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

vector path는 어디까지 직접 구현할 것인가

Figma-like 에디터라고 하면 pen tool과 vector editing을 떠올리기 쉽습니다. 하지만 vector path renderer와 editor를 직접 구현하는 것은 큰 프로젝트입니다.

이 강의에서는 어디까지 직접 만들고 어디부터 라이브러리나 브라우저 기능을 활용할지 기준을 잡습니다.

path node를 renderer 정책으로 나누는 코드

처음부터 GPU tessellation을 직접 구현하지 않고, node의 복잡도와 편집 상태에 따라 renderer 경로를 고를 수 있습니다.

function renderVectorNode(node, ctx) {
  if (node.isEditing) {
    svgPathOverlay.render(node.pathData, node.transform);
    return;
  }

  if (node.cachedTexture && !node.dirty) {
    imageRenderer.drawTexture(node.cachedTexture, node.bounds);
    return;
  }

  if (node.pathData.commands.length < 64) {
    canvas2dPathCache.rasterize(node);
    imageRenderer.drawTexture(node.cachedTexture, node.bounds);
    return;
  }

  scheduleVectorTessellation(node.id);
}

이 코드는 “path data는 scene model에 유지하되, 화면에 그리는 방법은 renderer가 선택한다”는 경계를 보여줍니다. 나중에 tessellation renderer가 생겨도 document format은 바꾸지 않아도 됩니다.

path에는 두 문제가 있다

첫 번째는 렌더링입니다. Bezier curve를 화면에 fill/stroke로 그려야 합니다.

두 번째는 편집입니다. anchor point, tangent handle, boolean operation, stroke join, hit testing을 다뤄야 합니다.

rendering problem
editing problem

둘은 연결되어 있지만 같은 난이도가 아닙니다.

처음에는 SVG path를 활용할 수 있다

초기 에디터에서는 vector node를 SVG path로 overlay하거나, SVG를 texture로 rasterize해서 GPU canvas에 올릴 수 있습니다.

SVG path as editing overlay
SVG rasterized as texture
path data stored in scene model

이렇게 하면 path data model을 유지하면서도 GPU tessellation을 바로 직접 구현하지 않아도 됩니다.

직접 구현할 때 필요한 것

GPU에서 vector fill을 직접 그리려면 tessellation이 필요합니다. stroke도 line join/cap과 miter limit을 다뤄야 합니다.

Bezier flattening
triangulation
stroke mesh generation
path hit testing
boolean operations

각각이 독립 강의가 될 만큼 큽니다.

오늘의 핵심

vector path는 Figma-like editor의 중요한 기능이지만, 초반 capstone의 핵심 경로는 아닙니다.

store path data
use SVG/Canvas fallback first
add GPU tessellation later

직접 구현 범위를 작게 잡아야 WebGL/WebGPU editor의 전체 구조를 끝까지 완성할 수 있습니다.

최근 수정: 26. 5. 16. PM 12:53
Contributors: jinho.park.s3
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SVG/text를 GPU editor에서 다루는 경계