윈도우의 모양

참신한 이름짓기가 소비자에게는 잘못된 인상을 심어주지만 시장에서는 큰 돈을 버는 일이 종종 있다. 아이비엠이 개인용 컴퓨터를 피시(PC)라고 부르기로 결정한 것은 천재적인 위업이었다. 애플사가 4년이나 먼저 시장에 진출했음에도 불구하고 피시라는 이름은 개인용 컴퓨터의 대명사가 되었다. 마찬가지로 마이크로소프트사는 차세대 운영체제의 이름을 윈도우라고 이름지음으로써, 애플이 윈도우 분야에서 5년이나 앞서 있었고 수많은 워크스테이션 제조업자가 이미 광범하게 윈도우를 사용하고 있었음에도 불구하고 그 용어를 영원히 자기 것으로 만들 수 있었다.

윈도우는 컴퓨터 스크린이 작기 때문에 필요하다. 윈도우를 쓰면 상대적으로 협소한 작업 공간에서 서로 다른 처리과정을 동시에 수행할 수 있다. 이 책 전체는 출판사가 만든 부분이나 출판사를 위한 부분을 제외하면 종이 없이 9인치짜리 스크린으로 집필되었다. 대부분의 사람에게 윈도우 사용은 자전거를 타는 것과 같다. 어떻게 하는가를 배울 필요 없이 그냥 하면 된다.

윈도우는 텔레비전의 미래에 대한 은유로서도 흥미롭다. 특히 미국인들은 텔레비전 영상이 스크린을 꽉 채워야 한다고 주장해 왔다. 그러나 모든 영화나 텔레비전 프로그램이 동일한 직사각형 형태로 만들어지지 않았기 때문에 스크린을 꽉 채우는 데는 비용이 든다.

실제로 1950년대 초기의 영화 산업은 초창기 텔레비전 보급을 저해하기 위해 의도적으로 와이드 스크린(시네라마, 슈퍼 파나비전, 슈퍼 테크니라마, 35밀리 파나비전 그리고 아직까지 사용되고 있는 시네마스코프 등) 쪽으로 방향을 틀었다. 현재 텔레비전에서 사용되는 4대3 비율은 2차대전 이전에 만들어진 영화의 가로 세로 비율을 본뜬 것이다. 이것은 시네마스코프, 곧 지난 40년 동안에 만들어진 대부분의 영화 형태에는 맞지 않는다.

유럽의 방송사들은 이른바 레터 박스(letter boxing)를 사용하여 이러한 화면 비율의 차이를 해결하였다. 그들은 텔레비전 스크린의 윗부분과 아랫부분을 검게 만들어 나머지 사용 영역이 정확한 화면 비율을 갖도록 하였다. 몇 개의 픽셀을 희생함으로써 시청자는 각 프레임의 모습이 충실하게 재현된 영화를 볼 수 있었다. 나는 레터 박스의 효과를 만족스럽게 생각한다. 왜냐하면 그것이 없을 경우 영상의 상하 수평선은 텔레비전 수상기의 둥그런 플라스틱 테두리 때문에 두리뭉실해질 것이다.

미국에서는 레터 박스 방식을 거의 쓰지 않는다. 대신에 필름을 비디오로 옮길 때 와이드 화면 영화를 가로 세로 4대3의 직사각형 틀에 짜넣는 '팬 스캔'(pan-and-scan) 방식을 사용한다. 단순히 그림을 짜넣는 것은 아니다(제목과 크레디트 credits 자막이 뜰 때는 그렇지만). 필름이 기계(플라잉 스포트 스캐너 flying spot scanner)를 거치는 동안 그 위에 덧씌워진 4대3 윈도우를 사람이 수동으로 움직여 각 장면에서 가장 적절한 부분을 잡아낸다.

우디 알렌(Woody Allen) 같은 감독은 이런 작업을 용납하지 않겠지만 대부분의 감독은 별로 개의치 않는 것 같다. 이러한 팬 스캔이 대책 없이 실패한 예를 영화 [졸업](The Graduate)에서 볼 수 있다. 더스틴 호프만(Dustin Hoffman)과 앤 밴크로프트(Anne Bancroft)가 화면 양 끝에서 각자 옷을 벗는 장면에서 아무리 애를 써도 비디오 한 프레임에 그들 둘을 동시에 집어넣을 수는 없었다.

일본과 유럽에서는 새로운 와이드 화면비 16대9를 대세로 몰아가고 있고, 미국의 고선명 텔레비전 경쟁자들은 조심스럽게 이를 따르고 있다. 16대9 화면 비율은 실제로 4대3보다 더 나쁜 결과를 낳는다. 왜냐하면 4대3 비율로 만들어진 기존의 비디오 자료를 보기 위해 16대9 스크린의 양쪽 가장자리에 이른바 검정 커튼을 치고 보아야 하기 때문이다. 이러한 커튼은 시각적으로 레터 박스에 못미칠 뿐만 아니라 필요할 때 팬 스캔을 할 수도 없다.

화면 비율은 가변적이어야 한다. 텔레비전이 충분한 픽셀을 갖는다면 윈도우 스타일은 굉장한 의미를 만들어낼 것이다. 10피트 영화 스크린의 경험과 18인치 텔레비전 화면의 경험이 하나로 합쳐지게 된다. 미래의 어느 날, 바닥에서 천정에 이르는 고선명 디스플레이가 등장할 경우 당신은 텔레비전 이미지를―작은 스크린 주위의 프레임같이 고정된 형태가 아니라 방안에 화분들을 위치시키듯이―스크린 위에 올려놓을 것이다. 전체 벽에다 말이다.

픽셀의 위력

비트가 정보의 최소 단위인 것처럼 픽셀은 그래픽의 분자이다(픽셀은 보통 한 개 이상의 비트로 만들어지기 때문에 이것을 원자 수준에 놓을 수는 없다). 컴퓨터 그래픽을 하는 사람들은 그림(picture)과 요소(element)라는 단어의 앞 글자를 따서 픽셀(pixel)이라는 용어를 만들었다.

번호가 적혀 있지 않은 크로스워드 퍼즐처럼 픽셀의 행과 열을 모아놓은 것이 이미지라고 생각해 보라. 어떤 흑백 이미지를 만드는 데 얼마나 많은 행렬을 사용할지 결정할 수 있다. 행렬이 많고 면적이 좁을수록 입자(grain)는 섬세해지고 더 좋은 결과물을 얻을 수 있다. 마음속으로 사진 위에 이 격자 눈금(grid)을 얹어놓고 각 부위를 명암으로 채워보라. 완성된 크로스워드 퍼즐은 수치들의 배열(array)이 될 것이다.

컬러일 경우에는 세 개의 픽셀이 필요한데 각각의 픽셀은 빨간색, 초록색, 파란색 혹은 명도(intensity), 색상(hue), 채도(saturation)를 맡는다. 우리는 학생 시절에 빨강, 노랑, 파랑이 삼원색이라고 배웠지만 여기서는 그 삼원색이 아니다. 텔레비전에서와 같은 가산적 삼원색은 빨강, 초록, 파랑이다. 인쇄에서와 같은 감산적 삼원색은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 노랑색이다. 빨강, 노랑, 파랑이 아니다(아이들에게 가르칠 때 마젠타라는 단어가 너무 길어서 이 용어를 쓰지 않는다고 들었다. 많은 어른들도 시안이란 말을 들어보지 못했을 것이다. 어쨌거나).

동작의 경우―영화의 프레임처럼―시간이 샘플링된다. 각 샘플은 하나의 프레임이다. 이 프레임들을 한데 모아 충분히 빠른 속도로 연속해서 돌려보면 유연하게 움직이는 것 같은 시각 효과가 만들어진다. 역동적인 그래픽이 별로 없을 뿐만 아니라 비디오가 아주 작은 화면에 디스플레이되는 이유는, 메모리로부터 충분히 많은 비트를 받아서 픽셀을 충분히 빠른 속도로 스크린 위로 보내기가 어렵기 때문이다. 깜빡임이 없는 유연한 동작을 만들려면 초당 60에서 90프레임이 필요하다. 앞으로 누군가가 속도를 향상시킨 새로운 제품을 만들거나 신기술을 개발해낼 것이다.

픽셀의 진정한 힘은 그것이 갖고 있는 분자적 성격에서 나온다. 픽셀은 텍스트에서 선, 사진에 이르기까지 모든 것을 구성할 수 있다. 비트가 비트인 것과 마찬가지로 픽셀은 픽셀이다. 충분한 픽셀과 한 픽셀당 충분한 비트(회색톤이나 컬러)를 갖추면 현대의 개인용 컴퓨터와 워크스테이션에서 훌륭한 디스플레이 화질을 얻을 수 있다. 그러나 질이 좋아지는 것과 마찬가지로 질이 떨어지는 것 또한 격자 구조의 제한 때문에 생긴다.

픽셀은 많은 메모리를 요구한다. 더 많은 픽셀과 픽셀당 더 많은 비트를 사용할수록 그것을 저장하는 데 더 많은 메모리가 필요하다. 컬러로 가로 1,000 세로 1,000 픽셀을 보여주는 전형적인 스크린에는 2,400만 비트의 메모리가 필요하다. 1961년 내가 엠아이티의 신입생이었을 때 메모리에 드는 비용은 1비트당 1달러였다. 지금은 2,400만 비트의 가격이 60달러 정도이다. 이제는 픽셀 지향 컴퓨터 그래픽이 메모리를 많이 잡아먹어도 크게 문제되지 않는다.

5년 전만 해도 사정이 달랐다. 사람들은 픽셀을 훨씬 적게 쓰고 픽셀당 비트수도 대폭 줄임으로써 비용을 절감했다. 사실상 초기의 레스터 스캔 디스플레이는 한 픽셀당 오직 1비트만 사용했다. 그 때문에 우리는 아주 특수한 문제점, 곧 그래픽이 톱날처럼 들쭉날쭉해지는 윤곽 왜곡 현상(jaggies)을 유산으로 물려받았다.

그래픽 빅뱅

엠아이티의 이반 서더랜드(Ivan Sutherland)는 대화형(interactive) 컴퓨터 그래픽의 세계에 관해 연구했는데, 1963년에 발표된 그의 박사 논문 [스케치패드](Sketchpad)는 전세계에 커다란 반향을 불러일으켰다. 스케치패드는 사용자가 '광학펜'으로 컴퓨터 스크린과 직접 상호작용할 수 있는 실시간 선그리기 시스템(real-time line-drawing system)이었다. 그가 이룬 성과는 너무나 방대해서 우리 가운데 몇 명이 달려들어도 모든 내용을 이해하고 활용하는 데 10년은 족히 걸릴 만했다. 스케치패드는 여러 가지 새로운 개념을 소개하였다. 그 가운데 몇 개를 꼽아보면 동적 그래픽(dynamic graphics), 비쥬얼 시뮬레이션(visual simula-


tion), 압축 해상법(constraint resolution), 펜 추적(pen tracking), 좌표계(virtually in-

finite coordinate system) 등이 있다. 스케치패드는 컴퓨터 그래픽의 빅 뱅(big bang)이었다.

그후 10년 동안 연구자들은 컴퓨터 그래픽의 실시간 상호작용에 대해 흥미를 잃는 듯했다. 대신 오프라인(off-line)으로 사실적인 이미지를 합성하는데 그들의 창조적인 에너지를 쏟았다. 서더랜드 자신은 컴퓨터 이미지를 실제 사진처럼 정교하게 만드는 비쥬얼 실재(visual verisimilitude) 문제로 약간 우회하였다. 그림자(shadows), 색조(shading), 반사(reflections), 굴절(refractions), 잠복 표면(hidden surfaces) 등이 그의 연구 초점이었다. 아름답게 그려진 장기 말과 찻주전자가 스케치패드 다음 시대의 우상이 되었다.

이 시기에 나는 그래픽 아이디어를 쉽게 표현하는 일이 그래픽을 합성 사진처럼 그려내는(to render) 기계의 성능보다 더 중요하다는 사실을 확신하게 되었다. 훌륭한 인간－컴퓨터 인터페이스 디자인은 복잡한 묘사에서 볼 수 있는 완벽성과 일관성보다는 어떤 디자인 과정에서나 초기 단계에 전형적으로 나타나는 현상, 곧 컴퓨터에 대한 불완전한 사고와 애매한 사고를 지니고 있었다. 손으로 그린 스케치를 온라인, 실시간(real-time)으로 추적하는 일은 나에게 훌륭한 연구 과제를 제공해 주었다. 이 작업을 통해 나는 컴퓨터 그래픽이 동적이고 상호작용적이며 표현에 강한 매체라는 사실을 이해하게 되었다.

내 작업의 핵심 개념은 한 사람의 그래픽 '의도'(intent)를 이해하는 것이었다. 사용자가 완만한 곡선을 천천히 그었을 때 컴퓨터는 그의 의도를 안다. 그러나 똑같은 형태의 선이라도 빠르게 그어진 것이라면 사용자는 원래 직선을 그으려 했을 것이다. 과정을 무시하고 결과만 놓고 본다면 두 개의 곡선은 거의 똑같다. 그러나 두 사람의 의도는 완전히 다르다. 스케치하는 행위는 사람마다 다르다. 그러므로 컴퓨터는 각 사용자의 스타일을 배워야 한다. 30년 후, 애플이 만든 개인 휴대용 통신 단말기인 뉴턴(Newton)에 의해 이와 같은 개념이 재현되었다. 성능에 약간의 문제가 없지는 않았지만 어쨌든 뉴턴은 사용자의 필체를 파악해서 손으로 쓴 글씨를 인식할 수 있었다.

스케치한 모양이나 대상을 인식하는 것을 보고 컴퓨터 그래픽에 관한 나의 생각은 선에서 점으로 바뀌었다. 스케치에서는 선 사이에 있거나 선으로 보완된 부분이, 그 그림이 무엇을 그린 것인가를 이해하는 데 가장 중요한 역할을 한다.

같은 기간에 제록스의 팔로알토 연구소(PARC)에서는 컴퓨터 그래픽에 대한 형태지향적(shape-oriented) 접근방식을 창안해냈다. 이 접근 방법에서는 무수한 점의 집합으로 이미지를 저장하고 보여줌으로써 무정형의 영역을 다루었다. 그 당시 몇 명의 동료가 미래의 대화형 컴퓨터 그래픽은 스케치패드와 같이 선을 긋는 장치가 아니라 텔레비전과 유사한 래스터 스캔(raster scan) 시스템이 되리라는 결론을 내렸다. 이 시스템은 브라운관(CRT)의 빔을 엑스(X), 와이(Y)축에다 움직이는 것과 마찬가지로 컴퓨터 메모리에 저장된 이미지를 디스플레이 장치 위에 그려내는데, 이 과정은 마치 그림을 새겨넣는 것과 흡사하다. 한때 선으로 인식되었던 컴퓨터 그래픽의 기본적 요소는 이제 픽셀로 발전하였다.