오늘날 많은 IT 관련 분야에서 컴퓨터 그래픽스 기술이 사용되고 있다. 더욱이 3D 프린터, Head Mount Display, VR & AR 등 컴퓨터 그래픽스와 밀접하게 관련된 분야에 대한 수요가 급증하고 있다. 앞으로 컴퓨터 그래픽스 분야는 더욱 전문화되고 이에 따른 인력의 수요도 증가할 것이다. 그러나 그래픽스 분야가 수학적 배경지식을 많이 요구하기 때문에 접근성이 낮고, 수요에 비해 이를 전공한 사람과 전문가의 숫자가 적다. 만약 그래픽스 프로그래밍을 쉽게 배울 수 있는 환경을 제공하다면, 컴퓨터 그래픽스 분야 인력 양성에 도움이 될 것이다. 따라서 이 논문에서 그래픽스 이론을 분석하여 초심자도 체계적이고 쉽게 배울 수 있는 교육용 소프트웨어 모델을 제시한다. 웹과 블록을 이용한 설계를 통해 접근성과 직관성을 높이고, 이론적인 내용을 중점적으로 학습할 수 있는 환경을 구축하는 방법을 제안한다.

본 연구는 3차원 컴퓨터그래픽스(3-Dimensional computer graphics)를 이용하여 조형(造形)에 있어서 어떠한 효과적 활용이 가능한가에 대하여 분석하고, 3차원 컴퓨터그래픽스 원리를 활용한 기하학적 조형세계에 대한 이해의 방향을 제시하고자 한다. 또한, 컴퓨터그래픽스 특성의 고찰과 함께 3차원 컴퓨터그래픽스를 통한 시각경험의 원리 이해를 위해 컴퓨터그래픽스의 기술과 조형의 이해, 그리고 어떠한 응용 가능성이 있는가를 실험을 통하여 제시하고 있다. 또한, 이을 토대로 추상적, 기하학적 이미지의 화상제작 실험을 통하여 조형에 있어서의 여러 가지 요소 중 사물의 윤곽(輪廓)형태를 모티프(motif)로 3차원 컴퓨터그래픽스의 특성을 강조한 시각표현으로서 재구성하고, 이러한 실험을 통해 앞으로의 3차원 컴퓨터그래픽스의 시각 표현의 가능성과 함께 조형의 한 예의 제시를 목적으로 하고 있다.

Over the fifty-year history of computer graphics, there have been continuous changes and advances that have significantly affected our daily lives and education. The field of art and design education has been especially influenced by computer technologies

현재의 거의 대부분의 3차원 그래픽 프로세서는 한 개의 삼각형을 빠르게 처리하는 구조로 되어 있으며, 향후 여러 개의 삼각형을 병렬적으로 처리할 수 있는 프로세서가 등장할 것으로 예상된다. 고성능으로 삼각형을 처리하기 위해서는 각각의 레스터라이저마다 각각의 고유한 픽셀 캐시를 가져야 한다. 그런데, 병렬로 처리되는 경우 각각의 프로세서와 프레임 메모리 간에 일관성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 각각의 그래픽 가속기에 픽셀 캐시를 사용가능 하게 하면서 성능을 증가시키고 일관성 문제를 효과적으로 해결하는 병렬 렌더링 프로세서를 제안한다. 또한 제안하는 구조에서는 픽셀 캐시 미스에 의한 지연시간을 크게 감소시켰다. 실험 결과는 본 구조가 16개 이상의 레스터라이저에서 선형적으로 속도 향상을 가져옴을 보여준다.