[최적화] 3D 공간에서 Perspective 카메라 VS Orthographic 카메라

 

3D 공간에서 Perspective 카메라 VS Orthographic 카메라 중 렌더링 성능면에서 어느것이 더 가벼울까?

 

 

 정답부터 이야기하면 무조건 어느 하나가 더 가볍다라기 보다, Orthographic 카메라가 더 가벼운 상황일 경우가 많다.

 

 

 두 카메라 모두 장단점이 존재하고, 사용하는 용도가 다르지만, 렌더링 성능 측면에서 perspective 카메라는 다음과 같은 이유로 더 많은 계산이 필요하다.

 

 

1. 투시 변환

 perspective 카메라는 현실 세계를 시뮬레이션하기 위해 투시 변환을 수행해야 한다. 이는 3D 객체를 2D 화면에 투사하기 위해 각 객체의 거리와 각도를 고려하는 복잡한 계산 과정이다.

 반면 orthographic 카메라는 모든 객체를 동일한 크기와 비율로 투사하기 때문에 투시 변환이 필요하지 않는다.

 

 

2. 숨겨진 표면 처리(후면 추리기 등)

 perspective 카메라는 숨겨진 표면 처리를 수행해야 한다.  즉, 시선에서 보이지 않는 객체를 렌더링하지 않도록 해야 한다. 이는 렌더링 성능을 저하시키는 또 다른 복잡한 계산 과정이다.

 orthographic 카메라는 모든 객체를 동일한 각도에서 투사하기 때문에 숨겨진 표면 처리가 필요하지 않는다. 

 정확히 이 말은 반은 맞고, 반은 틀리다. 

 orthographic 카메라를 사용하는 경우 2D sprite를 이용한 게임들이 주류이기 때문에 대다수가 그렇다는 것이다.

 

 

3. 조명 계산

 perspective 카메라는 조명 계산을 수행해야 한다. 

 각 객체에 어느 정도의 조명이 비추는지 계산해야 한다. 이는 객체의 위치, 방향, 조명 소스의 위치 및 강도를 고려하는 복잡한 계산 과정이다.

 orthographic 카메라는 모든 객체를 동일한 각도에서 조명하기 때문에 조명 계산이 간단하다.

 

 

4. 텍스처 매핑

 perspective 카메라는 텍스처 매핑을 수행해야 한다.

 텍스처를 3D 객체에 정확하게 매핑해야 한다는 것이다.  이것 역시 객체의 거리, 각도 및 텍스처 좌표를 고려하는 복잡한 계산 과정이다.

 orthographic 카메라는 모든 객체를 동일한 각도에서 투사하기 때문에 텍스처 매핑이 간단하다.

 

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결론

 perspective 카메라는 더 현실적인 이미지를 생성할 수 있지만 orthographic 카메라보다 렌더링 성능 측면에서 더 무겁다.  따라서 3D 애플리케이션에서 성능이 중요한 경우 orthographic 카메라를 사용하는 것이 좋다.  예를 들어 UI