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이번글에서는 requestAnimationFrame에 대하여 알아보겠습니다.

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프레임

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일단 requestAnimationFrame을 알아보기전에 프레임이 어떤것인지부터 살펴보겠습니다. 예를 들어 영화나 애니메이션을 보는 것은 사실 짧은 시간 간격에 이어지는 장면을 보는 것입니다. 이 각각의 장면을 frame이라고 합니다. 즉, 프레임은 한 장의 사진이라 봐도 무방할것 같습니다. 그리고 fps는 frame per second의 약자이며 뜻은 특정 시간 내에 보여지는 프레임의 갯수라고 알고 계시면 좋을것 같습니다.

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보통 사람의 눈은 1초에 60개의 프레임을 넘어야가 부드럽게 인지한다고 합니다. 즉, 초당 60번의 장면을 보여준다는 의미입니다.

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브라우저에서 부드러운 애니메이션 효과를 주기 위해선 이전에 설명했듯이 초당 60개의 프레임을 렌더링을 해야합니다. 즉, 16.6밀리초 간격으로 프레임을 보여주어야 한다는것을 의미합니다.

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정리하면 자바스크립트로 사용자에게 부드러운 애니메이션을 구현하려면 16.6밀리초 마다 애니메이션 로직을 호출하는 식으로 구현해야합니다.

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타이머 함수로 애니메이션 구현

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setInterval과 setTimeout 을 이용하여 60fps에 맞게 구현하려면 아래 예시 코드처럼 할 수 있습니다.

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const animationLogic = () => {\n  // 애니메이션 로직\n};\n\nsetInterval(animationLogic, 1000 / 60);
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const animationLogic = () => {\n  // 애니메이션 로직\n\n  setTimeout(animationLogic, 1000 / 60);\n};\n\nsetTimeout(animationLogic, 1000 / 60);
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하지만 이렇게 타이머 함수를 이용하게 되면 문제가 있습니다. setInterval과 setTimeout 의 문제점은 주어진 시간내에 동작할 뿐 프레임을 신경 쓰지 않는다는 점입니다. 즉, 타이머 함수는 프레임 단위로 프레임 시작 시간에 맞춰 실행하는것을 보장하지 못합니다.

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16밀리초 간격으로 프레임 단위가 진행되어야 하는데, 브라우저가 다른 작업 수행으로 인해 16밀리초가 지난 시점에서 실행될수도 있다는 뜻입니다. 이러한 일이 발생하는 이유는 setInterval과 setTimeout 로 애니메이션 작업을 수행하면 webAPI를 통해 주어진 시간 간격으로 해당 작업을 마친뒤 Task queue에 해당 작업이 추가되고나서 콜 스택에 다른 작업이 존재하면 실행될 수 없고 콜 스택이 비어져있을때만 해당 작업이 실행될 수 있기 때문입니다.

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requestAnimationFrame

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requestAnimationFrame은 브라우저가 렌더링하는 빈도 60fps에 맞춰서 실행됩니다. 이 말은 초당 60프레임 단위를 조금 더 보장 해준다는 의미입니다.

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정리하면 실제 화면이 갱신되어 표시되는 주기에 따라 함수를 호출해주기 때문에 프레임 시작시 실행되도록 보장해주어 setTimeout, setInterval 과 같이 밀림 현상을 방지해줍니다.

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requestAnimationFrame(callback);
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requestAnimationFrame 장점

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백그라운드 동작 중지

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setInterval 같은 경우 브라우저의 다른 탭 화면을 보거나 브라우저가 최소화되어 있을 때 타이머가 진행되어 작업이 진행되기 때문에 시스템 리소스 낭비 및 불필요한 전력을 소모하게 됩니다.

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그러나 requestAnimationFrame은 페이지가 비활성화 된 상태이면 페이지 화면 그리기 작업도 브라우저에 의해 일시 중지됨으로 CPU 리소스나 배터리 수명을 낭비하지 않게 됩니다.

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프레임이 디스플레이 주사율에 맞게 진행

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브라우저는 디스플레이의 주사율에 따라서 만약에 모니터 144hz 이면 1초에 144번 requestAnimationFrame의 등록된 작업이 진행됩니다.

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Animation frame 큐

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requestAnimationFrame은 일반적인 task queue 가 아닌 animation frame 큐에서 처리됩니다. animation frame 큐는 task queue 보다 우선순위를 갖고 있습니다.

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animation frame 은 브라우저의 렌더링 엔진이 다음 프레임을 그리기 전에 실행해야 하는 requestAnimationFrame에 등록한 작업들을 담는 큐입니다. requestAnimationFrame도 브라우저의 CPU나 GPU 사용량 여부 등에 따라 콜백 함수 실행이 밀릴 수도 있습니다.

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requestAnimationFrame 적용하는 방법

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requestAnimationFrame을 아래코드처럼 callback 함수에 원하는 작업을 등록하여 사용합니다. 그리고 프레임 단위로 동작하기 때무에 별도의 시간을 입력하지 않아도 됩니다.

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const animationLogic = () => {\n  // 애니메이션 로직\n\n  requestAnimationFrame(animationLogic);\n};\n\nrequestAnimationFrame(animationLogic);
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requestAnimationFrame을 취소하는 방법으로는 cancelAnimationFrame을 사용하면됩니다.

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const animationLogic = () => {\n  // 애니메이션 로직\n\n  // 취소\n  cancelAnimationFrame(raf);\n\n  requestAnimationFrame(animationLogic);\n};\n\nrequestAnimationFrame(animationLogic);
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간단하게 requestAnimationFrame 정리 하면 다음과 같습니다.

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참조

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https://inpa.tistory.com/entry/%F0%9F%8C%90-requestAnimationFrame-%EA%B0%80%EC%9D%B4%EB%93%9C

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https://css-tricks.com/using-requestanimationframe/

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https://dev.to/moyedx3/10-settimeout-setinterval-and-requestanimationframe-1io4

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https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/API/window/requestAnimationFrame

","frontmatter":{"title":"requestAnimationFrame은 도대체 어떤것인가?!","date":"July 26, 2023"}}},"pageContext":{"slug":"/yagmyagm/requestAnimationFrame/","previous":{"fields":{"slug":"/algorithm/programmers/03/"},"frontmatter":{"title":"Programmers - 방문 길이"}},"next":{"fields":{"slug":"/frontendPerformance/animationOptimization/"},"frontmatter":{"title":"애니메이션 최적화"}}}}}