개념 한 쪽
컴퓨터 그래픽과 CAD 모델링에 필요한 기초 수학은 디스플레이와 입력·출력 장치의 동작 원리, 데이터 구조, 좌표 변환 개념을 바탕으로 한다고 정리한다.
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출제기준 단원 「기초 수학」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수치 입력 장치 판별 | 1 | 다이얼 방식 수치 입력 장치 명칭을 고르기 |
| 출력 방식 구분 | 1 | 펜 플로터와 기타 출력장치의 데이터 구조 차이를 구분하기 |
| VR·장치 관련성 판정 | 1 | 가상현실 구축 요소와 직접 관련 없는 기술을 가리기 |
입력 장치의 기능은 역할별로 구분된다. 수치 입력을 다이얼 방식으로 수행하는 장치는 VALUATOR라 한다. 위치 선택을 맡는 장치는 LOCATOR이며, 키를 눌러 입력하는 장치는 KEYBOARD라 한다. BUTTON은 단순 온·오프 신호를 내는 장치로 연속 수치 입력 기능을 제공하지 못한다.
그래픽 출력장치는 데이터 구조에 따라 래스터 방식과 벡터 방식으로 나뉜다. 래스터 방식은 픽셀 단위로 이미지를 구성하며 레이저 프린터나 정전 플로터, 하드카피 유니트가 주로 이 방식을 사용한다. 벡터 방식은 선과 좌표 정보로 이미지를 구성하는 방식이며 펜 플로터가 대표적이다.
디스플레이의 기본 구성 단위는 픽셀(pixel)이다. 픽셀은 화면을 구성하는 가장 작은 점으로, 해상도는 픽셀 배열의 밀도로 결정된다. 또한 칼라 디스플레이를 구현하려면 RGB 3원색 각각을 제어할 수 있는 최소한의 비트 플레인이 필요하므로 최소 3개의 비트 플레인이 요구된다.
디스플레이 기술별 특징을 이해해야 특정 설명의 옳고 그름을 판단할 수 있다. 예컨대 플라즈마 디스플레이(PDP)는 평면이며 자기발광으로 응답 속도가 빠르고 대형화에 유리하므로 '대화면 표시가 어렵다'는 서술은 PDP의 일반적 특성과 어긋난다.
그래픽 파이프라인의 최적화 기법도 구분해야 한다. LOD는 관찰자와의 거리나 움직임에 따라 물체의 세밀도 수준을 조절하여 처리 부하를 줄이는 기법으로, 멀리 있는 객체의 표현을 간략화하는 방식이라 이해한다. 반면 시야 밖의 물체를 제거하는 것은 커팅(culling) 기술로 LOD와 구분된다.
입력·출력 장치의 구성 요소는 작동 원리로 판별한다. 예를 들어 감열 방식 플로터는 열로 종이나 리본에 이미지를 전사하므로 프린터 헤드, 평면 종이, 왁스형 리본 등이 구성 요소에 해당하며 액체잉크토너는 구성 요소가 아니다.
밸류에이터(VALUATOR)를 묻는 문제에서는 '수치 입력'과 '다이얼 방식' 키워드를 찾는 것으로 빠르게 정답을 고른다. 펜 플로터와 레이저 프린터를 구분할 때는 '펜=벡터, 프린터=래스터' 규칙을 적용한다. 칼라 표현 최소 비트 플레인은 RGB 3채널을 고려하여 3으로 판단한다.
한정된 범위 내에서 수치가 입력되도록 만들어진 장비로서 스칼라 량을 다이알 방식에 의해 회전변위를 수치로 표현하여 입력되는 장치는?
정답 ② · 문항은 다이얼 방식으로 회전 변위를 수치로 입력하는 장치가 무엇인지 묻고 있다. VALUATOR는 회전 다이얼 등을 통해 스칼라 양의 값을 연속적으로 입력하는 장치로서 수치 입력용에 해당한다.
수치 입력용 다이얼 장치는 VALUATOR이며, 위치 선택은 LOCATOR, 키 입력은 KEYBOARD가 담당한다.
다음중 컴퓨터 그래픽 하드웨어 출력장치의 일종인 감열식(thermal) 플로터를 구성하는 부품에 해당되지 않는 것은?
정답 ① · 문항은 감열식(thermal) 플로터를 구성하는 부품이 아닌 것을 고르는 문제이다. 감열식 또는 열전사 방식 플로터는 열로 잉크를 전사하는 구조이므로 프린터 헤드, 평면용지, 왁스형 리본 등 열전사용 소모품이 필요하다.
감열식 플로터는 열을 이용해 잉크를 용지나 리본에 전사하므로 액체잉크토너를 사용하지 않는다.
다음 중 가상현실(virtual reality)의 구축환경과 직접적으로 관련이 없는 것은?
정답 ④ · 문항은 가상현실 구축환경과 직접 관련이 없는 기술을 고르라는 문제이다. 가상현실 환경 구성에는 시각적 투영이나 빠른 3D 렌더링, 위치·동작 입력을 감지하는 센서 등 사용자 상호작용과 렌더링 기술들이 필요하다.
가상현실 구축환경은 사용자와의 상호작용 및 시각적 구현과 관련되나, 레이저 프린터 내부 회로의 마이크로 프로세스화는 인쇄장치의 부품 기술로 직접적인 관련이 없다.
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