/하위 가속 구조.
• SBT — Shader Binding Table.
• RayGen/Miss/ClosestHit/AnyHit — RT 스테이지.
• Refit/Update — 변형 시 갱신.
11) 지오메트리·메시·테셀레이션
• 버텍스/인덱스 버퍼 — 기하 데이터.
• 프리미티브 — 점/선/삼각형.
• 메시 탑올로지 — 연결 방식.
• 스무딩/노멀 — 음영 경계.
• 탠젠트 스페이스 — 노멀맵 기준 좌표계.
• UV 언랩 — 펼침, 왜곡 최소화.
• LOD — 거리 기반 상세도.
• 테셀레이션 — 곡면 세분화.
• 디스플레이스먼트 — 실제 지오메 변위.
• 메슐렛/클러스터 — GPU 친화 묶음.
12) 애니메이션·스키닝
• 스켈레탈 — 본 트리 변형.
• LBS/DQ 스키닝 — 선형/뒤틀림 보정.
• 블렌드셰이프 — 형태 보간.
• 리타게팅 — 타 리그 이식.
• 키프레임/커브/IK — 데이터/역기구학.
13) 포스트프로세싱·컬러
• 톤 매핑 (Reinhard/Filmic/ACES) — HDR→디스플레이.
• 감마/선형 — 연산 정확도 차이.
• 색 공간 (sRGB/Rec.709/2020) — 규격.
• EOTF/OETF/HDR10/HLG — 전달 함수.
• 화이트밸런스/노출 — 색온/밝기.
• 블룸/글레어 — 광학 번짐.
• DOF/CoC — 피사계심도.
• 모션 블러 — 시간 적분 흐림.
• LUT — 3D 룩업 컬러 그레이딩.
• 샤프닝(CAS) — 디테일 강화.
14) 볼륨 렌더링·참여매질
• 참여매질 — 매질 내 흡수/산란.
• 싱글/멀티 스캐터링 — 단/다중 산란.
• 비어‑람베르트 — 투과 e^{-σt}.
• H‑G 위상함수 — 산란 방향성.
• 볼륨 섀도/라이트 샤프트 — 매질 그림자/광기둥.
• 프로젤/플록셀 — 화면/공간 분할 셀.
15) 렌더링 아키텍처·패스
• 포워드/디퍼드 — 라이트 처리 시점 차이.
• 타일드/클러스터드 포워드+ — 라이트 색인.
• G‑버퍼 — 디퍼드 기하 특성 버퍼.
• Z‑프리패스 — 깊이 먼저로 오버드로우 감소.
• 렌더/프레임 그래프 — 패스·리소스 의존 모델링.
• 오클루전/프러스텀/HZB 컬링 — 보이지 않는 것 제거.
16) GPU 구조·성능 최적화
• SIMT/SIMD, 워프/웨이브 — 병렬 묶음.
• 다이버전스 — 조건분기 동시성 저하.
• 점유율 (Occupancy) — 활성 스레드 비율.
• 공유 메모리/LDS — 블록 내 고속 메모리.
• 코얼레스드 접근 — 연속 접근으로 대역폭 효율.
• 캐시 로컬리티 — 공간/시간 지역성.
• 비동기 컴퓨트/그래픽스 — 큐 분리 동시 실행.
• 배칭/인스턴싱 — 호출/상태 변경 최소화.
• 프로파일링 — PIX/Nsight/RenderDoc.
• 타임스탬프/쿼리 — 패스 소요시간.
• UBO/SSBO/StructuredBuffer — 버퍼 설계.
17) 물리·시뮬레이션·VFX (연계)
• Stable Fluids/압력 투영 — 연기/물 기본.
• PIC/FLIP/APIC/MPM — 입자‑그리드 하이브리드.
• SPH — 입자식 유체.
• PBD/XPBD — 위치 기반(확장) 동역학.
• FEM — 요소 기반 변형.
• FFT Ocean (Tessendorf) — 주파수 영역 바다.
• 보텍스 컨파인먼트 — 소용돌이 보강.
• SDF/Distance Field — 부호 거리장.
• 볼류메트릭 연기/불 — 연소/발광 모델.
18) 현대 RT·업스케일·리프로젝션
• DLSS/FSR/XeSS — 학습/비학습 업스케일.
• 템포럴 리프로젝션 — 이전 프레임 재사용.
• VRS — 타일별 셰이딩 레이트.
• 프레임 생성 (FG) — 모션 벡터 중간 프레임.
• 디노이저 (SVGF/NRD/OptiX) — 경로 추적 노이즈 감소.
19) XR 특화 렌더링
• 스테레오 인스턴싱 — 좌·우 눈 동시 드로우.
• 타임워프/스페이스워프 — 헤드 무브 보정.
• 포비에이티드 렌더링 — 시선 추적 가변 셰이딩.
• 렌즈/크로마 보정 — HMD 광학 보정.
• ATW/ASW/late‑latching — 지연 최소화.
20) 파일 포맷·에셋 파이프라인
• glTF 2.0 — 경량 PBR 표준.
• USD/USDZ — 대규모 씬 상호운용.
• FBX/Alembic — 애니/캐시 교환.
• EXR/HDR/DDS/KTX — HDR·압축 텍스처.
• BCn/ASTC/ETC2 — GPU 텍스처 압축.
• 큐브맵/이퀴렉탱귤러 — 환경 맵 표현.
• 텍스처 어레이/3D 텍스처 — 다층/부피 데이터.
21) 렌더링 API·플랫폼 개념
• D3D11/12, Vulkan, OpenGL, Metal — 주요 API.
• 스왑체인/프레젠트 모드 — 표시 큐·티어링 제어.
• 커맨드 버퍼/파이프라인 레이아웃 — 상태/바인딩 구조.
• 렌더 패스/서브패스 — Vulkan 스타일.
• 루트 시그니처/디스크립터 셋 — 바인딩 루트.
• 밸리데이션 레이어 — 오류/성능 검증.
22) 엔진 아키텍처
• ECS — 데이터 중심 Entity‑Component‑System.
• 씬 그래프 — 계층 변환 관리.
• 잡/태스크 그래프 — 멀티스레딩 분해.
• 렌더 스레드/섭밋 — 렌더 명령 경로.
• 머티리얼 시스템 — 파라미터↔셰이더.
• 셰이더 캐시/핫리로드 — 생산성.
• 애셋 임포트/쿠킹 — 런타임 친화 변환.
23) 디버깅·툴링
• RenderDoc/PIX/Nsight/Xcode GPU — 프레임 캡처/검사.
• 와이어/오버드로우 뷰 — 가시성/병목 시각화.
• GPU 카운터/타이밍 — 단계별 성능.
• 셰이더 디버그/PSO 뷰어 — 바인딩/값 추적.
24) 최적화 체크리스트 (요약)
- 배칭/인스턴싱/MDI로 드로우·상태 변경 최소화.
- Z‑prepass/컬링/LOD로 오버드로우 억제.
- 텍스처 압축/밉/필터·텍셀 덴시티 관리.
- 클러스터드/타일드 라이팅으로 비용 절감.
- 분기/다이버전스 최소화, 메모리 패턴 정렬.
- 비동기 컴퓨트로 병렬 패스 분리.
- 프로파일링→목표 지표→단위 검증 반복.
25) 약어(Acronyms) 치트시트
- AO/SSAO/GTAO — Ambient Occlusion 계열
- BRDF/BTDF/BSSRDF — 반사/투과/부분표면 산란
- CSM/PCF/PCSS/VSM — 섀도우 변종
- DFG/NDF/G — 마이크로패싯 구성요소
- G‑Buffer/IBL/LUT/SH — 디퍼드/환경광/룩업/구면조화
- LOD/MDI/UBO/SSBO — 상세/멀티드로우/버퍼 타입
- PBR/RT/VRS/FG/AA — 물리기반/레이/가변 셰이딩/프레임 생성/AA
26) 추천 학습 순서 (실전 루트)
- 좌표계·행렬·조명 물리량 → 2) 래스터 파이프라인 → 3) 텍스처링·PBR → 4) 포워드/디퍼드/클러스터드 → 5) 섀도우·SSAO/SSR → 6) 톤매핑·컬러 → 7) 성능 프로파일링 → 8) RT·디노이징 → 9) 볼륨/매질 → 10) 렌더 그래프·바인드리스.
27) 추가 키워드 (심화)
Path Guiding, ReSTIR, Wavefront Path Tracing, Neural Radiance Caching, SDF Raymarching, Distance‑Field AO/Soft Shadows, Mesh/Task Shaders, Work Graphs, Sampler Feedback, Meshlet Culling, Visibility Buffer, HZB Occlusion, DDPM‑기반 디노이저.
28) 참고 자료
Real‑Time Rendering 4e · PBRT 4e · GPU Zen · SIGGRAPH Courses · LearnOpenGL · D3D12/Vulkan Docs · Filament PBR Notes · Disney BRDF · Unreal/Unity Rendering Docs.
