OpenGL-Tutorial 8 : Basic shading

link : http://www.opengl-tutorial.org/kr/beginners-tutorials/tutorial-8-basic-shading/

8번째 튜토리얼이다. 이번 튜토리얼에서는 기본적인 쉐이딩을 수행하는 방법을 학습한다고 한다.

1) 광원에 가까울 때 더 밝은 빛

2) 빛의 반사를 바라볼 때 하이라트가 있다(반사 조명)

3) 빛이 모델쪽으로 직접 향하지 않을 때 어두워 진다(확산 조명)

Triangle normalse (삼각형 법선)

평면의 법선은 이 평면에 수직인 길이 1의 벡터이다.

삼각형의 법선은 이 삼각형에 수직인 길이 1의 벡터이다. 그것은 두 개의 모서리의 외적을 취함으로써 쉽게 계산된다.

triangle ( v1, v2, v3 )
edge1 = v2-v1
edge2 = v3-v1
triangle.normal = cross(edge1, edge2).normalize()

normal과 normalize()를 섞지 말아라. Normalize()는 새 길이가 1이 되도록 벡터를 길이로 나눈다.

normal은 나타낼 수 있는 일부 벡터의 이름으로 보통은 법선이다.

Vertex normals (정점 법선)

확장에 의해, 정점의 법선을 주위 삼각형의 법선의 조합이라고 부른다. Vertex Shader에서는 삼각형이 아닌 vertex를 다루기 때문에 편리하고, 그래서 vertex에 대한 정보를 가지고 있는 것이 좋다.

vertex v1, v2, v3, ....
triangle tr1, tr2, tr3 // all share vertex v1
v1.normal = normalize( tr1.normal + tr2.normal + tr3.normal )

Using vertex normals in OpenGL

OpenGL에서 법선을 사용하는 것은 매우 쉽다. 법선은 위치, 색상, UV 좌표와 같은 꼭지점의 속성이다. 일반적인 물건만 수행하면 된다.

GLuint normalbuffer;
 glGenBuffers(1, &normalbuffer);
 glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normalbuffer);
 glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, normals.size() * sizeof(glm::vec3), &normals[0], GL_STATIC_DRAW);

and

 // 3rd attribute buffer : normals
 glEnableVertexAttribArray(2);
 glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normalbuffer);
 glVertexAttribPointer(
     2,                                // attribute
     3,                                // size
     GL_FLOAT,                         // type
     GL_FALSE,                         // normalized?
     0,                                // stride
     (void*)0                          // array buffer offset
 );

The Diffuse part

The importance of the surface normal

빛이 물체에 부딪히면, 그 중 중요한 부분이 모든 방향으로 반사된다. 이것은 "diffuse component"이다.

어떤 광속이 표면에 도달하면 이 표면은 빛이 도달하는 각도에 따라 다르게 조명된다.

빛이 표면에 수직인 경우에는 작은 표면에 집중된다. 응시 각도에 도달하면 같은 양의 빛이 더 넓은 표면에 확산된다.

이것은 표면의 각 점이 응시 빛으로 어둡게 보일 것임을 의미한다. (그러나 더 많은 점들이 조명 될 것이므로 총 광량은 동일하게 유지됨)

즉, 픽셀의 색상을 계산할 때 들어오는 빛과 표면 간의 각도가 중요하다.

// Cosine of the angle between the normal and the light direction,
// clamped above 0
//  - light is at the vertical of the triangle -> 1
//  - light is perpendicular to the triangle -> 0
float cosTheta = dot( n,l );

color = LightColor * cosTheta;

이 코드에서 n은 표면 법선이고. l은 표면에서 빛으로 이동하는 단위 벡터이다.

Beware of the sign

우리 cosTheta의 공식에 무엇ㅇ신가가 빠져있다. 빛이 삼각형 뒤에 있으면 n과 l이 반대이므로 n.l은 음수가 된다.

이것은 color = someNegativeNumber를 의미할 것이며 이는 별 의미가 없다. 그래서 우리는 cosTheta를 0으로 clamp해야한다.

// Cosine of the angle between the normal and the light direction,
// clamped above 0
//  - light is at the vertical of the triangle -> 1
//  - light is perpendicular to the triangle -> 0
//  - light is behind the triangle -> 0
float cosTheta = clamp( dot( n,l ), 0,1 );

color = LightColor * cosTheta;

Material Color

물론 출력 색상도 재질의 색상에 따라 다르다. 이 이미지에서 흰색 빛은 녹색, 빨간색 및 파란색 빛으로 만들어진다.

적색 물질과 충돌하면 녹색과 청색 빛이 흡수되고, 적색 물질만 남는다.

간단한 곱셈으로 이것을 모델링 할 수 있다.

color = MaterialDiffuseColor * LightColor * cosTheta;

Modeling the light

우리는 먼저 우리가 촛불과 같이 공간의 모든 방향으로 방출하는 빛을 가지고 있다고 가정한다.

그러한 빛과 함께, 우리의 표면이 받을 광속은 광원까지의 거리에 따라 달라진다. 멀리 떨어져있을수록 빛은 적다. (빛의 양은 거리의 제곱으로 줄어든다)

color = MaterialDiffuseColor * LightColor * cosTheta / (distance*distance);

마지막으로 우리는 빛의 힘을 제어하는 또 다른 매개 변수가 필요하다. 이것은 LightColor로 인코딩 될 수 있다. 하지만 이제 color와 power만 있으면 된다.

color = MaterialDiffuseColor * LightColor * LightPower * cosTheta / (distance*distance);

Putting it all together

이 코드가 작동하려면 소수의 매개 변수와 더 많은 코드가 필요하다.

MaterialDiffuseColor는 텍스처에서 간단히 가져온다. LightColor와 LightPower는 GLSL 유니폼을 통해 셰이더에 설정된다.

cosθ는 n과 l에 의존한다. 우리는 어느 공간에서나 표현할 수 있다. 이 공간에서 빛의 위치를 계산하기 쉽기 때문에 카메라 공간을 선택한다.

// Normal of the computed fragment, in camera space
 vec3 n = normalize( Normal_cameraspace );
 // Direction of the light (from the fragment to the light)
 vec3 l = normalize( LightDirection_cameraspace );

Vertex 쉐이더에서 계산된 Normal_cameraspace 및 LightDirection_cameraspace를 사용해 프래그먼트 쉐이더로 전달

// Output position of the vertex, in clip space : MVP * position
gl_Position =  MVP * vec4(vertexPosition_modelspace,1);

// Position of the vertex, in worldspace : M * position
Position_worldspace = (M * vec4(vertexPosition_modelspace,1)).xyz;

// Vector that goes from the vertex to the camera, in camera space.
// In camera space, the camera is at the origin (0,0,0).
vec3 vertexPosition_cameraspace = ( V * M * vec4(vertexPosition_modelspace,1)).xyz;
EyeDirection_cameraspace = vec3(0,0,0) - vertexPosition_cameraspace;

// Vector that goes from the vertex to the light, in camera space. M is ommited because it's identity.
vec3 LightPosition_cameraspace = ( V * vec4(LightPosition_worldspace,1)).xyz;
LightDirection_cameraspace = LightPosition_cameraspace + EyeDirection_cameraspace;

// Normal of the the vertex, in camera space
Normal_cameraspace = ( V * M * vec4(vertexNormal_modelspace,0)).xyz; // Only correct if ModelMatrix does not scale the model ! Use its inverse transpose if not.

이 코드는 인상적으로 보일 수 있지만 튜토리얼 3에서 배운 것은 아니다. 각 벡터의 이름에 공간의 이름을 쓰려고 주의를 기울여 일어나는 일을 추적하는 것이 훨씬 쉽다.

M 및 V는 Model 및 View 행렬이며 MVP와 완전히 동일한 방식으로 셰이더에 전달된다.

**이 튜토리얼부터는 shader 코드가 길어지고 중요하므로 함께 업로드하도록 하겠다.

1) StandardShading.fragmentshader

#version 330 core
 
in vec2 UV;
in vec3 Position_worldspace;
in vec3 Normal_cameraspace;
in vec3 EyeDirection_cameraspace;
in vec3 LightDirection_cameraspace;
 
out vec3 color;
 
uniform sampler2D myTextureSampler;
uniform mat4 MV;
uniform vec3 LightPosition_worldspace;
 
void main(){
 
    vec3 LightColor = vec3(1,1,1);
    float LightPower = 50.0f;
 
    vec3 MaterialDiffuseColor = texture(myTextureSampler, UV ).rgb;
    vec3 MaterialAmbientColor = vec3(0.1,0.1,0.1) * MaterialDiffuseColor;
    vec3 MaterialSpecularColor = vec3(0.3,0.3,0.3);
 
    float distance = length( LightPosition_worldspace - Position_worldspace );
 
    vec3 n = normalize( Normal_cameraspace );
    vec3 l = normalize( LightDirection_cameraspace );
 
    float cosTheta = clamp( dot( n,l), 0,1 );
 
    vec3 E = normalize(EyeDirection_cameraspace);
    vec3 R = reflect(-l,n);
 
    float cosAlpha = clamp( dot( E,R ), 0,1 );
 
    color = MaterialAmbientColor + 
    MaterialDiffuseColor * LightColor * LightPower * cosTheta / (distance*distance) +
    MaterialSpecularColor * LightColor * LightPower * pow(cosAlpha,5) / (distance*distance);
}

2) StandardShading.vertexshader

#version 330 core
 
layout(location = 0) in vec3 vertexPosition_modelspace;
layout(location = 1) in vec2 vertexUV;
layout(location = 2) in vec3 vertexNormal_modelspace;
 
out vec2 UV;
out vec3 Position_worldspace;
out vec3 Normal_cameraspace;
out vec3 EyeDirection_cameraspace;
out vec3 LightDirection_cameraspace;
 
uniform mat4 MVP;
uniform mat4 V;
uniform mat4 M;
uniform vec3 LightPosition_worldspace;
 
void main(){
 
    gl_Position = MVP * vec4(vertexPosition_modelspace,1);
 
    Position_worldspace = (M * vec4(vertexPosition_modelspace,1)).xyz;
 
    vec3 vertexPosition_cameraspace = ( V * M * vec4(vertexPosition_modelspace,1)).xyz;
    EyeDirection_cameraspace = vec3(0,0,0) - vertexPosition_cameraspace;
 
    vec3 LightPosition_cameraspace = (V * vec4(LightPosition_worldspace,1)).xyz;
    LightDirection_cameraspace = LightPosition_cameraspace + EyeDirection_cameraspace;
 
    Normal_cameraspace = ( V * M * vec4(vertexNormal_modelspace,0)).xyz;
 
    UV = vertexUV;
}

3) source.cpp

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <GL/glew.h>
#include <glfw3.h>
GLFWwindow* window;
 
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtx/transform.hpp>
using namespace glm;
 
#define FOURCC_DXT1 0x31545844 // Equivalent to "DXT1" in ASCII
#define FOURCC_DXT3 0x33545844 // Equivalent to "DXT3" in ASCII
#define FOURCC_DXT5 0x35545844 // Equivalent to "DXT5" in ASCII
 
GLuint LoadShaders(const char *, const char *);
GLuint loadBMP_custom(const char *);
GLuint loadDDS(const char *);
bool loadOBJ(
    const char *,
    std::vector<glm::vec3> &,
    std::vector<glm::vec2> &,
    std::vector<glm::vec3> &);
 
//mouse-keyboard input
void computeMatricesFromInputs();
glm::mat4 getViewMatrix();
glm::mat4 getProjectionMatrix();
 
glm::mat4 ViewMatrix;
glm::mat4 ProjectionMatrix;
 
glm::mat4 getViewMatrix() {
    return ViewMatrix;
}
glm::mat4 getProjectionMatrix() {
    return ProjectionMatrix;
}
 
//포지션 초기화
glm::vec3 position = glm::vec3(0, 0, 5);
float horizontalAngle = 3.14f;
float verticalAngle = 0.0f;
float initialFoV = 45.0f;
 
float speed = 3.0f;
float mouseSpeed = 0.005f;
 
int main() {
 
    // Initialise GLFW
    if (!glfwInit())
    {
        fprintf(stderr, "Failed to initialize GLFW\n");
        getchar();
        return -1;
    }
 
    glfwWindowHint(GLFW_SAMPLES, 4);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // To make MacOS happy; should not be needed
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
 
    // Open a window and create its OpenGL context
    window = glfwCreateWindow(1024, 768, "QBOT_opengl", NULL, NULL);
    if (window == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to open GLFW window. If you have an Intel GPU, they are not 3.3 compatible. Try the 2.1 version of the tutorials.\n");
        getchar();
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);
 
    // Initialize GLEW
    glewExperimental = true;
    if (glewInit() != GLEW_OK) {
        fprintf(stderr, "Failed to initialize GLEW\n");
        getchar();
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
 
    // Ensure we can capture the escape key being pressed below
    glfwSetInputMode(window, GLFW_STICKY_KEYS, GL_TRUE);
    glfwSetInputMode(window, GLFW_CURSOR, GLFW_CURSOR_DISABLED);
 
    // Set the mouse at the center of the screen
    glfwPollEvents();
    glfwSetCursorPos(window, 1024 / 2, 768 / 2);
 
    // Dark blue background
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.4f, 0.0f);
 
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LESS);
    glEnable(GL_CULL_FACE);
 
    GLuint VertexArrayID;
    glGenVertexArrays(1, &VertexArrayID);
    glBindVertexArray(VertexArrayID);
 
    //Shader를 불러온다.
    GLuint programID = LoadShaders("StandardShading.vertexshader", "StandardShading.fragmentshader");
 
    //매트릭스ID 추가
    GLuint MatrixID = glGetUniformLocation(programID, "MVP");
    GLuint ViewMatrixID = glGetUniformLocation(programID, "V");
    GLuint ModelMatrixID = glGetUniformLocation(programID, "M");
 
    //어떠한 두 가지의 함수를 사용해서 텍스처를 불러온다
    //GLuint Texture = loadBMP_custom("uvtemplate.bmp");
    GLuint Texture = loadDDS("uvmap.DDS");
 
    GLuint TextureID = glGetUniformLocation(programID, "myTextureSampler");
 
    //우리의 .obj file을 읽는다
    std::vector<glm::vec3> vertices;
    std::vector<glm::vec2> uvs;
    std::vector<glm::vec3> normals;
    //bool res = loadOBJ("cube.obj", vertices, uvs, normals);
    bool res = loadOBJ("suzanne.obj", vertices, uvs, normals);
 
    GLuint vertexbuffer;
    glGenBuffers(1, &vertexbuffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbuffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(glm::vec3), &vertices[0], GL_STATIC_DRAW);
 
    GLuint uvbuffer;
    glGenBuffers(1, &uvbuffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, uvbuffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, uvs.size() * sizeof(glm::vec2), &uvs[0], GL_STATIC_DRAW);
 
    GLuint normalbuffer;
    glGenBuffers(1, &normalbuffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normalbuffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, normals.size() * sizeof(glm::vec3), &normals[0], GL_STATIC_DRAW);
 
    glUseProgram(programID);
    GLuint LightID = glGetUniformLocation(programID, "LightPosition_worldspace");
    
 
    do {
        // Clear the screen. It's not mentioned before Tutorial 02, but it can cause flickering, so it's there nonetheless.
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
        glUseProgram(programID);
 
        //키보드와 마우스 인풋으로부터의 MVP 매트릭스를 계산한다
        computeMatricesFromInputs();
        glm::mat4 ProjectionMatrix = getProjectionMatrix();
        glm::mat4 ViewMatrix = getViewMatrix();
        glm::mat4 ModelMatrix = glm::mat4(1.0);
        glm::mat4 MVP = ProjectionMatrix*ViewMatrix*ModelMatrix;
 
        //transformation을 현재 쉐이더에 보냄
        glUniformMatrix4fv(MatrixID, 1, GL_FALSE, &MVP[0][0]);
        glUniformMatrix4fv(ModelMatrixID, 1, GL_FALSE, &ModelMatrix[0][0]);
        glUniformMatrix4fv(ViewMatrixID, 1, GL_FALSE, &ViewMatrix[0][0]);
 
        glm::vec3 lightPos = glm::vec3(4, 4, 4);
        glUniform3f(LightID, lightPos.x, lightPos.y, lightPos.z);
 
        //텍스처 유닛0에 있는 텍스처를 바인딩한다.
        glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, Texture);
 
        //1st 속성 버퍼 : vertices
        glUniform1i(TextureID, 0);
 
        glEnableVertexAttribArray(0);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbuffer);
        glVertexAttribPointer(
            0,            //0번째 속성. 0이 될 특별한 이유는 없지만 쉐이더의 레이아웃과 반드시 맞춰야함
            3,            //크기(size)
            GL_FLOAT,    //타입(type)
            GL_FALSE,    //정규화(normalized)?
            0,            //다음 요소까지의 간격(stride)
            (void*)0    //배열 버퍼의 오프셋(offset)
        );
 
        //2nd 속성 버퍼 : UVs
        glEnableVertexAttribArray(1);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, uvbuffer);
        glVertexAttribPointer(
            1,
            2,
            GL_FLOAT,
            GL_FALSE,
            0,
            (void*)0
        );
 
        //3rd 속성 버퍼 : normals
        glEnableVertexAttribArray(2);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normalbuffer);
        glVertexAttribPointer(
            2,            
            3,            
            GL_FLOAT,
            GL_FALSE,
            0,
            (void*)0
        );
 
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices.size());
 
        glDisableVertexAttribArray(0);
        glDisableVertexAttribArray(1);
        glDisableVertexAttribArray(2);
 
        // Swap buffers
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
 
    } // Check if the ESC key was pressed or the window was closed
    while (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) != GLFW_PRESS &&
        glfwWindowShouldClose(window) == 0);
 
    // Cleanup VBO
    glDeleteBuffers(1, &vertexbuffer);
    glDeleteBuffers(1, &uvbuffer);
    glDeleteBuffers(1, &normalbuffer);
    glDeleteProgram(programID);
    glDeleteTextures(1, &TextureID);
    glDeleteVertexArrays(1, &VertexArrayID);
 
    // Close OpenGL window and terminate GLFW
    glfwTerminate();
 
    return 0;
}
 
GLuint LoadShaders(const char * vertex_file_path, const char * fragment_file_path) {
 
    //쉐이더 생성
    GLuint VertexShaderID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    GLuint FragmentShaderID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
 
    //버텍스 쉐이더 코드를 파일에서 읽기
    std::string VertexShaderCode;
    std::ifstream VertexShaderStream(vertex_file_path, std::ios::in);
    if (VertexShaderStream.is_open()) {
        std::stringstream sstr;
        sstr << VertexShaderStream.rdbuf();
        VertexShaderCode = sstr.str();
        VertexShaderStream.close();
    }
    else {
        printf("파일 %s를 읽을 수 없음. 정확한 디렉토리를 사용 중입니까?\n", vertex_file_path);
        getchar();
        return 0;
    }
 
    //프래그먼트 쉐이더 코드를 파일에서 읽기
    std::string FragmentShaderCode;
    std::ifstream FragmentShaderStream(fragment_file_path, std::ios::in);
    if (FragmentShaderStream.is_open()) {
        std::stringstream sstr;
        sstr << FragmentShaderStream.rdbuf();
        FragmentShaderCode = sstr.str();
        FragmentShaderStream.close();
    }
 
    GLint Result = GL_FALSE;
    int InfoLogLength;
 
    //버텍스 쉐이더를 컴파일
    printf("Compiling shader : %s\n", vertex_file_path);
    char const * VertexSourcePointer = VertexShaderCode.c_str();
    glShaderSource(VertexShaderID, 1, &VertexSourcePointer, NULL);
    glCompileShader(VertexShaderID);
 
    //버텍스 쉐이더를 검사
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &Result);
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    if (InfoLogLength > 0) {
        std::vector<char> VertexShaderErrorMessage(InfoLogLength + 1);
        glGetShaderInfoLog(VertexShaderID, InfoLogLength, NULL, &VertexShaderErrorMessage[0]);
        printf("%s\n", &VertexShaderErrorMessage[0]);
    }
 
    //프래그먼트 쉐이더를 컴파일
    printf("Compiling shader : %s", fragment_file_path);
    char const * FragmentSourcePointer = FragmentShaderCode.c_str();
    glShaderSource(FragmentShaderID, 1, &FragmentSourcePointer, NULL);
    glCompileShader(FragmentShaderID);
 
    //프래그먼트 쉐이더를 검사
    glGetShaderiv(FragmentShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &Result);
    glGetShaderiv(FragmentShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    if (InfoLogLength > 0) {
        std::vector<char> FragmentShaderErrorMessage(InfoLogLength + 1);
        glGetShaderInfoLog(FragmentShaderID, InfoLogLength, NULL, &FragmentShaderErrorMessage[0]);
        printf("%s\n", &FragmentShaderErrorMessage[0]);
    }
 
    //프로그램에 링크
    printf("Linking program\n");
    GLuint ProgramID = glCreateProgram();
    glAttachShader(ProgramID, VertexShaderID);
    glAttachShader(ProgramID, FragmentShaderID);
    glLinkProgram(ProgramID);
 
    //프로그램 검사
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_LINK_STATUS, &Result);
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    if (InfoLogLength > 0) {
        std::vector<char> ProgramErrorMessage(InfoLogLength + 1);
        glGetProgramInfoLog(ProgramID, InfoLogLength, NULL, &ProgramErrorMessage[0]);
        printf("%s\n", &ProgramErrorMessage[0]);
    }
 
    glDetachShader(ProgramID, VertexShaderID);
    glDetachShader(ProgramID, FragmentShaderID);
 
    glDeleteShader(VertexShaderID);
    glDeleteShader(FragmentShaderID);
 
    return ProgramID;
}
 
GLuint loadBMP_custom(const char * imagepath) {
 
    printf("Reading image %s\n", imagepath);
 
    //BMP파일의 헤더에서 데이터를 읽는다
    unsigned char header[54];
    unsigned int dataPos;
    unsigned int imageSize;
    unsigned int width, height;
    //실제 RGB 데이터
    unsigned char * data;
 
    //파일을 연다
    FILE * file = fopen(imagepath, "rb");
    if (!file) {
        printf("%s는 열수 없다. 경로가 맞는지 확인해라.\n", imagepath);
        getchar();
        return 0;
    }
 
    //헤더를 읽는다, i.e. the 54 first bytes
 
    //만약 54 bytes보다 적게 읽혔으면 문제 발생
    if (fread(header, 1, 54, file) != 54) {
        printf("BMP 파일이 아니다\n");
        return 0;
    }
    //A BMP 파일은 항상 "BM"으로 시작한다.
    if (header[0] != 'B' || header[1] != 'M') {
        printf("BMP 파일이 아니다\n");
        return 0;
    }
    //24pp file임을 확인한다.
    if (*(int*)&(header[0x1e]) != 0 || *(int*)&(header[0x1C]) != 24) {
        printf("BMP 파일이 아니다\n");
        return 0;
    }
 
    //이미지에 대한 정보를 읽는다.
    dataPos = *(int*)&(header[0x0A]);
    imageSize = *(int*)&(header[0x22]);
    width = *(int*)&(header[0x12]);
    height = *(int*)&(header[0x16]);
 
    //몇몇 BMP 파일들은 포맷이 놓쳐졌다, 놓쳐진 정보를 추측해라
    if (imageSize == 0) imageSize = width*height * 3; // 3 : one byte for each Red-Green-Blue component
    if (dataPos == 0) dataPos = 54; //BMP 헤더는 항상 이 형식
 
    //버퍼를 생성한다
    data = new unsigned char[imageSize];
 
    //파일의 버퍼에 있는 실제 데이터를 읽는다
    fread(data, 1, imageSize, file);
 
    //모든 것은 현재 메모리에 있다, 파일을 닫는다
    fclose(file);
 
    //openGL 텍스처를 만든다
    GLuint textureID;
    glGenTextures(1, &textureID);
 
    //새로이 만들어진 텍스처를 바인딩한다.
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
 
    //이미지를 OpenGL에게 넘긴다
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_BGR, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
 
    delete[] data;
 
    // trilinear(삼선형) 필터링
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
 
    return textureID;
}
 
GLuint loadDDS(const char * imagepath) {
 
    unsigned char header[124];
 
    FILE *fp;
 
    //파일을 연다
    fp = fopen(imagepath, "rb");
    if (fp == NULL) {
        printf("%s는 열 수 없다. 경로를 확인해라\n", imagepath);
        getchar();
        return 0;
    }
 
    //파일의 타입을 확인한다
    char filecode[4];
    fread(filecode, 1, 4, fp);
    if (strncmp(filecode, "DDS ", 4) != 0) {
        fclose(fp);
        return 0;
    }
 
    //surface desc를 얻는다
    fread(&header, 124, 1, fp);
 
    unsigned int height = *(unsigned int*)&(header[8]);
    unsigned int width = *(unsigned int*)&(header[12]);
    unsigned int linearSize = *(unsigned int*)&(header[16]);
    unsigned int mipMapCount = *(unsigned int*)&(header[24]);
    unsigned int fourCC = *(unsigned int*)&(header[80]);
 
    unsigned char * buffer;
    unsigned int bufsize;
 
    bufsize = mipMapCount > 1 ? linearSize * 2 : linearSize;
    buffer = (unsigned char*)malloc(bufsize * sizeof(unsigned char));
    fread(buffer, 1, bufsize, fp);
    fclose(fp);
 
    unsigned int components = (fourCC == FOURCC_DXT1) ? 3 : 4;
    unsigned int format;
    switch (fourCC)
    {
    case FOURCC_DXT1:
        format = GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT1_EXT;
        break;
    case FOURCC_DXT3:
        format = GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT3_EXT;
        break;
    case FOURCC_DXT5:
        format = GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT5_EXT;
        break;
    default:
        free(buffer);
        return 0;
    }
 
    //하나의 OpenGL 텍스처를 생성한다
    GLuint textureID;
    glGenTextures(1, &textureID);
 
    //새로이 만들어진 텍스처를 바인딩한다
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 
    unsigned int blockSize = (format == GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT1_EXT) ? 8 : 16;
    unsigned int offset = 0;
 
    //밉맵을 불러온다
    for (unsigned int level = 0; level < mipMapCount && (width || height); ++level)
    {
        unsigned int size = ((width + 3) / 4)*((height + 3) / 4)*blockSize;
        glCompressedTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, level, format, width, height,
            0, size, buffer + offset);
 
        offset += size;
        width /= 2;
        height /= 2;
 
        //Non-Power-Of-Two 텍스처를 사용합니다.
        //이 코드는 혼란을 줄이기 위해 웹 페이지에는 포함되어 있지 않습니다.
        if (width < 1)width = 1;
        if (height < 1) height = 1;
    }
 
    free(buffer);
 
    return textureID;
}
 
 
bool loadOBJ(
    const char * path,
    std::vector<glm::vec3> & out_vertices,
    std::vector<glm::vec2> & out_uvs,
    std::vector<glm::vec3> & out_normals
) {
    printf("OBJ 파일 로딩중 %s...\n", path);
 
    std::vector<unsigned int> vertexIndices, uvIndices, normalIndices;
    std::vector<glm::vec3> temp_vertices;
    std::vector <glm::vec2> temp_uvs;
    std::vector<glm::vec3> temp_normals;
 
    FILE * file = fopen(path, "r");
    if (file == NULL) {
        printf("파일 경로를 확인하세요!\n");
        getchar();
        return false;
    }
 
    while (1) {
        
        char lineHeader[128];
 
        //첫번째 라인의 첫번째 단어를 읽는다
        int res = fscanf(file, "%s", lineHeader);
        if (res == EOF)
            break;
 
        //else : 라인의 헤더를 parse
        if (strcmp(lineHeader, "v") == 0) {
            glm::vec3 vertex;
            fscanf(file, "%f %f %f\n", &vertex.x, &vertex.y, &vertex.z);
            temp_vertices.push_back(vertex);
        }
        else if (strcmp(lineHeader, "vt") == 0) {
            glm::vec2 uv;
            fscanf(file, "%f %f\n", &uv.x, &uv.y);
            uv.y = -uv.y; //우리가 DDS texture만을 이용할 것이므로 V의 좌표를 반대로 바꾸어준다. 만약 TGA or BMP 로더를 사용하면 이 것을 제거해라.
            temp_uvs.push_back(uv);
        }
        else if (strcmp(lineHeader, "vn") == 0) {
            glm::vec3 normal;
            fscanf(file, "%f %f %f\n", &normal.x, &normal.y, &normal.z);
            temp_normals.push_back(normal);
        }
        else if (strcmp(lineHeader, "f") == 0) {
            std::string vertex1, vertex2, vertex3;
            unsigned int vertexIndex[3], uvIndex[3], normalIndex[3];
            int matches = fscanf(file,"%d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n", &vertexIndex[0], &uvIndex[0], &normalIndex[0], &vertexIndex[1], &uvIndex[1], &normalIndex[1], &vertexIndex[2], &uvIndex[2], &normalIndex[2]);
            if (matches != 9) {
                printf("파일을 읽을수없다.");
                return false;
            }
            vertexIndices.push_back(vertexIndex[0]);
            vertexIndices.push_back(vertexIndex[1]);
            vertexIndices.push_back(vertexIndex[2]);
            uvIndices.push_back(uvIndex[0]);
            uvIndices.push_back(uvIndex[1]);
            uvIndices.push_back(uvIndex[2]);
            normalIndices.push_back(normalIndex[0]);
            normalIndices.push_back(normalIndex[1]);
            normalIndices.push_back(normalIndex[2]);
        }
        else {
            //나머지 라인을 먹는다.
            char stupidBuffer[1000];
            fgets(stupidBuffer, 1000, file);
        }
    }
 
    //각 삼각형의 각 꼭지점
    for (unsigned int i = 0; i < vertexIndices.size(); i++) {
        
        //속성의 인덱스를 가져온다
        unsigned int vertexIndex = vertexIndices[i];
        unsigned int uvIndex = uvIndices[i];
        unsigned int normalIndex = normalIndices[i];
 
        //인덱스에서 속성을 가져온다
        glm::vec3 vertex = temp_vertices[vertexIndex - 1];
        glm::vec2 uv = temp_uvs[uvIndex - 1];
        glm::vec3 normal = temp_normals[normalIndex - 1];
 
        //버퍼에 속성을 넣는다
        out_vertices.push_back(vertex);
        out_uvs.push_back(uv);
        out_normals.push_back(normal);
 
    }
 
    return true;
 
}
 
void computeMatricesFromInputs() {
 
    //glfwGetTime은 한번만 호출된다.
    static double lastTime = glfwGetTime();
 
    //현재와 마지막 프레임의 시간 차를 계산한다.
    double currentTime = glfwGetTime();
    float deltaTime = float(currentTime - lastTime);
 
    //마우스의 위치를 얻는다.
    double xpos, ypos;
    glfwGetCursorPos(window, &xpos, &ypos);
 
    //다음 프레임의 마우스 위치를 리셋한다.
    glfwSetCursorPos(window, 1024 / 2, 768 / 2);
 
    horizontalAngle += mouseSpeed * float(1024 / 2 - xpos);
    verticalAngle += mouseSpeed * float(768 / 2 - ypos);
 
    //Direction : Spherical 좌표 to Cartesian 좌표 변환
    glm::vec3 direction(
        cos(verticalAngle)*sin(horizontalAngle),
        sin(verticalAngle),
        cos(verticalAngle)*cos(horizontalAngle)
    );
 
    //Right vector
    glm::vec3 right = glm::vec3(
        sin(horizontalAngle - 3.14f / 2.0f),
        0,
        cos(horizontalAngle - 3.14f / 2.0f)
    );
 
    //Up vector
    glm::vec3 up = glm::cross(right, direction);
 
    //앞으로 이동
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_UP) == GLFW_PRESS) {
        position += direction*deltaTime*speed;
    }
    //뒤로 이동
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_DOWN) == GLFW_PRESS) {
        position -= direction*deltaTime*speed;
    }
    //오른쪽로 Strafe
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_RIGHT) == GLFW_PRESS) {
        position += right*deltaTime*speed;
    }
    //왼쪽으로 Strafe
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_LEFT) == GLFW_PRESS) {
        position -= right*deltaTime*speed;
    }
 
    float FoV = initialFoV;
 
    ProjectionMatrix = glm::perspective(FoV, 4.0f / 3.0f, 0.1f, 100.0f);
 
    ViewMatrix = glm::lookAt(
        position,                //camera here
        position + direction,        //and looks here
        up                        // Head is up
    );
 
    //다음 프레임을 위해
    lastTime = currentTime;
}