컴퓨터 그래픽 2D에서 3D, 픽셀 아트와 벡터 그래픽, 역할

컴퓨터 그래픽의 발전

컴퓨터 그래픽의 발전에 대해 이야기해 보겠습니다. 저는 30년 동안 소프트웨어 개발자로 일하면서 컴퓨터 그래픽의 변화를 직접 경험해 왔습니다. 오늘은 제 딸의 이야기로 시작해 보겠습니다. 그 녀석은 어렸을 때부터 만화영화를 무척 좋아했습니다. 그래서 영화를 볼 때마다, 컴퓨터 개발자인 아빠에게 늘 질문을 멈추지 않았었습니다. “아빠, 도대체 저건 어떻게 만들어지는 거예요? 어떻게 그림이 막 움직여요?” 쉬지 않고 쫑알대던 그 꼬마는 지금 3D 그래픽 디자이너로 성장했습니다. 

여러분도 게임을 하거나 영화를 볼 때, 그 화려한 그래픽이 어떻게 만들어지는지 궁금하지 않나요? 오늘 글에서는 저의 딸에게 설명하던 그 시절로 돌아가 최대한 쉽고 재미있게 풀어보겠습니다. 컴퓨터 그래픽 2D에서 3D로의 발전, 픽셀 아트와 벡터 그래픽, 그리고 그래픽 카드의 역할에 대해 알아보겠습니다. 

 

컴퓨터 그래픽 2D에서 3D로

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컴퓨터 그래픽 2D에서 3D로 변화를 말씀드리기 전에, 제 꼬마 딸에게 했던 방식으로 우선 2D와 3D가 어떻게 다른 지부터 설명드리겠습니다. 2D가 스케치북과 같은 평면의 세계라면 3D는 입체의 세계라고 볼 수 있습니다. 2D는 두 가지 차원, 즉 길이와 너비만 있는 그림입니다. 2D 인형들은 스케치 북 밖으로 살아서 걸어 나올 수가 없습니다. 만화책 속의 캐릭터들처럼 종이 위에서만 존재합니다.

반면, 3D는 세 가지 차원, 즉 길이, 너비, 그리고 깊이가 있는 물체입니다. 그래서 3D 장난감들은 우리의 방을 마구 어지럽힐 수 있습니다. 덮어버리면 꼼짝 없이 책 속에만 존재하는 게 아니니까요. 아들의 로봇, 장난감 자동차, 딸의 마론 인형, 강아지 인형, 토끼 인형처럼 실제 생활 속에서 살아 움직이는 것입니다. 

영화 속에서 살아 움직이는 캐릭터들이 바로 3D입니다. 3D는 마치 여러분이 종이 위에 그린 그림이 실제로 살아 움직이는 것처럼 보이게 합니다. 예를 들어, 여러분이 좋아하는 장난감 로봇이 화면 속에서 실제로 움직이고, 다양한 각도에서 볼 수 있게 된 것입니다. 3D는 마치 여러분이 종이 위에 그린 그림이, 종이에서 튀어나와 실제로 살아 움직이는 것처럼 보이게 합니다.초기에는 2D 그래픽이 주를 이루다가, 기술이 발전하면서 3D 그래픽이 등장하게 되었습니다. 

만화를 그렇게도 좋아하더니, 저의 딸도 대학에 들어가 컴퓨터 그래픽을 전공하게 되었습니다. 어느 날, 전공 과목 시간에 처음 3D 그래픽으로 움직이는 물체를 만들고 와서는, 너무 신기하고 재밌다며 환호성을 질렀습니다. 자기가 만든 캐릭터가 실제로 화면 속에서 움직였을 때 너무나 짜릿해서, 자기가 마치 창조주가 된 기분이 들었다면서 농담을 했습니다. 

 

픽셀 아트와 벡터 그래픽

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픽셀 아트와 벡터 그래픽은 컴퓨터 그래픽의 두 가지 주요 형태입니다. 여러분이 좋아하는 게임이나 만화 속 그림들이 어떻게 만들어지는지 이 둘을 이해하면 알게 되실 겁니다. 그 둘의 차이는 무엇으로 그림을 그리느냐 하는 방법의 차이라고 볼 수 있습니다. 즉,  픽셀 아트가 작은 점들을 모아서 그리는 그림이라면, 벡터 그래픽은 수학의 마법으로 그림을 그리는 것입니다. 자, 좀 더 자세히 알아보겠습니다. 

픽셀 아트는 말 그대로 픽셀로 이루어진 그림이에요. 여러분이 레고 블록을 사용해 그림을 만드는 것을 상상해 보세요. 각 블록이 픽셀이고, 이 픽셀들이 모여 하나의 그림을 이루는 것입니다. 여러분, 미술 시간에 모자이크 방식으로 예술 작품을 만드는 것, 한 번씩 해 보셨죠? 딱 그와 비슷해요. 여러분이 좋아하는 게임 속 캐릭터들이 바로 이런 방식으로 만들 진다는 것 믿기시나요? 

당시에 저희 딸은 너무 어려서 그런지, 제가 이런 말을 해주니 “아니야, 그건 말도 안 돼. 어떻게 그럴 수가 있는 거지? “하며 떼를 쓰고 화를 냈던 기억이 납니다. 자기가 제일 좋아하는 게임 캐릭터가 작은 점들로 이루어져 있다는 걸 받아들이기 어려웠던 것입니다. 그 점들이 모여서 캐릭터의 얼굴, 몸, 옷 등을 표현하는 것인데, 그걸 현실로 어떻게 설명해 줘야 할지 아빠로서 무척 난감했습니다. 

그래서 전 한참을 생각하다, 그 아이 책상 위에 있던 색종이들을 같은 크기로 모두 자르기 시작했습니다. (말 그대로, 픽셀을 종이로 만들어 본 것입니다.) 그리고 흰 스케치북 위에 인형을 그려 놓고, 풀러 붙여 모자이크 인형을 만들고, 예쁜 치마까지 만들어 입혔습니다. 그제야 그 꼬마는 “아하!”하고 고개를 끄덕이고 저를 경이로운 눈으로 바라보았습니다. 여러분은 어떠신가요? 픽셀 아트가 이해되셨길 바랍니다.   

반면, 벡터 그래픽은 수학적 계산을 통해 만들어집니다. 그래서 벡터 그래픽은 크기를 조절해도 화질이 깨지지 않는다는 장점이 있습니다. 예를 들어, 컴퓨터에서 카톡으로 받은 사진을 컴퓨터에서 확대해서 보면 선이 흐릿해지면서 사진이 깨지는 경험이 있으실 겁니다. 하지만, 벡터 그래픽은 아무리 확대해도 선이 선명하게 유지됩니다. 그래서 이것은 로고 디자인이나 일러스트레이션에서 많이 사용됩니다. 

벡터 그래픽은 마치 종이 접기에서 종이를 자르지 않고도 다양한 모양을 만들어내는 것과 같습니다. 여러분이 좋아하는 만화 캐릭터가 벡터 그래픽으로 만들어졌다면, 그 캐릭터를 크게 확대해도 선이 흐릿해지지 않고 선명하게 보일 겁니다. 벡터 그래픽은 마치 마법처럼 크기를 자유롭게 조절할 수 있습니다.

이제 픽셀 아트와 벡터 그래픽의 차이를 알겠죠? 여러분이 좋아하는 게임 속 캐릭터나 만화 속 캐릭터들이 어떻게 만들어지는지 생각해 보세요. 다음에 게임을 하거나 만화를 볼 기회가 생겼을 때, 픽셀 아트와 벡터 그래픽의 차이를 생각해 보시기 바랍니다. 

 

그래픽 카드의 역할

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그래픽 카드의 역할을 알아보겠습니다. 컴퓨터에서 그래픽을 처리하는 중요한 부품인 그래픽 카드는 CPU와 협력하여 복잡한 그래픽 작업을 수행합니다. 어려우신가요? 조금 더 쉽게 얘기해 보겠습니다. 그래픽 카드는 컴퓨터 속에서 그림을 그리는 화가라고 볼 수 있습니다. 여러분이 그림을 그릴 때, 연필과 종이를 사용하죠? 그래픽 카드는 컴퓨터가 그림을 그릴 때 사용하는 연필과 종이 같은 역할을 합니다. 만화책을 읽을 때, 만화 속 캐릭터들이 살아 움직이게 만들어 줍니다. 

그래픽 카드를 더 쉽게 이해하기 위해 비유를 사용해 보겠습니다. 그래픽 카드는 마치 여러분이 좋아하는 애니메이션 영화의 감독과 같습니다. 감독은 영화 속 모든 장면을 어떻게 찍을지 결정하고, 배우들이 어떻게 연기할지 지시합니다. 그래픽 카드도 마찬가지로, 컴퓨터 속에서 모든 그림과 영상을 어떻게 그릴지 결정하고, 컴퓨터가 그 지시에 따라 그림을 그리게 합니다.

또 다른 비유로는, 그래픽 카드는 마치 여러분이 좋아하는 게임 속의 마법사와 같습니다. 마법을 사용해 멋진 장면을 만들어내는 마법사처럼, 그래픽 카드도 마찬가지로, 컴퓨터 속에서 마법을 부려 멋진 그래픽을 만들어냅니다. 여러분이 게임을 할 때, 그래픽 카드는 마법처럼 빠르고 멋지게 그림을 그려줍니다. 

만일, 이런 그래픽 카드가 없다면, 컴퓨터는 복잡한 그래픽 작업을 할 때마다 느려질 겁니다. 마치 여러분이 손으로 그림을 그리다가, 갑자기 연필이 부러지면 어떻게 되겠습니다? 그것처럼, 그래픽 카드를 사용하면, 컴퓨터는 훨씬 빠르고 부드럽게 그림을 그릴 수 있는 것입니다. 

여기서 잠깐 또 제 딸 이야기를 하겠습니다. 디지털 그림을 그리는 그래픽 디자이너에게 최신형 태블릿이 꼭 필요할까요? 아니면 그림 실력이 더 중요할까요? 항상 최신 기종을 사달라고 조르는 딸아이에게, 그림 실력이 더 중요하다고 주장하는 아빠로서, 약간 난감하기는 합니다. 사실 저도 그래픽 카드에 따라 얼마나 퍼포먼스가 다르게 나오는지 모르지 않기 때문입니다. 그렇다고, 매번 좋은 것, 최신 것만 고집할 수는 없지 않습니까? 여러분은 어떻게 생각하시는지 묻고 싶습니다. 


이상, 오늘은 컴퓨터 그래픽의 발전에 대해 알아보았습니다. 2D에서 3D로의 발전, 픽셀 아트와 벡터 그래픽의 차이, 그리고 그래픽 카드의 역할을 통해 컴퓨터 그래픽이 어떻게 발전해 왔는지 이해할 수 있었을 것입니다. 컴퓨터 그래픽은 단순한 그림에서 시작해, 이제는 현실과 구분이 어려울 정도로 정교해졌습니다.

제가 개발자로서, 만화를 좋아하던 아이가 그래픽 디자이너로 성장한 딸의 과정을 경험한 아빠로서, 저는 또 한 번 컴퓨터 그래픽의 눈부신 발전은 마법과도 같았다는 표현을 쓰지 않을 수가 없습니다. 여러분도 만화나 애니메이션을 좋아하거나 그런 자녀분들이 있으시다면, 이제 이 마법 같은 기술에 관심을 가져 보시길 바랍니다. 새로운 세상이 열릴 것이라 믿습니다. 다음 글에서는 <모바일 컴퓨팅의 시작>으로 찾아뵙겠습니다. 감사합니다!