프레임 렌더링

프레임 렌더링 ( Frame Rendering )

프레임 렌더링은 컴퓨터 그래픽스에서 한 장의 화면 ( 프레임 , Frame ) 을 그리는 과정을 말한다.

Unity 나 게임 엔진에서 매우 중요한 개념이다.

프레임은 게임에서 1장의 화면 이미지이다.

영화처럼 초당 몇 장의 화면이 바뀌느냐로 FPS ( Frame Per Second ) 가 결정된다.

60 FPS 는 1초에 60장의 화면이 렌더링 된다.

 

프레임의 정의

프레임의 정의에 대해서는 위의 페이지에 정리해두었다.

 

 

렌더링 ( Rendering )

렌더링은 3D 데이터 ( 모델 , 조명 , 텍스처 등 )를 카메라 시점에서 2D 이미지로 변환하는 과정이다.

GPU ( Graphics Processing Unit ) 가 수행하며 , 다음 단계를 거친다.

1. Scene 구성 : 오브젝트 , 메쉬 , 라이트 , 카메라 배치
2. 변환 ( Transform ) : 오브젝트의 위치 / 회전 / 크기를 계산
3. 투영 ( Projection ) : 3D 공간을 2D 화면에 투사
4. 셰이딩 ( Shading ) : 조명 , 색상 , 텍스처 계산
5. 출력 ( Output ) : 최종 이미지를 화면 ( 모니터 ) 에 표시

 

 

프레임 렌더링 과정 ( Unity 기준 )

Unity 에서는 한 프레임이 다음 순서로 처리된다.

단계	설명
1. Input 처리	키보드 / 마우스 입력 감지
2. Update( )	오브젝트 이동 , 애니메이션 로직 실행
3. Physics Update ( FixedUpdate )	물리 연산 계산
4. Camera Rendering	카메라 시점에서 장면 렌더링
5. Draw Call	GPU 가 화면을 그린다
6. Present Frame	완성된 이미지가 모니터에 표시된다

• 한 프레임이 화면에 그려질 때마다 입력 → 연산 → 렌더링 → 출력 순으로 동작한다.

 

 

FPS 와 성능 관계

렌더링 속도가 느리면 FPS 가 떨어진다

GPU 가 한 프레임을 그리는 데 0.05 초가 걸리면 FPS 는 약 20 FPS 밖에 안된다.

그래서 최적화를 위해 렌더링 부하를 줄이는 기법 ( 오브젝트 풀링 , LOD , 배칭 , 카메라 클리핑 등 ) 을 사용한다.

 

 

 

정리

프레임 렌더링 = 한 장의 화면을 그리는 과정

CPU 와 GPU 가 협력해 게임 로직 → 그래픽 계산 → 화면 출력까지 수행하는 전체 흐름이다.