코드 재사용을 위하여 컴포넌트 방식을 사용하는 DirectX 11기반 3D 게임 연구

A Study of DirectX 11 based 3D Game using Component Method for Code Reuse

본 논문에서는 코드 재사용을 위하여 컴포넌트 방법을 사용하는 DirectX 11 기반의 3D 게임 개발하고 탄젠트 공간 노멀 매핑 렌더링 효과들을 정적 및 동적 오브젝트에 적용하고 다양한 스크린 해상도에서 성능 분석 하였다. 컴포넌트 생성 기법은 재사용성 측면에서 볼 때 매우 우수한 작업 효율을 보인다. 모든 객체들은 컴포넌트 및 상속 구조를 이용하여 생성 및 관리되며, 이 때문에 많은 수의 객체 생성도 용이하며, 각 객체간의 상호작용을 구현할 때도 코드 상으로도 매우 명확하고 직관적이었기 때문에 상당히 편리하다. 이와 동시에 C++ 언어의 객체지향적인 특성이 결합되어 시너지 효과를 내며, 공동 작업 또한 수월하게 진행될 수 있다. 노멀 매핑 성능 분석 결과 평균 렌더링 속도가 고해상도 스크린에 비하여 저해상도 스크린에서 64.6% 높았다. 그리고 8가지 시뮬레이션모델 중에서 모든 오브젝트에 노멀 매핑을 적용한 모델 G의 렌더링 속도가 노멀 매핑을 적용하지 않은 모델 B에 비하여 19.2% 향상되었다. 노멀 매핑 적용 유무가 렌더링 속도에 가장 큰 영향을 미쳤다. 시사하는 점은 DirectX 11 기반 3D 게임 개발 과정에서 탄젠트 공간 노멀 매핑의 적용 유무를 정적 및 동적 오브젝트의 개수와 스크린 해상도에 따른 렌더링 속도를 고려해야 한다. 향후에는 패럴랙스 매핑과 변위 매핑을 적용하여 연구를 확대할 수 있다.

In commercial game engines, a method of constructing objects by combining components is often used. Components can be assembled and used at any time as needed. In this paper, the 3D game is developed by applying the component method, which is the object creation method widely used in the commercial game engine, in the DirectX 11 environment. There are four kinds of components used in the in-house 3D game. These are four components such as transform, mesh, script, and collider. The component generation method used in this paper shows very good operation efficiency in terms of reusability. This paper also applied tangent space normal mapping to static and dynamic objects and analyzed performance at various screen resolutions. Performance analysis showed that the average rendering speed was 64.6% higher on the low resolution screen than on the high resolution screen. And the rendering speed of model G with normal mapping to all objects among the 8 simulation models is improved by 19.2% compared with model B without normal mapping. The presence or absence of normal mapping has the greatest effect on rendering speed.