Random scan & Raster scan

이번 포스트에서는 컴퓨터 그래픽스(Computer Graphics) 중의 Random scan displays와 Raster scan displays 기술에 대해서 다뤄보겠습니다.

Random scan displays

랜덤 스캔 디스플레이 (Random Scan Display)는 아날로그 방식으로 출력하는 방식입니다. 랜덤 스캔 디스플레이에서 전자 빔은 화면에 그림을 표시하거나 그려야하는 화면 영역만 향합니다. 한 번에 한 줄씩 그림을 표시하므로 벡터 표시(Vector Display)라고도 부릅니다. 또한 그림을 그리거나 화면에 표시하기 위해 시스템은 일련의 명령을 거쳐 차례대로로 그려나가는 특징이 있으며, 특별히 정해진 순서가 없으며 선을 새로 고칠 수가 있습니다.

Random Scan Displays

Raster Scan Displays

래스터 스캔 디스플레이 (Raster Scan Displays)는 그래픽을 먼저 픽셀(pixel) 기반의 bit-map형태의 패턴으로 저장한 다음에 모니터에 출력하는 방식입니다. 이 방식에서 전자 빔은 화면을 가로 지르며 위에서 아래로 이동하여 그림을 그립니다. 그림을 그리는 순서는 다음 과 같습니다.

1. 첫 라인의 왼쪽부터 오른쪽 끝까지 스캔을 한다. 그때의 라인은 스캔라인(scan line)이라고 한다.
2. 라인 스캔이 끝나면 전자 빔은 다시 다음 라인의 가장 왼쪽으로 돌아간다. 이 동작은 수평 귀선(Horizontal restrace)이라고 한다.
3. 모든 라인 스캔이 다 마치면(특정 프레임을 다 스캔하면) 전자 빔은 화면 왼쪽 상단 모서리로 돌아가 다른 프레임으로 이동한다. 이 동작은 수직 귀선(Vertical retrace)이라고 한다.

Raster scan

이런 방식으로 형성된 이미지는 래스터 이미지(Raster Image)라고 부릅니다. 해당 이미지의 품질은 픽셀의 수에 의해 결정됩니다. 즉 픽셀이 많을수록 해상도가 높아진다는 것입니다. 실제 고품질 래스터 그래픽 시스템의 프레임 버퍼에는 픽셀 당 24비트를 포함하고 있습니다. 우리는 이러한 시스템을 풀 컬러(Full Color) 또는 트루 컬러(True Color) 시스템이라고 부릅니다. 또한 래스터 스캔 디스플레이의 리프레시(Refresh)는 초당 60~80프레임의 속도로 실행됩니다.

Raster Scan Displays

마지막으로 래스터 스캔(Raster Scan)과 랜덤 스캔 (Random Scan)의 차이점을 정리하자면 다음 표과 같습니다.

Raster Scan	Random Scan
전체 화면에서 그리기 ⭕️	전체 화면에서 그리기 ❌
다양한 색 표현 ⭕️	다양한 색 표현 ❌
사실주의 ⭕️	사실주의 ❌
더 많은 메모리 소모	메모리 절약 가능
유연성 ⭕️ (새로운 기술 지원 가능)	유연성 ❌ (새로운 기술 지원 불가)
확대하면 퀄리티 🔻	확대해도 퀄리티 🔺
JPG, GIF, BMP, TIF	AI, EPS, PDF, SVG

[그림 자료 출처: Introduction to Computer Graphics, Foley]