래스터 그래픽 장치 & 벡터 그래픽 장치

안녕하세요 dely입니다:)

 

오늘은 래스터 그래픽 장치와 벡터 그래픽 장치에 대해 정리해보겠습니다.

 

 

 

먼저, 래스터 그래픽 장치의 래스터(Raster)는 화소를 의미하는데요.

 

하나의 화소는 R, G, B 색을 띤 인점(Phosphor Dot)으로 구성되어 있습니다. (화면에 인(Phosphor)이라는 형광 물질이 입혀져 있습니다.)

 

그래서 세가지 인점의 밝기에 따라 하나의 화소의 색상이 결정되게 됩니다.

 

하나의 영상 화면을 만들 때는 전자빔이 주사선(화면의 가로 방향 화소를 따라 진행하는 선-ScanLine)을 따라

 

각 화소 색상에 해당하는 세기로 빔을 쏘아 화소 내부의 인점을 밝힙니다.

 

여기서 자연스레 문제가 생깁니다.

 

만약 곧바른 모양의 선이나 모양을 그리려 할 때는 화소를 칠하는 방식이기 때문에 아래의 그림처럼 거칠게 표현되기 때문입니다.

 

래스터 그래픽 디스플레이 (OpenGL로 배우는 3차원 컴퓨터 그래픽스(주우석-한빛미디어) 45p)

이렇게 래스터 장치에서 일어나는 이러한 현상을 에일리어스(Alias)라고 합니다.(부분적으로 걸쳐진 화소가 가짜 화소라는 의미인걸까...??)

 

결론적으로 래스터 장치에서는 그리고자하는 모양에 맞추어 어떤 화소를 밝힐지 정하는 과정을 통해

 

에일리어스를 최대한 줄여야 하기 때문에 레스터 변환(=스캔 변환)을 하게 됩니다.

 

정리하자면, 레스터 변환은 물체의 수학적 표현(좌표값)으로부터 화면 화소 단위의 표현으로 변환하는 과정을 뜻하는 것입니다.

 

 

 

반면, 벡터 그래픽 장치는 인점이 아닌 화면 전체에 인이 칠해져 있어서 전자빔이 닿는 부분마다 밝혀지게 됩니다.

 

그렇기 때문에 화소의 개념도 없고, 에일리어싱이 일어나지 않게 됩니다.

 

그러나 백터 그래픽은 고해상도로 매우 정밀하게 선을 그릴 수 있는 일에는 매우 좋지만

 

채움 도형에는 최악의 성능을 보입니다.

 

그 이유는 채움 도형 내부 면을 수없이 많은 선들로 다시 근사화해서 그려내는 방식으로

 

많은 처리 시간이 필요하기 때문입니다. (래스터 그래픽 방식이라면 채움 도형 내부 몇몇 화소들을 밝히는 것으로 끝.)

 

 

 

래스터 그래픽 장치과 벡터 그래픽 장치의 저장방식에도 차이가 있습니다.

 

래스터 그래픽 장치는 프레임 버퍼(=컬러 버퍼, 비디오 메모리)에 화면 그림을 저장합니다. 화소당 밝기(색상)을 저장하는 것인데요.

 

(화면에 출력할 때는 비디어 컨트롤러가 DA변환기를 이용하여 프레임 버퍼에 저장된 값을

 

아날로그 전압으로 변환시켜 화소 밝기를 조절함.)

 

벡터 그래픽 장치는 디스플레이 리스트에 메모리에 해당 물체를 그리기 위한 명령어를 문자 형태로 저장합니다.

 

 

 

그렇기 때문에 래스터 그래픽 장치는 처리 시간이 빠르다는 장점을,

 

벡터 그래픽 장치는 저장 용량이 적게 필요하다는 장점을 갖게 됩니다.

 

시간이 흘러 기술의 발달함에 따라 그래픽 처리 속도의 향상과 저가의 메모리 출현으로

 

그래픽 시장은 거의 래스터 그래픽이 점유하게 되었습니다.