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Three.js로 3D 그래픽 만들기 2/e [WebGL을 위한 자바스크립트 3D 라이브러리]

  • 원서명Learning Three.js: the JavaScript 3D Library for WebGL - Second Edition (ISBN: 9781784392215)
  • 지은이요스 디륵센(Jos Dirksen)
  • 옮긴이류영선
  • ISBN : 9788960778542
  • 35,000원
  • 2016년 04월 28일 펴냄
  • 페이퍼백 | 436쪽 | 188*235mm
  • 시리즈 : acorn+PACKT, 웹 프로페셔널

책 소개

요약

최신 브라우저는 플래시나 자바 같은 플러그인 없이도 브라우저에서 3D 그래픽을 생성할 수 있는 웹지엘(WebGL)을 지원한다. 하지만 웹지엘 프로그래밍은 어렵고 복잡하며, 디버깅도 어렵다. Three.js를 사용하면 웹지엘을 몰라도 자바스크립트를 이용해 직관적으로 멋진 3D 그래픽을 작성할 수 있다. Three.js를 사용해 모든 브라우저에서 동작하는 3D 애니메이션 그래픽을 만드는 데 필요한 모든 것을 풍부한 실전 예제와 함께 알아볼 것이다..

이 책에서 다루는 내용

■ Three.js가 제공하는 다양한 지오메트리 사용
■ 3D 장면에 사실적인 조명과 그림자 적용
■ Three.js가 제공하는 다양한 카메라 컨트롤을 사용해 3D 장면 탐색
■ 범프 맵과 노멀 맵, 반사 맵, 라이트 맵의 고급 텍스처를 사용한 사실적인 3D 객체 생성
■ OBJ와 STL, 콜라다 같은 외부 포맷의 모델 가져오기와 애니메이션
■ 모프 타겟과 스켈레톤 애니메이션을 이용한 애니메이션 생성
■ Physijs 자바스크립트 라이브러리로 3D 장면에 물리 적용
■ 사용자 정의 꼭지점 셰이더와 프레그먼트 셰이더를 작성해 웹지엘과 직접 상호작용

이 책의 대상 독자

이미 자바스크립트에 대해 알고 있으면서 모든 브라우저에서 실행되는 3D 그래픽을 만들고 싶어 하는 사람들을 위한 책이다. 고급 수학이나 웹지엘에 대한 지식이 없어도 좋다. 자바스크립트와 HTML에 대한 일반적인 지식만 있으면 충분하다. 이 책에서 사용된 모든 도구는 오픈소스며 필요한 자원과 예제는 자유롭게 다운로드할 수 있다. 오늘날의 모든 브라우저에서 실행되는 아름다운 대화형 3D 그래픽을 만들고 싶다면, 이 책이 많은 도움이 될 것이다.

이 책의 구성

1장, ‘Three.js로 첫 번째 3D 장면 제작’에서는 Three.js 시작에 필요한 기본 단계를 설명한다. 1장을 마치면 첫 번째 Three.js 장면을 만들고 브라우저에서 첫 3D 장면을 실행시킬 수 있게 될 것이다.

2장, ‘Three.js 장면의 기본 구성요소’에서는 Three.js로 작업하는 데 필요한 기본 구성요소에 대해 설명한다. 조명과 메시, 지오메트리, 물질 및 카메라에 대해 알아본다. 또한 2장을 통해 Three.js가 제공하는 다양한 조명과 장면에서 사용할 수 있는 카메라에 대한 개요를 배운다.

3장, ‘Three.js에서 사용할 수 있는 다양한 광원’에서는 장면에서 사용할 수 있는 다양한 조명에 대해 자세히 알아본다. 예제를 통해 스포트라이트, 방향 조명, 주변광, 점 조명, 반구 조명 및 지역 조명에 대해 설명한다. 또한 광원에 렌즈 플레어 효과를 적용하는 방법을 설명한다.

4장, ‘Three.js 물질로 작업’에서는 메시에 사용할 수 있는 Three.js의 물질에 대해 살펴본다. 물질을 구성할 때 설정할 수 있는 모든 속성을 알아보고 대화형 예제를 통해 Three.js에서 사용할 수 있는 물질을 실험해 볼 수 있다.

5장, ‘지오메트리로 작업’에서는 Three.js가 제공하는 모든 지오메트리에 대해 알아보는 두 개의 장 중 첫 번째 장이다. 이 장에서는 Three.js에서 지오메트리를 구성하고 생성하는 방법을 설명한다. 또한 대화형 예제를 통해 평면, 원, 형상, 정육면체, 실린더, 토러스, 토러스 매듭, 다면체 같은 지오메트리를 실험해 본다.

6장, ‘고급 지오메트리와 이항 연산’에서는 5장에 이어 지오메트리를 알아본다. Three.js가 제공하는 콘벡스(Convex)와 레이드(Lathe) 같은 Three.js의 고급 지오메트리를 구성하는 방법을 알아본다. 또한 2D 형상에서 3D 형상을 압출하는 방법과 이항 연산으로 지오메트리를 결합해 새로운 지오메트리를 만드는 방법을 배운다.

7장, ‘파티클과 스프라이트, 포인트 클라우드’에서는 Three.js에서 포인트 클라우드를 사용하는 방법을 설명한다. 새롭게 또는 기존 지오메트리에서 포인트 클라우드를 만드는 방법을 배운다. 또한 스프라이트와 포인트 클라우드 물질을 사용해 개별 포인트의 모습을 변경하는 방법도 살펴본다.

8장, 고급 메시와 지오메트리의 생성과 로딩 외부 소스에서 메시와 지오메트리를 가져오는 방법과 Three.js의 내부 JSON 포맷을 사용해 지오메트리와 장면을 저장하는 방법을 알아본다. 이 장에서는 또한 OBJ와 DAE, STL, CTM, PLY 같은 파일 포맷에서 모델을 로드하는 방법을 설명한다.

9장, 애니메이션과 카메라 이동 장면을 살아있게 만드는 데 사용할 수 있는 다양한 형태의 애니메이션을 알아본다. Three.js와 함께 Tween.js 라이브러리를 사용하는 방법과 모피(morph) 타깃과 스켈레톤(skeleton) 애니메이션 모델로 작업하는 방법을 설명한다.

10장, 텍스처 로딩과 작업 4장에서 배운 물질을 확장해 텍스처에 대해 자세히 알아본다. 이 장에서는 사용 가능한 다양한 텍스처를 소개하고 어떻게 메시에 적용하는 방법을 제어하는 지 살펴본다. 또한 HTML5 video와 canvas 요소의 출력을 직접 텍스처의 입력으로 사용하는 방법을 알아본다.

11장, 사용자 정의 셰이더와 렌더링 후처리 Three.js로 렌더링된 장면에 후처리 효과를 적용하는 방법을 알아본다. 후처리로 렌더링된 장면에 블러(blur)나 틸트시프트(tiltshift), 세피아 (sepia) 같은 효과를 적용할 수 있다. 이 외에도 자신만의 후처리 효과와 사용자 정의 꼭지점 셰이더, 프레그먼트 셰이더를 만드는 방법을 알아본다.

12장, 장면에 물리 이론과 사운드 추가 Three.js 장면에 물리 이론을 추가하는 방법을 알아본다. 물리 이론으로 객체 사이의 충돌을 발견하거나 중력에 반응하게 만들고, 마찰을 적용할 수 있다. 이 장에서는 Physijs 물리 엔진을 사용하는 방법을 설명한다. 또한 Three.js 장면에 위치 오디오를 추가하는 방법을 알아본다.

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저자/역자 소개

지은이의 말

지난 몇 년간 브라우저는 복잡한 애플리케이션과 그래픽을 제공할 수 있는 더 강력한 플랫폼으로 성장해 왔다. 대부분의 최신 브라우저들은 웹지엘(WebGL)을 채택했다. 웹지엘로 브라우저에서 아름다운 2D 애플리케이션과 그래픽을 만들 수 있을 뿐만 아니라, GPU를 사용해 아름답고 성능 좋은 3D 애플리케이션까지 만들 수 있게 되었다.
하지만 웹지엘로 직접 프로그래밍하는 것은 매우 복잡하다. 웹지엘의 내부를 상세히 이해하고 복잡한 셰이더 언어를 배워야 한다. Three.js는 웹지엘의 기능을 아주 쉽게 사용할 수 있는 자바스크립트 API를 제공해 웹지엘을 배우지 않고도 아름다운 3D 그래픽을 만들 수 있게 해준다.
Three.js는 브라우저에서 직접 3D 장면을 만드는 데 사용할 수 있는 많은 기능과 API를 제공한다. 이 책에서 제공하는 대화형 예제와 샘플 코드를 통해 Three.js가 제공하는 다양한 API를 배울 수 있다.

지은이 소개

요스 디륵센(Jos Dirksen)

십 년 이상 소프트웨어 개발자 및 아키텍처로 일했다. 자바와 스칼라 같은 백엔드 기술부터, HTML5와 CSS, 자바스크립트 같은 프론트엔드 개발에 이르기까지 폭넓은 범위의 기술 개발에 많은 경험이 있다. 이 외에도, 정기적으로 컨퍼런스에서 연설하고 자신의 블로그에 새롭고 흥미로운 기술에 대해 쓰는 것을 좋아한다. 또한 새로운 기술을 실험하고 어떻게 하면 그 결과를 아름답게 시각화할 수 있는지에 관심이 많다. 연구 결과는 블로그(http://www.smartjava.org/)에서 확인할 수 있다.
현재 네덜란드 금융기관에서 컨설턴트로 일하고 있으며, 네덜란드의 대형 교육자료 출판사인 맘버그(Malmberg)에서 엔터프라이즈 아키텍처 역할도 수행했다. 그곳에서 1차, 2차, 그리고 직업 교육용 콘텐츠의 제작 및 출판을 위한 새로운 디지털 플랫폼을 만드는 데 도움을 주었다. 그전에는 필립스와 ASML 같은 민간기업에서 국방부 같은 공공기관에 이르기까지 다양한 분야에서 여러 역할을 수행했다.
이 책 외에도 Three.js의 가장 중요한 기능을 예제로 설명하는 『Three.js Essentials』와 예제를 기반으로 Three.js의 중요한 유스케이스를 커버하는 『Three.js Cookbook』이란 두 권의 책을 썼다.
프론트엔드 자바스크립트와 HTML5 기술 외에도, REST와 전통적인 웹 서비스 기반의 백엔드 서비스 개발에도 관심이 있다.

옮긴이의 말

Three.js는 웹지엘을 쉽게 사용할 수 있게 해 주는 자바스크립트 라이브러리다. 플러그인 없이 웹 브라우저만으로 동작하는 고품질의 3D 그래픽을 구현할 수 있게 해 주는 웹지엘 1.0 규격이 발표된 것이 2011년이지만 웹지엘이 제공해주는 무궁한 가능성에 비해 실제 구현이 많지 않은 것이 사실이다. 이는 직접 웹지엘 장면을 제작하기 위해서는 많은 작업과 3D 그래픽에 대한 이해가 필요하기 때문이 아닐까 싶다.
Three.js는 이런 작업을 쉽게 해 주는 강력한 프레임워크다. 책에서 제공하는 풍부한 예제를 따라 하다 보면 웹 브라우저만으로 이렇게 멋지고 화려한 3D 그래픽을 쉽게 제공할 수 있다는 사실에 놀라게 될 것이다.
이제 브라우저만 있으면 많은 작업들이 가능해졌다. 브라우저로 디바이스를 직접 제어하고 네이티브 애플리케이션에 버금가는 웹 애플리케이션 개발이 가능할 뿐 아니라, 화상통신이나 웹소켓 같은 다양한 통신 방법의 제공, 2D 캔버스 그래픽을 이용한 게임도 지원 가능하다. 다음 단계는 3D 그래픽이 될 것이다.

옮긴이 소개

류영선

소프트웨어 엔지니어로서 오랫동안 웹 브라우저와 웹 서버를 개발했다. 그 경험을 바탕으로 현재는 W3C 및 다양한 국제 표준화 단체에서 웹과 관련된 표준화 업무를 담당하고 있다. 최근에는 웹 기술을 PC에서 벗어나 모바일이나 DTV, 디지털 사이니지(Digital Signage), 웨어러블(Wearable), 오토모티브(Automotive) 등 다양한 IoT 디바이스에 접목하는 오픈 웹 플랫폼(Open Web Platform)에 관심을 가지고 관련 기술을 계속 연구 중이다. 또한 워크숍이나 세미나 강연 등을 통해 기술 전파에 힘쓰고 있다. 에이콘출판사에서 펴낸 『반응형 웹 디자인』(2012)과 『실전 예제로 배우는 반응형 웹 디자인』(2014), 『HTML5 웹소켓 프로그래밍』(2014), 『WebRTC 프로그래밍』(2015)을 번역했다.

목차

목차
  • 1 Three.js로 첫 번째 3D 장면 제작
    • Three.js 사용에 필요한 요구사항
    • 소스 코드 가져오기
      • 깃을 사용해 저장소 복제
      • 아카이브를 다운로드하고 추출
      • 예제 테스트
        • 대부분의 유닉스/맥 시스템에서 동작하는 파이썬 기반의 웹 서버
        • Node.js로 작업하는 경우의 npm 기반 웹 서버
        • 맥 또는 윈도우용 몽구스 포터블 버전
        • 파이어폭스와 크롬에서의 보안 설정 비활성화
    • HTML 스켈레톤 생성
    • 3D 객체의 렌더링과 표시
    • 물질과 광원, 그림자 추가
    • 애니메이션으로 장면 개선
      • requestAnimationFrame 소개
      • 정육면체 애니메이션
      • 공 바운싱
    • dat.GUI로 실험을 쉽게 만든다
    • 브라우저 크기 변경에 따라 자동으로 결과물의 크기 조정
    • 요약

  • 2 Three.js 장면의 기본 구성요소
    • 장면 작성
      • 장면의 기본 기능
      • 장면에 안개 추가
      • overrideMaterial 속성 사용
    • 지오메트리와 메시
      • 지오메트리의 속성과 함수
      • 메시용 함수와 속성
    • 두 가지 카메라의 사용
      • 직교카메라 대 원근카메라
      • 특정 지점을 바라보기
    • 요약

  • 3 Three.js에서 사용할 수 있는 다양한 광원
    • Three.js가 제공하는 다양한 빛
    • 기본 광원
      • THREE.AmbientLight
        • THREE.Color 객체 사용
      • THREE.PointLight
      • THREE.SpotLight
      • THREE.DirectionalLight
    • 특수 광원
      • THREE.HemisphereLight
      • THREE.AreaLight
      • LensFlare
    • 요약

  • 4 Three.js 물질로 작업
    • 물질의 공통 속성
      • 기본 속성
      • 브렌딩 속성
      • 고급 속성
    • 간단한 메시부터 시작
      • THREE.MeshBasicMaterial
      • THREE.MeshDepthMaterial
      • 물질의 결합
      • THREE.MeshNormalMaterial
      • THREE.MeshFaceMaterial
    • 고급 물질
      • THREE.MeshLambertMaterial
      • THREE.MeshPhongMaterial
      • THREE.ShaderMaterial로 자신만의 셰이더 제작
    • 라인 지오메트리에서 사용할 수 있는 물질
      • THREE.LineBasicMaterial
      • THREE.LineDashedMaterial
    • 요약

  • 5 지오메트리로 작업
    • Three.js가 제공하는 기본 지오메트리
      • 2D 지오메트리
        • THREE.PlaneGeometry
        • THREE.CircleGeometry
        • THREE.RingGeometry
        • THREE.ShapeGeometry
      • 3D 지오메트리
        • THREE.BoxGeometry
        • THREE.SphereGeometry
        • THREE.CylinderGeometry
        • THREE.TorusGeometry
        • THREE.TorusKnotGeometry
        • THREE.PolyhedronGeometry
    • 요약

  • 6 고급 지오메트리와 이항 연산
    • THREE.ConvexGeometry
    • THREE.LatheGeometry
      • 압출로 지오메트리 생성
        • THREE.ExtrudeGeometry
        • THREE.TubeGeometry
        • SVG에서 압출
        • THREE.ParmametricGeometry
    • 3D 텍스트 생성
      • 텍스트 렌더링
      • 사용자 정의 폰트 추가
    • 이항 연산으로 메시 결합
      • subtract 함수
      • intersect 함수
      • union 함수
    • 요약

  • 7 파티클과 스프라이트, 포인트 클라우드
    • 파티클의 이해
    • 파티클과 THREE.PointCloud, THREE.PointCloudMaterial
    • HTML5 캔버스로 파티클에 스타일 주기
      • HTML5 캔버스를 THREE.CanvasRenderer와 함께 사용
      • HTML5 캔버스를 WebGLRenderer와 함께 사용
    • 텍스처로 파티클에 스타일 주기
    • 스프라이트 맵으로 작업
    • 고급 지오메트리에서 THREE.PointCloud 제작
    • 요약

  • 8 고급 메시와 지오메트리의 생성과 로딩
    • 지오메트리의 그룹화와 병합
      • 객체의 그룹화
    • 여러 메시를 병합해 하나의 메시 생성
    • 외부 자원에서 지오메트리 로딩
    • Thee.js JSON 포맷으로 저장하고 로딩
      • THREE.Mesh의 저장과 로딩
      • 장면의 저장과 로딩
    • 블렌더로 작업
    • 블렌더에 Three.js 익스포터 설치
      • 블렌더에서 모델을 로딩하고 내보내기
    • 3D 파일 포맷에서 가져오기
      • OBJ와 MTL 포맷
      • 콜라다 모델의 로드
      • STL과 CTM, VTK, AWD, Assimp, VRML, 바빌론 모델 로딩
      • 단백질 데이터 은행에서 가져온 단백질 구조 표시
      • PLY 모델로 파티클 시스템 제작
    • 요약

  • 9 애니메이션과 카메라 이동
    • 기본 애니메이션
      • 간단한 애니메이션
      • 객체 선택
      • Tween.js를 이용한 애니메이션
    • 카메라를 이용한 작업
      • TrackballControls
      • FlyControls
      • RollControls
      • FirstPersonControls
      • OrbitControl
    • 모핑과 스켈레탈 애니메이션
      • 모프 타깃으로 애니메이션
        • MorphAnimMesh를 이용한 애니메이션
        • morphTargetInfluence 속성으로 애니메이션 생성
      • 뼈대와 스키닝을 이용한 애니메이션
    • 외부 모델을 사용해 애니메이션 생성
      • 블렌더로 뼈대 애니메이션 생성
      • 콜라다 모델에서 애니메이션 로딩
      • 퀘이크 모델에서 애니메이션 로드
    • 요약

  • 10 텍스처 로딩과 작업
    • 물질에서 텍스처 사용
      • 텍스처를 로딩하고 메시에 적용
      • 범프 맵을 사용해 주름 생성
      • 법선 맵으로 더 세밀한 범프와 주름 생성
      • 라이트 맵으로 페이크 그림자 생성
      • 환경 맵으로 페이크 반영 생성
      • 스페큘라 맵
    • 고급 텍스처 사용
      • 사용자 정의 UV 매핑
      • 래핑 반복
      • 캔버스에 렌더링하고 이를 텍스처로 사용
        • 캔버스를 텍스처로 사용
        • 캔버스를 범프 맵으로 사용
      • 비디오의 출력을 텍스처로 사용
    • 요약

  • 11 사용자 정의 셰이더와 렌더링 후처리
    • 후처리를 위한 Three.js 설정
      • THREE.EffectComposer
        • 후처리를 위한 THREE.EffectComposer 설정
        • render 루프 업데이트
    • 후처리 패스
      • 간단한 후처리 패스
        • THREE.FilePass를 사용해 TV 효과 생성
        • THREE.BloomPass로 장면에 블룸 효과 추가
        • 장면을 점의 집합으로 출력
        • 동일 화면의 여러 렌더러의 결과 보기
      • 마스크를 사용한 고급 EffectComposer 흐름
      • THREE.ShaderPass로 사용자 정의 효과 주기
        • 간단한 셰이더
        • 블러링 셰이더
        • 고급 셰이더
    • 사용자 정의 후처리 셰이더 생성
      • 사용자 정의 그레이스케일 셰이더
      • 사용자 정의 비트 셰이더 생성
    • 요약

  • 12 장면에 물리 이론과 사운드 추가
    • 기본 Three.js 장면 제작
    • 물질 속성
    • 기본 지원 형상
    • 제약조건을 사용해 객체의 움직임 제한
      • PointConstraint를 사용해 두 지점 사이의 움직임 제한
      • HingeConstraint로 문 같은 제약조건 생성
      • SliderConstraint로 움직임을 단일 축으로 제한
      • ConeTwistConstraint로 구상관절 같은 제약조건 생성
      • DOFConstraint로 상세한 제어 생성
      • 장면에 사운드 추가
    • 요약

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에이콘출판사에 관심을 가져 주셔서 고맙습니다. 도서의 오탈자 정보를 알려주시면 다음 개정판 인쇄 시 반영하겠습니다.

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