CSS 개발자를 위한 GPU 2D 에디터 만들기
Guide
CSS Matrix
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CSS Matrix
  • Part 0. CSS에서 GPU로 사고 전환

    • CSS 박스가 사라지면 무엇이 남는가
    • Canvas는 DOM이 아니라 픽셀 버퍼다
    • CSS pixel, device pixel, backing store
    • scene model과 renderer 분리하기
    • retained mode vs immediate mode
    • DOM event target 없이 hit testing 하기
  • Part 1. Canvas editor의 기본 뼈대

    • render loop와 frame lifecycle
    • viewport와 camera
    • screen/world/local 좌표계 복습
    • cursor anchored zoom
    • grid와 ruler를 canvas에 그리기
    • overlay layer와 control layer 분리
  • Part 2. WebGL 2D renderer

    • WebGL context와 첫 triangle
    • clip space와 화면 좌표
    • shader를 CSS transform 관점으로 읽기
    • rectangle을 두 triangle로 그리기
    • matrix uniform으로 camera 적용하기
    • 색상, alpha, blending
    • 여러 rectangle을 buffer에 담기
    • batching과 draw call 줄이기
    • instanced rectangle renderer
    • line/outline renderer
  • Part 3. Editor tool math

    • pointer 좌표를 world 좌표로 바꾸기
    • CPU hit testing
    • selection bounds
    • hover outline
    • move tool
    • resize handles
    • rotation handle
    • marquee selection
    • snapping과 smart guides
    • group transform
  • Part 4. Figma-like scene graph

    • node tree 설계
    • transform inheritance
    • layer order와 z sorting
    • frame과 clipping
    • fill, stroke, effect 모델
    • command model과 undo/redo
    • JSON export/import
    • renderer-independent editor core
  • Part 5. Image, text, vector

    • texture로 image node 그리기
    • texture atlas 기본
    • text rendering 전략
    • SVG/text를 GPU editor에서 다루는 경계
    • vector path는 어디까지 직접 구현할 것인가
  • Part 6. WebGPU로 옮기기

    • WebGPU adapter/device/context
    • WGSL과 render pipeline
    • WebGL renderer를 WebGPU renderer로 바꾸기
    • uniform buffer와 bind group
    • WebGPU instancing
    • WebGL/WebGPU fallback 전략
  • Part 7. Capstone

    • editor shell 만들기
    • toolbar / layer panel / inspector 연결
    • mini Figma-like editor 완성
    • 성능 점검과 디버깅
    • 배포와 브라우저 호환성 체크
  • Part 8. Three.js로 WebGL 개발하기

    • Three.js를 WebGL renderer로 쓰는 기준
    • Scene, Camera, Renderer, render loop
    • OrthographicCamera로 2D editor 좌표계 만들기
    • BufferGeometry, Material, ShaderMaterial
    • Raycaster와 editor picking
    • Three.js renderer를 editor core 뒤에 붙이기
    • Three.js 프로젝트 세팅과 renderer lifecycle
    • Object3D transform과 editor scene graph 매핑
    • InstancedMesh로 많은 rectangle 그리기
    • Texture, CanvasTexture, Sprite로 이미지/텍스트 다루기
    • Three.js에서 outline, selection, overlay 만들기
    • dispose, cache, renderer.info로 성능 관리하기
    • WebGPURenderer와 TSL로 넘어가는 길
    • RenderTarget을 이용한 picking buffer
    • Three.js를 쓰면 안 좋은 경우
  • Appendix A. GPU editor debugging

    • WebGL/WebGPU 디버그 overlay 만들기
    • 좌표계, matrix, bounds readout 설계
    • frame time, draw call, buffer upload 측정하기
    • Spector.js / Chrome DevTools로 WebGL 프레임 보기
  • Appendix B. Browser and GPU compatibility

    • WebGL/WebGPU feature detection 체크리스트
    • DPR, resize, context lost 처리
    • Safari/Chrome/Firefox 차이와 fallback 정책
    • GPU memory와 texture size 제한
  • Appendix C. Asset pipeline

    • 이미지 로딩, ImageBitmap, texture upload
    • SVG를 texture로 쓸지 vector로 유지할지
    • 폰트 로딩과 text metrics
    • export용 PNG/SVG/JSON 생성 전략
  • Appendix D. Interaction polish and motion

    • inertial pan과 smooth zoom
    • snapping feedback animation
    • selection/hover transition
    • timeline 없이 필요한 최소 모션 수학
  • Appendix E. Production architecture

    • renderer worker / OffscreenCanvas를 고려하는 기준
    • document model versioning과 migration
    • plugin architecture와 command API
    • test 가능한 renderer abstraction 만들기
  • Appendix F. 2D renderer engine patterns

    • renderable type 선택: shape, sprite, mesh
    • static subtree를 texture cache로 굽기
    • render layer와 render group 설계
    • viewport culling과 spatial index
    • clipping 구현: scissor, stencil, mask texture
    • filters와 blend modes가 batch를 깨는 이유
    • interactivity budget: pickable, hitArea, skip children
    • texture GC와 idle resource eviction
    • dynamic text update 비용과 bitmap/glyph 전략
    • Canvas/WebGL editor의 accessibility layer
  • Appendix G. Rendering editor production gaps

    • render invalidation과 dirty flag
    • color space, premultiplied alpha, export 색상
    • stroke join/cap/dash/fill rule
    • editable text: DOM overlay, IME, caret, metrics
    • tool state machine과 pointer capture
    • pixel test와 renderer regression test

강의 구성

각 레슨은 Markdown 문서와 독립 실행 데모로 구성합니다. ../css-matrix가 CSS/DOM/SVG 중심으로 Figma-like 에디터의 수학과 상태 모델을 설명했다면, 이 강의는 같은 편집기 문제를 Canvas, WebGL, WebGPU 중심으로 다시 구성합니다.

이 강의의 독자는 CSS position, transform, z-index, SVG, DOM 이벤트에는 익숙하지만 GPU 렌더링은 처음인 사람입니다. 따라서 shader나 pipeline을 먼저 설명하지 않습니다. 먼저 “DOM으로 공짜로 받던 것이 Canvas에서 왜 사라지는가”를 보여주고, 그 빈자리를 scene graph, matrix, hit testing, renderer abstraction으로 채웁니다.

최종 목표는 WebGL/WebGPU API를 외우는 것이 아니라 다음 구조를 직접 만드는 것입니다.

editor state
  -> scene graph
  -> camera / matrix
  -> WebGL renderer
  -> editor tools
  -> WebGPU renderer

Part 0. CSS에서 GPU로 사고 전환

  • 001. CSS 박스가 사라지면 무엇이 남는가
  • 002. Canvas는 DOM이 아니라 픽셀 버퍼다
  • 003. CSS pixel, device pixel, backing store
  • 004. scene model과 renderer 분리하기
  • 005. retained mode vs immediate mode
  • 006. DOM event target 없이 hit testing 하기

Part 1. Canvas editor의 기본 뼈대

  • 007. render loop와 frame lifecycle
  • 008. viewport와 camera
  • 009. screen/world/local 좌표계 복습
  • 010. cursor anchored zoom
  • 011. grid와 ruler를 canvas에 그리기
  • 012. overlay layer와 control layer 분리

Part 2. WebGL 2D renderer

  • 013. WebGL context와 첫 triangle
  • 014. clip space와 화면 좌표
  • 015. shader를 CSS transform 관점으로 읽기
  • 016. rectangle을 두 triangle로 그리기
  • 017. matrix uniform으로 camera 적용하기
  • 018. 색상, alpha, blending
  • 019. 여러 rectangle을 buffer에 담기
  • 020. batching과 draw call 줄이기
  • 021. instanced rectangle renderer
  • 022. line/outline renderer

Part 3. Editor tool math

  • 023. pointer 좌표를 world 좌표로 바꾸기
  • 024. CPU hit testing
  • 025. selection bounds
  • 026. hover outline
  • 027. move tool
  • 028. resize handles
  • 029. rotation handle
  • 030. marquee selection
  • 031. snapping과 smart guides
  • 032. group transform

Part 4. Figma-like scene graph

  • 033. node tree 설계
  • 034. transform inheritance
  • 035. layer order와 z sorting
  • 036. frame과 clipping
  • 037. fill, stroke, effect 모델
  • 038. command model과 undo/redo
  • 039. JSON export/import
  • 040. renderer-independent editor core

Part 5. Image, text, vector

  • 041. texture로 image node 그리기
  • 042. texture atlas 기본
  • 043. text rendering 전략
  • 044. SVG/text를 GPU editor에서 다루는 경계
  • 045. vector path는 어디까지 직접 구현할 것인가

Part 6. WebGPU로 옮기기

  • 046. WebGPU adapter/device/context
  • 047. WGSL과 render pipeline
  • 048. WebGL renderer를 WebGPU renderer로 바꾸기
  • 049. uniform buffer와 bind group
  • 050. WebGPU instancing
  • 051. WebGL/WebGPU fallback 전략

Part 7. Capstone

  • 052. editor shell 만들기
  • 053. toolbar / layer panel / inspector 연결
  • 054. mini Figma-like editor 완성
  • 055. 성능 점검과 디버깅
  • 056. 배포와 브라우저 호환성 체크

Part 8. Three.js로 WebGL 개발하기

  • 057. Three.js를 WebGL renderer로 쓰는 기준
  • 058. Scene, Camera, Renderer, render loop
  • 059. OrthographicCamera로 2D editor 좌표계 만들기
  • 060. BufferGeometry, Material, ShaderMaterial
  • 061. Raycaster와 editor picking
  • 062. Three.js renderer를 editor core 뒤에 붙이기
  • 063. Three.js 프로젝트 세팅과 renderer lifecycle
  • 064. Object3D transform과 editor scene graph 매핑
  • 065. InstancedMesh로 많은 rectangle 그리기
  • 066. Texture, CanvasTexture, Sprite로 이미지/텍스트 다루기
  • 067. Three.js에서 outline, selection, overlay 만들기
  • 068. dispose, cache, renderer.info로 성능 관리하기
  • 069. WebGPURenderer와 TSL로 넘어가는 길
  • 070. RenderTarget을 이용한 picking buffer
  • 071. Three.js를 쓰면 안 좋은 경우

Appendix A. GPU editor debugging

  • 072. WebGL/WebGPU 디버그 overlay 만들기
  • 073. 좌표계, matrix, bounds readout 설계
  • 074. frame time, draw call, buffer upload 측정하기
  • 075. Spector.js / Chrome DevTools로 WebGL 프레임 보기

Appendix B. Browser and GPU compatibility

  • 076. WebGL/WebGPU feature detection 체크리스트
  • 077. DPR, resize, context lost 처리
  • 078. Safari/Chrome/Firefox 차이와 fallback 정책
  • 079. GPU memory와 texture size 제한

Appendix C. Asset pipeline

  • 080. 이미지 로딩, ImageBitmap, texture upload
  • 081. SVG를 texture로 쓸지 vector로 유지할지
  • 082. 폰트 로딩과 text metrics
  • 083. export용 PNG/SVG/JSON 생성 전략

Appendix D. Interaction polish and motion

  • 084. inertial pan과 smooth zoom
  • 085. snapping feedback animation
  • 086. selection/hover transition
  • 087. timeline 없이 필요한 최소 모션 수학

Appendix E. Production architecture

  • 088. renderer worker / OffscreenCanvas를 고려하는 기준
  • 089. document model versioning과 migration
  • 090. plugin architecture와 command API
  • 091. test 가능한 renderer abstraction 만들기

Appendix F. 2D renderer engine patterns

  • 092. renderable type 선택: shape, sprite, mesh
  • 093. static subtree를 texture cache로 굽기
  • 094. render layer와 render group 설계
  • 095. viewport culling과 spatial index
  • 096. clipping 구현: scissor, stencil, mask texture
  • 097. filters와 blend modes가 batch를 깨는 이유
  • 098. interactivity budget: pickable, hitArea, skip children
  • 099. texture GC와 idle resource eviction
  • 100. dynamic text update 비용과 bitmap/glyph 전략
  • 101. Canvas/WebGL editor의 accessibility layer

Appendix G. Rendering editor production gaps

  • 102. render invalidation과 dirty flag
  • 103. color space, premultiplied alpha, export 색상
  • 104. stroke join/cap/dash/fill rule
  • 105. editable text: DOM overlay, IME, caret, metrics
  • 106. tool state machine과 pointer capture
  • 107. pixel test와 renderer regression test

강의의 기준선

이 강의는 처음부터 WebGPU만 사용하지 않습니다. WebGL로 안정적인 2D renderer를 먼저 만들고, 같은 scene model 뒤에 WebGPU renderer를 붙입니다.

editor state
  -> scene model
    -> WebGL renderer
    -> WebGPU renderer

이 구조를 지키면 WebGPU를 배우는 동안에도 편집기 수학과 상태 모델은 흔들리지 않습니다. 렌더러는 바뀌지만 사용자가 도형을 선택하고, 움직이고, 저장하는 방식은 그대로 남습니다.

최근 수정: 26. 5. 16. PM 12:53
Contributors: jinho.park.s3