샘플러 상태 사용
연결된 텍스처와 샘플러
대부분의 경우 텍스처를 셰이더에서 샘플링할 때 텍스처 샘플링 상태는 텍스처 설정에서 나옵니다. 기본적으로 텍스처와 샘플러는 함께 결합되어 있습니다. 다음은 DX9 스타일 셰이더 구문을 사용할 때의 기본 동작입니다.
sampler2D _MainTex;
// ...
half4 color = tex2D(_MainTex, uv);
sampler2D, sampler3D, samplerCUBE HLSL 키워드를 사용하여 텍스처와 샘플러를 선언합니다.
대부분의 경우는 이 옵션이 적합하며, 구형 그래픽스 API(예: Direct3D 9, OpenGL ES)는 이 옵션만 지원합니다.
분리된 텍스처와 샘플러
많은 그래픽스 API와 GPU에서는 텍스처보다 적은 샘플러를 사용할 수 있으며, 연결된 텍스처+샘플러 구문으로 인해 더 복잡한 셰이더를 작성하지 못할 수도 있습니다. 예를 들어, Direct3D 11은 한 셰이더에 최대 128개의 텍스처와 16개의 샘플러를 지원합니다.
Unity는 DX11 스타일 HLSL 구문으로 텍스처와 샘플러를 선언할 수 있으며, 특수한 명명 규칙으로 일치시킵니다. “sampler”+TextureName 형식의 이름을 가진 샘플러는 샘플링 상태를 해당 텍스처에서 가져옵니다.
위 섹션의 셰이더 스니핏은 DX11-style HLSL 구문으로 재작성해도 같은 동작을 합니다.
Texture2D _MainTex;
SamplerState sampler_MainTex; // "sampler" + "_MainTex"
// ...
half4 color = _MainTex.Sample(sampler_MainTex, uv);
그러나 이렇게 하면 한 개 이상의 텍스처를 샘플링하면서 샘플러를 다른 텍스처에서 “재사용”하게 셰이더를 작성할 수 있습니다. 아래 예제에서는 3개의 텍스처에 하나의 샘플러만을 사용합니다.
Texture2D _MainTex;
Texture2D _SecondTex;
Texture2D _ThirdTex;
SamplerState sampler_MainTex; // "sampler" + "_MainTex"
// ...
half4 color = _MainTex.Sample(sampler_MainTex, uv);
color += _SecondTex.Sample(sampler_MainTex, uv);
color += _ThirdTex.Sample(sampler_MainTex, uv);
그러나 DX11-style HLSL 구문은 일부 구형 플랫폼(예: DX9 또는 OpenGL ES 2.0)에서는 동작하지 않는다는 점에 유의하십시오. 자세한 내용은 셰이딩 언어를 참조하십시오. #pragma target 3.5(셰이더 컴파일 타겟 참조)을 지정해 구형 플랫폼이 해당 셰이더를 건너뛰도록 할 수 있습니다.
Unity는 이 “분리된 샘플러” 접근 방법을 사용한 선언과 텍스처 샘플링에 도움이 될만한 여러 셰이더 매크로를 제공하고 있으니 빌트인 매크로를 참조하십시오. 위의 예제는 이 매크로를 사용해 이렇게 재작성할 수 있습니다.
UNITY_DECLARE_TEX2D(_MainTex);
UNITY_DECLARE_TEX2D_NOSAMPLER(_SecondTex);
UNITY_DECLARE_TEX2D_NOSAMPLER(_ThirdTex);
// ...
half4 color = UNITY_SAMPLE_TEX2D(_MainTex, uv);
color += UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER(_SecondTex, _MainTex, uv);
color += UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER(_ThirdTex, _MainTex, uv);
위는 Unity가 지원하는 모든 플랫폼에서 컴파일할 수 있지만 DX9 같은 구형 플랫폼에서는 3개의 샘플러를 사용하도록 폴백합니다.
인라인 샘플러 상태
“sampler”+TextureName 이름의 HLSL SamplerState 오브젝트 외에도 Unity는 샘플러 이름의 다른 패턴도 인식합니다. 간단하게 하드코드된 샘플링 상태를 셰이더에 바로 선언할 때 유용합니다. 예를 들면, 다음과 같습니다.
Texture2D _MainTex;
SamplerState my_point_clamp_sampler;
// ...
half4 color = _MainTex.Sample(my_point_clamp_sampler, uv);
“my_point_clamp_sampler” 이름은 포인트(가장 가까운) 텍스처 필터링과 클램프 텍스처 랩 모드를 사용하는 샘플러로 인식됩니다.
샘플러 이름은 “inline” 샘플러 상태로 인식됩니다(대소문자 구분).
“Point”, “Linear” 또는 “Trilinear”(필수)는 텍스처 필터링 모드를 설정합니다.
-
“Clamp”, “Repeat”, “Mirror” 또는 “MirrorOnce”(필수)는 텍스처 랩 모드를 설정합니다.
- 랩 모드는 축(UVW)에 지정할 수 있습니다. 예를 들어, “ClampU_RepeatV”
“Compare”(선택)는 뎁스 비교용 샘플러를 설정합니다. HLSL SamplerComparisonState 타입과 SampleCmp/SampleCmpLevelZero 함수를 사용합니다.
다음은 각각 sampler_linear_repeat 샘플링 텍스처와 sampler_point_repeat SamplerState의 예제로, 이름이 필터링 모드를 조절하는 방식을 보여줍니다.
다음은 각각 SmpClampPoint, SmpRepeatPoint, SmpMirrorPoint, SmpMirrorOncePoint, Smp_ClampU_RepeatV_Point SamplerState의 예제로, 이름이 랩 모드를 조절하는 방식을 보여줍니다. 이 마지막 예제에서는 가로(U)와 세로(V) 축에 대해 다른 랩 모드가 설정되었습니다. 모든 텍스처 좌표는 –2.0+2.0입니다.
분리된 텍스처+샘플러 구문과 마찬가지로 인라인 샘플러 상태가 모든 플랫폼에서 지원되지는 않습니다. 현재는 Direct3D 11/12, PS4, XboxOne 및 Metal에서 구현됩니다.
참고로, “MirrorOnce” 텍스처 랩 모드는 대부분의 모바일 GPU/API에서 지원되지 않고, 이런 경우 Mirror 모드로 폴백합니다.