Three.js와 현황 및 미래 전망 | 매거진에 참여하세요

Three.js는 WebGL을 기반으로 한 JavaScript 라이브러리입니다.

웹 브라우저에서 3D 그래픽스를 쉽게 렌더링할 수 있도록 도와주는 도구인데요.

웹 기술이 발전하면서, 이를 활용해서 개발자는 복잡한 3D 환경을 브라우저에서 구현할 수 있으며,

게임, 시뮬레이션, 데이터 시각화, 인터랙티브한 웹 애플리케이션 등 다양한 분야에서 활용됩니다.

요근래 VR/XR에 대한 기술적인 발전 및 상용화가 있다보니 , three.js에 대한 관심도 또한 증가하는 것 같습니다.

1. 기본 개념- WEBGL을 더 편하게

Three.js는 WebGL을 추상화하여, 3D 그래픽스를 구현할 때 필요한 복잡한 설정이나 코드 작성을 크게 줄여주는 라이브러리입니다.

WebGL은 브라우저에서 3D 그래픽스를 렌더링하는 저수준 API이기 때문에, 이를 직접 사용하려면 상대적으로 복잡한 코드와 이해가 필요합니다.

Three.js는 이러한 WebGL의 복잡성을 해결하 고, 훨씬 직관적이고 쉽게 3D 그래픽스를 다룰 수 있게 만들어줍니다.

2. Three.js의 주 구성 요소

Three.js를 사용하여 3D 그래픽스를 구현할 때 주로 다루게 되는 기본 요소들은 다음과 같습니다:

• 1) Scene (장면)

• 3D 객체들이 위치하고 상호작용하는 공간을 정의합니다. 이 공간에서 카메라는 객체를 바라보며, 조명, 그림자 등 다양한 요소들이 설정됩니다.

• 2) Camera (카메라)

• 3D 장면을 렌더링할 때의 시점을 결정하는 중요한 요소입니다. 카메라는 장면에서 무엇을 볼지를 정의하며, 일반적으로 PerspectiveCamera(원근 카메라)나

• OrthographicCamera(직교 카메라)가 사용됩니다.

• 3) Mesh (메시):

• 3D 객체의 실제 모델을 나타내는 요소입니다. 메시에는 두 가지 주요 속성이 있습니다:

• Geometry: 3D 형상이나 모양 (예: 정육면체, 구, 평면 등).

  • Material: 3D 모델의 표면을 어떻게 렌더링할지를 결정하는 속성 (예: 색상, 텍스처, 반사 등).

• 4) Light (조명)

• 3D 장면에서 조명은 중요한 역할을 합니다.

• 조명의 종류에는 AmbientLight(전체적인 조명), PointLight(특정 지점에서 나오는 빛), DirectionalLight(특정 방향에서 오는 빛) 등 다양한 종류가 있습니다.

• 5) Renderer (렌더러)

• WebGLRenderer가 기본적으로 제공되며, 이 객체는 실제로 장면을 렌더링하고, 그 결과를 HTML5 캔버스에 출력합니다.

• 다른 렌더러로는 CSS3DRenderer나 SVGRenderer도 있을 수 있지만, 대부분의 경우 WebGLRenderer를 사용합니다.

3. 주요 특징

• 1) 크로스 플랫폼

• Three.js는 웹 브라우저에서 실행되므로, 사용자는 별도의 설치 없이 크로스 플랫폼 환경에서 3D 콘텐츠를 볼 수 있습니다.

• 이는 데스크탑, 모바일, 태블릿 등 다양한 디바이스에서 3D 콘텐츠를 제공할 수 있게 만듭니다.

• 2) 쉬운 학습 곡선

• Three.js는 많은 복잡한 설정을 자동으로 처리하고, 간단한 API를 제공하여 개발자가 빠르게 3D 환경을 구축할 수 있게 합니다.

• 또한, 튜토리얼과 문서가 잘 갖춰져 있어 학습이 비교적 수월합니다.

• 3) 강력한 확장성

• Three.js는 다양한 기능을 추가할 수 있도록 설계되었습니다.

• 예를 들어, Shaders나 Post-processing을 통해 고급 그래픽 효과를 구현할 수 있습니다.

• 또, physics(물리 엔진)나 AI(인공지능), VR/ AR(가상 현실/ 증강 현실)과 같은 외부 라이브러리와 결합해 사용할 수 있습니다.

• 4) 3D 애니메이션

• Three.js는 애니메이션 기능도 지원하여, 키프레임 애니메이션, 스켈레탈 애니메이션, 혼합 애니메이션 등을 구현할 수 있습니다.

• 이를 통해, 3D 모델에 움직임을 추가하고, 인터랙티브한 환경을 만들 수 있습니다.

4. 활용 예시

• 1) 웹 게임

• Three.js를 사용해 간단한 3D 게임을 웹 브라우저에서 직접 실행할 수 있습니다.

• 예를 들어, 모바일 게임이나 브라우저 기반 게임에 Three.js를 활용하여 3D 씬과 객체를 렌더링할 수 있습니다.

• 2) 데이터 시각화

• Three.js는 복잡한 데이터셋을 3D 형식으로 시각화하는 데 매우 유용합니다. 예를 들어, 대규모 데이터 시각화, 금융 데이터 분석, 지리 정보 시스템(GIS) 등에서 사용됩니다.

• 3) 인터랙티브 웹 애플리케이션

• Three.js는 사용자와의 상호작용을 처리할 수 있어, 예를 들어 3D 모델을 웹에서 회전시키거나 확대/축소할 수 있는 인터페이스를 만들 수 있습니다.

• 이를 통해 제품 시뮬레이션, 가상 쇼룸, 교육적인 3D 경험 등을 제공합니다.

• 4) 메타버스/VR/AR

• Three.js는 WebXR API와 통합되어, 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR) 환경을 구축하는 데 사용될 수 있습니다.

• 이를 통해 웹에서 바로 VR/AR 콘텐츠를 경험할 수 있는 가능성을 제공합니다.

"A-Frame" VR 웹 게임

A-Frame은 Three.js 위에 구축된 VR(가상 현실) 프레임워크로, VR 웹 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있게 도와줍니다.

많은 VR 게임과 앱들이 Three.js와 A-Frame을 기반으로 개발되었습니다.

• "Hello WebVR": A-Frame의 예시 중 하나로, 간단한 VR 환경을 브라우저에서 바로 구현할 수 있습니다.

• 이 앱은 Three.js와 WebVR을 결합해 간단한 3D 환경을 제공하며, VR 헤드셋 없이도 데스크탑이나 모바일 기기에서 3D 콘텐츠를 체험할 수 있습니다.

"Google Earth VR"

Google Earth VR은 Google Earth의 VR 버전으로, Three.js 기반의 기술을 활용하여 가상 세계를 탐험할 수 있는 웹 기반의 플랫폼입니다.

사용자들은 실제 지구를 3D로 탐험하고, 특정 지역에 대한 정보를 시각적으로 제공받으며 다양한 인터랙션을 통해 3D 맵을 탐색할 수 있습니다.

VR 모드에서는 몰입감 있는 환경을 제공하며, 사용자는 브라우저만으로 Google Earth의 가상 탐험을 즐길 수 있습니다.

5. 장점과 단점

장점

• Three.js는 웹 환경에서 3D 콘텐츠를 쉽게 구현할 수 있습니다.

• 추가적인 플러그인이나 소프트웨어 설치 없이 브라우저에서 바로 실행되기 때문에 사용자 접근성이 뛰어납니다.

• Three.js는 오픈 소스 프로젝트로, 전 세계적인 개발자 커뮤니티가 활발하게 기여하고 있습니다.

• 공식 문서와 함께 다양한 튜토리얼, 예제, 라이브러리들이 존재해, 초보자부터 고급 개발자까지 학습에 용이합니다.

• Three.js는 다양한 최적화 기법을 제공하여, 웹 브라우저에서 3D 그래픽스를 효과적으로 렌더링할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 텍스처 압축, 오프스크린 렌더링 등을 지원합니다.

단점

• 간단한 프로젝트에서는 매우 유용하지만, 복잡한 3D 환경이나 대규모 프로젝트에서는 성능 이슈나 코드 관리에 어려움이 있을 수 있습니다.

• 다양한 디바이스에서 성능 차이가 나기 때문에, 최적화가 필요하고, 모바일 기기에서 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

6. Three.js의 현재 사용빈도

1) WebXR 지원 및 AR/VR의 확장

최근 WebXR API가 Three.js와 통합되면서, VR 및 AR 환경을 쉽게 구현할 수 있는 가능성이 열렸습니다.

이러한 발전은 Three.js가 가상 현실(VR) 및 증강 현실(AR) 분야에서도 점차 중요한 역할을 하게 만들 것입니다.

예를 들어, 메타버스와 관련된 기술들이 계속해서 성장하고 있는 가운데, Three.js는 그 핵심적인 기술로 자리 잡을 수 있습니다.

2) 커뮤니티와 GitHub 활동

Three.js의 GitHub 활동은 매우 활발합니다.

현재 Three.js의 GitHub 리포지토리는 90,000개 이상의 스타(star)와 수많은 기여자들이 참여하고 있는 프로젝트입니다.

이만큼 활발한 커뮤니티는 Three.js가 지속적으로 발전하고 있다는 중요한 지표로 볼 수 있습니다.

특히, Three.js의 커뮤니티는 다양한 튜토리얼, 예제 코드, 라이브러리 확장 등을 제공하면서 생태계를 확장하고 있습니다.

GitHub에서의 기여자는 단순히 버그 수정을 넘어서 새로운 기능을 추가하거나, 예술적 요소와 결합된 창의적인 프로젝트를 공유합니다.

이러한 생태계는 Three.js가 끊임없이 혁신적이고 다양성을 인정받을 수 있는 토대를 제공합니다.

3) 사용자 수와 채택률

Three.js는 다양한 산업군에서 사용되고 있습니다. 예를 들어, eCommerce에서는 제품 시뮬레이션을 위해,

엔터프라이즈 솔루션에서는 데이터 시각화와 대시보드 개발을 위해 사용됩니다. 또한, 게임 개발자, 아티스트, 교육 분야에서도 적극적으로 활용되고 있습니다.

웹 애플리케이션에서 3D 요소의 중요성이 점점 커짐에 따라, Three.js의 채택률은 증가할 것으로 예상됩니다.

실제로 많은 스타트업과 대기업들이 Three.js를 기반으로 한 혁신적인 웹 애플리케이션을 출시하고 있으며, 특히 크리에이티브 산업에서는 Three.js가 필수 도구로 자리 잡아가고 있습니다.

4) 유튜버들의 전망

YouTube에서는 Three.js를 다룬 수많은 튜토리얼과 리뷰가 올라옵니다.

유명 유튜버들, 예를 들어 "The Coding Train"의 Daniel Shiffman이나 "Bruno Simon" 같은 인물들은 Three.js에 대한 깊이 있는 분석과 실습을 제공하고 있습니다.

이들은 Three.js의 미래를 매우 밝게 보고 있으며, 기술의 발전을 이어가면서도 학습 자원과 자료들이 많아져 향후 더 많은 개발자들이 Three.js를 배우고 활용할 것이라고 예상하고 있습니다.

Daniel Shiffman은 주로 Three.js의 기초부터 고급 기능까지 폭넓게 다루며, 학습에 친숙한 접근법을 제시하고 있습니다.

그는 Three.js를 사용한 인터랙티브한 프로젝트들을 만들어가며, 이를 통해 개발자들이 직관적으로 3D 그래픽스를 이해하고 구현할 수 있도록 돕고 있습니다.

Bruno Simon은 Three.js를 활용해 매우 창의적이고 복잡한 웹 3D 애니메이션을 만들어내고 있으며, 이를 통해 Three.js가 가진 예술적 가능성을 극대화하는 방법을 제시하고 있습니다.

이들이 제시하는 미래 전망에 따르면, Three.js는 계속해서 웹 기술에서 중요한 위치를 차지할 것이며, 다양한 산업군에서 3D 웹 애플리케이션 개발이 활발히 이루어질 것입니다. 또한, 새로운 WebGPU API와의 통합이 이루어지면, 더 많은 성능 최적화가 가능해져 대규모 3D 콘텐츠를 더 원활하게 다룰 수 있을 것으로 예상됩니다.

5) 기업의 활용

Three.js는 많은 기업들에서 채택하고 있는 기술입니다.

특히 eCommerce, 게임, 교육, 데이터 시각화 등에서 활발히 사용되고 있습니다.

이와 관련하여 IKEA, Nike, Audi 등 글로벌 기업들이 Three.js를 활용한 혁신적인 웹 3D 경험을 제공하고 있습니다.

기업들은 Three.js를 통해 몰입감 있는 사용자 경험을 제공할 수 있으며, 고객의 참여도와 만족도를 높이는 데 큰 도움을 주고 있습니다.

또한, Three.js는 SEO(검색엔진 최적화)에 유리한 특성을 가지고 있어, 대규모 웹 애플리케이션을 구동하면서도 성능을 최적화할 수 있는 장점이 있습니다.

7. 대체제

1) Babylon.js

Babylon.js는 Three.js와 매우 유사한 기능을 제공하는 또 다른 강력한 3D JavaScript 엔진입니다.

특히 게임 개발과 인터랙티브한 3D 콘텐츠에 최적화되어 있으며, 높은 성능과 다양한 기능을 갖추고 있습니다.

2) PlayCanvas

PlayCanvas는 웹에서 3D 콘텐츠를 빠르게 만들 수 있는 게임 엔진입니다.

특히 브라우저 기반의 게임 개발에 최적화되어 있으며, 3D 콘텐츠를 위한 다양한 툴과 기능을 제공합니다.

3) A-Frame

A-Frame은 WebVR을 위한 프레임워크로, 주로 가상 현실(VR) 애플리케이션을 웹에서 쉽게 만들 수 있도록 도와줍니다.

Three.js 위에 구축되어 있으며, 3D 장면을 구성하는 데 필요한 복잡한 작업을 단순화합니다.

4) Unity WebGL

Unity는 게임 개발의 가장 유명한 엔진 중 하나이며, Unity WebGL 빌드를 통해 웹 브라우저에서 Unity 게임을 실행할 수 있습니다.

Unity는 매우 강력한 3D 엔진으로, 고급 그래픽스와 복잡한 게임 로직을 처리할 수 있습니다.