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three.js
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							<!DOCTYPE html><html lang="ko"><head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>메모리 해제하기</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    <meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
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    <meta name="twitter:title" content="Three.js – 메모리 해제하기">
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    <link rel="stylesheet" href="/manual/resources/lesson.css">
    <link rel="stylesheet" href="/manual/resources/lang.css">
    <link rel="stylesheet" href="/manual/ko/lang.css">
  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="lesson-title">
        <h1>메모리 해제하기</h1>
      </div>
      <div class="lesson">
        <div class="lesson-main">
          <p>Three.js 앱은 생각보다 많은 메모리를 사용합니다. 3D 모델의 정점 데이터는 보통 1MB에서 20MB 정도의 메모리를 차지하죠. 텍스처로 JPG 파일을 사용하는 모델은 텍스처를 사용하기 위해 JPG 파일의 압축을 완전히 풀어야 하는데, 이 텍스처는 1024x1024당 약 4에서 6MB 정도의 메모리를 사용합니다.</p>
<p>대다수의 Three.js 앱은 자원을 한 번 불러오면 페이지가 닫히기 전까지 해당 자원을 버릴 일이 없습니다. 하지만 시간이 지남에 따라 데이터를 바꿔야 한다면 어떨까요?</p>
<p>Three.js는 자바스크립트와 달리 할당한 메모리를 알아서 비우지 못합니다. 페이지를 전환하는 경우야 브라우저가 알아서 해당 자원을 메모리에서 지우겠지만, 그 밖의 경우 메모리 해제는 전적으로 개발자에게 달렸습니다.</p>
<p>Three.js에서는 <a href="textures.html">textures</a>, <a href="primitives.html">geometries</a>, <a href="materials.html">materials</a>의 <code class="notranslate" translate="no">dispose</code> 메서드를 호출해 메모리를 해제할 수 있습니다.</p>
<p>가장 간단한 방법은 일일이 호출하는 겁니다. 초기화 시에 아래와 같이 지원을 메모리에 할당하고</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const boxGeometry = new THREE.BoxGeometry(...);
const boxTexture = textureLoader.load(...);
const boxMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({ map: texture });
</pre>
<p>아래와 같이 직접 메서드를 호출해 메모리를 해제할 수 있죠.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">boxGeometry.dispose();
boxTexture.dispose();
boxMaterial.dispose();
</pre>
<p>하지만 자원이 많아질수록 코드는 지저분해질 겁니다.</p>
<p>자원을 추적하는 클래스를 하나 만드는 게 좋겠네요. 클래스에 자원을 지정하고 한 번에 버리도록 해보겠습니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
    if (resource.dispose) {
      this.resources.add(resource);
    }
    return resource;
  }
  untrack(resource) {
    this.resources.delete(resource);
  }
  dispose() {
    for (const resource of this.resources) {
      resource.dispose();
    }
    this.resources.clear();
  }
}
</pre>
<p><a href="textures.html">텍스처에 관한 글</a>의 첫 번째 예제에 이 클래스를 써 봅시다. 먼저 클래스의 인스턴스를 만듭니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const resTracker = new ResourceTracker();
</pre>
<p>좀 더 간단한 형태로 쓰기 위해 <code class="notranslate" translate="no">track</code> 메서드를 함수로 만듭니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const resTracker = new ResourceTracker();
+const track = resTracker.track.bind(resTracker);
</pre>
<p>그리고 각 geometry, 텍스처, 재질(material)에 <code class="notranslate" translate="no">track</code> 함수를 호출합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const boxWidth = 1;
const boxHeight = 1;
const boxDepth = 1;
-const geometry = new THREE.BoxGeometry(boxWidth, boxHeight, boxDepth);
+const geometry = track(new THREE.BoxGeometry(boxWidth, boxHeight, boxDepth));

const cubes = [];  // 정육면체를 회전시키기 위한 배열
const loader = new THREE.TextureLoader();

-const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
-  map: loader.load('resources/images/wall.jpg'),
-});
+const material = track(new THREE.MeshBasicMaterial({
+  map: track(loader.load('resources/images/wall.jpg')),
+}));
const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(cube);
cubes.push(cube);  // 회전 애니메이션을 위해 배열에 추가
</pre>
<p>자원을 해제할 때 정육면체를 장면에서 제거하고 <code class="notranslate" translate="no">resTracker.dispose</code> 메서드를 호출하도록 합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">for (const cube of cubes) {
  scene.remove(cube);
}
cubes.length = 0;  // 정육면체 배열을 비웁니다
resTracker.dispose();
</pre>
<p>하지만 실제로 테스트해보니 귀찮은 작업을 추가해야 합니다. <code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>에 코드를 추가하겠습니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
-    if (resource.dispose) {
+    if (resource.dispose || resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.resources.add(resource);
    }
    return resource;
  }
  untrack(resource) {
    this.resources.delete(resource);
  }
  dispose() {
    for (const resource of this.resources) {
-      resource.dispose();
+      if (resource instanceof THREE.Object3D) {
+        if (resource.parent) {
+          resource.parent.remove(resource);
+        }
+      }
+      if (resource.dispose) {
+        resource.dispose();
+      }
+    }
    this.resources.clear();
  }
}
</pre>
<p>이제 정육면체를 추적할 수 있습니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const material = track(new THREE.MeshBasicMaterial({
  map: track(loader.load('resources/images/wall.jpg')),
}));
const cube = track(new THREE.Mesh(geometry, material));
scene.add(cube);
cubes.push(cube);  // 회전 애니메이션을 위해 배열에 추가
</pre>
<p>별도로 정육면체를 제거해야할 필요가 없으니 코드를 삭제합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-for (const cube of cubes) {
-  scene.remove(cube);
-}
cubes.length = 0;  // 정육면체 배열을 비웁니다
resTracker.dispose();
</pre>
<p>코드를 정리해 정육면체, 텍스처, 재질을 다시 추가할 수 있도록 만들고</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const scene = new THREE.Scene();
*const cubes = [];  // 정육면체를 회전시키기 위한 배열

+function addStuffToScene() {
  const resTracker = new ResourceTracker();
  const track = resTracker.track.bind(resTracker);

  const boxWidth = 1;
  const boxHeight = 1;
  const boxDepth = 1;
  const geometry = track(new THREE.BoxGeometry(boxWidth, boxHeight, boxDepth));

  const loader = new THREE.TextureLoader();

  const material = track(new THREE.MeshBasicMaterial({
    map: track(loader.load('resources/images/wall.jpg')),
  }));
  const cube = track(new THREE.Mesh(geometry, material));
  scene.add(cube);
  cubes.push(cube);  // 회전 애니메이션을 위해 배열에 추가
+  return resTracker;
+}
</pre>
<p>시간에 지남에 따라 물체들을 사라지고 나타나게 합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function waitSeconds(seconds = 0) {
  return new Promise(resolve =&gt; setTimeout(resolve, seconds * 1000));
}

async function process() {
  for (;;) {
    const resTracker = addStuffToScene();
    await wait(2);
    cubes.length = 0;  // 정육면체 배열을 비웁니다
    resTracker.dispose();
    await wait(1);
  }
}
process();
</pre>
<p>아래 예제는 정육면체, 텍스처, 재질을 렌더링한 뒤 2초 후에 해당 자원을 버리고, 다시 1초 후에 생성하기를 반복합니다.</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/cleanup-simple.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/cleanup-simple.html" target="_blank">새 탭에서 보기</a>
</div>

<p></p>
<p>딱히 오류는 없네요.</p>
<p>불러온 파일을 해제하려면 코드를 좀 더 추가해야 합니다. Three.js의 로더는 대부분 최상위 <a href="/docs/#api/ko/core/Object3D"><code class="notranslate" translate="no">Object3D</code></a>만을 반환하기에 어떤 자원을 사용했는지 체크하려면 일일이 하위 요소를 뒤져봐야 합니다.</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>를 업데이트해 저 역할을 맡겨보죠.</p>
<p>먼저 자원이 <a href="/docs/#api/ko/core/Object3D"><code class="notranslate" translate="no">Object3D</code></a>인지 확인해 해당 요소의 geometry, 재질, 하위 요소를 추적하도록 합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
    if (resource.dispose || resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.resources.add(resource);
    }
+    if (resource instanceof THREE.Object3D) {
+      this.track(resource.geometry);
+      this.track(resource.material);
+      this.track(resource.children);
+    }
    return resource;
  }
  ...
}
</pre>
<p>그리고 <code class="notranslate" translate="no">resource.geometry</code>, <code class="notranslate" translate="no">resource.material</code>, <code class="notranslate" translate="no">resource.children</code>이 null이나 undefined일 수 있으므로 <code class="notranslate" translate="no">track</code> 메서드 상단에서 체크해줍니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
+    if (!resource) {
+      return resource;
+    }

    if (resource.dispose || resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.resources.add(resource);
    }
    if (resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.track(resource.geometry);
      this.track(resource.material);
      this.track(resource.children);
    }
    return resource;
  }
  ...
}
</pre>
<p><code class="notranslate" translate="no">resource.children</code>이나 <code class="notranslate" translate="no">resource.material</code>은 배열 형식일 수 있습니다. 배열일 경우 배열의 요소를 추적하도록 합니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
    if (!resource) {
      return resource;
    }

+    // 하위 요소 또는 재질이 배열일 경우
+    if (Array.isArray(resource)) {
+      resource.forEach(resource =&gt; this.track(resource));
+      return resource;
+    }

    if (resource.dispose || resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.resources.add(resource);
    }
    if (resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.track(resource.geometry);
      this.track(resource.material);
      this.track(resource.children);
    }
    return resource;
  }
  ...
}
</pre>
<p>그리고 재질의 속성 중 텍스처와 균등 변수(uniform)를 처리해줍니다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ResourceTracker {
  constructor() {
    this.resources = new Set();
  }
  track(resource) {
    if (!resource) {
      return resource;
    }

*    // 하위 요소 또는 재질이 배열일 경우,
*    // 균등 변수가 텍스처 배열일 경우
    if (Array.isArray(resource)) {
      resource.forEach(resource =&gt; this.track(resource));
      return resource;
    }

    if (resource.dispose || resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.resources.add(resource);
    }
    if (resource instanceof THREE.Object3D) {
      this.track(resource.geometry);
      this.track(resource.material);
      this.track(resource.children);
-    }
+    } else if (resource instanceof THREE.Material) {
+      // 재질에 텍스처가 있는지 검사해 추적합니다.
+      for (const value of Object.values(resource)) {
+        if (value instanceof THREE.Texture) {
+          this.track(value);
+        }
+      }
+      // 균등 변수가 텍스처 또는 텍스처의 배열인지 체크합니다.
+      if (resource.uniforms) {
+        for (const value of Object.values(resource.uniforms)) {
+          if (value) {
+            const uniformValue = value.value;
+            if (uniformValue instanceof THREE.Texture ||
+                Array.isArray(uniformValue)) {
+              this.track(uniformValue);
+            }
+          }
+        }
+      }
+    }
    return resource;
  }
  ...
}
</pre>
<p>수정한 클래스를 <a href="load-gltf.html">glTF 파일 불러오기</a>에서 썼던 예제에 적용해 무료 glTF 파일을 불러와보도록 합시다.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const gltfLoader = new GLTFLoader();
function loadGLTF(url) {
  return new Promise((resolve, reject) =&gt; {
    gltfLoader.load(url, resolve, undefined, reject);
  });
}

function waitSeconds(seconds = 0) {
  return new Promise(resolve =&gt; setTimeout(resolve, seconds * 1000));
}

const fileURLs = [
  'resources/models/cartoon_lowpoly_small_city_free_pack/scene.gltf',
  'resources/models/3dbustchallange_submission/scene.gltf',
  'resources/models/mountain_landscape/scene.gltf',
  'resources/models/simple_house_scene/scene.gltf',
];

async function loadFiles() {
  for (;;) {
    for (const url of fileURLs) {
      const resMgr = new ResourceTracker();
      const track = resMgr.track.bind(resMgr);
      const gltf = await loadGLTF(url);
      const root = track(gltf.scene);
      scene.add(root);

      // 해당 요소의 모든 하위 물체를 포함하는 육면체를 계산합니다.
      const box = new THREE.Box3().setFromObject(root);

      const boxSize = box.getSize(new THREE.Vector3()).length();
      const boxCenter = box.getCenter(new THREE.Vector3());

      // 카메라가 화면을 전부 담도록 설정합니다.
      frameArea(boxSize * 1.1, boxSize, boxCenter, camera);

      await waitSeconds(2);
      renderer.render(scene, camera);

      resMgr.dispose();

      await waitSeconds(1);

    }
  }
}
loadFiles();
</pre>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/cleanup-loaded-files.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/cleanup-loaded-files.html" target="_blank">새 탭에서 보기</a>
</div>

<p></p>
<p>코드에 대해 몇 가지 설명하고 끝내겠습니다.</p>
<p>만약 2개 이상의 파일을 한 번에 불러오고 나중에 따로 해제하려면 <code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>를 파일별로 생성하면 됩니다.</p>
<p>위 예제에서는 <code class="notranslate" translate="no">gltf.scene</code>에만 <code class="notranslate" translate="no">track</code> 메서드를 사용했습니다. 이것만으로 지금 <code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>는 포함된 모든 요소를 추적하겠죠. 화면에 뭔가를 더 추가하려면 해당 자원을 추적할지 말지를 먼저 결정해야 합니다.</p>
<p>특정 도구를 캐릭터의 자식 요소로 추가해 손에 쥐어 주는 경우를 예로 들 수 있습니다. 그냥 도구만 추가해서는 해당 요소를 추적할 수 없을 테니까요. 모르긴 해도 꽤나 흔한 경우일 거라 생각합니다.</p>
<p>처음에 <code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>를 작성했을 때는 모든 것을 <code class="notranslate" translate="no">track</code>이 아니라 <code class="notranslate" translate="no">dispose</code> 메서드 안에서 해결하려고 했습니다. 하지만 캐릭터의 손에 도구를 쥐어 주는 경우를 생각해보니 <code class="notranslate" translate="no">track</code>을 통해 등록한 자원을 해제하는 게 확장성 면에서도 그렇고 더 나은 방법 같더군요. 씬 그래프 전체를 해제시키는 것보다는 불러온 파일만 해제시키는 게 나을 테니까요.</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">ResourceTracker</code>를 만들긴 했지만 100% 만족스럽진 않습니다. 3D 엔진에서 자원을 이런 식으로 관리하는 건 흔한 일이 아니거든요. 어떤 자원이 올라올지 추측하는 게 아니라 미리 알고 있어야 하는 쪽이 맞습니다. Three.js의 파일 로더가 불러온 자원의 주소값을 전부 반환하도록 바뀐다면 좋겠지만, 지금은 장면(scene)을 불러올 때 다른 선택지가 없기에 이 해결책이 최선이겠죠.</p>
<p>이 예시가 Three.js에서 자원을 해제하는 데 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.</p>

        </div>
      </div>
    </div>
  
  <script src="/manual/resources/prettify.js"></script>
  <script src="/manual/resources/lesson.js"></script>


</body></html>