실시간 게임 엔진의 원리와 설계
프레임 루프부터 렌더링·물리까지 한눈에 이해하기 (씬 그래프, 컴포넌트, 프리페치)
지식이야기
2026년 02월 01일 출간
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- eBook 상품 정보
- AI(생성형) 활용 제작 도서
- 파일 정보 ePUB (0.52MB)
- ISBN 9791175477421
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작품소개
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실시간 게임 엔진의 원리와 설계는 게임 엔진을 처음 배우는 독자를 위해, 엔진이 어떤 구성 요소로 이루어져 있고 프레임 단위로 어떻게 동작하는지에 초점을 맞춘 기초 안내서입니다. 특정 엔진의 사용법이나 개인적인 개발 경험을 앞세우기보다, 실시간 엔진이 공통적으로 가지는 구조와 설계 원리를 개념 중심으로 정리합니다.
이 책은 엔진을 하나의 거대한 프로그램으로 바라보는 관점에서 출발합니다. 게임 루프와 시간 관리, 씬 표현과 객체 모델, 렌더링 파이프라인, 리소스와 메모리 관리, 물리와 충돌, 애니메이션, 오디오와 입력 처리까지 실시간 상호작용을 구성하는 핵심 시스템을 순서대로 다룹니다. 각 장은 용어 나열이나 요약본 형태가 아니라, 왜 이런 구성 방식이 필요하며 서로 어떤 의존 관계로 연결되는지 이해하도록 돕는 방식으로 설명됩니다.
또한 구현 세부나 고급 최적화 기법을 과도하게 다루지 않고, 엔진 설계를 이해하는 데 필요한 최소한의 원칙과 흐름을 유지합니다. 독자는 기능 목록을 외우는 대신, 시스템 간 경계와 책임, 데이터가 이동하는 경로, 프레임 예산과 품질 목표가 설계에 미치는 영향을 자연스럽게 파악할 수 있습니다.
책의 마지막은 디버깅, 로깅, 프로파일링을 통해 엔진을 관찰하고 문제를 확인하는 기본 태도와 도구적 사고를 다룹니다. 이를 통해 독자는 실시간 게임 엔진을 구성하는 요소를 개별 지식으로 흩뜨리지 않고, 하나의 일관된 실행 모델과 설계 구조로 묶어 이해할 수 있게 됩니다.
*생성형 인공지능을 활용하여 제작하고 편집 과정을 거쳤습니다. 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
이 책은 엔진을 하나의 거대한 프로그램으로 바라보는 관점에서 출발합니다. 게임 루프와 시간 관리, 씬 표현과 객체 모델, 렌더링 파이프라인, 리소스와 메모리 관리, 물리와 충돌, 애니메이션, 오디오와 입력 처리까지 실시간 상호작용을 구성하는 핵심 시스템을 순서대로 다룹니다. 각 장은 용어 나열이나 요약본 형태가 아니라, 왜 이런 구성 방식이 필요하며 서로 어떤 의존 관계로 연결되는지 이해하도록 돕는 방식으로 설명됩니다.
또한 구현 세부나 고급 최적화 기법을 과도하게 다루지 않고, 엔진 설계를 이해하는 데 필요한 최소한의 원칙과 흐름을 유지합니다. 독자는 기능 목록을 외우는 대신, 시스템 간 경계와 책임, 데이터가 이동하는 경로, 프레임 예산과 품질 목표가 설계에 미치는 영향을 자연스럽게 파악할 수 있습니다.
책의 마지막은 디버깅, 로깅, 프로파일링을 통해 엔진을 관찰하고 문제를 확인하는 기본 태도와 도구적 사고를 다룹니다. 이를 통해 독자는 실시간 게임 엔진을 구성하는 요소를 개별 지식으로 흩뜨리지 않고, 하나의 일관된 실행 모델과 설계 구조로 묶어 이해할 수 있게 됩니다.
*생성형 인공지능을 활용하여 제작하고 편집 과정을 거쳤습니다. 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
1장 실시간 게임 엔진의 범위와 목표
실시간성의 의미와 제약
엔진과 게임 로직의 경계
프레임 기반 실행 모델
결정성, 재현성, 비결정성
플랫폼 의존성과 추상화
성능 지표와 품질 지표
데이터 중심 설계 개요
2장 엔진 아키텍처의 큰 구조
모듈과 계층의 역할
엔진 서브시스템 구성 방식
의존성 관리와 인터페이스
런타임과 툴 체인의 구분
엔진 설정과 런타임 파라미터
확장 포인트와 플러그인 개념
빌드 구성과 배포 단위
3장 게임 루프와 시간 관리
업데이트와 렌더 분리 모델
고정 시간 스텝과 가변 시간 스텝
프레임 타이밍과 지터
델타 타임의 전파 방식
시뮬레이션 순서와 안정성
일시정지와 시간 스케일
서브스텝의 개념과 목적
4장 씬 표현과 객체 모델
씬 그래프의 기본 아이디어
엔티티와 컴포넌트의 역할
트랜스폼 계층과 좌표계
공간 파티셔닝의 필요성
프리팹과 인스턴싱 개념
라이프사이클과 소유권
월드 스트리밍의 기초 개념
5장 렌더링 파이프라인의 핵심
렌더링 단계의 흐름
카메라와 투영의 기본
가시성 판정의 개념
머티리얼과 셰이더 역할
라이팅 모델의 기본 구조
후처리의 목적과 구성
렌더 타깃과 버퍼 개념
6장 리소스와 메모리 관리
리소스 수명주기와 로딩
동기 로딩과 비동기 로딩
캐싱과 참조 관리
메모리 레이아웃과 단편화
에셋 포맷과 변환 파이프라인
스트리밍과 프리페칭 개념
메모리 예산과 제한 관리
7장 물리와 충돌 시스템의 기반
물리 시뮬레이션의 범위
충돌 형태와 근사 모델
브로드페이즈와 내로우페이즈
충돌 이벤트와 응답 개념
리짓바디와 제약 조건
연속 충돌 검출의 목적
물리 업데이트와 시간 스텝
8장 애니메이션 시스템의 구조
스켈레톤과 스키닝 개념
애니메이션 클립과 샘플링
블렌딩과 전이의 원리
상태 머신의 기본 구조
루트 모션의 의미와 처리
IK의 목적과 개념적 위치
애니메이션 이벤트의 개념
9장 오디오와 입력 처리의 기본
입력 장치 추상화
이벤트 기반 입력과 폴링
액션 매핑의 개념
오디오 소스와 리스너 모델
공간 음향의 기본 개념
믹싱과 볼륨 계층
지연과 동기화 이슈
10장 디버깅, 로깅, 프로파일링의 기초
로그 레벨과 출력 경로
어설션과 오류 처리 철학
디버그 렌더링의 역할
프로파일링 지표의 해석
프레임 분석의 기본 절차
재현 가능한 버그 리포트 구성
성능 회귀의 기본 관리 방식
실시간성의 의미와 제약
엔진과 게임 로직의 경계
프레임 기반 실행 모델
결정성, 재현성, 비결정성
플랫폼 의존성과 추상화
성능 지표와 품질 지표
데이터 중심 설계 개요
2장 엔진 아키텍처의 큰 구조
모듈과 계층의 역할
엔진 서브시스템 구성 방식
의존성 관리와 인터페이스
런타임과 툴 체인의 구분
엔진 설정과 런타임 파라미터
확장 포인트와 플러그인 개념
빌드 구성과 배포 단위
3장 게임 루프와 시간 관리
업데이트와 렌더 분리 모델
고정 시간 스텝과 가변 시간 스텝
프레임 타이밍과 지터
델타 타임의 전파 방식
시뮬레이션 순서와 안정성
일시정지와 시간 스케일
서브스텝의 개념과 목적
4장 씬 표현과 객체 모델
씬 그래프의 기본 아이디어
엔티티와 컴포넌트의 역할
트랜스폼 계층과 좌표계
공간 파티셔닝의 필요성
프리팹과 인스턴싱 개념
라이프사이클과 소유권
월드 스트리밍의 기초 개념
5장 렌더링 파이프라인의 핵심
렌더링 단계의 흐름
카메라와 투영의 기본
가시성 판정의 개념
머티리얼과 셰이더 역할
라이팅 모델의 기본 구조
후처리의 목적과 구성
렌더 타깃과 버퍼 개념
6장 리소스와 메모리 관리
리소스 수명주기와 로딩
동기 로딩과 비동기 로딩
캐싱과 참조 관리
메모리 레이아웃과 단편화
에셋 포맷과 변환 파이프라인
스트리밍과 프리페칭 개념
메모리 예산과 제한 관리
7장 물리와 충돌 시스템의 기반
물리 시뮬레이션의 범위
충돌 형태와 근사 모델
브로드페이즈와 내로우페이즈
충돌 이벤트와 응답 개념
리짓바디와 제약 조건
연속 충돌 검출의 목적
물리 업데이트와 시간 스텝
8장 애니메이션 시스템의 구조
스켈레톤과 스키닝 개념
애니메이션 클립과 샘플링
블렌딩과 전이의 원리
상태 머신의 기본 구조
루트 모션의 의미와 처리
IK의 목적과 개념적 위치
애니메이션 이벤트의 개념
9장 오디오와 입력 처리의 기본
입력 장치 추상화
이벤트 기반 입력과 폴링
액션 매핑의 개념
오디오 소스와 리스너 모델
공간 음향의 기본 개념
믹싱과 볼륨 계층
지연과 동기화 이슈
10장 디버깅, 로깅, 프로파일링의 기초
로그 레벨과 출력 경로
어설션과 오류 처리 철학
디버그 렌더링의 역할
프로파일링 지표의 해석
프레임 분석의 기본 절차
재현 가능한 버그 리포트 구성
성능 회귀의 기본 관리 방식
인물정보
저자(글) 지식이야기 IT팀
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