Augmented Plasticity: Giving Morphological Editability to Physical Objects

증강가소성: 물리적 오브젝트에 형태적 편집가능성 부여하기

Product designers sketch various ideas of foreground figures(detail design) onto background figures(basic form) and evaluate numerous combinations of them in the late stages of design process. Designers have to test their ideas elaborately with a high-fidelity physical model that looks like a real product. However, due to the requirements of time and expense in making high-fidelity design models, it is impossible to evaluate such a number of combinatorial solutions of background and foreground figures. Contrary to digital models, physical design models are not easily modifiable and so designers cannot easily develope ideas through iterative design-evaluation process. To address these problems, we proposed a new concept 'Augmented Plasticity' that gives morphological editability to a rigid physical object using Augmented Reality technology and implemented the idea as Digital Skin system. Digital Skin system figures out the position and orientation of object surface with ARToolKit visual marker and superimposes a deformed surface image seamlessly using differential rendering method. We tried to apply Digital Skin system to detail design, redesign of product, and material exploration task. In consequence, it was found that Digital Skin system has potential to allow designers to implement and test their ideas very efficiently in the late stages of design process.

디자인과정 후반에서 제품 디자이너는 전경 형태(디테일 디자인)에 대한 다양한 아이디어를 스케치하고 배경형태(기본 조형)와의 수많은 조합을 테스트하게 된다. 이 때 디자이너들은 실제 제품과 거의 동일한 하이피델리티(high fidelity)의 디자인 모형을 제작해 세밀한 부분까지 점검하게 된다. 하지만 디자인 모형 제작에는 적지 않은 시간과 경비가 소요되기 때문에 배경형태와 전경 형태에 대한 다양한 조합을 모두 평가해 보는 것은 사실상 불가능하다고 할 수 있다. 또한 물리적으로 구현된 아이디어는 화면 속의 디지털 모형과는 달리 편집가능성이 부족하기 때문에 '디자인과 평가'라는 순환적 작업과정이 제한적으로 이루어질 수밖에 없다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 연구는 증강현실기술을 응용하여 물리적 오브젝트에 디지털적으로 조형적 편집가능성을 증강시킬 수 있는 증가가소성의 개념을 제안하고 이를 디지털스킨으로 구체화하였다. 디지털스킨은 ARToolKit의 비주얼 마커를 이용해 오브젝트 표면의 위치와 방향을 트래 킹하고 차분렌더링기법을 활용하여 변형된 표면을 이음매 없이 덧붙일 수 있다. 본 연구는 구현된 디지털스킨을 제품 디테일과 부분수정 디자인 그리고 디자인 소재탐색 작업에 대한 적용해 보았다. 그 결과 디자인과정 후반에서 효과적으로 디자인 아이디어를 구현하고 테스트하는데 상당한 도움을 줄 수 있을 것으로 평가되었다.