제품의 홀 패턴디자인을 위한 파라메트릭 알고리즘 응용 : 공기청정기를 중심으로 :Parametric Algorithm Application for A Hole Pattern Design for Products: Focused on Air Purifier

박가영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박가영 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 정성원

발행연도: 2022

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이용수28

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

제품의 홀 패턴디자인을 위한 파라메트릭 알고리즘 응용 : 공기청정기를 중심으로

박가영 2022.01 학위논문

2021

공기청정기 홀 패턴 디자인을 위한 파라메트릭 알고리즘 연구

박가영 , 정성원 한국디자인학회 학술발표대회 논문집 2021.05 학술대회자료

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CMF(Color, Material, Finish)는 다른 디자인과 차별화된 이미지를 통해 제품을 사용하는 사용자의 감성을 만족시키는 중요한 디자인 요소로 활용되고 있다. 이러한 CMF 구성요소 중 하나인 표면 질감은 패턴에 많은 영향을 받고 있다.
제품의 외관에 적용되는 패턴의 종류는 많지만 그중 홀 패턴(Hole Pattern)은 구멍(Hole)으로 패턴이 형성되어 물리적으로 구현된 형태이다. 그래서 다른 패턴들과 달리 패턴 형성 규칙이 단조롭고 패턴의 형태가 일률적인 경우가 많다. 제품 표면 디자인의 차별화를 위해 홀 패턴을 다양하게 디자인할 수 있는 효율적인 방법에 관한 연구가 필요로 하는데, 이때 파라메트릭 디자인(Parametric Design)이 도움이 될 수 있다.
파라메트릭 디자인은 컴퓨터에서 다양한 디자인 요구사항들이 알고리즘으로 구현되어 디자인 결과물을 도출하는 방법으로 알고리즘은 수치를 이용하여 사용자가 쉽게 조절할 수 있다. 홀 패턴을 다양하게 하기 위해서는 현재의 단순했던 규칙이 복잡해지는데 이때 파라메트릭 디자인을 활용하면 이러한 사항들이 사용자에 의해 쉽게 제어할 수 있어 홀 패턴을 디자인할 때 작업 효율을 높여 줄 수 있다.
본 연구는 이러한 파라메트릭 디자인 응용 방법을 생성하여 그 사례를 도출하고 효율적인 홀 패턴디자인 방법을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위하여 홀 패턴이 제품에 많은 부분을 차지하여 제품의 디자인 이미지에 비교적 많은 부분을 차지하는 공기청정기를 대상으로 선정하였고, 공기청정기 전면의 홀 패턴디자인을 파라메트릭 디자인을 이용하여 응용하는 방법과 홀 패턴을 디자인하는 과정의 제시를 통해 그 가능성과 효용성을 확인하고자 하였다.
연구 결과, 현재의 공기청정기 홀 패턴에서 가지는 규칙을 총 8개의 방법으로 구분하였고, 이를 파라메트릭 디자인 툴을 사용하여 평면적 패턴 이미지를 생성할 수 있는 각각의 알고리즘으로 구현하였다. 또한 생성된 평면적 패턴 이미지를 활용하여 3차원 입체를 형성하는 방법을 조사해 총 6개의 방법으로 정리하였다. 이후 파라메트릭 디자인 툴을 사용하여 입체적 패턴 이미지를 생성할 수 있는 각각의 알고리즘으로 구현하였고, 이를 통해 도출할 수 있는 여러 가지의 결과 중 디자인의 다양성이 잘 드러난 결과물을 선정하여 총 5개의 홀 패턴디자인 결과물을 도출하였다.
본 연구에서 도출된 2차원 평면 패턴디자인과 3차원 입체 디자인 알고리즘은 제품 표면의 홀 패턴을 디자인하는 디자이너들이 기존의 복사, 배열과 같이 단순 노동 작업에 많은 시간을 보내던 작업시간을 단축하게 해주며, 더 다양한 홀 패턴을 빠르고 쉽게 디자인할 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구의 홀 패턴디자인 알고리즘은 공기청정기 홀 패턴디자인으로 전제가 되어 개발되었지만, 홀 패턴이 적용된 다른 제품에도 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대한다.

CMF(Color, Material, Finish) is being used as an important design element that satisfies the sensibility of users who use the product through images differentiated from other designs. The surface texture, one of the CMF components, is greatly influenced by the pattern formed on the surface.
There are many types of patterns applied to the appearance of the product, but among them, a hole pattern is physically implemented by forming a pattern into a hole. Therefore, unlike other patterns, the rules for forming patterns are simple and the shape of the pattern is often monotonous. Therefore, research is needed on effective methods for designing various hole patterns to differentiate product surface designs. parametric design can be helpful.
Parametric design is a method of deriving design results through which various design requirements are implemented as algorithms in a computer. At this time, the user can easily adjust the requirements using figures. In order to diversify hole patterns, the current simple rules become complicated. If parametric design is used, these items can be easily controlled by the user, which can increase work efficiency when designing hole patterns.
The purpose of this study is to create such a parametric design application method, derive the case, and present an efficient hole pattern design method through this. To this end, the hole pattern was selected for air purifiers that have a hole pattern occupies a large part of the product and relatively large influence on the design image of the product. It was attempted to confirm its potential and effectiveness by presenting the process of designing the hole pattern on the front of the air purifier and the method of applying parametric design.
As a result of the study, the rules of the current air purifier hole pattern were divided into a total of eight methods. And this was implemented as each algorithm capable of generating a planar pattern image using a parametric design tool. In addition, a method of forming a 3D solid using the generated planar pattern image was investigated and organized into a total of 6 methods. This was also implemented as each algorithm capable of generating a three-dimensional pattern image using a parametric design tool. A total of five hole pattern design results were derived by selecting the results that showed the diversity of design well among the various results that could be drawn through this.
The two-dimensional planar pattern design and three-dimensional three-dimensional design algorithm derived in this study shorten the working time that designers who design hole patterns on the product surface spent a lot of time on simple copying and arrangement. It is also expected to design more creative and diverse hall patterns easily and quickly. The hole pattern design algorithm of this study was developed on the premise that it is used in air purifiers, but it is expected to be applicable to various products to which the hole pattern is applied.

#파라메트릭 디자인 #패턴디자인 #홀 패턴디자인 #공기청정기

요약 ⅰ
I. 서 론 1
1. 연구배경 및 목적 1
2. 연구내용 3
1) 연구방법 3
2) 연구범위 5
II. 이론적 고찰 6
1. 생성적 디자인의 이해 6
1) 생성적 디자인의 정의 6
2) 생성적 디자인의 사례 8
2. 파라메트릭 디자인의 이해 11
1) 파라메트릭 디자인의 정의 11
2) 파라메트릭 디자인의 사례 12
(1) 건축 분야 12
(2) 제품 분야 15
(3) 패션 분야 17
3. 패턴디자인 21
1) 패턴디자인의 정의 21
2) 홀 패턴디자인의 정의 21
3) 홀 패턴디자인의 구성요소 22
III. 공기청정기 홀 패턴디자인 분석 및 파라미터 도출 23
1. 수집된 패턴의 구성 원리 23
2. 패턴디자인 분류 및 알고리즘 구축 25
1) 1차 평면 패턴 생성 25
2) 2차 평면 패턴 변환 31
IV. 평면 패턴디자인의 3차원 변환 36
1. 3차원 홀의 형성 방법 분석 36
2. 평면 홀 패턴의 3차원 변환 방법 37
1) 방법 1 : 필렛, 챔퍼 37
2) 방법 2 : 드래프트, 로프트 38
3) 방법 3 : 돌출 40
4) 방법 4 : 접기 40
3. 생성된 패턴의 적용 및 결과 41
V. 결론 47
1. 결론 및 한계 47
참고문헌 49
영문초록(Abstract) 55

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