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by 이남주 NJ Namju Lee Sep 13. 2019

파라메트릭 디자인

Computational Design, Creative Coding 02

" 각각의 파라미터들 즉 데이터들이 서로의 관계(relationship), 의존(dependency), 상호작용(interaction)을 설정하며 디자인 하는 행위다."


파라메트릭 디자인(Parametric Design)이 무엇인지 기본적인 개념에 대해 나누어 보죠. 2005년도, 2010년 즈음에 많은 건축 설계 디자이너들이 파라메트릭 디자인에 대해서 이야기 하기 시작했죠. 기존에 사람의 직관과 기존의 일반적인 방법론으로 할 수 없는 복잡하고 다양한 패턴들이 나타나면서, 디자이너들의 흥미를 보였고,  파라메트릭 디자인이라는 용어로, 그렇게 대중들에게 첫인상을 각인시켰죠.


첫인상으로, 사람을 평가하고 머무르면 피상적인 이해 밖에 할 수 없겠죠? 파라메트릭 디자인도 그러합니다. 사실 파라메트릭 디자인도, 이미 그 용어가 우리에게 강한 첫인상으로 다가오기 전부터, 이미 우리는 파라메트릭 방법을 사용하고 있었죠. 물론 소극적인 혹은 암묵적인 방식으로요.


우리가 캐드를 사용할 때, 포토샵을 사용하거나, 파워포인트를 사용할 때도, 우리는 이미 파라미터들을 이용해 오고 있죠. 하지만 파라메트릭 디자인은, 그 방법론을 좀 더 명백하게 디자인의 피드백을 위해서 사용하겠다고 보시면, 시작점으로는 좋을 거예요. 가령 라인을 그리기 위해서 Line이라는 명령어로 프로그램에게 시작을 알리고, 그 후로 첫 재 점, 둘 재점을 달라고 요구하겠죠. 즉 Line을 그리게 위해 파라미터를 달라고 하는 것이죠. 이 행위들을 좀 더 효율적이고 자동적으로 실행하겠다고 생각해 볼 수 있는 거예요.


새로운 것에 공포감이 있는 분들께, 말씀드리면, 또 새로운 게 나왔나? 저건 나랑 다른 사람이 하는 일이야! 가 아니라, 파라메트릭 디자인은 이미 우리가 해오고 있었던 작업 방법론 들위에서 그들의 실행을 프로그래밍으로 만들어 보겠다!라고 생각하시면 좀 덜 거부감이 들 수 있어요. 특별히 컴퓨팅 파워와 소프트웨어들의 발전으로 디자이너들에게 제공되는 디자인 환경이 계속 개선이 좋아진 거죠.


소프트웨어는 사실상


포토샵, 시네마 4d, 3ds max, Maya, 스케치업과 같은 소프트웨어들을 뜯어보면 내부적으로 사실 다 그렇게 만들어져 있어요. 쉽게 이야기해 드리면 함수(function)들인 거죠. 너무 깊게 들어가는 것 같은데, 여기까지 하고요. 여하튼 아이콘이라던지 명령어들이 풀다운 메뉴에 뿌려져 있는 것이죠.


그래서, 벽체를 그리고 싶다 하면, (1) Line을 그리고 (2) Offset을 한 후, (3) Extrusion을 시키면 되겠구나,라고 일반적으로 생각하는 순서가(프러시 저) 있는 거죠. 방법론이 있는 거죠. 파라메트릭 디자인은 이러한 방법론들을 하나의 실처럼 그 흐름을 연결해 놓는다라고 상상하시면 좋을 것 같아요. 즉 알고리즘에 맞춰서 하나의 혹은 여러 개의 방법론들을 연결해 놓는 것이죠.


순서와 조건에 맞춰서 그 명령어들이 차례로 이행되면서 디자인 형태를 만들어 나가는 개념이다라고 보면 무리가 없어요. 파라메트릭 디자인이라는 것은 새롭다기 보다도, 디자인을 좀 더 명백하게 나누고, 디자이너들이 그 단계들에 개입을 하여 컨트롤하겠다는 것이죠. 가령 조건에 따라 분기점들을 만들고 다양한 아웃풋들을 만들어 내는 것이죠.


비주얼 프로그래밍을 통하면 좀 더 쉽게


이러한 특징 때문에, 요즘 많은 디자인 소프트웨어에서 이러한 파라메트릭 디자인을 쉽게 구현할 수 있게 비주얼 프로그래밍(Visual Programing) 형식 지원을 해주고 있어요. 다이나모(Autodesk Dynamo), 노드 박스(NodeBox), 후디니(Houdini), 언리얼(Unreal Engine, Blue Print), 3ds max 같은 경우는 MCG(Max Creation Graph)라는 형식으로 지원해 주고요, 3ds max의 Material 같은 경우는 예전부터 지원하고 있었고요.

비주얼 프로그래밍 소프트웨어

이렇게 명령어 체계들을 연관성을 만드는 거예요, 하나의 통합적인 디자인 알고리즘을 구현하는 거죠. 이런 생각 체계로 디자인을 하는 행위를 파라메트릭 디자인이라고 볼 수 있는 것이죠.


다시 말해, 과거에는 이거 클릭하고 저거 클릭하고 무언가를 만들었다면, 지금은 명령어들의 관계성을 정의 함으로써 하나의 디자인 정의 혹은 작동 설명서를 만드는 것이죠.


Parameter / 파라미터


파라미터란? 파워포인트 글자 크기 조정, 포토샵의 연필 크기, 레이어드를 투명도, 이 모든 것들이 다 파라미터죠. 원을 그려보죠 (1) 첫 번째 방법은 중심점과 반지름 값으로 가능하죠 (2) 두 번째로는 두 점을 만들고 두 점을 연결하는 원도 가능하겠죠? 여기서도 원을 구현하는 중요 데이터들을 다 파라미터로 볼 수 있는 거죠. 음료수 캔을 만들어 보죠, 원과 마찬가지로, 중심점 그리고 반지름 그리고 원의 높이를 주면 실린더 형태의 음료수 캔이 많들어지겠죠.

원을 만드는 파라메터

그렇다면, 파라미터를 이용하면, 다 파라메트릭 디자인이냐? 물론 소극적 입장에서는 "맞다"입니다! 하지만 여기서만 이 애 하면 안 되겠죠! 좀 더 적극적인 관점에서는 어떠한 파라미터들의 관계성이 부여할 것인가가 굉장히 중요한 포인트예요.


독립 변수(independent variable), 종속 변수(dependent variable)


최초의 인풋 파라미터들은 독립적으로 볼 수 있죠, 하지만 그 파라미터의 흐름에서는, 가령 앞서 예를 든 음료수 캔의 경우, 음료의 부피를 고정시키고 디자인을 한다면, 높이가 낮아질수록 반지름 값이 커 질 수 있겠죠? 왜냐하면 높이가 낮아진다 하더라도, 음료의 부피는 고정되어 있으니까요. 즉 반지름 값이 커져야 가능하겠죠. 여기서 중요한 것은 높이 파라미터가 어디에 영향을 주죠? 종속 변수인, 반지름에 영향을 주면서 유기적으로 혹은 어떤 특정 수체계를 이용한 알고리즘에 맞춰 관계성을 가지고 있는 것이죠

실린더의 파라메터
관계(relationship), 의존(dependency), 상호작용(interaction)


즉, 이러한 파라미터들이 유기적으로 관계(relationship), 의존(dependency), 상호작용(interaction)을 가지고 있는 것이죠.


수체계


이런 관계성에서, 우리는 좀 더 적극적으로 수체계의 힘들 빌려 디자인에 적극 개입할 수 있는 것이죠. 정말 쉬운 예로는, 거리가 얼마큼 됐을 때, 이것에 비례/반비례하게 어떤 행위를 하는 방식인데요. 그 수학적인 관계성은, 흔히들 이야기하는 알고리즘이다라고 이해하시면 나쁘지 않아 보여요.


이렇게 독립변수와 종속변수들이 서로 유기적으로 연결되어있고, 이러한 연결성들이 하나의 디자인할 때의 사고방법, Way of thinking, 방법론 등을, 데이터 흐름으로 기술하고 있다는 개념인 것이죠, 하나의 인스트럭션, 하나의 스크립트가 존재하는 것이죠, 아니면 하나의 비주얼 프로그래밍으로 표현할 수 도 있고요.


가령, 창문을 하나 만들려고 해요, 특정 시간에 얼마 큼의 태양 빛이 들어왔으면 좋겠다는 목표(target for optimization)를 잡아 놓고, 창문을 만들면, 빛이 들어올꺼자나요, 그 상태에서 창문의 위치, 크기를 파라미터를 그 태양빛이 들어오는 곳에 관계성을 걸어놓는 거예요. 물론 그 관계성에서 빛이 얼마큼 들어왔을 때, 창문을 어떻게 움직인다라는 기술이 적용이 되야겠죠. 이것을 파라메트릭 디자인으로 볼 수 있죠


컴퓨테이셔널 디자인, 제너레이티브 디자인, 알고리즈믹 디자인, 어떤 큰 의미에서 보면 같은 행위를 이야기하고 있는 거죠. 하지만, 어떤 문제점, 내가 하고 싶은 행위, 강조점에 따라서 용어들이 갈릴 수 있죠.


제가 학교에서 가르칠 때나, 실무에서 일을 할 때, 사람들마다 각자 다른 자기만의 이해가 있죠. 때문에, 파라메트릭 디자인을 위의 설명과 같이 정리해놓고 있으면 커뮤니케이션상에서 큰 문제는 없을 거예요.


전문용어


전문용어라는 것이 그렇잖아요, 특정 용어가 복잡한 무언가를 함축적으로 내포하고 있을 때, 내가 그 단어를 썼을 때, 그에 따른 복잡 미묘한 것들이 굳이 설명하지 않더라도, 쉽게 합의하고 이해를 할 수 있는 거죠



건축 디자인 외에도, 파라메트릭은 많은 부분에 쓰일 수 있죠. 모션 그래픽, 애니메이션 하시는 분,  혹은 얼굴 표정을 몰핑 하시는 분들이라던지, 가구 혹은 프로덕트 디자인하시는 분들, 아니면 디자인 스페이스 만드시는 분들, 이렇게 다양한 부분에서 파라메트릭 디자인이 사용되고 있죠.

디자인 스페이스 (Design Space)


사실 파라메트릭 디자인을 딱 나누는 것도 어떤 의미에서는 무의미할 수 있죠, 왜냐면, 우리는 이미 그러한 절차지향(procedural)한 디자인 행위를 하고 있었고, 또한, 일반적인 방법으로 디자인을 한다고 하더라도, 부분 부분적으로, 툴을 이용해서 쓸 수 있는 부분들이거든요. 때문에, 파라메트릭 디자인이다 혹은 아니다 라고 나누는 것보다는, 디자인 프라 블름을 어떻게 접근할 것이냐? 어떤 방법론을 쓸겠냐? 이러한 콘텍스트에서 "좀 더 파라메트릭 하게 접근해 보자"라고 말할 수 있는 것이죠.


요약하면

(1) 디자인 방법론을 수립하고

(2) 파라미터를 정립하고

(3) 파라미터의 관계성 혹은 의존성을 정의하고

(4) 결과물에 따른 피드백으로 (1) 혹은 (2)부터 반복


디자인의 다양성 혹은 원하는 특정 목표에 가깝게 접근하게 위해 파라미터를 적극적으로 디자인 개입 요소로 활 요하는 생각과 행위들을 파라메트릭 디자인으로 볼 수 있죠.


이 정도면 파라메트릭 디자인에 대해서 전반적인 느낌을 충분히 전달해 드린 것 같아요. 더 추가적으로 궁금하신 것이 있다면 글을 남겨주시면, 추가 글을 쓰도록 하겠습니다.


감사합니다.


파라메트릭 디자인?

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