OcclusionCulling Code 구현

과거 면접에서 들었던 OcclusionCulling을 직접 구현해본 적이 있냐는 질문이 생각나 구현하게되었습니다.

구현

• 카메라에서 Occludee의 상단 하단 코너 지점으로 Ray를 발사합니다.
  만약 Occluder가 중간에 존재하는 경우 Ray가 Occluder와 부딪히게 된다면 가려진 것으로 판단됩니다.
  닿지 않은 경우에는 보이는 것으로 판단되며 8번 반복하여 하나라도 보이는 것으로 판단이 된다면 Render의 enable을 true로 변화시켜줍니다.

Code

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;

[ExecuteAlways]
public class SimpleOcclusionCulling : MonoBehaviour
{
    [Header("Occluder Settings")]
    // 가림막이 될 오브젝트의 Layer
    public LayerMask occluderLayer;

    [Header("Occludee Settings")]
    // 가려질 오브젝트의 Render들 (Occludee태그가 붙은 모든 Render들을 등록)
    public List<Renderer> occludees = new List<Renderer>();

    private Camera cam;

    // 카메라 뷰의 6면 정보를 담는 배열
    private Plane[] frustumPlanes;
    // 축정렬 AABB의 8개의 코너의 좌표 저장용
    private Vector3[] bboxCorners = new Vector3[8];

    private void OnEnable()
    {
        cam = Camera.main;

        if (cam == null)
        {
            Debug.LogError("Main Camera가 없습니다.");
            return;
        }

        // occludees 리스트가 비어있으면 태그로 자동 수집
        if (occludees.Count == 0)
        {
            var tagged = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Occludee");

            foreach (var go in tagged)
            {
                if (go.TryGetComponent<Renderer>(out var r))
                    occludees.Add(r);
            }
        }
    }

    private void LateUpdate()
    {
        if (cam == null) return;

        // 뷰 프러스텀 6면 정보 얻기
        frustumPlanes = GeometryUtility.CalculateFrustumPlanes(cam);
        Vector3 camPos = cam.transform.position;

        foreach (var rend in occludees)
        {
            if (rend == null) continue;

            // AABB가 뷰 프러스텀에 한 면이라도 벗어나면 return
            if (!GeometryUtility.TestPlanesAABB(frustumPlanes, rend.bounds))
            {
                rend.enabled = false;
                continue;
            }

            // rend.bounds의 Min/Max 좌표를 이용하여 8개의 코너 계산
            GetBoundingBoxCorners(rend.bounds, bboxCorners);

            bool anyVisible = false;
            for (int i = 0; i < bboxCorners.Length; i++)
            {
                Vector3 dir = bboxCorners[i] - camPos;
                float dist = dir.magnitude;

                if (Physics.Raycast(camPos, dir.normalized, out RaycastHit hit, dist, occluderLayer))
                {
                    // 자기 자신 Collider에 맞았으면 보임 처리
                    if (hit.collider.gameObject == rend.gameObject)
                    {
                        anyVisible = true;
                        break;
                    }

                    // 다른 물체에 가려졌으니 계속 검사
                    continue;
                }
                else
                {
                    // 아무 것도 안 맞으면 보임
                    anyVisible = true;
                    break;
                }
            }
            rend.enabled = anyVisible;
        }
    }

    // 8개의 꼭짓점 좌표를 계산하여 Raycast의 목표 지점으로 사용
    private void GetBoundingBoxCorners(Bounds b, Vector3[] corners)
    {
        Vector3 min = b.min, max = b.max;
        corners[0] = new Vector3(min.x, min.y, min.z);
        corners[1] = new Vector3(max.x, min.y, min.z);
        corners[2] = new Vector3(min.x, max.y, min.z);
        corners[3] = new Vector3(max.x, max.y, min.z);
        corners[4] = new Vector3(min.x, min.y, max.z);
        corners[5] = new Vector3(max.x, min.y, max.z);
        corners[6] = new Vector3(min.x, max.y, max.z);
        corners[7] = new Vector3(max.x, max.y, max.z);
    }
}

테스트

• 해당 방법은 프로젝트의 규모가 커질수록 Ray 비용이 클 듯 합니다.
  다른 방법은 없나 생각해보거나 찾아봐야 할 듯 합니다.