컴퓨터 그래픽

컴퓨터 그래픽(CG: Computer Graphic)은 컴퓨터를 이용해 실제 세계의 영상을 조작하거나 새로운 영상을 만들어내는 기술을 말한다. 하지만 최근에는 일반적으로 컴퓨터 그래픽을 '컴퓨터 그래픽스'로 부르기도 한다. 영어 약자를 사용하여, CG(씨지)라고도 부른다.

개요

컴퓨터 그래픽스에는 가상 세계에 구축된 모델로부터, 계산에 의해서, 장면을 시뮬레이션 하는 경우, 실세계의 화상 정보를 가공해 화상을 조작하는 경우, 화상과는 직접 관계가 없는 데이터 등을 가시화하는 경우가 있다. 모양과 색을 수치로 변화하여 디지털로 나타내는 논리적 표현 방법으로, 확대, 축소, 회전 등의 변환이 가능하고 색의 변경이 쉽고, 3차원 공간에서 자유자재로 이동하면서 다각도에서도 볼 수 있다. 광원의 위치에서 물체 각 면의 밝기를 나타낼 수 있고, 표면의 재질감과 투명감 등 다양하고 섬세한 묘사가 가능하다. 이렇듯 시간과 공간을 자유롭게 조작할 수 있다는 점이 강점이다.

역사

컴퓨터 그래픽스는 1961년에 처음으로 등장하였으며 1970년대 후반부터는 매우 빠른속도로 발전하기 시작하였다. 이후 1982년에 최초로 CG 기술을 도입하여 제작하였으며, 그 이후 일부 영화들이 특수 효과에 컴퓨터 애니메이션 및 영상 처리 기술을 이용했다. 당시의 기술 수준으로 구성한 장면은 미니어쳐에 의해 구성된 장면보다 훨씬 현실감이 없었기 때문에 주로, 폭발을 강조해줄 추가적인 시각 효과나 그림 합성, 변형 등에 주로 이용되었다. 그리고 1995년 세계 최초로 3차원 모델링, 3차원 렌더링에 의해 생성된 CG로만 구성된 영화인 '토이 스토리'가 픽사에서 제작되었다. 컴퓨터 게임, 가상 현실에서의 CG 사용 또한 CG 기술 발전에 큰 역할을 했다. 게임, 가상현실의 초창기인 1970년대 후반부터 1990년대 초반까지는 장면 생성에 필요한 모든 계산이 중앙 처리 장치(CPU)를 통해 이루어 졌기때문에 간단한 3차원 영상 및 2차원 영상들이 주로 사용되었지만, 1990년대 중반 이후부터는 그래픽 처리 장치(GPU)가 보편화 되기 시작하면서, 보다 정교하고 현실 적인 3차원 영상을 보여줌과 동시에 다양한 효과를 제공할 수 있게 되었다.

종류

컴퓨터 그래픽스는 컴퓨터를 사용하는 모든 회화적 작업을 말한다. 소프트웨어 쪽에서는 정말 빠르게 발전한 분야 중의 하나로, CG를 사용하면 애니메이션이든 광고든 뭐든 간에 비용은 절감되면서 질은 높일 수 있다는 장점이 있다.

2차원 컴퓨터 그래픽

2차원 컴퓨터 그래픽은 가로와 세로, x와 y라는 두가지 좌표만을 가지는 평면의 그림을 컴퓨터로 그려내는 것을 말한다. 예를 들어, 2D 애니메이션, 일러스트, 문자 디자인 등이 있다. 비사실적 그림체인 만화/애니메이션 분야에서 2D기술을 완전히 배제하고 생각하기는 어렵다. 3D그래픽은 컴퓨터가 계산하는 거라서 데포르메를 전혀 허용하지 않는다. 데포르메는 미술이나 회화에서 대상을 사실적으로 묘사하지 않고 일부 변형, 축소, 왜곡을 갛서 표현하는 기법을 말한다. 현대의 3D애니메이션에서는 인위적으로 데포르메 알고리즘을 적용하거나 처음부터 데포르메가 가능한 모델링을 해서 위화감을 제거하고 있다. 2차원 컴퓨터 그래픽스의 최고 난이도를 자랑하는 분야 중에서 일러스트와 더불어서 컬러 그레이딩이 최근 들어서는 상당한 중요성을 차지하고 있다. 영화 및 드라마 분야에서는 VFX 작업 등 3차원 컴퓨터 그래픽스 기법을 많이 이용하지만 영상 색감을 구현하는 데에 있어서는 여전히 2차원적인 작업이 필요한 편이다. 그리고 컬러 그레이딩은 VFX 작업 못지않게 영화의 분위기를 좌우하는 큰 요소이기 때문이다.

3차원 컴퓨터 그래픽

3차원 컴퓨터 그래픽은 3가지 좌표를 가지는 공간, 물체 등을 모델링 및 렌더링하는 것이다. 여러 모델, 수학적 물리학적 이론 등을 근간으로 질감, 양감, 명암을 표현해낸다. 3차원 컴퓨터 그래픽스 분야는 크게 복셀 그래픽과 폴리곤 그래픽으로 나눠진다. 복셀 그래픽은 지나치게 높은 연산부하 때문에 의료영상 등 극히 한정된 분야에 사용되고, 대부분의 사람들이 접할 수 있는 것은 폴리곤 그래픽이다. 폴리곤 그래픽도 하이폴리곤과 로우폴리곤으로 나눠지는데 하이폴리곤은 그래픽의 퀄리티는 뛰어나지만 프레임 하나 그리는데 몇 시간이 걸릴 정도로 연산량이 많아 오프라인 렌더링이 가능한 애니메이션 등에 주로 사용되고, 로우폴리곤은 적당한 성능의 연산 보조장치만으로도 초당 수십 수백장을 그릴 수 있기 때문에 게임 등에 주로 사용된다. 현대에는 연산카드의 성능이 매우 향상되어 초창기 하이폴리곤 모델 정도는 실시간으로 그려낼 수 있기 때문에 게임 같은 실시간 렌더링 분야에도 부분적으로 복셀 그래픽이 사용되고 있다.

참고자료

• 〈컴퓨터 그래픽스〉, 《위키백과》
• 〈컴퓨터 그래픽스〉, 《나무위키》
• 〈데포르메〉, 《나무위키》

같이 보기

• 컴퓨터
• 그래픽
• 디자인
• 동영상
• 페인터
• 그림

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