수업

컴퓨터그래픽스 - 1. 컴퓨터 그래픽스 개요

eunslog 2023. 3. 14. 00:07

1. 컴퓨터 그래픽스(Computer Graphics(CG))란?

-컴퓨터를 이용하여 영상을 생성하는 기술.

-사진, 영화, 게임, 스마트폰 및 컴퓨터 화면 등에서 핵심적인 기술.

-CGI(Computer Generated Imagery) : 컴퓨터를 이용해 만든 이미지

 

컴퓨터 그래픽스:  아무것도 없는 (무)에서 영상을 만들어내는 것

영상처리: 영상이 입력으로 들어가서 출력으로 영상이 나오는 처리

컴퓨터 비전: 입력으로 영상이 들어가서 분석을 해서 묘사, 해석을 하는 처리

 

 

2. 영상 처리(Image Processing)란?

사람이 영상을 볼 때 만족스럽게, 보기 좋게 하는 영상을 변경하는 과정

컴퓨터 비전과 같이 자동화된 시스템에서 영상의 인식에 적합하도록 영상을 변형하는 처리 과정

 

컴퓨터 비전(Computer Vision):

컴퓨터를 이용해 인간의 시각 기능을 수행하는 시스템을 만드는 기술

인식을 하는 것 - 인공 지능과 관련 있음.

 

 

3. 컴퓨터 그래픽스 응용

- GUI(Graphic User Interface)

- 예술

- Computer Aided Design(CAD)

- Computer Aided Maunfacturing(CAM)

- 게임 및 오락(Entertainment) - 대표적인 게임 개발 툴 (or 엔진): Unity, Unreal

     -> Unity : 쉬움. Unreal: C++ 기반. 어려움

- 애니메이션

- 교육 및 훈련 – 분해도(Exploded View), 시뮬레이터

     -> 시뮬레이터 : 인텔 계열인지 안드로이드 계열인지 mac 계열인지에 따라 기계어가 다름.

-> 문제가 발생하면

    windows에서 android 인 것처럼 프로그램 돌리는데, 이를 에뮬레이터라고 함.

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에뮬레이터(emulator)는 한 시스템에서 다른 시스템을 복제한다. 그리하여 두 번째 시스템이 첫 번째 시스템을 따라 행동하는 것이다. 외부의 행동에 대해 똑같이 따라하려고 하는 이 관점은 시뮬레이션과는 정 반대이다.

 *에뮬레이터 알아두기

 

- Scientific Visualization

- 가상현실(Virtual Reality) : 현실을 완전히 새로운 3D 공간(가상환경)으로 대체함. (현실적 요소 낮음)

- 증강현실(Augmented Reality) : 현실 세계 위에 가상 콘텐츠를 겹쳐서 보이는 기능

- 혼합현실(MR, Mixed Reality) : 현실 세계와 가상 세계를 결합한 가상의 공간을 만들어내는 기술, 현실 세계와 상호 작용하는

   가상 공간을 구현

- 확장현실(XR, eXtended Reality) : VR, AR, MR을 포함해 미래에 등장할 또 다른 형태의 현실까지 모두 포괄한 개념

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XAI란? explainable AI(설명가능한 AI)

IoT란? Internet of Things(사물인터넷)

IoE란? Internet of Everything(만물인터넷)

AIoT란? Artifical Inteligence of Things(사물지능, 사물지능융합기술)

 

- 메타버스(Meataverse) : 현실세계와 같은 사회, 경제, 문화 활동이 이뤄지는 3차원의 가상세계

  • 메타(Meta): 가상, 추상, 초월
  • 버스(Verse): 유니버스(Universe), 현실세계
  • 구성요소: 가상세계, 증강현실, 거울세계, 라이프로깅
  • 관련 용어 -> Digital Twin: 가상 환경에 있는 물리적 자산의 기능, 특성, 동작 등을 디지털로 복제하는 방식으로 작동한다. 산의 실시간 디지털 표현은 제품에서 데이터를 수집하는 스마트 센서를 사용하여 생성된다.
  • 플랫폼(2D or 3D) : 로블록스, 마인크래프트, 샌드박스, 게더타운, 제페토, 이프랜드, 넥슨타운 등

 

 

4. 컴퓨터 그래픽스 기본 용어(Terms)

- 픽셀(Pixel): Picture Elements(화소)

- 해상도(Resolution): X (Width) x Y (Height)

- 종횡비(Aspect Ratio): 가로 vs 세로 비율 (4:3, 16:9 등)

- 프레임 버퍼(Frame Buffer)

  • 컬러 버퍼, 비디오 메모리
  • 레스터 그래픽 장치에서 화면에 출력할 내용을 보관

- 엘리어싱(Aliasing) : 이미지 등을 확대할 때 래스터 장치에서 발생하는 계단 효과

- 안티엘리어싱(Anti-Aliasing) : 엘리어싱을 제거하는 작업 

- 모델링(Modeling) : 물체 및 장면을 정의하는 작업

- 렌더링(Rendering): 물체 및 장면을 그려내는 작업