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

InstancedMesh로 많은 rectangle 그리기

Figma-like editor에는 비슷한 rectangle이 많이 생깁니다. 같은 geometry와 material을 반복해서 쓴다면 InstancedMesh로 draw call을 줄일 수 있습니다.

하나의 mesh를 여러 transform으로 그린다

const mesh = new THREE.InstancedMesh(geometry, material, nodes.length);

nodes.forEach((node, index) => {
  matrix.compose(node.position, node.quaternion, node.scale);
  mesh.setMatrixAt(index, matrix);
});

mesh.instanceMatrix.needsUpdate = true;

rectangle geometry는 하나만 만들고, instance마다 matrix만 다르게 넣습니다.

rectangle 중심 기준 matrix를 만든다

PlaneGeometry(1, 1)처럼 중심이 원점인 unit rectangle을 쓰면, 각 instance matrix는 center position과 size scale로 만들 수 있습니다.

const tempMatrix = new THREE.Matrix4();
const position = new THREE.Vector3();
const quaternion = new THREE.Quaternion();
const scale = new THREE.Vector3();

function setRectInstance(mesh, index, rect) {
  position.set(rect.x + rect.width / 2, -(rect.y + rect.height / 2), 0);
  quaternion.setFromEuler(new THREE.Euler(0, 0, -rect.rotation));
  scale.set(rect.width, rect.height, 1);

  tempMatrix.compose(position, quaternion, scale);
  mesh.setMatrixAt(index, tempMatrix);
}

raw WebGL instancing에서 instance buffer에 x y w h color를 넣었다면, Three.js에서는 instanceMatrix가 그 역할을 합니다.

node id 매핑을 유지한다

const instanceToNodeId = nodes.map((node) => node.id);

선택, hover, hit test 결과를 editor state로 돌려보내려면 instance index와 node id를 연결해야 합니다.

function nodeIdFromInstanceHit(hit, instanceToNodeId) {
  if (hit.instanceId == null) return null;
  return instanceToNodeId[hit.instanceId] ?? null;
}

instanceId는 renderer 내부 index입니다. document id로 바꾸는 테이블이 없으면 selection state를 안정적으로 만들 수 없습니다.

오늘의 핵심

InstancedMesh는 Three.js에서 batching을 시작하는 가장 현실적인 방법입니다. 하지만 editor interaction을 위해 instance id 관리가 같이 필요합니다.

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