직관교육개념을 활용한 제품디자인 3D Computer Graphics 교육모형개발 연구

Abstract

제품디자인 분야에서 3D CG가 비중 있는 역할을 담당하기 시작한지 20여년이 지났다. 초기에는 여러 가지 부족한 여건(가격, 성능, 인터페이스 등)으로 인해서 3D CG는 고가의 특정 제품에 한해서 전문 공학 기술자들이 담당할 수밖에 없었다. 그러나 이제는 소프트웨어의 가격하락과 하드웨어 성능의 향상으로 모든 제품에 3D CG를 활용하게 되었다. 그럼에도 불구하고 여전히 디자이너가 적극적으로 활용하는 것을 목격하기 어렵다. 그 원인은 우선 3D CG자체에 남아있는 문제점들을 들 수 있겠지만 무엇보다도 현시점에서의 가장 큰 원인은 바로 교육에 있다. 현시점에서의 3D CG교육은 제품디자인이라는 특정 분야를 고려하지 않은 일반적인 과정으로 이루어지기 때문이다. 따라서 본 연구의 목적은 제품디자인 업무에서 디자이너의 낮은 3D CG활용으로 인한 업무의 효율 저하에 주목하여 그 요인의 개선에 적합한 직관교육법을 적용함으로써 제품디자이너를 위한 3D CG 교육모형을 개발하는 것이다. 우선 현재 제품디자인과 3D CG가 어떤 관계를 맺고 있는지 파악하기 위해서 디자인 프로세스를 고찰하였다. 이를 통해서 3D CG가 전체 디자인 프로세스 중에서 실체화 단계와 평가 및 결정 단계를 3D CG가 담당하고 있으며 그에 해당하는 업무는 3차원 형상의 제작과 3차원 이미지의 제작이라는 것을 알 수 있었다. 이 업무를 충실히 수행하기 위한 소프트웨어들의 조건들을 파악하였고 이것은 다음에 기존에 사용되고 있는 소프트웨어 분석에 활용되었다. 그리고 제품디자인 3D CG가 혼잡한 인터페이스, 기술용어의 잔존, 가상공간의 낮은 지각성, 물질적 조형과 관념적 디지털 조형과의 격차 등의 문제점을 지니고 있는 것으로 파악되었다. 현재의 제품디자인 3D CG는 교육학의 관점에서 볼 때, 교과중심의 교육과정으로 분류되며, 이에 따라 관련 문헌자료를 통하여 현 제품디자인 3D CG의 교육을 분석하였다. 현재의 3D CG 교육은 소프트웨어의 장점을 강조하여 사용자의 시야를 좁게 하며, 단편적 조작에 집중하고 개념설명에 소홀히 하여 응용력을 떨어뜨리며, 기능을 특정 형상에 한정짓고 제품디자인 조형사고방식과 유리되어 사용자의 활용의지를 저하시키는 것으로 파악되었다. 이에 따라 종합하면 제품디자인에 3D CG가 적극적으로 활용되지 못하는 문제점의 원인은 크게 두 가지로 분석되는데, 하나는 3D CG소프트웨어 자체가 지닌 문제점이며, 또 하나는 교육의 문제이다. 이 문제를 해결하기 위해서 직관교육법에 주목하고자 하였다. 직관교수법을 디자인분야의 3D CG교육에 적용해야하는 이유는 첫 번째로,직관이 모든 디자이너들이 갖춘 기초 소양이기 때문이다. 디자인분야 종사자들은 이미 높은 수준으로 훈련된 직관을 보유하고 있으므로, 이를 교육에 활용할 자원을 많이 확보하고 있는 셈이다. 두 번째로, 직관은 적은 정보로도 결정이 가능하며 빠른 시간에 나타는 사고 영역이므로 업무 효율성 증대에 도움이 될 것이다. 세 번째로, 직관 교육방법이 시작된 것은 직관을 이용하는 것이 효과적인 교육방법이기 때문이었다. 따라서 직관교육법을 3D CG의 교육에 활용하면 그 교육효과를 높일 수 있을 것이다. 네 번째로, 직관교육의 논의가 활발한 것은 과학이나 수학, 철학 같은 관념적인 대상을 다루는 분야이다. 마찬가지로 관념적인 대상을 다루는 3D CG의 교육에 직관교수법을 적용하는 것은 최고의 선택이라고 할 수 있다. 직관은 일반적인 통념과 달리 과학, 수학, 철학, 교육학에서는 중요한 사고영역으로 여기고 있다. 우선, 칸트, 크로체, 스피노자, 베르그송 데카르트 등의 많은 철학자들은 직관을 지식의 근원으로 보고 있었으며(Malcolm R. Westcott, 1968), 지식을 얻는 가장 확실한 방법으로 생각하고 있었다(Morris Klien, 1980). 또 하나 직관은 문제해결의 핵심적인 것으로 간주되기도 한다. 그것은 문제해결에 있어서 직관적 사고와 분석적 사고가 상호 보완적으로 작용함으로써 이루어지거나(Jerome S. Bruner, 1960) 유기체의 경우처럼 구성요소와 이들을 연결하는 방법이나 통일성 사이의 관계처럼 이루어진다고 보고 있다(Jules-Henri Poincaré, 1905). 그리고 아인슈타인(Brian R. Greene, 1999) 파인만, 플랑크(Robert & Michele Root-Bernstein, 1999) 등 많은 과학자들이 밝히고 있는 직관에 의해서 문제를 해결한 많은 사례를 통해서 이를 입증해주고 있다. 직관은 역할에 따라 단정적 직관, 추측적 직관, 예상적 직관, 결론적 직관으로 구분된다. 이 중 특히 추측적 직관은 직관이 전문가와 일반인에게 다르게 나타는 것으로 매우 중요한 의미를 갖는다. 기원에 근거한 분류에서는 직관을 원래 타고난 1차적 직관과 교육을 통해서 얻어지는 2차적 직관으로 나누고 있다. 이에 따라 직관이 교육을 통해서 획득, 수정, 소멸될 수 있는 사고영역이며, 전문가는 일반인과는 다른 추측적 직관을 발휘할 수 있다는 것이다(Jerome S. Bruner, 1960). 교육 분야에서도 직관을 훈련과 교육을 통해서 획득할 수 있는 대상으로 본 교육학자들이 있다. 그 교육방법을 가리켜 직관교수법이라고 칭하는데, 그 시작은 르네상스 시대부터이다. 라트케는 암기 위주의 고전적 교육방식에서 벗어나 감각기관을 통해서 배우도록 하는 것을 핵심으로 하는 근대 교육법을 창안했다. 코메니우스는 세계도회라는 그림으로 이루어진 교과서를 제작함으로서 이를 실천하였다. 암기의 관념적 지식보다는 감각기관을 통해 얻어지는 직관적인 지식을 중요시하는 이러한 교육 철학은 페스탈로치에 의해서 더욱 발전하는데, 그는 감각기관을 통해 얻어진 직관적 대상을 數, 形, 語의 요소로 파악하고 이를 지식으로 구성하는 방법을 제시하여 직관교수법의 기초를 마련하였다. 브루너는 교육의 과정이라는 저서를 통해서 발견술을 포함한 직관적 사고를 개발하는 방법을 제시하고 있다. 특히 발견술을 가르침에 있어서는 교사가 발견술을 사용함으로써 은연중에 습득할 수 있도록 하기를 권고하고 있다. 직관교육을 수학과 과학의 교육에 도입한 피슈베인은 직관교수법의 주의점을 강조하고 있다. 그것은 관념적인 대상과 독립적 존재물을 갖는 대상에 대해 구별되는 태도, 그에 따른 갈등의 표면화, 논리와의 균형 등을 주된 내용으로 하고 있다. 이 직관교육법을 3D CG교육에 적용하여 마련된 구체적 교육모형은 활용도가 높은 기능을 선택하고, 이를 간결한 진술의 원칙을 따라 사용하도록 하며, 이 원칙을 난이도 향상이라는 절차에 따라 반복적으로 학습하는 구조를 가지고 있다. 이 교육과정 중에 난해한 개념들은 비유를 적극적 활용하고 기술용어를 관용어로 대치하여 설명하도록 한다. 그리고 항상 실물을 대상으로 실습함으로 해서 이 작업들이 물질적인 대상의 관념적인 디지털화라는 것을 숙지시키도록 한다. 3D CG의 전체적인 교육모형은 난이도가 낮은 것으로부터 높은 것으로, 2차원에서 3차원으로, 직관적인 것에서 관념적으로 진행되는 형식을 갖게 될 것이다. 부분적인 교육모형의 첫 번째는 활용도가 높은 기능을 선택해서 교육하는 것이다. 주요 소프트웨어에서 모두 보유하고 있으면서도 활용 범위가 높은 기능을 선택해야 한다. 두 번째로는 간결한 진술의 원칙을 제시하는 것이다. 이는 과학자들이 직관을 발휘하여 이론을 만드는 과정을 따르도록 한다. 세 번째는 이것들을 절차적 반복학습으로 숙지하도록 한다. 이 과정에서 관념적인 기능들의 개념에 관해서 설명하게 되는데, 여기에 네 번째 교육방법으로 비유를 적극적으로 활용하도록 하는 것이다. 비유의 사용으로도 부족한 경우 다섯째 교육방법으로 기술용어를 관용어로 대치하도록 한다. 여섯 번째로 물질적 대상을 관념적 디지털 기능으로 조형화함으로써 물질적 대상과 관념적 대상과의 차이를 인지하여 오류 발생 확률을 줄이도록 한다. 전체적 교육모형과 부분적 교육모형을 종합하여 개념기반의 3D CG 직관교육모형을 도출하였다. 이 3D CG 교육모형의 특징은 우선 첫 번째로 범용적 활용성 증대를 중심으로 하였다는 것이다. 이를 위해서 여러 소프트웨어에 공통의 범용적 활용성이 높은 기능을 선택하여 교육내용을 구성하였다. 이는 각 소프트웨어의 특징을 강조하거나 기능을 특정 형상에 제한하는 교육의 문제를 해소할 수 있을 것이다. 두 번째로는 교육의 분량이 현저히 적다는 것이다. 이로써 사용자는 혼잡한 인터페이스로부터 자유로워지고 학습의지 고취에 긍정적 영향을 받을 것이다. 세 번째는 수학, 과학의 교육방법 특히, 직관교육방법을 도입했다는 것이다. 관념적인 대상을 다루면서도 엄격한 논리가 뒷받침되는 이들 분야의 교육방법 - 원리 원칙을 먼저 제시하는 연역적 구조의 과정, 비유의 사용, 관용어로의 대치 그리고 관념적인 대상과 물질적 대상을 대비 등 - 은 관념적 대상을 다루는 3D CG의 교육방법에 적합하다고 여겨진다. 네 번째는 제품디자인 특화 과정이라는 것이다. 디자인 프로세스와 조형사고방식이 교육과정에 적극 반영되어 높은 교육효과를 거둘 것으로 여겨진다. 교육모형을 적용하기에 앞서 소프트웨어의 분석을 통해서 디자인분야 적합성과 사용자이해도를 측정하도록 하였다. 소프트웨어 적합성은 전반적으로 높게 나타났다. 사용자 이해도는 디지털 선 제작, 검토 단계와 전체 형상 제작단계에서 매우 낮게 나타났다. 이를 바탕으로 개념기반의 3D CG 직관교육모델에 적용하여 구체적인 교육과정을 제시하여 활용가능성을 입증하였다. 새롭게 설계된 직관 3D CG 교육 프로그램은 특정 소프트웨어를 잘 다루도록 교육하는 것이 목적이 아니다. 어떤 3D CG환경에서도 쉽게 적응하고 활용하도록 하는 것이다. 이 교육 프로그램은 디지털화가 가속하는 제품디자인 업무에서 긍정적 업무효율을 향상시킬 것으로 기대한다.

Its been over 20 years after 3D CG played an important role in product design. The early days, only expert engineers can do that job, because of insufficient environment(Price, performance, Interface etc) for specific expensive product. But now 3D CG can be utilized for almost every product, for lower price and improved performance. However, it is rare to witness the active utilization of 3D CG by designer. The reason can be the problems still remaining in 3D CG. but, most of all, biggest reason lies on the education. Present 3D CG education consist of general courses without the consideration of the specific industrial fields. So, the purpose of this study is to develope 3D CG education model for product designers, to apply intuitive pedagogy which is suitable for improving causes from the declined work efficiency due to the low utilization of 3D CG. Firstly, I studied design process to understand the relation between 3D CG and the product design. From that studies, I learned the fact that the 3D CG is used during the realization and examination/decision stage, and the role it plays were the creation of 3D forms and images. And I studied the software conditions that were suitable for accomplishing the job confidently, and used that for analyzing softwares. Furthermore, it has been verified that the product design 3D CG has a series of problems such as the complicated interface, the vestigial tech-terms, the low virtual-space cognition, and the gap between materialistic aesthetic and digital aesthetic The present, product design 3D CG is categorized as subject-centered curriculum on the pedagogical view. Accordingly, I analyzed the present, 3D CG education via bibliographical references. The present 3D CG education has been focusing on the forte of the software, resulting : narrow user perspective, low application ability due to the fragmentary control and weak concept description, limiting functions to a certain form, and weakened will for the application made by the isolation from the product design formative-mindset. The causes of low utilization of product design is analyzed to be of the two things. First is problems of 3D CG itself, and second, the education. To solve these problems, I focused on intuitive pedagogy. First, the reason why we adopt intuition pedagogy to 3D CG education of design field is that intuition is the fundamental grounding for the designer. Workers in design field already have well- trained intuition, in a sense, design field secures a large quantity of resources, which can be utilized for education. The second, intuition is scope of thought that can make a fast decision with insufficient amount of information, which would be helpful for enhancing the efficiency of work. Third, the reason why intuitive pedagogy begins is that using intuition is an efficient education method. If the intuitive pedagogy is introduced to design education, the higher education effect can be gotten. Forth, the field that actively discuss the intuitive pedagogy is dealing with the idealogical object like math, science or philosophy. Adopting intuitive pedagogy to 3D CG education, which deals with idealogical object same as that of the pre-mentioned fields can be the best choice. On the contrary to peoples general thought, intuition is also considered important way of thinking in science, mathematics, philosophy and pedagogy. Firstly, many philosophist - like Kant, Croce, Spinoza, Bergson, descartes - considered intuition as the origin of(Malcolm R. Westcott, 1968), and reliable way of achieving knowledge(Morris Klien, 1980). And intuition was also known as the core of problem solving. In problem solving, which can be done by intuitive thinking and analytic thinking being complementary to each other or like in the relations of organics, structural elements way of connection and relations in unity (Poincaré, 1905). And that are proved by many problem solving cases from various scientists like Einsteinian(Brian R. Greene, 1999), feynman and planck(Robert & Michele Root-Bernstein, 1999) Intuition can be grouped into affirmatory, conjectural, anticipatory and conclusive intuition by its role. Especially, conjectural intuition has important meanings because its further distinction can be made between novices and experts. An origin of classification, intuition is separated to primary intuition which is developed by the basis of normal everyday experience and secondary intuition which are acquired through educational intervention. Due to this, intuition is scope of thought that can be acquired, revised, disappeared by education. In education field, there are some pedagogists who think intuition as object, which can be obtained with education. That is the intuitive pedagogy, which came from Renaissance. Ratke originated the modern education, which emphasize that the essence the learning is by the feeling from sense organs, not the classical way of memorizing. Comenius is practical scholar who let student learn from tne sense of vision by making Orbis Pictus that is first schoolbook consist of pictures in the world. Philosophy of education that regard intuitive knowledge form sense organ as more important than memorized knowledge, has been developed by Pestalozzi. He set up fundamental of intuitive pedagogy, considered intuitive objects from sense organ as number, shape, word and suggested method that make them to knowledge. Bruner, from his book process of education, suggested developing method for intuitive thinking include heuristic method. Especially, teaching heuristic method, he prefer using than teaching heuristic method, to learn without consciousness. Efraim Fischbein who adopted intuition into mathematics and science education, emphasized the matter of attention. That mainly consist of the attitude that recognize ideal object and object has individual being, revealing conflict from them, balance with logic etc. The 3D CG education method adopted intuitive pedagogy, which consists of structures that make people to choose functions of high utilization, to use these functions by the simple keep in mind rules, and to learn repeatedly of these rules following the procedure of higher difficulty. During the education, the metaphor will be used to actively explain the concept, which is hard to understand, and change the technical terms to casual words. And by always practicing with real object, people will know these works are the digitalized idealogical object of the physical object. From former considerations, I deduced the overall education model and the partial education model. The overall 3D CG education model is formed with process from low to high difficulty, 2d to 3d, intuitive things to idealogical things. In the partial 3D CG education model, first is choose high utilizing functions. We have to choose function that every major softwares should possess, and then cover broadly. Second thing is to suggest rules stated simply. That must follow the way of scientists who make theory using their intuition. Third thing is to keep that in mind with procedural repeat-education. While in the middle of this process, we explain concept of ideal functions, we can use metaphor actively, which is forth thing. In case of insufficient for explanation, change of technical terms to casual words is the fifth thing. Sixth thing, modeling physical object with ideological, digital function, to recognize the differences between physical object and ideal object and reduce possibilities of error. The concept based 3D CG intuitive educational model is made by synthesizing the overall education model and the partial education model. The distinctive feature of the 3D CG educational model is that it focuses on the increase of the universal application. To do that, the contents are composed of universally applicable functions from various softwares. Firstly, this can reduce the certain problems of education like, the focusing on the forte of the individual software, and limiting functions to a certain form. Secondly, this can minimize the quantity of the education, which will allow users to be free of the complex interface, and have positive affect on users' will to learn. Thirdly, the educational method of mathematics, science, and especially, intuitive pedagogy are introduced. Disciplines which study the ideological subject, yet support it by the strict logic (the process of the deductive structure proposing the principles, the usage of the metaphor, the substitution to idioms, and the comparison of ideological and materialistic subjects) are considerably suitable for the educational method of 3D CG. Lastly, the process is specialized for the product design. This will expectedly increase the educational effect via intervention of the design process and the product design formative-mindset. The user understanding and the suitability on the design field were measured through the analysis on the softwares, before the application of the educational model. The software showed high suitability, the user understanding showed low suitability on pre-digital production stage, examination stage, and the formative production stage. Based on the analysis, the concrete educational process was made from the concept-based 3D CG intuitive educational model, proving its applicability. The purpose of this newly constructed intuitive 3D CG educational program is not nurturing expertise on the certain software, but to be highly adaptable, applicable on any given 3D CG environment. This educational program is expected to increase work efficiency in the digitalizing product design field.