보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)의 기하학적 형태를 응용한 패션디자인 연구

Abstract

Entering into digital era, computer technology prepares foundation which can realize virtual images collapsing boundary of expression, area, and activity beyond the existing analog stage. Research activity using computer programming at the fashion design field is still lack but it is the field to expect the effect as much as new attempts are needed. Voronoi diagram starting from very simply geometrical shapes is determined by group of which certain objects are apart and group of spots distributed in a space and it is a method assorting areas, which is used at engineering, mathematics, and physics. Also, it is applied at the furniture design and architecture design so that its design possibility is shown in diverse fields. Hence, the study is to research the application possibility of fashion design by using Voronoi diagram with concepts of mathematics and geometrics. Geometric space constructive characteristics of Voronoi diagram was investigated to see the possibility grafting to fashion design in the research work production, and design concept which can be accord with diverse demands of modern fashion design is suggested in creating the high value fashion by developing unique and structural pattern and silhouette with combination between Voronoi diagram and computer programming. For the method and content of the study, concept and definition of Voronoi diagram was organized through advanced researches and literatures to investigate Voronoi diagram which is the theoretical background of the study and after analyzing formative characteristics, the production process of Voronoi diagram was investigated. And geometric shapes which is the characteristic of Voronoi diagram was investigated and in the research of fashion design applying geometric shapes analyzed cases applying geometric three-dimensional shapes through visual materials. For the foundation of above theoretical consideration, space characteristics of Voronoi diagram in the work production were applied at the motif design of work by using Rhino 3D program. Also, motif designed as geometric shape was combined into work structurally and diverse designs were unfolded through color contrast and material texture contrast using soft and flexible functional materials and raw materials bonded with the fabric of stiff canvas and durable materials and restricting colors at the most with black and ivory to test possibility of diverse designs from the geometric composition. In the study, total 8 works were produced by applying geometric shapes of Voronoi diagram and following results were acquired. The first, three-dimensional aesthetic value of a sculpture appearing at Voronoi diagram was applied widely at the visual formative activities as an instrument to develop creative design and could be identified as infinite motif of fashion design. The second, since geometric shapes of space composition in Voronoi diagram have interdependent relations with space, which can make diverse three-dimensional formative works able in fashion design. The third, space characteristics through Voronoi diagram can be realized as motif of geometric polyhedron and motif of geometric shapes can be applied to pattern production by combined structurally in works. The fourth, geometric shaped motif designed with Voronoi diagram comprises unique silhouettes in any direction with atypical form of different four directions and in the case of skirts since they can be worn without distinction of front and back, it can expend designs to coordinate diversely by wearer’s intentions. The fifth, by applying motif designed with Voronoi diagram and combining with computer programming in method to design works, the motif parts can be extended and comprise other items. The sixth, geometric shaped pattern composing polyhedron can form unique silhouette by characteristics of materials. Trying new attempt in the method of fashion design field is meaningful in fashion design. Through the result, Voronoi diagram which is being used in diverse fields was found to be able to be applied in fashion design. With the thesis, Voronoi diagram in a method of fashion design is thought to be utilized actively as a creative, infinite instrument.;디지털 시대에 접어들면서 컴퓨터의 기술은 패션에 있어 기존의 아날로그적 단계를 뛰어넘어, 표현, 영역, 활동의 경계를 허물며 가상이미지를 현실화 할 수 있는 기반을 마련하였다. 패션디자인 분야에 컴퓨터 프로그래밍을 활용하는 연구 활동은 많이 부족한 상황이지만 패션디자인 방법에 새로운 시도가 필요한 만큼 그 효과를 기대해 볼 수 있는 분야이기도 하다. 매우 단순한 기하학 구조에서 출발하는 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)은 특정한 물체들의 떨어져 있는 모임이나 공간에 분포된 점들의 모임에 의해 결정되어지며 영역을 구분하는 하나의 방법으로 공학, 수학, 물리학 등에 이용되고 있다. 또한 가구 디자인과 건축 디자인 프로세스에도 적용되고 있어 다양한 분야에서의 디자인 가능성을 보여주고 있다. 이에 본 연구에서는 수학적, 기하학적 개념의 보로노이 다이어그램을 이용하여 패션디자인에 있어 적용 가능성을 연구해 보고자 한다. 보로노이 다이어그램의 기하학적인 공간 구성상 특성이 패션디자인에 접목이 가능한지를 본 연구 작품 제작에 의해 살펴보고, 보로노이 다이어그램의 컴퓨터 프로그래밍과의 결합으로 독창적인 구조적 패턴과 실루엣을 개발하여 고부가 가치의 패션을 창조함에 있어 현대 패션디자인의 다양한 요구에 부응할 수 있는 디자인 개념을 제시하는데 그 의의를 가진다. 본 연구의 방법 및 내용으로는 우선 본 연구의 이론적 배경이 되는 보로노이 다이어그램에 대한 고찰로 선행 연구와 문헌을 통해 보로노이 다이어그램의 개념과 정의를 정리하고, 조형적 특성을 분석한 후 보로노이 다이어그램의 제작 과정을 알아보았다. 그리고 보로노이 다이어그램의 특징인 기하학적 형태에 관하여 고찰하고, 기하학적 형태를 응용한 패션디자인 연구에서는 시각적 자료를 통해 기하학적 입체 형태를 응용한 사례를 분석하였다. 위의 이론적 고찰을 토대로 작품 제작에 있어 보로노이 다이어그램의 공간화 특성을 3D 프로그램인 라이노(Rhino)를 사용하여 작품의 모티브 디자인에 적용하였다. 또한 디자인 된 기하학적 형태의 모티브를 작품에 구조적으로 융합하였고, 이에 기하하적 구성에서 오는 다양한 디자인 가능성을 실험하기 위해 블랙과 아이보리로 컬러를 최대한 절제하고, 뻣뻣하고 내구성이 있는 소재인 캔버스와 본딩된 원단, 그리고 부드럽고 신축성 있는 기능성 소재를 사용하여 색상 대비와 소재 질감 대비를 통한 다양한 디자인을 전개하였다. 이에 본 연구에서는 보로노이 다이어그램의 기하학적 형태를 응용하여 총 8점의 작품을 제작 하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 삼차원 보로노이 다이어그램에 나타나는 입체적 조형미는 시각적 조형 활동에 폭넓게 적용되어 창조적인 디자인을 개발할 수 있는 도구로써 패션디자인의 무한한 모티브가 됨을 확인 할 수 있었다. 둘째, 기하학적 형태는 공간과 상호 의존적인 관계를 가지고 있어 보로노이 다이어그램의 공간 구성상의 기하학적 형태는 패션 디자인에 있어 다양한 입체 조형 작업을 가능하게 했다. 셋째, 보로노이 다이어그램을 통한 공간화 특성은 기하학적 다면체의 모티브로 구현될 수 있으며, 기하학적 형태의 모티브는 작품에 구조적으로 융합하여 패턴 제작에 적용이 가능함을 알 수 있었다. 넷째, 보로노이 다이어그램으로 디자인된 기하학적 형태의 모티브는 사방이 다른 비정형으로 어떤 방향에서든지 독특한 실루엣을 구성하며, 스커트의 경우 앞, 뒤 구분 없이 착용이 가능하여 착용자의 착용의도에 따라 다양한 코디네이션 될 수 있도록 디자인을 확대, 제시할 수 있었다. 다섯째, 보로노이 다이어그램으로 디자인한 모티브를 응용하여 작품을 디자인하는 방법에 있어 컴퓨터 프로그래밍과의 결합으로 모티브의 부분을 확장하여 다른 아이템을 구성할 수 있었다. 여섯째, 다면체를 구성하는 기하학적 형태의 패턴은 소재 성격에 따라 독특한 실루엣을 구성할 수 있었다. 패션디자인 영역에서의 발상 방법에 있어 새로운 시도를 한 것은 패션디자인에 의의가 있다. 이러한 결론을 통해 다양한 분야에서 사용되는 보로노이 다이어그램이 패션디자인에 적용이 가능함을 알 수 있었다. 이 논문을 계기로 패션디자인 방법에 있어 보로노이 다이어그램이 무한한 창조적인 도구로써 활발하게 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.