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

mini Figma-like editor 완성

이제 강의의 capstone을 정의합니다. 목표는 Figma 전체를 복제하는 것이 아니라, GPU renderer 기반 편집기의 핵심 흐름을 끝까지 연결하는 것입니다.

mini editor의 메인 루프

capstone은 아래 흐름이 실제로 이어지는지 확인하는 통합 테스트입니다.

function createMiniEditor({ canvas, panels }) {
  const core = createEditorCore(initialDocument());
  const renderer = createWebGLRenderer(canvas);

  function frame() {
    const snapshot = core.getSnapshot();
    renderer.render(snapshot);
    panels.layers.render(snapshot, core.dispatch);
    panels.inspector.render(snapshot, core.dispatch);
    panels.status.render(renderer.getStats(), snapshot);
  }

  canvas.addEventListener("pointerdown", (event) => {
    core.dispatch(pointerDownToAction(event, canvas, core.getSnapshot()));
    frame();
  });

  canvas.addEventListener("pointermove", (event) => {
    core.dispatch(pointerMoveToAction(event, canvas, core.getSnapshot()));
    frame();
  });

  return {
    dispatch(action) {
      core.dispatch(action);
      frame();
    },
    save() {
      return JSON.stringify(core.getSnapshot().document);
    },
    load(json) {
      core.dispatch({ type: "loadDocument", document: JSON.parse(json) });
      frame();
    }
  };
}

처음에는 모든 action 뒤에 frame()을 호출해도 됩니다. 이후 dirty flag와 requestAnimationFrame scheduler로 바꾸면 됩니다.

core, tool, renderer를 조립한다

capstone의 핵심은 모든 입력이 core action으로 들어가고, renderer는 snapshot만 읽는 구조입니다.

function installCanvasInput(canvas, core, requestFrame) {
  let drag = null;

  canvas.addEventListener("pointerdown", (event) => {
    const input = pointerEventToInput(event, canvas, core.getSnapshot().camera);
    drag = beginSelectOrTransform(core.getSnapshot(), input);
    canvas.setPointerCapture(event.pointerId);
    requestFrame();
  });

  canvas.addEventListener("pointermove", (event) => {
    const input = pointerEventToInput(event, canvas, core.getSnapshot().camera);
    const action = drag
      ? updateActiveDrag(core.getSnapshot(), drag, input)
      : updateHover(core.getSnapshot(), input);
    core.dispatch(action);
    requestFrame();
  });

  canvas.addEventListener("pointerup", (event) => {
    if (!drag) return;
    const input = pointerEventToInput(event, canvas, core.getSnapshot().camera);
    core.dispatch(commitActiveDrag(core.getSnapshot(), drag, input));
    drag = null;
    requestFrame();
  });
}

beginSelectOrTransform, updateActiveDrag, commitActiveDrag 안에서 Part 3의 move/resize/rotate/marquee 함수를 선택해 호출합니다.

capstone 범위

최소 capstone은 다음 기능을 포함합니다.

infinite canvas pan/zoom
rectangle/image/text node
selection, hover, move
resize and rotate handles
layer panel
property inspector
undo/redo
JSON export/import
WebGL renderer
WebGPU renderer experiment

이 정도면 “GPU canvas 위에 Figma-like editor를 어떻게 세우는가”를 설명하기에 충분합니다.

모든 기능은 core를 거친다

도형 추가, 선택 변경, 이동, 삭제, 속성 변경은 editor core action으로 들어갑니다.

UI/input
-> action
-> command/state update
-> renderer redraw
-> panels update

렌더러가 직접 문서 상태를 바꾸지 않는 원칙을 끝까지 지킵니다.

완성 기준은 흐름이다

capstone의 완성 기준은 기능 수가 아니라 흐름입니다. 사용자가 도형을 만들고, 선택하고, 움직이고, 저장하고, 다시 열 수 있어야 합니다.

create
select
edit
undo
save
load
render

이 흐름이 끊기지 않으면 이후 기능은 점진적으로 붙일 수 있습니다.

오늘의 핵심

mini editor는 강의의 모든 경계를 검증하는 통합 테스트입니다.

scene model
tool math
renderer backend
UI panels
persistence

작지만 끝까지 동작하는 에디터를 만드는 것이 목표입니다.

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