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Cameras

Defold는 기본적인 카메라 컴포넌트(primitive camera component)를 가지고 있습니다. 이 메뉴얼은 이 컴포넌트의 기능과 용도에 대하여 설명합니다.

카메라는 게임 월드의 뷰(view)를 제공하는데 사용하는 컴포넌트입니다. 카메라는 아래 기능을 수행하는 아주 간단한 오브젝트입니다.

1. 2D나 3D 공간에 위치함
2. 게임 오브젝트를 이 공간에서 움직일 수 있음
3. 투영 매트릭스(projection matrix)와 뷰(computed view)를 계산해서 렌더링에 필요한 데이터를 렌더 스크립트에 제공함

OpenGL의 카메라는 viewer, eye, position, near or far clipping plane 를 사용하여 좌표 시스템으로 표현 할 수 있습니다. near clipping plane은 viewing plane 혹은 화면(screen)과 동일합니다.

보통 3D카메라는 viewing volume, frustum, cut off pyramid 과 같은 모양(shape)을 가지고 있습니다. 이들의 효과로는 카메라로부터 멀리 있는 오브젝트를 작게 렌더링 해서, 시각(perspective)적으로 현실감 있게 보이게 합니다. 시야각(field of view)이 넓을 수록, 카메라로 더 넓은 풍경을 볼 수 있고, 가깝고 먼 오브젝트들을 더욱 드라마틱하게 보여줍니다.

Creating a camera

카메라를 생성하려면, 게임 오브젝트에 Camera component를 추가하세요.

카메라 컴포넌트는 카메라의 frustum(절두체)를 정의하는 프로퍼티의 모음을 가지고 있습니다.

현재 기본 FOV 값은 오해의 소지가 있습니다. 각도(degrees)가 아니라 라디안(radians)으로 표시됩니다. 45 degree FOV를 하려면, 0.785 (PI / 4) 값으로 변경해야 합니다.

aspect_ratio

종횡비(aspect_ratio)는 frustum의 넓이와 높이 사이의 비율(ratio)입니다. 1.0은 이차 뷰(quadratic view)로 가정한다는걸 의미하며, 1.33은 1024x768 같은 4:3 비율 화면에서 잘 나오고. 1.78은 16:9 비율에서 잘 나옵니다.

fov

라디안(radians)으로 표현되는 카메라의 시야각(field of view)

near_z

near clipping plane의 Z-value

far_z

far clipping plane의 Z-value

auto_aspect_ratio

이 값을 1로 설정하면, 카메라는 게임 화면 설정을 기반으로해서 자동으로 종횡비(aspect ratio)를 셋팅합니다.

Camera focus

카메라를 활성화하고 view와 projection의 matrix를 보내려면, 카메라 컴포넌트에게 acquire_camera_focus 메세지를 보내야 합니다.

msg.post("#camera", "acquire_camera_focus")

카메라 컴포넌트가 카메라 포커스를 획득하면, 렌더 스크립트 같은 곳의 매 프레임 마다 set_view_projection 메세지를 @render 소켓으로 보냅니다.

-- example.render_script
--
function update(self)
    ...
    render.set_view(self.view)

    render.set_projection(self.projection)
    ...
end

function on_message(self, message_id, message)
    if message_id == hash("set_view_projection") then
        -- 카메라의 view와 projection이 여기 도착함. 저장해 두자.
        self.view = message.view
        self.projection = message.projection
    end
end

만약 렌더 스크립트의 카메라 view와 projection를 둘 다 사용하면, 게임 컨텐츠가 완전히 2D 임에도 불구하고 3D perspective를 사용하여 게임월드의 카메라 view를 얻게 됩니다. 이것은 때때로 유용 하기도 합니다. 예를 들어, 카메라를 뒤로 움직여서 레벨의 전체 모습을 더 드러나게 할 수도 있습니다. 아래는 현재 카메라의 이동 속도를 측정하고 이 속도에 맞춰 카메라를 앞뒤로 땡기는 간단한 스크립트입니다.

-- camera.script
--
function init(self)
    msg.post("#camera", "acquire_camera_focus")

    -- 현재 위치를 저장하고 "look at" 메세지로 받을 위치값을 받을 변수 셋팅
    self.pos = go.get_world_position()
    self.look_at = self.pos
    -- 측정 속도 저장하기
    self.speed = 0
end

function update(self, dt)
    -- 현재 위치와 목적지 위치를 보간한 값을 기준으로 새 위치를 계산함
    self.pos = vmath.lerp(0.03, self.pos, self.look_at)

    -- 2D 평면(2D plane)에서 속도 측정하기 (Z 는 0)
    local v1 = go.get_world_position()
    v1.z = 0
    local v2 = self.pos
    v2.z = 0
    local speed = vmath.length(v2 - v1)

    -- 플레이어의 이동 속도에 따라서 카메라를 뒤로 땡기든가 앞으로 밀든가 하기
    self.pos.z = 500 + speed * speed * 10
    go.set_position(self.pos)
end

function on_message(self, message_id, message, sender)
    -- 이 카메라는 어느 위치로 이동하든 "look_at" 메세지에 반응함
    if message_id == hash("look_at") then
        self.look_at = message.position
    end
end

물론, 우리는 카메라를 움직이는데 제약을 두고 있지 않습니다. 또한 X,Y,Z axis 축을 기반으로 회전할 수도 있습니다.

-- 0.314 라디안(radians)은 대략 18도(degrees)임...
go.set_rotation(vmath.quat_rotation_z(0.314) * vmath.quat_rotation_y(0.314))

Orthographic projection

많은 2D 게임에서, 앞 뒤로 움직이는 카메라를 사용하는 게임이 픽셀 퍼펙트(pixel perfect)로 렌더링 하려는 컨텐츠가 있다면 문제가 될 수 있습니다. 카메라를 완벽한 Z 거리(perfect Z distance)에 배치해서 원하는 시야(view)를 얻는 대신, 직교 투영(orthographic projection)으로 카메라를 설정하여 대신하는 것이 좋습니다. 즉, 카메라의 시야(view)가 더 이상 절두체(frustum)에 의해 좌우되지 않고, 더욱 간단한 상자(box)에 의해 좌우된다는 것을 의미합니다.

직교 투영(Orthographic projection)은 거리에 따라 오브젝트의 크기를 변경하지 않으므로 비현실적으로 보이게 됩니다. 만약 한 사람이 카메라 10000 미터 멀리 서 있어도 카메라 바로 앞에 서 있는 사람과 동일한 크기로 렌더링 됩니다. 하지만, 이러한 그래픽 투영 방법은 때로 유용하며 2D 게임에서 자주 사용됩니다. 직교 투영(orthographic projection)을 사용하려면 렌더 스크립트를 수정해야 합니다.

-- example.render_script
--
function update(self)
    ...
    render.set_view(self.view)
    -- 게임창의 넓이와 높이를 기반으로 직교 투영(orthographic projection) 설정하기
    local w = render.get_width()
    local h = render.get_height()
    render.set_projection(vmath.matrix4_orthographic(- w / 2, w / 2, -h / 2, h / 2, -1000, 1000))
    ...
end

function on_message(self, message_id, message)
    if message_id == hash("set_view_projection") then
        -- 카메라 view와 projection이 여기 도착함. 우린 view만 있으면 됨
        self.view = message.view
    end
end

위의 예제는 화면을 카메라 위치의 중심에 맞추는 것을 제외하고는 기본 렌더 스크립트가 하는 것과 거의 같습니다.

(몇몇 그래픽 에셋은 Kenney: http://kenney.nl/assets 에 의해 제작되었습니다.)