패스

<path> 노드에는 다섯 개의 선 명령어가 있다. 이름에서 알 수 있듯이 각각의 명령어는 두 점 사이에 선을 그리는 역할을 한다. 첫 번째 명령어는 'Move To(이동하기)' 혹은 'M' 이다. 이 명령어는 두 개의 파라미터로 x와 y 좌표를 받는다. 그리기 커서가 이미 페이지의 다른 곳에 있었더라도 두 점 사이에 점이 그려지지는 않는다. 'Move To' 명령어는 다음과 같이 패스의 맨 처음에 와서 그리기를 시작할 위치를 지정한다:

 M x y

혹은

 m dx dy

아래의 예제에서는 좌표 (10,10)에만 점을 찍었다. 일반적으로 패스를 그릴 때는 이 점이 나타나지 않는다는 점에 주의해야 한다.

<svg width="200" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">

  <path d="M10 10"/>

  <!-- 점 -->
  <circle cx="10" cy="10" r="2" fill="red"/>

</svg>

선을 그리는 명령어는 세 가지가 있다. 가장 일반적인 것은 'L'이라 부르는 "Line To(선 그리기)" 명령어이다. L 명령어는 x, y라는 두 개의 파라미터를 받아서 현재 위치에서 새 위치로 선을 긋는다.

 L x y (혹은 l dx dy)

가로선과 세로선을 그리는 축약 명령어도 있다. 'H'는 가로선을 그리고, 'V'는 세로선을 그릴 수 있다. 두 명령어는 한 좌표축으로만 이동하므로 하나의 파라미터만을 받는다.

 H x (혹은 h dx)
 V y (혹은 v dy)

도형 그리기부터 시작해 보자. 사각형을 그려볼 텐데(<rect>를 이용해 쉽게 그릴 수도 있다), 시작점부터 가로, 세로선도 함께 사용되었다.

<svg width="100" height="100" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">

  <path d="M10 10 H 90 V 90 H 10 L 10 10"/>

  <!-- 점 -->
  <circle cx="10" cy="10" r="2" fill="red"/>
  <circle cx="90" cy="90" r="2" fill="red"/>
  <circle cx="90" cy="10" r="2" fill="red"/>
  <circle cx="10" cy="90" r="2" fill="red"/>

</svg>

'Z'라는 "Close Path(패스 닫기)" 명령어를 통해 쉽게 패스를 마무리할 수 있다. 이 명령어는 현 위치에서 시작점으로 직선을 그린다. 항상은 아니지만 패스의 끝에 자주 쓰인다. 대문자와 소문자 사이의 차이는 없다.

 Z (혹은 z)

위 코드를 짧게 줄여보면:

<path d="M10 10 H 90 V 90 H 10 Z" fill="transparent" stroke="black"/>

위의 형태를 상대좌표로도 표현해볼 수 있다. 상대좌표 명령어는 앞서 기술된 바와 같이 소문자로 되어 있는 명령어인데, 패스를 움직일 때 정확한 위치를 지정해주는 것이 아니라 현재 위치로부터 얼마나 움직여야 하는지를 기술해준다. 예를 들면 위 80x80 상자를 아래와 같이 표현할 수 있다.

<path d="M10 10 h 80 v 80 h -80 Z" fill="transparent" stroke="black"/>

여기서 패스는 (10,10)에서 시작하여 수평으로 80포인트만큼 오른쪽으로 움직이고 수직으로 80포인트만큼 아래로 이동하고 다시 시작점으로 이동하게 된다.

위 예제의 모양을 만드는 데는 <polygon> 태그나 <polyline> 태그가 더 간편해보일 수 있지만, 패스는 SVG를 그릴 때 자주 사용되므로 개발자 입장에서 더 편할 수도 있다. 성능 면에서는 둘 모두 비슷비슷하니, 편한 것으로 사용하자.

부드러운 곡선을 그릴 수 있는 세 가지 명령어가 있다. 이 중 두 가지는 '베지어 곡선'이며, 나머지 하나는 원의 조각인 '호'이다. 베지어 곡선은 아마 일러스트레이터나 포토샵, 잉크스케이프 등의 벡터 그래픽 기반의 툴을 통해서 경험해봤을 것이다. 베지어 곡선의 수학적 배경은 위키피디아를 참조하길 바란다. 베지어 곡선의 종류는 무한하지만, 패스 엘리먼트에서는 가장 간단한 두 종류만을 지원한다. 하나는 'C'라고 부르는 3차(Cubic) 베지어 곡선이고, 다른 하나는 'Q'로 사용되는 2차(Quadratic) 베지어 곡선이다.

3차 베지어 곡선인 'C'는 조금 복잡한 곡선이다. 3차 베지어 곡선은 선을 잇는 두 점에 하나씩 제어점을 가지고 있다. 그러므로 3차 베지에 곡선을 그리려면 총 세 개의 좌표가 필요하다.

 C x1 y1, x2 y2, x y (혹은 c dx1 dy1, dx2 dy2, dx dy)

마지막으로 지정된 좌표 (x, y)는 곡선의 끝점이다. 나머지 두 개는 제어점이며, 첫 번째 제어점은 (x1, y1), 두 번째 제어점은 (x2, y2)이다. 제어점은 기본적으로 시작점과 끝점에서 곡선의 방향을 기술한다. 베지어 함수는 각 제어점의 방향을 이용해 부드러운 곡선을 만드는 기능을 한다.

<svg width="190" height="160" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">

  <path d="M10 10 C 20 20, 40 20, 50 10" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M70 10 C 70 20, 120 20, 120 10" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M130 10 C 120 20, 180 20, 170 10" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M10 60 C 20 80, 40 80, 50 60" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M70 60 C 70 80, 110 80, 110 60" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M130 60 C 120 80, 180 80, 170 60" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M10 110 C 20 140, 40 140, 50 110" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M70 110 C 70 140, 110 140, 110 110" stroke="black" fill="transparent"/>
  <path d="M130 110 C 120 140, 180 140, 170 110" stroke="black" fill="transparent"/>

</svg>

위 예제에서는 아홉 개의 베지어 곡선을 그린다. 왼쪽으로 갈수록 곡선이 수평에 가까워지고, 오른쪽으로 갈수록 제어점이 원점에서 멀어진다. 여기서 주목해야 할 점은 곡선이 첫 번째 제어점 방향으로 시작한 다음, 두 번째 제어점 방향으로 구부러지고 있다는 것이다.

여러 베지어 곡선을 연결하여 확장된 곡선 형태를 만들 수도 있다. 한 선의 제어점을 다른 선의 제어점과 반대 방향으로 그어서 완만한 경사를 만들어야 할 때가 많은데, 이 경우에는 간단한 형태의 3차 베지어 곡선 명령어인 'S' (혹은 's')를 사용해서 구현할 수 있다.

 S x2 y2, x y (혹은 s dx2 dy2, dx dy)

S는 위와 같은 형태의 곡선을 그리지만, 다른 S나 C 명령어 다음에 올 경우 첫 번째 제어점은 이전에 사용했던 제어점을 뒤집은 것으로 간주된다. S 명령어가 다른 S나 C 명령어 다음에 오지 않을 경우에는 현재 커서 위치가 첫 번째 제어점으로 사용되며, 이 경우에 그려지는 결과는 Q 명령어로 같은 파라미터를 사용해서 그린 결과와 같게 된다. 아래에 이 명령어의 예제가 있으며, 왼쪽의 미리보기에서 패스에 명시적으로 표시된 제어점은 빨간색, 생략된 제어점은 파란색으로 표시한다.

<svg width="190" height="160" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path d="M10 80 C 40 10, 65 10, 95 80 S 150 150, 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>
</svg>

3차 베지어 곡선보다 간단한 다른 형태의 곡선은 'Q'라고 부르는 2차 베지어 곡선이며, 하나의 제어점이 시작점과 끝점의 방향을 모두 결정한다. 이 명령어는 매개변수로 제어점과 곡선의 끝점 2개를 받는다.

 Q x1 y1, x y (혹은 q dx1 dy1, dx dy)

<svg width="190" height="160" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path d="M10 80 Q 95 10 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>
</svg>

3차 베지어 곡선과 같이 2차 베지어 곡선을 연결하는 단축 명령어가 있으며, T라고 부른다.

 T x y (혹은 t dx dy)

이 축약 명령어는 이전에 사용한 제어점으로부터 새로운 제어점을 만들어낸다. 즉, 처음에 제어점 하나만을 기술하면 끝점만을 계속 이어서 꽤 복잡한 도형을 만들 수 있다.

<svg width="190" height="160" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path d="M10 80 Q 52.5 10, 95 80 T 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>
</svg>

두 종류의 곡선이 비슷한 결과를 만들어내긴 하지만, 3차 곡선의 경우 모양을 더 자유롭게 수정할 수 있다. 둘 중 어느 것이 좋은지는 그때그때 다르며, 선 모양이 얼마나 대칭적인지에 따라 달라진다.

SVG로 그릴 수 있는 다른 형태의 곡선으로는 A라고 부르는 호(arc)가 있다. 호는 원이나 타원의 일부분을 말한다. x, y축 반지름이 주어졌을 때, (두 점이 충분히 가깝다고 가정할 때) 두 점을 연결할 수 있는 타원은 2개가 있으며, 각각의 타원에서 두 점을 잇는 경로 또한 2개씩 있기 때문에 어떤 상황에서든 네 종류의 호를 그릴 수 있다. 이러한 성질 때문에 호 명령어는 꽤 많은 파라미터를 받는다:

 A rx ry x축-회전각 큰-호-플래그 쓸기-방향-플래그 x y
 a rx ry x축-회전각 큰-호-플래그 쓸기-방향-플래그 dx dy

A 명령어는 일단 x축, y축 반지름을 매개변수로 받는다. 혹시 필요하다면 ellipse 문서에서 두 매개변수가 어떻게 작동하는지 확인해볼 수 있다. 세 번째 매개변수는 호의 회전각을 기술한다. 이는 아래 예제에서 잘 확인할 수 있다.

<svg width="320" height="320" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path d="M10 315
           L 110 215
           A 30 50 0 0 1 162.55 162.45
           L 172.55 152.45
           A 30 50 -45 0 1 215.1 109.9
           L 315 10" stroke="black" fill="green" stroke-width="2" fill-opacity="0.5"/>
</svg>

이 예제는 페이지를 대각선으로 가로질러 이동하는 패스인데, 그 중간에 두 개의 타원형 호가 절단되어 있다(x축 반지름 = 30, y축 반지름 = 50). 첫 번째는 x축 회전각이 0이므로 호의 기준이 되는 타원(회색으로 표시)은 위아래로 똑바로 서 있다. 두 번째 호는 x축 회전각이 -45도이므로 회전을 해서 예제에서 보이는 것처럼 타원의 단축과 패스 방향이 나란해졌다.

위에서 언급한 네 가지 경로는 이어지는 두 개의 매개변수 플래그에 의해 결정된다. 앞서 언급했듯이, 두 점을 잇는 타원도 2개, 각각 취할 수 있는 방향도 2개이므로 모두 네 가지 경로가 가능하다. 첫 번째 인수는 큰 호 플래그(large-arc-flag)이며, 중심각이 180도 이상이 될지를 결정한다. 결국, 이 플래그는 호가 주어진 원의 어느 방향을 따라 돌지를 결정한다. 두 번째 인수는 쓸기 방향 플래그(sweep-flag)이며, 호가 이동해야 할 각이 음인지 양인지를 결정한다. 이 각은 본질적으로 두 개의 원 중 어느 쪽을 따를지를 결정한다. 아래 예는 네 가지 가능한 조합을 각 사례별로 두 개의 원과 함께 표시하고 있다.

<svg width="325" height="325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path d="M80 80
           A 45 45, 0, 0, 0, 125 125
           L 125 80 Z" fill="green"/>
  <path d="M230 80
           A 45 45, 0, 1, 0, 275 125
           L 275 80 Z" fill="red"/>
  <path d="M80 230
           A 45 45, 0, 0, 1, 125 275
           L 125 230 Z" fill="purple"/>
  <path d="M230 230
           A 45 45, 0, 1, 1, 275 275
           L 275 230 Z" fill="blue"/>
</svg>

마지막 두 개의 매개변수는 호가 끝나는 x와 y 좌표를 지정한다. 호는 도면에서 원 또는 타원 조각을 쉽게 만들 수 있는 방법이다. 예를 들어 원그래프는 각 조각마다 다른 호가 필요하다.

원을 한 바퀴 도는 패스의 경우 시작점과 끝점이 같으므로 선택할 수 있는 원이 무한히 있으며, 그러므로 실제 패스가 정의되지 않는다. 이때는 시작점과 끝점을 살짝 비뚤어지게 배치하고 이 둘을 다른 패스 선으로 마저 이음으로써 비슷하게 만들 수 있지만, 이때는 실제 원이나 타원 노드를 쓰는 것이 쉬울 때가 많다.

캔버스에서 SVG로 넘어오는 사람에게는 호가 가장 배우기 어려울 수도 있지만, 그런 만큼 강력하기도 하다. 다음 반응형 예제를 보면 SVG 호의 개념을 이해하는 데 도움이 될 것이다. https://codepen.io/lingtalfi/pen/yaLWJG (크롬과 Firefox로만 테스트했으므로 일부 브라우저에서 동작하지 않을 수 있음)

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