Unity & OpenGL How to use openGL in unity. 유니티에서 격자(Grid) 그리기

 

유니티에서 OpenGL을 이용해서 라인을 그리는 예제 입니다 .

 

유니티 에디터의 Scene에서도 바닥에 격자들이 기본적으로 보이는 것과 같이

 

Game 화면에서도 격자를 구현해야 할 때가 있습니다. 

 

유니티 Scene에 보이는 격자

 

라인렌더러를 써도 되지만 간단하게 Script에서 OpenGL을 이용해서 구현하는 법을 알아 보겠습니다. 

using UnityEngine;
 
public class SimpleGrid : MonoBehaviour
{
    public enum Direction
    {
        DirX,
        DirY,
        DirZ,
    }
    public Direction MyDirection;
 
    public int Row;
 
    public int Col;
 
    public Color LineColor;
 
    static Material lineMaterial;
}

SimpleGrid Class의 Memeber 변수들 먼저 보겠습니다.

 

Direction : 

어떤 축으로 그릴지 Inspector에서 설정할 수 있도록 Enum 타입으로 Direction을 정의하고 멤버 변수로 선언해주었습니다. 

 

Row, Col

가로 세로 라인의 수를 Inspector에서 정의할 수 있도록 멤버 변수를 만들어 주었습니다. 

 

LineColor

Line Color 역시 Inspector에서 변경할 수 있도록 퍼블릭 타입으로 선언을 해주었습니다. 

 

LineMaterial

마지막으로 Line에 Material을 입혀주기 위해서 멤버 변수로 선언을 해 놨습니다. 

 

Material을 script에서 생성하기 한 메서드 입니다. 

 

static void CreateLineMaterial()
{
    if (!lineMaterial)
    {
        Shader shader = Shader.Find("Hidden/Internal-Colored");
        lineMaterial = new Material(shader);
        lineMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;
        lineMaterial.SetInt("_SrcBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.SrcAlpha);
        lineMaterial.SetInt("_DstBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.OneMinusSrcAlpha);
        lineMaterial.SetInt("_Cull", (int)UnityEngine.Rendering.CullMode.Off);
        lineMaterial.SetInt("_ZWrite", 0);
    }
}

 

 

material 만드는 코드는 https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Material.SetPass.html 여기에서 참고 하였습니다. 

 

여기서 부터 본격적인 그리는 부분 입니다. 

private Color GetAlphaDistance(int i)
{
    double alpha = 1f;
    if (i < 0)
        i = i * -1;
 
    if (i == 0)
        alpha = 1f;
 
    double temp = (double)i / (double)Row;
    alpha = temp * 100f;
    alpha = 1 - (alpha / 100);
 
    if (alpha > 0.8)
        alpha = 0.8f;
 
    return new Color(LineColor.r, LineColor.g, LineColor.b, (float)alpha);
}    
 
void DrawGrid(int row, int col, Direction direction)
{
    GL.Begin(GL.LINES);
    GL.Color(LineColor);
 
    if (direction == Direction.DirX)
    {
        // row
        for (int i = -row; i <= row; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3((float)-row, 0, (float)i);
            GL.Vertex3((float)row, 0, (float)i);
        }
 
        // col
        for (int i = -col; i <= col; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3((float)i, 0, (float)-col);
            GL.Vertex3((float)i, 0, (float)col);
        }
    }
    else if (direction == Direction.DirY)
    {
        // row
        for (int i = -row; i <= row; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3((float)-row, (float)i, 0);
            GL.Vertex3((float)row, (float)i, 0);
        }
 
        // col
        for (int i = -col; i <= col; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3((float)i,  (float)-col,0);
            GL.Vertex3((float)i, (float)col, 0);
        }
    }
    else if (direction == Direction.DirZ)
    {
        // row
        for (int i = -row; i <= row; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3(0, (float)-row, (float)i);
            GL.Vertex3(0, (float)row, (float)i);
        }
 
        // col
        for (int i = -col; i <= col; i++)
        {
            GL.Color(GetAlphaDistance(i));
            GL.Vertex3(0, (float)i, (float)-col);
            GL.Vertex3(0, (float)i, (float)col);
        }
    }
    GL.End();
}

 

코드는 길지만 자세히 살펴보면 아주 심플한 코드 입니다. 

 

DrawGrid 함수에서는 현재 선택한 축에서

Row 와 Col 만큼 라인을 하나씩 그리게 됩니다. 

 

라인만 그리면 심심하니 선의 외각 으로 갈 수록 선의 색을 점점 연하게 하면 어떨까 해서 

 

GetAlphaDistance라는 함수를 만들어서 alpha값에 변화를 줘 봤습니다. 

 

자 그럼 이제 격자를 그리기 위한 준비는 모두 끝났습니다. 

 

 

이제 Update 함수에서 그리면 될까요?

 

https://docs.unity3d.com/Manual/ExecutionOrder.html

Unity - Manual: Order of Execution for Event Functions

 

Unity documentation을 보니 해답이 여기 있었네요.

 

GL로 그리기 위한 코드는 OnRenderObject에 하라고 써 있습니다. 

 

실제로 Update에서 테스트 해보시면 아무것도 그려지지 않습니다. 

 

private void OnRenderObject()
{
    if (Camera.current.name != "Main Camera")
        return;
 
    CreateLineMaterial();
    lineMaterial.SetPass(0);
 
    GL.PushMatrix();
 
    if (MyDirection == Direction.DirX)
    {
        DrawGrid(Row, Col, Direction.DirX);
    }
    else if (MyDirection == Direction.DirY)
    {
        DrawGrid(Row, Col, Direction.DirY);
    }
    else if (MyDirection == Direction.DirZ)
    {
        DrawGrid(Row, Col, Direction.DirZ);
    }
    GL.PopMatrix();
}

첫 번째 줄 부터

 

Main Camera가 아니면 그리지 말라는 조건식이 입니다. 

Material을 Create 하고 첫 번째 Shader 패스를 활성화 합니다. 

그 다음은 GL의 그리기 코드 입니다. 

 

실제로 Main Camera에만 그리는 지 확인해 보기 위해서 Camera를 하나 더 만들어 주고 viewport Rect를 다음과 같이 설정해 주었습니다. 

 

자 이제 모두 완성되었고 실행해 보겠습니다. 

 

row, col 은 각각 10개씩 설정하고 색은 녹색, 축은 X로 지정했습니다. 

 

 

의도한대로 Main Camera에만 격자가 그려 졌습니다. 

 

 

github 링크

 

https://github.com/Helloezzi/unity_opengl_grid

Helloezzi/unity_opengl_grid