L-system을 이용한 소리 시각화 연구 = Sound Visualization using L-system

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 소리를 시각적으로 재현하는 소리 시각화 방법 및 절차에 관하여 기술한다. 소리 시각화를 위해 먼저 MIR(Music Information Retrieval)을 활용 가능한 프로그램인 Processing의 Minim라이브러리를 이용하여 소리에서 소리의 여러 요소를 추출하여 그 정보들을 분류 및 정리하였다. 이렇게 추출된 소리의 요소들을 특징적인 요소들과 결합시켜 각 소리가 갖는 고유한 특성을 표현할 수 있는 형태로 변환시키는 과정을 제안한다. 이러한 절차로 도출된 소리의 특징들을 데이터화 하여 L-system에 적용하는 과정을 통해 하나의 음악에 대한 한 장의 이미지 결과물을 생성한다. L-system은 SideFX社의 3D프로그램인 Houdini를 사용하여 추출된 소리의 각 요소들을 L-system의 매개 변수들에 적용하였다. 소리 요소의 시각적 매핑(mapping)을 위해 ‘나무’라는 메타포를 사용하였고, 소리에 사용된 음원에 따라 나무의 가지가 뻗어나가는 방향, 각도 등의 요소를 변화시켜 각 소리가 고유의 나무 이미지를 갖도록 설계하였다. 이러한 시각화의 결과 이미지들은 직관적으로 소리의 특징을 파악할 수 있도록 하며, 소리 시각화 관련 타 선행 연구 및 사례와 비교하여 정보 전달의 직관성과 심미적 완성도를 병행한다는 측면에서 연구의 의의를 갖는다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper described visualization and procedure of the music that could reproduce music visually. To visualize music, Minim library of processing, a program that could make use of MIR(Music Information Retrieval), was used to find out various kinds of factors of the sound from the music and to classify the information. Factors of the sound were combined with factors of the music to suggest conversion process that could express characteristics of each music. Characteristics of the sound made data to apply to L-system and to produce outcome of one sheet of image on the music. Metaphor of 'tree' was used to do visual mapping of music factors, and stretch direction and angles of tree branches made change depending upon musical instrument as well as harmony to have inherent tree images of each music. After visualization, images could find out characteristics of the music intuitively, and precedent researches and cases of music visualization were examined to have intuition of information transfer and aesthetic completion.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 가. 연구 배경 및 목적 1
• 나. 연구 내용 및 방법 3
• Ⅱ. 소리 시각화 5
• 가. 소리 5
• 1. 소리의 기본 개념 5
• 2. 소리의 종류 6
• 3. 디지털 오디오 7
• 나. 소리 시각화의 종류 8
• 1. 소리 정보 시각화 8
• 2. 음악 시각화 9
• 3. 기존 소리 시각화 시스템 특징 13
• 다. 소리 특징 연구 15
• 1. 프로세싱(Processing) 16
• 2. Minim Library 16
• 3. 디지털 사운드를 통한 소리의 특징 연구 18
• Ⅲ. L-system 24
• 가. L-system 24
• 1. 정의 및 개념 24
• 2. 터틀 번역기 25
• 3. 트리구조 생성 법칙 25
• 4. L-system을 이용한 연구 28
• 나. Houdini의 L-system 29
• 1. SideFX Houdini 29
• 2. Python in Houdini 30
• 3. L-system in Houdini 33
• Ⅳ. L-System을 이용한 소리 시각화 36
• 가. 시각화 절차 36
• 1. 음원 데이터 추출 37
• 2. L-system의 대입 39
• 나. 결과 41
• 다. 기존 시각화 결과물과의 비교 45
• V. 결론 49
• 참고문헌 51
• 국문초록 53
• Abstract 54