[CG] 그래픽스 하드웨어

imacusirius·2021년 11월 11일
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컴퓨터그래픽스

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그래픽스 하드웨어는 그래픽 시스템과 그래픽 컨트롤러로 나뉜다. 그래픽 시스템에는 입력장치, 메인 컴퓨터, 그래픽 컨트롤러, 출력장치가 있고, 그래픽 컨트롤러에는 그래픽 프로세서(GPU)와 그래픽 메모리가 있다.

모니터에서 화면 재생률은 화면을 초당 몇 번 재생할 것인지를 의미한다. 또 화면에 인이 칠해져 있는 방법에 따라 래스터 그래픽 장치와 벡터 그래픽 장치로 나뉜다.

컬러 모니터에서 래스터 장치는 화소(Pixel)로 구성된다. 래스터는 픽셀들의 집합을 의미하며, 화소는 여러 개의 인점으로 구성된다. 한 화소는 R, G, B 색을 가진 인점으로 구성되는데, 인점의 배열 방식에 따라 트라이어드 방식과 스트라이프 방식으로 나눌 수 있다.

래스터 그래픽 디스플레이를 살펴보자. 래스터 장치의 화면은 사각형 모양의 화소 단위로 표현된다. 따라서 Jaggis(=Alias)라고 불리는 계단 현상이 발생한다. 래스터화는 스캔 변환을 한다는 뜻이고, 물체 좌표에서 화면 좌표로의 전환을 의미한다. 즉, 아날로그에서 디지털로의 전환, 부동소수 좌표에서 정수 좌표로의 전환이다.

프레임 버퍼는 경우에 따라 컬러 버퍼 또는 비디오 메모리라고도 불린다. DA 변환기는 프레임 버퍼를 아날로그 전압으로 바꿔 주고, 거의 동시에 이루어지므로 속도는 매우 빠른 편이다. 프레임 버퍼는 색상의 종류와 연관이 있다. 1 비트 프레임 버퍼는 두 가지 색상을 담을 수 있고, 3 비트 프레임 버퍼는 232^3, 즉 8가지의 색상을 담을 수 있다.

다음으로 벡터 그래픽 장비에는 화소 개념이 존재하지 않는다. x, y의 좌표가 중요한 것이 아닌 방향이 중요한 요소이다. 전자빔의 폭이 곧 해상도가 되므로 무한 해상도를 가지게 된다. 프레임 버퍼 역시 존재하지 않고, 디스플레이 리스트는 명령어들의 집합이다. 벡터 그래픽 장비에서 컬러는 빔투과 방식으로 표현된다. 계단 현상은 발생하지 않지만, 래스터 그래픽에 비해 느린 렌더링 속도를 보인다.

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