Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
홈페이지
첨부 파일

Unity - World matrix(unity_ObjectToWorld)로부터 TRS(이동/회전/크기) 행렬을 복원하는 방법

지난 글에서,

Unity - shader의 World matrix(unity_ObjectToWorld)를 수작업으로 구성
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11633

unity_ObjectToWorld 행렬을 직접 구성해 봤습니다.

월드 행렬은 T(Translate), R(Rotation), S(Scale) 연산으로 이뤄지는데요, 지난 글에서는 unity_ObjectToWorld로부터 Translate 값들만 복원하는 법을 설명했습니다.

moveMatrix[0] = float4(1, 0, 0, unity_ObjectToWorld._m03);
moveMatrix[1] = float4(0, 1, 0, unity_ObjectToWorld._m13);
moveMatrix[2] = float4(0, 0, 1, unity_ObjectToWorld._m23);
moveMatrix[3] = float4(0, 0, 0, unity_ObjectToWorld._m33);

그럼, 혹시 회전과 크기 연산에 대해서도 가져올 수 있지 않을까요? 다시 말해, Unity 에디터의 Inspector 창에서 설정한 Transform 설정들을 그대로 활용해 unity_ObjectToWorld를 다시 재구성해 보는 것입니다.

다행히, 이에 대해 아래의 글에서 공식을 설명하고 있습니다.

Given this transformation matrix, how do I decompose it into translation, rotation and scale matrices?
; https://math.stackexchange.com/questions/237369/given-this-transformation-matrix-how-do-i-decompose-it-into-translation-rotati

덧글에 따라 Scale의 경우 다음과 같이 복원할 수 있고,

float4x4 scaleMatrix; // Scale 행렬

vector sx = vector(unity_ObjectToWorld._m00, unity_ObjectToWorld._m10, unity_ObjectToWorld._m20, 0);
vector sy = vector(unity_ObjectToWorld._m01, unity_ObjectToWorld._m11, unity_ObjectToWorld._m21, 0);
vector sz = vector(unity_ObjectToWorld._m02, unity_ObjectToWorld._m12, unity_ObjectToWorld._m22, 0);

float scaleX = length(sx);
float scaleY = length(sy);
float scaleZ = length(sz);

scaleMatrix[0] = float4(scaleX, 0, 0, 0);
scaleMatrix[1] = float4(0, scaleY, 0, 0);
scaleMatrix[2] = float4(0, 0, scaleZ, 0);
scaleMatrix[3] = float4(0, 0, 0, 1);

Rotation은 이렇게 복원할 수 있습니다.

float4x4 rotationMatrix;

rotationMatrix[0] = float4(unity_ObjectToWorld._m00 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m01 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m02 / scaleZ, 0);
rotationMatrix[1] = float4(unity_ObjectToWorld._m10 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m11 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m12 / scaleZ, 0);
rotationMatrix[2] = float4(unity_ObjectToWorld._m20 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m21 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m22 / scaleZ, 0);
rotationMatrix[3] = float4(0, 0, 0, 1);

그래서 최종적으로 다음과 같은 유형으로 unity_ObjectToWorld를 분해 후 재구성할 수 있습니다.

v2f vert (appdata v)
{
    v2f o;

    float4 pos = v.vertex;

    float4x4 scaleMatrix;

    vector sx = vector(unity_ObjectToWorld._m00, unity_ObjectToWorld._m10, unity_ObjectToWorld._m20, 0);
    vector sy = vector(unity_ObjectToWorld._m01, unity_ObjectToWorld._m11, unity_ObjectToWorld._m21, 0);
    vector sz = vector(unity_ObjectToWorld._m02, unity_ObjectToWorld._m12, unity_ObjectToWorld._m22, 0);

    float scaleX = length(sx);
    float scaleY = length(sy);
    float scaleZ = length(sz);

    scaleMatrix[0] = float4(scaleX, 0, 0, 0);
    scaleMatrix[1] = float4(0, scaleY, 0, 0);
    scaleMatrix[2] = float4(0, 0, scaleZ, 0);
    scaleMatrix[3] = float4(0, 0, 0, 1);

    float4x4 rotationMatrix;

    rotationMatrix[0] = float4(unity_ObjectToWorld._m00 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m01 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m02 / scaleZ, 0);
    rotationMatrix[1] = float4(unity_ObjectToWorld._m10 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m11 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m12 / scaleZ, 0);
    rotationMatrix[2] = float4(unity_ObjectToWorld._m20 / scaleX, unity_ObjectToWorld._m21 / scaleY, unity_ObjectToWorld._m22 / scaleZ, 0);
    rotationMatrix[3] = float4(0, 0, 0, 1);
                
    float4x4 moveMatrix;

    moveMatrix[0] = float4(1, 0, 0, unity_ObjectToWorld._m03);
    moveMatrix[1] = float4(0, 1, 0, unity_ObjectToWorld._m13);
    moveMatrix[2] = float4(0, 0, 1, unity_ObjectToWorld._m23);
    moveMatrix[3] = float4(0, 0, 0, unity_ObjectToWorld._m33);

    float4x4 transformMatrix = mul(mul(moveMatrix, rotationMatrix), scaleMatrix);
    pos = mul(transformMatrix, pos);

    pos = mul(UNITY_MATRIX_V, pos);
    pos = mul(UNITY_MATRIX_P, pos);
    o.vertex = pos;

    o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
    return o;
}

이렇게 shader를 구성하고 Unity 에디터의 Transform 영역에서 Position, Rotation, Scale 값을 변경하면 그대로 값이 반영되는 것을 확인할 수 있습니다. (물론, 부동 소수점 연산의 특성상 미세한 오차는 있습니다.)

(첨부 파일은 이 글의 shader를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]





[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/2/2018 ]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer@outlook.com

비밀번호

댓글 쓴 사람
 




1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11831정성태3/4/2019380오류 유형: 523. Visual Studio 2019 - 새 창으로 뜬 윈도우를 닫을 때 비정상 종료
11830정성태2/26/2019391오류 유형: 522. 이벤트 로그 - Error opening event log file State. Log will not be processed. Return code from OpenEventLog is 87.
11829정성태2/26/2019512개발 환경 구성: 430. 마이크로소프트의 CoreCLR 프로파일러 예제 빌드 방법 - 리눅스 환경 [1]
11828정성태2/26/2019699개발 환경 구성: 429. Component Services 관리자의 RuntimeBroker 설정이 2개 있는 경우
11827정성태2/26/2019545오류 유형: 521. Visual Studio - Could not start the 'rsync' command on the remote host, please install it using your system package manager.
11826정성태2/26/2019450오류 유형: 520. 우분투에 .NET Core SDK 설치 시 패키지 의존성 오류
11825정성태2/25/2019936개발 환경 구성: 428. Visual Studio 2019 - CMake를 이용한 리눅스 빌드 환경 설정
11824정성태2/25/2019702오류 유형: 519. The SNMP Service encountered an error while accessing the registry key SYSTEM\CurrentControlSet\Services\SNMP\Parameters\TrapConfiguration. [1]
11823정성태2/21/2019407오류 유형: 518. IIS 관리 콘솔이 뜨지 않는 문제
11822정성태2/20/2019500오류 유형: 517. docker에 설치한 MongoDB 서버로 연결이 안 되는 경우
11821정성태2/20/2019494오류 유형: 516. Visual Studio 2019 - This extension uses deprecated APIs and is at risk of not functioning in a future VS update. [1]
11820정성태2/20/20191442오류 유형: 515. 윈도우 10 1809 업데이트 후 "User Profiles Service" 1534 경고 발생
11819정성태2/20/2019537Windows: 158. 컴퓨터와 사용자의 SID(security identifier) 확인 방법
11818정성태2/20/2019750VS.NET IDE: 131. Visual Studio 2019 Preview의 닷넷 프로젝트 빌드가 20초 이상 걸리는 경우 [2]
11817정성태2/17/2019672오류 유형: 514. WinDbg Preview 실행 오류 - Error : DbgX.dll : WindowsDebugger.WindowsDebuggerException: Could not load dbgeng.dll
11816정성태2/17/2019535Windows: 157. 윈도우 스토어 앱(Microsoft Store App)을 명령행에서 직접 실행하는 방법
11815정성태2/14/2019768오류 유형: 513. Visual Studio 2019 - VSIX 설치 시 "The extension cannot be installed to this product due to prerequisites that cannot be resolved." 오류 발생
11814정성태2/12/2019495오류 유형: 512. VM(가상 머신)의 NT 서비스들이 자동 시작되지 않는 문제
11813정성태2/12/2019546.NET Framework: 809. C# - ("Save File Dialog" 등의) 대화 창에 확장 속성을 보이는 방법
11812정성태2/11/2019462오류 유형: 511. Windows Server 2003 VM 부팅 후 로그인 시점에 0xC0000005 BSOD 발생
11811정성태2/11/2019589오류 유형: 510. 서버 운영체제에 NVIDIA GeForce Experience 실행 시 wlanapi.dll 누락 문제
11810정성태2/11/2019436.NET Framework: 808. .NET Profiler - GAC 모듈에서 GAC 비-등록 모듈을 참조하는 경우의 문제
11809정성태2/11/2019574.NET Framework: 807. ClrMD를 이용해 메모리 덤프 파일로부터 특정 인스턴스를 참조하고 있는 소유자 확인
11808정성태2/8/2019988디버깅 기술: 123. windbg - 닷넷 응용 프로그램의 메모리 누수 분석
11807정성태1/29/2019563Windows: 156. 가상 디스크의 용량을 복구 파티션으로 인해 늘리지 못하는 경우
11806정성태1/29/2019600디버깅 기술: 122. windbg - 덤프 파일로부터 PID와 환경 변수 등의 정보를 구하는 방법
1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...