박테리아 콜로니의 이미지를 응용한 버추얼 패션디자인

Abstract

The rapid development of IT technology has led to remarkable advances in 3D modeling, simulation, and digital video production, which have resulted in the digital transformation of the fashion industry and the expansion of new creative methods. In particular, digital fashion and virtual fashion have evolved from traditional physical production processes into designing and visualizing garments in a 3D environment, thereby rapidly expanding the expressive domains of fashion and art and reshaping the way fashion is conceptualized and experienced. Recently, the importance of developing new materials using microorganisms such as bacteria has been highlighted in the fashion industry, demonstrating the potential for convergence between fashion design, nature, and science and calling attention to the possibilities of interdisciplinary creation. Accordingly, there is a need for research on diverse expressive methods in virtual fashion design that utilize scientific imagery, bio-based visual elements, and microscopic natural structures. The purpose of this study is to propose new expressive possibilities for digital fashion by implementing the morphological and visual characteristics of bacterial colonies by type and the growth images over time into virtual fashion design. This study consists of a theoretical investigation of bacterial colony imagery, virtual fashion design, and three dimensional animation technologies, along with a practice based study involving the production of design works that reflect these findings. First, to explain the morphological concept of bacterial colonies, classification criteria and morphological characteristics of colonies were organized based on related literature and academic papers. Based on these criteria, a wide range of bacterial colony images was collected from microbiology textbooks, academic articles, and experimental photographs and videos produced by individual experimenters. Subsequently, the collected visual materials were analyzed with a focus not only on colony form, density distribution, and surface texture, but also on visual changes that appear throughout temporal processes such as diffusion and growth. In particular, the growth images of bacterial colonies, in which the growth process itself functions as a visual expressive element, were established as a core temporal component in the design development of this study. The structural forms of colony types and the morphological transformations of growth images over time serve as suitable formative elements for virtual fashion design and function as potential materials for constructing a new visual language that incorporates temporality beyond static image representation. Based on the research findings, a total of six three dimensional virtual fashion design works were produced using the three dimensional software Blender, reflecting the image characteristics of colony types and their growth patterns over time. Geometry Nodes, modifiers, and shader animation functions were utilized to implement the image characteristics of bacterial colony types as gradual transformations in silhouette, volume, texture, and detail. In addition, the sequential growth characteristics of colony types were expressed as design elements of the garments by combining them with animations representing surface growth, expansion, diffusion, and disappearance. The six completed virtual fashion designs were rendered in Blender and produced as video works, after which titles and descriptive information were added using Adobe After Effects. The final works consist of individual video pieces with durations ranging from one minute fifteen seconds to one minute thirty seconds, composed of garment form, texture, animations depicting various transformations, sound, and camera direction, and were made accessible for viewing through QR codes. The conclusions derived from the theoretical research are as follows. First, bacterial colonies can be classified into punctiform, circular, rhizoid, and irregular types according to their overall visual morphological characteristics, and even within the same type, colony form and density structures continuously change and expand over time depending on environmental conditions, resulting in distinct growth image characteristics. Second, an examination of existing design cases that apply bacterial colony imagery revealed that most focus on representing the static forms of colony types. Third, an analysis of previous studies and works combining virtual fashion design and three dimensional animation technologies showed that three dimensional animation has primarily been used to realistically simulate garment wrinkles, details, and material qualities associated with physical wear. In contrast, animation based approaches that explore form and texture as elements that transform over time remain relatively limited. However, recent digital fashion works have begun to expand the use of three dimensional animation beyond tools for realistic reproduction toward media for formative experimentation, indicating a gradual diversification of expressive approaches in virtual fashion design. Fourth, an analysis of virtual fashion design cases incorporating colony imagery showed that these works could be categorized into those emphasizing linear colony images, planar colony images, and combinations in which linear and planar images appear together. The conclusions derived from the production process are as follows. First, designs motivated by the image characteristics of colony types and their growth patterns observed under diverse environmental conditions were confirmed to function as a powerful visual language for sensorially conveying microscopic natural ecosystems. The characteristics of each colony type revealed distinct visual elements, structures, colors, and textures, which can be reflected in a variety of garment structures within virtual fashion design. Second, by translating the dynamic changes observed in colony growth images into transformations of silhouette, volume, texture, and detail, and expressing these transformations temporally through animation, this study presents new possibilities for temporally oriented virtual fashion design that move beyond static fashion imagery. Third, virtual fashion design was confirmed to enable the expansion of formative experimentation that is physically unrealizable by leveraging the advantages of a digital environment that does not presuppose actual wear. The growth characteristics distinguished by colony type were expressed through Blender’s three dimensional animation techniques, including Geometry Nodes, modifiers, and shader animations, allowing parameter changes over time and non realistic mesh transformations to function as design elements. In particular, the use of Geometry Nodes to control parameters over time demonstrated diverse possibilities for expressing physical animations that cannot be realized in the physical world. As the potential for convergence between fashion design, nature, and digital technologies continues to attract attention, this study confirms that by integrating bacterial colony imagery with virtual fashion design, fashion can expand its visual language to include temporality through the mediation of science, art, and digital technology. Furthermore, by implementing the morphological and visual characteristics of bacterial colony types and their growth processes over time into virtual fashion design, this study proposes new expressive possibilities for digital fashion. Future research is expected to explore the formative potential of nature based virtual fashion design by expanding the range of motifs to include various microscopic ecological images such as fungi and cellular structures beyond bacteria.;IT 기술의 급속한 발전은 3D 모델링, 시뮬레이션, 디지털 영상 제작 기술의 비약적인 성장을 이끌었으며 이는 패션 산업의 디지털 전환과 새로운 창작 방식의 확장으로 이어졌다. 특히 디지털 패션 및 버추얼 패션은 기존의 물리적 제작 과정에서 벗어나 3D 환경에서 의상을 설계하고 시각화하는 방식으로 발전하면서 패션과 예술의 표현 영역을 빠르게 확장시키고 있다. 한편, 최근에는 패션 산업에서 박테리아와 같은 미생물을 이용한 새로운 소재 개발의 중요성이 대두되면서, 패션디자인과 자연 및 과학의 융합 가능성을 보여주고 있다. 이에 따라 과학적 이미지, 생명체 기반 시각 요소, 미시적 자연 구조 등을 활용한 버추얼 패션디자인의 다양한 표현 방식에 대한 연구가 필요한 시점이다. 본 연구의 목적은 박테리아 콜로니의 유형별 형태적, 시각적 특징과 시간의 흐름에 따른 생장 이미지를 버추얼 패션디자인으로 구현하여 디지털 패션의 새로운 표현 가능성을 제안하는 데 있다. 연구의 전체는 박테리아 콜로니 이미지와 버추얼 패션디자인, 그리고 3D 애니메이션 기술에 관한 이론 조사와 이를 디자인에 반영한 작품 제작 연구로 구성하였다. 먼저 박테리아 콜로니의 형태학적 개념을 설명하기 위해 관련 문헌과 논문을 바탕으로 콜로니의 형태 분류 기준과 형태적 특징을 정리하였으며, 이를 기준으로 미생물학 저서, 관련 논문, 개인 실험자의 실험 사진과 영상 등에서 박테리아 콜로니의 다양한 이미지를 수집하였다. 이후 수집된 이미지 자료를 토대로 박테리아 콜로니의 형태, 밀도 분포, 표면 질감뿐만 아니라 확산과 생장이 진행되는 시간적 과정에서 나타나는 시각적 변화 양상을 중심으로 분석하였다. 특히 생장 과정 자체가 하나의 시각적 표현 요소로 기능하는 박테리아 콜로니의 생장 이미지 특징은, 본 연구에서 디자인이 전개되는 핵심적인 시간 기반 요소로 설정되었다. 박테리아 콜로니의 유형별 구조적 형태와 시간의 흐름에 따라 변화하는 생장 이미지의 형상 변화는 버추얼 패션디자인으로 구현하기에 적합한 조형 요소로 작용하며, 정적인 이미지 표현을 넘어 시간성을 내포한 새로운 시각 언어를 구축할 수 있는 잠재적 소재로 작용한다. 연구 결과를 바탕으로 3D 프로그램 블렌더를 활용하여 콜로니의 유형별 이미지 특징과 시간에 따른 생장 이미지 특징을 반영한가총 6벌의 3D 버추얼 패션디자인 작품을 제작하였다. 지오메트리 노드, 모디파이어, 쉐이더 애니메이션 기능 등을 활용하여 박테리아 콜로니의 유형별 이미지 특징을 실루엣, 볼륨, 텍스처, 디테일의 점진적인 변화 과정으로 구현하였으며, 콜로니의 유형별 생장 이미지에서 나타나는 단계적 흐름을 표면의 성장, 팽창, 확산, 소멸 등의 애니메이션과 결합하여 의상의 디자인 요소로 표현하였다. 완성된 6벌의 버추얼 패션디자인은 블렌더의 렌더링을 거쳐 영상 작품으로 제작되었으며, 이후 애프터 이펙트를 이용하여 작품의 제목과 정보를 자막으로 구성하였다. 최종 작품은 의상의 형태, 질감, 다양한 변화를 나타내는 애니메이션, 사운드, 카메라 연출 등으로 구성된 1분 15초~1분 30초 길이의 개별 영상 작업물로 제작되었으며, QR 코드를 통해 작품 감상이 가능하도록 하였다. 이론적 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 박테리아 콜로니는 전체적인 형태의 시각적 특징에 따라 점형, 원형, 뿌리형, 불규칙형으로 분류할 수 있었으며, 동일 유형 내에서도 환경 조건에 따라 형태와 밀도 구조가 시간의 흐름 속에서 지속적으로 변화, 확장되며, 각기 다른 유형별 생장 이미지 특징을 형성함을 확인하였다. 둘째, 박테리아 콜로니 이미지를 응용한 기존 디자인 사례를 조사한 결과, 대부분 콜로니의 유형별 이미지를 정적인 형태로 표현하는 데에 집중되어 있었다. 셋째, 버추얼 패션디자인과 3D 애니메이션 기술이 접목된 선행 사례를 조사한 결과, 대부분의 연구와 작업에서 3D 애니메이션은 의상의 주름, 디테일, 소재감 등 현실적인 착의 시뮬레이션을 사실적으로 구현하는 데에 주로 활용되고 있었다. 반면 시간의 흐름에 따라 변화하는 형태와 질감 자체를 조형적으로 탐구한 애니메이션 기반 사례는 상대적으로 매우 제한적이었다. 그러나 최근 일부 디지털 패션 작업에서는 3D 애니메이션을 현실 재현의 도구가 아닌 조형 실험의 매체로 확장하려는 시도가 등장하고 있어, 버추얼 패션디자인의 표현 방식이 점차 다변화되고 있음을 확인할 수 있었다. 넷째, 콜로니의 이미지가 나타난 버추얼 패션디자인의 사례를 조사한 결과, 선적인 콜로니 이미지가 두드러지는 작품과 면적인 콜로니 이미지가 두드러지는 작품, 선과 면적인 콜로니 이미지가 함께 나타나는 작품으로 사례들을 나눌 수 있었다. 작품 제작 과정을 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 다양한 환경 속에서 나타난 콜로니의 유형별 이미지에서 나타난 특징과 유형별 생장 이미지에서 나타난 특징을 모티브로 한 디자인은 자연의 미시 생태계를 감각적으로 전달하는 강력한 시각 언어가 될 수 있음이 확인되었다. 유형별 이미지의 특징에서는 각 유형마다 다른 시각적 요소와 구조, 색채 및 질감 등이 나타났으며, 이러한 특징은 버추얼 패션디자인으로 표현에 있어 의상의 다양한 구조로 반영될 수 있었다. 둘째, 콜로니의 생장 이미지에서 나타나는 변화 과정을 의상의 실루엣, 볼륨, 텍스처, 디테일의 변화로 전환하고 이를 애니메이션을 통해 시간적으로 구현함으로써 정적인 패션 이미지에서 벗어난 시간을 기반으로 하는 버추얼 패션디자인의 새로운 가능성이 제시되었다. 셋째, 버추얼 패션디자인은 실제 착용을 전제로 하지 않는 디지털 환경의 장점을 활용해 물리적으로 실현 불가능한 조형 실험을 확장할 수 있다는 것을 확인하였다. 각 유형에 따라 구별되는 생장 이미지의 특징은 블렌더의 3D 애니메이션 방법 중 지오메트리 노드, 모디파이어, 쉐이더 애니메이션 기술 등의 구현을 통해 표현되어 시간에 따른 파라미터 변화와 비현실적인 메쉬 변형 실험이 의상의 디자인 요소로 사용될 수 있었다. 특히, 지오메트리 노드를 통한 의상의 파라미터의 변화와 메쉬의 비현실적인 형태 실험을 통해 현실에서 구현하지 못하는 물리 기반 애니메이션을 표현하는 것에 있어 다양한 활용 가능성을 확인하였다. 현재 패션디자인 분야와 자연 및 디지털 분야의 융합의 가능성이 주목됨에 따라 본 연구는 박테리아 콜로니 이미지와 버추얼 패션디자인을 융합함으로써 패션이 과학, 예술, 디지털 기술을 매개해 시간성을 포함한 시각 언어로 확장될 수 있음을 확인하였으며, 박테리아 콜로니의 유형별 형태적, 시각적 특징과 시간의 흐름에 따른 생장 이미지를 버추얼 패션디자인으로 구현하여 디지털 패션의 새로운 표현 가능성을 제안하였다. 향후에는 박테리아 외에도 곰팡이, 세포 구조 등 다양한 미시 생태 이미지를 모티브로 확장하여 자연 기반 버추얼 패션디자인의 조형적 가능성 탐구가 기대된다.