[📜일지] SNES 모드7, 의사 3D 평면 구현해보기

[닥터휴버트(drhubert)]

구현결과

SNES에서 마리오 카트 같이 당시에서는 획기적이라 할 수 있는 스프라이트의 회전, 확대/축소, 3D효과들을 볼 수 있었는데

이런 효과들은 어떻게 구현했을까 궁금해서 찾아본걸 구현하고 정리해보았음

개쩌는 마리오카트.

이런 것들을 어떻게 구현했을지 늘 궁금했는데 SNES에서 모드7이라는 기능을 활용했다는 것을 알게됨.

아래는 모드7을 활용한 게임들을 모아놓은 영상

https://youtu.be/Z_3clFDpXrg

https://youtu.be/aX8bX9YdDEY

아래는 모드7에 대해서 자세히 설명해놓은 영상이야.

https://youtu.be/3FVN_Ze7bzw

위 영상을 참고해보시면 실제 하드웨어 구현은 행렬을 사용해서 스프라이트의 확대/축소, 회전, 기울기를 처리하는 것을 알 수 있음.

하지만 이것만으로 3D 효과를 구현할 수 없는데, 왜냐하면 ABCD를 모두 선형적으로 보간하면 3D효과를 제대로 낼 수 없기 때문임.

아래와 같이 왜곡되서 보이게 됨.

정확히는 샘플링 간격이 카메라와 가까워질수록  점점 작아져야 해.

그럼 위 문제를 snes에서는 어떻게 처리했을까?

https://en.wikipedia.org/wiki/Mode_7

위 위키페디아 문서를 보면..

However, many games create additional effects by setting a different transformation matrix for each scanline. In this way, pseudo-perspective, curved surface, and distortion effects can be achieved.

위 문구를 볼 수 있는데, 한마디로 스캔라인별로 모드7행렬값을 다르게 주어서 처리했다는 것을 알 수 있음.

정리하면,

모드7에서 3D효과는 아래식으로 스캔라인마다 그 스캔라인에 해당하는 거리를 구하고

dist = world_y / y_screen

그리고 해당하는 거리에서 수평선의 길이를 계산.

horz_dist = horz_screen * dist

위 두 정보를 조합하면 맵에서 샘플링해야하는 스캔라인의 영역을 구할 수 있고 이것으로 3D 효과를 낼 수 있음.

그림으로 표현해봤음.

마지막으로 sdl로 구현한 결과

많은 디테일들에 대한 설명을 생략했는데, 귀찮아서 여기까지만 할께. 다음에 기회가 되면 한번 더 보충하는걸로.

핵심 알고리즘이라도 잘 전달될지 모르겠네.

앞으로 울펜슈타인, 둠, 퀘이크까지 정리해볼 생각이야. 오늘은 여기까지.

[익명(125.248)]

프로게이추

[익명(124.57)]

외계인추

[누아(rbfwmqwntm)]

정보추

[살무사(toyota111)]

옛날 포켓몬도 이 느낌이었던 거 같으

[ff(58.234)]

훌륭한 글 감사합니다!

[익명(121.138)]

신기하다 ㅎㅎ