[2023 02 19] 목소리 더빙, 보이스 도와주는 프로그램 개발 연습 일지 (12) - 그래픽 렌더러 사용 및 텍스트 렌더링

그래픽 렌더링 구현

오디오 처리를 메인으로 진행하는 프로그램이지만, 오디오의 상태 및 파형을 출력하기에는 그래픽 라이브러리가 필요로 하다. 하지만 기본 그래픽 라이브러리로 출력을 하기에는 한계가 있는데다가, 오디오 파형의 1초 길이만 하더라도 샘플 레이트 44100 기준 2채널 "88200"개의 선 데이터를 초당 60개씩 꾸준히 그려줘야하는 문제가 존재한다. 물론 확대 수준에 따라서 최적화를 할 수 있겠지만, 기본적으로 GPU를 사용하는 그래픽 라이브러리를 사용할 필요가 있었다.

OpenTK 라이브러리 사용

기존 그림 프로그램을 만들면서 사용했던 C++에서 Library DLL 형태로 OpenGL을 구동하고자 하니 해야할 작업이 매우 늘어나서, C#에서 사용 가능한 (즉 Wrapped 된) 라이브러리가 없나 찾아보던 중 OpenTK라는 그래픽 라이브러리 (OpenGL을 C#으로 Wrapped 한 라이브러리인 것 같다.)를 찾을 수 있었다.

그래픽을 아래에 출력할 것이기 때문에 별도의 렌더러 클래스를 만들어 출력을 위임할 수 있도록 하였다. GLControl 을 사용해서 그래픽 출력을 담당한다.

위 그림은 패널에 다각형을 출력 한 모습이다. 프레임은 약 144(모니터의 주파수에 동기화되는 듯하다. Vsync 등)으로 적절한 성능이 나오고 있다.
하지만 문제점한가지가 존재하는데, 바로 글자를 출력할 기능이 제공되지 않는다는 점이다. 3D 및 2D 그래픽 위주의 출력이다보니 정점 버텍스를 관리하는 기능들을 위주로 제공되고 있으며, 폰트를 활용해 텍스트를 렌더링하기 위해서는 별도의 방법이 필요한 것으로 보인다. 폰트의 벡터 값을 가져와서 화면에 뿌리는 등 작업이 쉽지는 않기 때문에 적절한 대응책이 필요했다.

글자 텍스처 생성

따라서 C#에서 가상의 비트맵을 만들어 비트맵에 글을 렌더링하고, 이 렌더링된 비트맵을 텍스처로 사용하기로 결정했다.

FontBitmapWrapper은 폰트를 비트맵으로 렌더링해주는 역할을 하고, FontTexture은 FontBItmapWrapper을 위임해서 텍스쳐로 할당해주는 역할, FontTextureRenderer은 FontTexture을 GL명령어를 활용해 화면에 뿌려줄 수 있도록 하는 렌더러로 구현했다.

결과적으로 폰트를 손 쉽게 렌더링할 수 있었다. 하지만 해당 방법은 글이 바뀌면 텍스처를 다시 할당받아야 한다는 문제점이 있기 때문에 숫자 처럼 자주 변하는 데이터의 경우 각 숫자 데이터등을 메모리에 미리 할당함으로써 재활용할 수 있도록 해야할 것으로 보인다.

다음 목표

마우스 클릭 좌표와 화면 위치를 동기화한다.