[논문]체감형 게임 원형으로서의 로봇 현악기 설치미술

김태희

doi:10.7583/jkgs.2012.12.1.057

체감형 게임 원형으로서의 로봇 현악기 설치미술
Robotic String Musical Instrument as an Interactive Game Prototype 원문보기

한국게임학회 논문지 = Journal of Korea Game Society, v.12 no.1, 2012년, pp.57 - 65

초록
AI-Helper

체감형 게임에서는 사용자의 몸 자체가 인터페이스로써 컨트롤러의 기능을 가지며 사용자는 자신의 행동의 결과를 체화된(embodied) 경험으로써 피드백 받는다. 이는 관객이 적극적으로 참여하는 상호작용 미디어 아트 설치미술의 경우와 같다. 컴퓨터 게임의 대부분을 차지하는 비디오 게임과는 차별적으로 실물의 움직임으로 피드백 되는 게임이 고려될 수 있으며 그 기초는 로보틱 아트에서 찾을 수 있다. 본 논문은 게임과 상호작용 미디어 아트의 접점을 체감형 게임으로 전제하여 하나의 상호작용 로봇 설치물 사례를 제시하고 실험하며 분석한다. 본 설치물은 관객의 위치나 움직임에 의하여 운동하고, 로봇의 운동에 따라 현의 유효길이가 조절됨으로써 소리에 변화를 주는 하나의 학기이다. 로봇은 다중 셀 거리 센서를 이용하여 관객을 추적하고 관객은 일정한 거리를 두고 악기와 상호작용하므로 악기와 관객 간에는 관계적 긴장이 자리할 공연적 내러티브 공간이 형성된다. 본 논문에서는 이러한 상호작용 로봇 설치미술이 상호작용에 기초한 엔터테인먼트적 요소를 지닌 체감형 게임의 원형으로 제시될 수 있음을 몇 가지 사례를 들어 토론한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Interactive games allow users to obtain embodied experience using the bodies as controllers. The same is true in interactive media arts where users engage in active participation. In contrast to video games, physical body feedback is desired and such practice can be found in robotic arts. I suggest that interactive media arts and interactive games should share common foundations. In this context, I introduce and explain an interactive robotic art work implemented. This work is a musical instrument that employs a robot which travels sitting on two strings in response to audience positions. In results, the robot modulates the vibrations of the strings by causing the effective lengths of the strings changed. The robot uses an economic multi-cell proximity sensor in order to track the audience. In the interaction, phenomenological tension could take place in the performative narrative space. In this paper, I discuss this interactive robotic work in the context of interactive games with a few examples.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 하나의 상호작용 로봇 악기 설치미술을 중심으로 로봇 상호작용을 기술적, 미학적으로 분석하고 이를 기반으로 본 작품의 로봇 엔터테인먼트에서의 지위에 대하여 체감형 게임의 맥락에서 논하고자 한다. 본 논문에서 소개하는 로봇 설치미술은 관객과의 거리센서에 기초한 상호작용에 의하여 로봇이 운동함으로써 소리를 조절하는 하나의 원거리 비접촉 악기로써 제시된다. 로봇이 하나의 매체라면, 그 결과로 출력되는 사운드는 로봇의 상호작용 매카니즘과 행동을 반영하므로 종래의 아날로그 또는 디지털 악기가 가진 물리적인 물질의 특성 또는 디지털 신호특성을 소리에 반영시키는 경우와 비교될 수 있다.
본 논문에서는 이장원 등이 제기한 체감형 게임의 콘텐츠를 발전시키고 특화된 기획/개발/디자인의 필요성[21]에 대한 하나의 해결방안으로써 상호 작용 미디어 아트와의 연계가 제안된다. 또한, 서비스 로봇과 로봇 엔터테인먼트와 같은 영역에서 로봇이 가지는 잠재력의 한계를 가늠하고, 효과적인 구현을 이루기 위하여 로봇의 형태와 행동이 가지는 매체적, 의미적, 그리고 미학적 특징에 대한 보다 세밀한 연구와 응용이 요구된다.
본 논문에서는 하나의 상호작용 로봇 악기 설치미술을 중심으로 로봇 상호작용을 기술적, 미학적으로 분석하고 이를 기반으로 본 작품의 로봇 엔터테인먼트에서의 지위에 대하여 체감형 게임의 맥락에서 논하고자 한다. 본 논문에서 소개하는 로봇 설치미술은 관객과의 거리센서에 기초한 상호작용에 의하여 로봇이 운동함으로써 소리를 조절하는 하나의 원거리 비접촉 악기로써 제시된다.

가설 설정

그림에서 보는 바와 같이 실험자는 Cell1에서 Cell5 방향으로 이동하였으며 이에 따라 각 센서 셀은 순차적으로 펄스를 보임으로써 자신이 맡은 영역에서 실험자가 나타나는 상황에 적절히 반응하고 있다. 실험자가 센서에서 멀어질수록 겹쳐지는 범위가 작거나 없을 것이다.

제안 방법

이때는 전자 주파수 발생기가 발명되고 불과 몇 해가 지난 시점이다. 떼어민은 연주자 앞에 두 개의 안테나를 장착한 전자소리 발생기를 이용하여 이 악기를 제작하였다. 두 개의 안테나는 주변 전하량을 감지하여 사운드의 기초가 되는 주파수발생기의 주파수를 조절하고 음량을 조절하는데 이용되었다.
이를 구현하기 위하여 센서의 각 다섯 개의 센서 셀에서 얻어진 거리값에서 왼쪽 두 개의 센서에서 얻어진 값을 오른쪽 두 개 센서에서 얻어진 값으로 뺀 결과로 부터 모터 인가전압을 결정하도록 하였다. 로봇이 관객의 위치에 더욱 민감하게 반응하게 하기 위하여 양쪽 끝 센서 셀들의 값에는 두 배의 가중치를 부여하였다. 즉,
바이올린과 같은 전통 악기를 ‘조종’하는 것과 로봇을 조종하는 것의 차이는 매체의 차이이며 출력으로서의 사운드는 매체의 특징을 담고 있다. 본 논문에서 기술하는 상호작용 로봇 악기는 센서가 사람의 움직임을 감지하여 로봇의 운동으로 변환하고 로봇의 운동이 음에 변화를 주는 형태이다. 이렇게 악기와 거리를 두고 원격에서 컨트롤하여 음을 생성하는 경우는 전자악기의 시초인 떼어민(Theremin)에서 유래된다고 볼 수 있다[그림 5][10].
본 논문에서 기술하는 상호작용 로봇악기는 5개의 셀을 가진 적외선 센서를 이용하여 사용자의 위치를 읽어 두 개의 현 위에 앉은 로봇의 위치를 결정함으로써 현이 내는 소리의 음정을 조절하는 방식으로 사운드를 연주한다. 설치된 형태는 [그림 6]과 같다.
를 이용한다. 본 센서는 다섯 개의 독립된 적외선 센서를 각 셀(cell)로 하며 각 셀은 5도씩을 담당하여 다섯 개의 거리정보를 얻는다. 결과적으로 총 25도 각도 범위의 전방을 관찰하게 된다.
관객이 센서를 중심으로 오른쪽에 서있으면 로봇은 오른쪽으로 이동하고 왼쪽에 서있으면 왼쪽으로 이동하도록 프로그램되었다. 이를 구현하기 위하여 센서의 각 다섯 개의 센서 셀에서 얻어진 거리값에서 왼쪽 두 개의 센서에서 얻어진 값을 오른쪽 두 개 센서에서 얻어진 값으로 뺀 결과로 부터 모터 인가전압을 결정하도록 하였다. 로봇이 관객의 위치에 더욱 민감하게 반응하게 하기 위하여 양쪽 끝 센서 셀들의 값에는 두 배의 가중치를 부여하였다.

대상 데이터

본 설치물은 한 갤러리 공간에 전시되어 다수의 관객이 접하였다[그림 13]. 관객과 본 설치물의 총체적 거리에 따라 달라지는 현의 연주 빈도와 관객의 좌우 위치에 따라 반응하는 로봇에 의한 현의 사운드의 변화는 관객으로 하여금 작품이 가지는 기능성을 탐구하는 공간을 제공한다.

성능/효과

센서와 로봇 구동을 담당하는 알두이노 보드로부터 신호를 받아 별도의 알두이노 보드가 서보모터를 컨트롤한다. 다섯 개의 센서 셀에 의하여 측정된 모든 거리값의 평균을 얻어 서보모터의 운동 빈도를 결정하게 함으로써 관객이 가까이 있을수록 서보모터는 더욱 자주 줄을 튕겨주게 하였다. 이는 관객과 설치물간의 공간적 거리가 음악적 긴장과 연결되도록 하려는 의도에 의하여 채택되었다.

후속연구

본 논문에서는 이장원 등이 제기한 체감형 게임의 콘텐츠를 발전시키고 특화된 기획/개발/디자인의 필요성[21]에 대한 하나의 해결방안으로써 상호 작용 미디어 아트와의 연계가 제안된다. 또한, 서비스 로봇과 로봇 엔터테인먼트와 같은 영역에서 로봇이 가지는 잠재력의 한계를 가늠하고, 효과적인 구현을 이루기 위하여 로봇의 형태와 행동이 가지는 매체적, 의미적, 그리고 미학적 특징에 대한 보다 세밀한 연구와 응용이 요구된다.
이점에서 현재의 기술은 많은 아쉬움이 있으며 추가적인 개발을 필요로 한다. 비교적 단순한 센서를 이용하여 사물 추적 메카니즘이 구현된 본 작품은 컴퓨터 비젼을 대체할 하나의 경제적인 해결방안으로도 제시될 수 있다.
물론 비디오는 많은 정보를 표현할 수 있으므로 게임 콘텐츠의 다양성을 수용할 수 있는 경제적이며 적합한 매체라 할 수 있으나 컴퓨터게임에 있어서 물리적인 오브젝트 형태를 출력으로 채택하는 경우, 물체 자체가 내포한 사실적이며 실체적인 잠재력은 컴퓨터 게임의 다양성의 폭을 넓혀주는 계기가 될 수 있다. 이는 이제 자리를 잡아가는 서비스 로봇이나 엔터테인먼트 로봇의 축으로 부터 컴퓨터게임까지의 부드러운 연결로써 가능해 질 것이다.
체감형 게임에서 하나의 도전적인 과제는 플레이어의 상태를 읽어내는 것이다[17]. 이점에서 현재의 기술은 많은 아쉬움이 있으며 추가적인 개발을 필요로 한다. 비교적 단순한 센서를 이용하여 사물 추적 메카니즘이 구현된 본 작품은 컴퓨터 비젼을 대체할 하나의 경제적인 해결방안으로도 제시될 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	키네틱 아트란 무엇인가?	미술의 한 장르로써의 움직이는 입체조형을 미술사에 있어서 키네틱 조각 (kinetic sculpture)또는 키네틱 아트(kinetic art)라 일컫는다. 키네틱아트의 시초는 1913에 시도된 마르셀 뒤샹의 Bicycle Wheel이라 여겨진다[1].
	체감형 게임에서의 인터페이스는?	체감형 게임에서는 사용자의 몸 자체가 인터페이스로써 컨트롤러의 기능을 가지며 사용자는 자신의 행동의 결과를 체화된(embodied) 경험으로써 피드백 받는다. 이는 관객이 적극적으로 참여하는 상호작용 미디어 아트 설치미술의 경우와 같다.
	키네틱아트의 시초가 마르셀 뒤샹의 Bicycle Wheel이라 여겨지는 이유는?	키네틱아트의 시초는 1913에 시도된 마르셀 뒤샹의 Bicycle Wheel이라 여겨진다[1]. 걸상 위에 거꾸로 장착된 자전거 바퀴는 회전할 수 있게 되어있기 때문이었다. 이후 바람 등에 의하여 움직여질수 있는 모빌을 소개한 알렉산더 콜더(Alexander Calder) 등이 키네틱 아트의 영역을 개척하였으며[그림 1], 진 팅글리(Jean Tinguely) 등이 그 뒤를 이었다.

참고문헌 (21)

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상세보기
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Kathy Cleland, "Intimate Encounters: the Mixed Reality Paradigm and Audience Responses", Proc. of the Digital Arts and CUlture Conf., Dec. 2009.
김은정, "체감형 게임에서 '체화된 경험'의 의미에 대한 고찰", 한국컴퓨터게임학회논문지, 제2권, 제23호, 2010.12.
김재영, 성정환, "게임-확장공간에서의 '게임적 신인류'의 형성: 체감형 게임을 중심으로", 한국게임학회논문지, 제10권 제5호, 2010.10.

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우탁 외, "새로운 게임 패러다임: 디지털 피지컬 필드 게임", 한국게임학회논문지, 제10권 제1호, 2010.2.

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C. Paul, Digital Art, 2nd ed., Thames & Hudson, 2008.
Arduino, http://arduino.cc
GP2Y3A003K0F, Data Sheet, http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/gp2y3a003k_e.pdf
이장원, 윤준성, "체감형 인터페이스를 사용하는 닌텐도 위(Wii)의 한계에 대한 연구", 한국게임학회논문지, 제11권, 제2호, 2011.4.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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