컴퓨터 그래픽의 표현 방식
| 방식 | 표현 | 대표 용도 |
|---|---|---|
| 비트맵(bitmap) | 픽셀의 격자 | 사진, 동영상 프레임, 컴퓨터 비전 |
| 벡터(vector) | 수학적인 선과 도형 | 로고, 아이콘, 도면 |
| 포인트 클라우드(point cloud) | 3차원 좌표를 가진 점의 집합 | 라이다, 3차원 측량, 로봇 |
일반적인 이미지 처리와 컴퓨터 비전에서는 카메라가 만든 비트맵 이미지를 주로 사용.
비트맵
비트맵은 이미지를 작은 점인 픽셀(pixel)의 격자로 표현.
- 각 픽셀은 위치와 색상 값을 가짐
- 픽셀 수가 많을수록 같은 크기로 표시할 때 세부 표현이 정밀함
- 작은 비트맵을 크게 확대하면 새로운 세부 정보가 생기지 않아 픽셀 경계가 드러남
- 원점
(0, 0)은 왼쪽 위이며, 오른쪽으로 x 좌표, 아래쪽으로 y 좌표가 증가
주요 비트맵 파일 형식
| 형식 | 압축 | 투명도 | 특징과 용도 |
|---|---|---|---|
| JPEG | 손실 | 지원하지 않음 | 사진에 적합, 품질과 파일 크기 조절 가능 |
| PNG | 무손실 | 지원 | 로고, 도표, 스크린샷, 투명 배경 |
| WebP | 손실·무손실 | 지원 | 웹 이미지, 애니메이션 지원 |
| GIF | 무손실·팔레트 기반 | 제한적 지원 | 단순한 애니메이션, 프레임당 최대 256색 |
| TIFF | 다양한 방식 | 형식에 따라 지원 | 스캔, 인쇄, 보존용 고품질 이미지 |
| RAW | 카메라별 센서 형식 | 해당 없음 | 카메라 센서의 원시 데이터, 현상 과정 필요 |
손실 압축(lossy compression)은 사람이 덜 민감한 정보를 일부 제거하여 파일을 작게 만듦. 무손실 압축(lossless compression)은 디코딩했을 때 원래 픽셀 값을 복원.
RAW는 하나의 표준 확장자가 아니며 항상 무압축인 것도 아님. 제조사와 카메라에 따라 저장 구조가 다름.
벡터 이미지
벡터 이미지는 픽셀 값 대신 선, 곡선, 도형을 수학적으로 표현.
- 확대하거나 축소할 때 도형을 다시 계산하므로 경계가 선명함
- 로고와 아이콘처럼 형태가 명확한 그래픽에 적합
- 대표 형식: SVG, PDF, EPS
- 카메라 사진처럼 복잡한 장면은 일반적으로 비트맵으로 처리
포인트 클라우드
포인트 클라우드는 공간상의 점을 (x, y, z) 좌표로 표현. 점마다 색상이나 반사 강도 같은 정보를 함께 저장할 수 있음.
- 라이다(LiDAR), 깊이 카메라, 3차원 스캐너에서 생성
- 자율 주행, 로봇, 건축 측량 등에 활용
- 일반적인 2차원 비트맵과 자료 구조가 다름
