파라메트릭 알고리즘과 모듈 기반의 3D 텍스타일 디자인 유형 분석
3D Textile Design Category Based on Parametric Algorithm and Modularity
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초록
파라메트릭 알고리즘과 모듈 조합 기반의 3D 텍스타일 디자인은 패턴 형성의 절차마다 기하학 벡터를매개변수로 적용함으로써 표면적 규모의 제한 없이 공간을 채울 수 있는 제조공법이다. 연구의 목적은그 방법론을 표집 사례의 분류를 바탕으로 파악함으로써, 알고리즘의 차이를 상호비교할 수 있는 유형분류의 기준을 세우고서 대표적인 선행연구의 방법론을 확보하는 것이다. 본문의 전반부는 문헌 조사를 연구의 방법으로 취해 파라메트릭 구조의 원리뿐 아니라, 알고리즘 기반의 모듈 조합 프로세스에서핵심적인 구성요소인 모듈, 조합, 매개변수의 개념 및 특성을 고찰한다. 후반부는 당대의 추세를 조망하기 위해 2000년 이후에 발표된 13가지 표집 사례를 스트립 모포로지(선), 셀 집합 기하구조(분자), 오리가미와 키리가미 테셀레이션(면)으로 분류하여 각각의 하위항목별로 패턴형성원리를 분석한다. 선형 구조의 하위항목은 수직선의 수평 병렬, 조인트 어셈블리의 활용, 분절된 선의 교집합 사례다. 셀집합 기하구조의 하위항목은 구멍의 분포도에 따른 국지적 변화, 다수의 슬롯이 파생하는 패턴의 변주, 모듈 개수 조정에 의한 입체화 사례다. 앞선 두 유형은 독립된 모듈 간의 인터페이스에 의존하는패턴이지만, 오리가미와 키리가미 테셀레이션을 응용한 메타소재는 주름이나 틈새로 면을 나누어 입체로 도약하는 방식이므로 모듈을 해체할 수 없다. 파라메트릭 디자인은 공간과 관련된 직관의 형식을통해 부분과 전체의 조화로운 관계를 형성하는 규칙에 관한 패러다임이다. 일련의 알고리즘 체계에 의해 표면적의 증식이나 입체 형태의 변경이 자유롭게 확보되므로 사용자 맞춤형 공간 연출에 효과적인디자인 전략으로 볼 수 있다. 파라메트릭 테셀레이션의 알고리즘에 기초한 기하학이 제공하는 추상적계시를 토대로 저마다의 디자인방안을 연구하는 데 보탬이 될 기초자료로 쓰이길 기대한다.
Abstract
3D textile design based on parametric algorithm and modular configuration is a manufacturing process that can fill space without scale limitations by applying geometric vectors as parameters to each patterning operation. The purpose of the study is to identify the methodologies based on the classification of the case studies to establish a typology for comparing algorithmic differences, and to gain detailed insights from these representative studies. The first half of this paper adopts a literature review as a research method to explore the principles of parametric structures, as well as the concepts and characteristics of modules, configuration and parameter, which are key components in the algorithmic module combination process. In the second half of the paper, 13 exemplary cases presented since 2000 are categorized into strip morphology using linear components, cell aggregate geometry using molecular ones, and origami and kirigami tessellations using planar ones to examine contemporary trends, and the pattern formation principles are analyzed for each subcategory. The subsets of linear structure are horizontal parallelism of vertical lines, using joint assemblies and intersecting segmented lines. The subcategories cell aggregate geometry includes local changes in the distribution of holes, variations in the pattern derived from multiple slots, and three-dimensionalisation by adjusting the number of modules. While the first two rely on interfaces between independent modules, metamaterials using origami and kirigami tessellations leap into 3D form by dividing their surfaces with folds or cracks so that the modules cannot be dismantled. Parametric design is a paradigm about design rules- a harmonious relationship between the part and the whole through spatial intuition. It is an effective design strategy for creating a bespoke space because it allows the surface to grow and the 3D form to change freely through a series of algorithmic systems. This paper could serve as a basis for research into design methods based on the abstract revelations of geometry in the parametric tessellation algorithm.
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