특정 시간 마다 끊어내는 cutValue 함수에 대해서

최근 쉐이더를 개발할 때 나는 다음과 같은 함수를 선언하여 사용하곤 했는데, 이 부분에 대해서 자세히 설명한 적이 없어 게시글을 따로 분류하여 서술한다.

float cutValue(float value, float scale){ return round(value * scale) / scale; }

위 함수의 의도는 어떤 연속적인 함수에 대해서 불연속적인 값으로 바꿔주기 위한 것이다.

쉽게 말해, 초를 의미하는 어떤 변수는 0, 0.01, 0.02,. ... 0.1 .... 1초 와 같이 시간에 종속적인 연속적인 값이 담아 들어온다.

GLSL 나 쉐이더에서 움직이는 처리나 다양한 효과를 위해서는 매번 다른 이펙트를 위해 시간을 변수를 사용할 수 밖에 없다. 그러기 위해서 TIME (s) 내장 변수를 사용하거나, uniform 을 통해 시간을 입력받아 사용한다.

그런데 만약 3초에 한 번꼴로 동작하는 어떤 걸 만들고 싶을 때 상태 변수를 사용해서 처리하기란 매우 비효율적이기 때문에, 연속적인 시간 변수를 불연속적인 시간으로 변환하여 사용할 수 있다.

예를 들어 노이즈를 생성하는 noise 함수나, 난수를 생성하는 rand 함수가 있을 때 우리는 매번 다른 결과를 받아오기 위해 TIME 데이터를 더한다. TIME 데이터는 매 프레임마다 조금씩 바뀌기 때문에 매 프레임마다 다른 노이즈가 생성된다.

3초에 한 번꼴로만 노이즈를 변경하고 싶을 때, 시간 값이 3초에 한번씩만 갱신되도록 하면 된다. 이를테면 0초... 3초... 6초... 9 초... 형식으로만 출력 되게끔 말이다.

만약 초 단위로 잘라내고자 하는 경우 단순히 소수만 버려주면 1초...2초....3초...4초.... 비교적 불연속적인 실수 값을 얻을 수 있다. 이 값을 시간 변수로 사용하면 초가 바뀔 때만 노이즈가 바뀌거나 등 효과를 낼 것이다.

하지만 3초 등 지정된 시간으로 하기 위해서는 소수를 단순히 버려주는건 의미가 없다. 초를 나타내는 실수 데이터를 1/3 한 뒤 거기서 소수를 버린다. 그러면 0~1이라는 범위 안에 들어가는 3초의 세세한 데이터는 사라진다. 그리고 다시 3을 곱하여 원상 복귀시켜주면, 3초 단위로 카운팅되는 시간 함수를 만들 수 있게 되는 것이다.

위 cutValue 는 그러한 역할을 하는 임시 함수일 뿐이다.

이러한 함수는 시간 변수에만 사용하는 것이 아닌 연속적인 데이터를 가지는 것이라면 어디서든지 사용할 수 있다. UV 데이터에 사용하면 일정한 UV 간격으로 처리를 한다든지 규칙을 부여하여 처리할 수 있다.