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

node tree 설계

Figma-like 에디터의 문서는 도형 목록 하나로 끝나지 않습니다. frame 안에 rectangle이 있고, group 안에 text가 있고, component instance 안에 child가 있습니다.

이 구조를 scene graph 또는 node tree라고 부르겠습니다.

node는 문서의 기본 단위다

가장 단순한 node는 이런 정보를 가집니다.

const node = {
  id: "rect-1",
  type: "rect",
  parentId: "frame-1",
  children: [],
  transform: [1, 0, 0, 1, 120, 80],
  size: [200, 120],
  fills: [{ type: "solid", color: [0.05, 0.58, 0.53, 1] }]
};

여기서 중요한 것은 renderer가 아니라 문서 의미입니다. GPU buffer, shader program, texture handle은 node에 들어가지 않습니다.

강의 전체에서 쓸 최소 타입

capstone까지 같은 이름을 쓰기 위해 문서 모델의 최소 타입을 먼저 고정합니다.

type NodeId = string;
type Mat3 = [number, number, number, number, number, number, number, number, number];
type Color = [number, number, number, number];

type Fill = { type: "solid"; color: Color } | { type: "image"; assetId: string; opacity: number };
type Stroke = { color: Color; width: number; align: "inside" | "center" | "outside" };

interface BaseNode {
  id: NodeId;
  name: string;
  type: "page" | "frame" | "group" | "rect" | "text" | "image";
  parentId: NodeId | null;
  children: NodeId[];
  localMatrix: Mat3;
  visible: boolean;
  locked: boolean;
}

interface RectNode extends BaseNode {
  type: "rect";
  width: number;
  height: number;
  fills: Fill[];
  strokes: Stroke[];
}

interface FrameNode extends BaseNode {
  type: "frame";
  width: number;
  height: number;
  clipsContent: boolean;
  fills: Fill[];
}

interface SceneDocument {
  version: 1;
  rootIds: NodeId[];
  nodesById: Map<NodeId, SceneNode>;
}

type SceneNode = BaseNode | RectNode | FrameNode;

이 타입에는 renderer resource가 없습니다. worldMatrix, bounds, GPU buffer는 렌더링 전에 계산하거나 cache합니다.

tree는 포함 관계를 표현한다

flat list만으로도 간단한 에디터는 만들 수 있습니다. 하지만 frame, group, clipping, nested transform을 다루려면 parent/child 관계가 필요합니다.

Page
  Frame
    Rect
    Text
  Group
    Image
    Vector

tree는 렌더링 순서뿐 아니라 편집 동작의 기준도 됩니다. 부모를 움직이면 자식도 같이 움직이고, frame은 child를 clip할 수 있습니다.

id map과 tree를 함께 둔다

tree traversal만 있으면 특정 id의 node를 찾을 때 느려질 수 있습니다. 그래서 실무에서는 id map을 함께 둡니다.

rootIds: ["frame-1"]
nodesById: {
  "frame-1": {...},
  "rect-1": {...}
}

tree 관계는 parentId/children으로 표현하고, 조회는 map으로 빠르게 합니다.

오늘의 핵심

node tree는 편집기의 문서 모델입니다.

node = 의미 있는 편집 단위
tree = 포함 관계
id map = 빠른 조회

이 구조가 안정되어야 renderer, layer panel, inspector, undo/redo가 같은 문서를 바라볼 수 있습니다.

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