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

성능 점검과 디버깅

GPU renderer를 쓴다고 자동으로 빠른 에디터가 되는 것은 아닙니다. 느린 hit test, 과한 buffer rebuild, 불필요한 draw call, 잘못된 texture upload는 여전히 문제를 만듭니다.

frame metrics를 수집하는 코드

renderer가 draw call과 upload 크기를 직접 기록하면 성능 병목을 찾기 쉽습니다.

function createFrameStats() {
  return {
    frameMs: 0,
    drawCalls: 0,
    bufferUploadBytes: 0,
    textureUploads: 0,
    hitTestMs: 0
  };
}

function renderWithStats(renderer, snapshot) {
  const stats = createFrameStats();
  const start = performance.now();

  renderer.render(snapshot, {
    onDrawCall() {
      stats.drawCalls += 1;
    },
    onBufferUpload(bytes) {
      stats.bufferUploadBytes += bytes;
    },
    onTextureUpload() {
      stats.textureUploads += 1;
    }
  });

  stats.frameMs = performance.now() - start;
  return stats;
}

hit test도 별도로 측정합니다.

function measuredHitTest(snapshot, worldPoint, stats) {
  const start = performance.now();
  const hit = hitTest(snapshot.drawList, worldPoint);
  stats.hitTestMs = performance.now() - start;
  return hit;
}

renderer backend는 같은 shape의 stats를 반환하게 둡니다.

interface RendererStats {
  frameMs: number;
  drawCalls: number;
  bufferUploadBytes: number;
  textureUploads: number;
  visibleNodes: number;
  culledNodes: number;
}
function renderStatusBar(root, stats, snapshot) {
  root.textContent = [
    `tool=${snapshot.tool}`,
    `selected=${snapshot.selection.ids.length}`,
    `drawCalls=${stats.drawCalls}`,
    `upload=${Math.round(stats.bufferUploadBytes / 1024)}KB`,
    `frame=${stats.frameMs.toFixed(1)}ms`
  ].join("  ");
}

먼저 측정한다

성능 개선은 느낌이 아니라 측정에서 시작합니다.

frame time
input latency
draw call count
buffer upload size
texture upload count
hit test cost

FPS만 보는 것은 부족합니다. 에디터에서는 pointer drag의 반응성이 더 중요할 수 있습니다.

renderer debug overlay를 둔다

개발 중에는 화면에 renderer 상태를 표시하는 overlay가 도움이 됩니다.

nodes: 1200
draw calls: 8
uploaded: 240KB
hover hit test: 0.3ms

이 정보는 제품 UI가 아니라 개발 도구입니다.

좌표 디버깅을 시각화한다

에디터 버그 중 많은 부분은 좌표계 문제입니다. world axis, selection bounds, local axes, hit test point를 overlay로 그리면 빠르게 찾을 수 있습니다.

screen point
world point
node local point
matrix readout

오늘의 핵심

성능과 디버깅은 나중에 붙이는 장식이 아닙니다. GPU editor를 유지보수하기 위한 도구입니다.

measure
visualize
isolate
fix
verify

이 루프가 있어야 capstone이 커져도 망가지지 않습니다.

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