우연을 다시 만드는 법

예측 가능한 패턴에서 재현 가능한 변주로 이동하기

형식

기본 50분 / 확장 60분 · + 10 MIN EXTENSION

핵심

randint(), choice(), seed()

연결

예측 가능한 반복 → 재현 가능한 변주

• 0-5 min4주차 연결

  예측 가능한 격자에서 고정된 것과 달라지는 것을 다시 찾습니다.

• 5-15 min통제된 우연

  세 시각 구조와 두 공식 사례를 규칙·선택·출력으로 분석합니다.

• 15-26 min난수 도구 읽기

  randint()와 choice()의 입력과 가능한 결과를 구분합니다.

• 26-36 min이미지에 연결

  무작위 값을 위치·크기·색상에 연결하고 안전한 좌표를 계산합니다.

• 36-44 min시드와 재현

  같은 시드와 같은 실행 순서가 같은 선택을 만드는 원리를 이해합니다.

• 44-50 min전체 코드 확인

  완전한 Pillow 프로그램을 묶음별로 읽고 대표 오류를 진단합니다.

0-5분 · 4주차의 예측 가능한 격자에서 출발하기

4주차에는 리스트로 여러 RGB 색상을 순서대로 묶고, 바깥 반복의 row와 안쪽 반복의 column을 좌표에 연결했습니다. 아래 코드에서 같은 변수값을 사용하면 도형의 위치와 색은 실행할 때마다 같습니다.

for row in range(rows):
    color = palette[row]

    for column in range(columns):
        x = start_x + column * gap_x
        y = start_y + row * gap_y
        draw.ellipse((x, y, x + 60, y + 60), fill=color)

row = 2, column = 3이면 x와 y는 계산식에 따라 하나로 정해집니다. 팔레트도 palette[2]처럼 주소를 지정하므로 선택 결과가 바뀌지 않습니다. 이처럼 같은 입력이 같은 절차를 거쳐 언제나 같은 결과를 만드는 구조를 이번 수업에서는 예측 가능한 규칙이라고 부르겠습니다.

5주차에는 반복문을 버리지 않습니다. 반복 횟수는 계속 for가 담당하고, 각 반복에서 위치·크기·색상 가운데 일부를 선택하게 합니다. 따라서 새로운 질문은 “어떻게 무작위로 만들까?”가 아니라 “어떤 선택은 허용하고 어떤 선택은 허용하지 않을까?”입니다.

5-15분 · 우연은 규칙이 없는 상태가 아니라 규칙 안의 선택이다

우연성은 제작자가 모든 결과를 한 칸씩 직접 지정하지 않고, 허용된 후보 가운데 일부 선택을 실행 과정에 맡기는 방식입니다. 하지만 위치를 아무 숫자에서나 뽑게 하거나 크기에 상한을 두지 않으면 도형이 화면 밖으로 사라지고 결과를 비교하기도 어렵습니다. 생성예술에서 중요한 것은 무작위성의 양보다 무엇을 고정하고 무엇을 선택하게 할지 설계하는 일입니다.

생성 규칙은 고정층과 변화층으로 나눌 수 있다

공식 사례: 우연과 규칙의 역할을 나누어 보기

아래 이미지는 원작을 복제한 자료가 아니라 작품의 구조를 수업용으로 단순화한 개념도입니다. 실제 작품과 정확한 맥락은 각 공식 기관 페이지에서 확인합니다. 이 시간에는 작가의 스타일을 모방하기보다 후보, 고정 규칙, 선택, 출력의 네 항목을 찾습니다.

CHANCE / COLOR / GRID

Ellsworth Kelly, Spectrum Colors Arranged by Chance VI ↗

MoMA의 작품 기록과 큐레이터 오디오 설명에 따르면, 이 1951년 작업은 색종이와 격자라는 정해진 재료·구조 안에서 색의 배치를 우연과 수학적 체계에 맡긴 사례입니다. 격자까지 무작위로 없애는 것이 아니라, 고정 구조 안에서 색의 순서를 변화시킨다는 점을 관찰합니다.

후보

정해진 색의 집합

규칙

격자 구조 유지

변화

색이 놓이는 순서

RULE / SOFTWARE / VARIATION

Casey Reas, {Software} Structure #003 ↗

Whitney Museum의 설명에서 Reas는 먼저 자연어로 원의 수, 크기와 움직임, 보여 줄 관계를 적고 이를 프로그램으로 실행합니다. 각 요소는 달라질 수 있지만 작품을 만드는 관계와 행동 규칙은 유지됩니다. 1주차에 본 ‘입력 → 규칙 → 출력’을 난수 코드의 수준에서 다시 읽는 사례입니다.

후보

원의 크기와 방향

규칙

요소의 관계와 행동

변화

실행 중 나타나는 구조

15-26분 · random 모듈에서 숫자와 항목을 선택하기

Python에는 자주 사용하는 기능을 목적별로 모아 둔 모듈이 있습니다. random은 의사난수를 만들고 시퀀스에서 항목을 선택하는 기능을 제공하는 표준 라이브러리 모듈입니다. 아래 한 줄은 인터넷에서 새 프로그램을 설치하는 명령이 아니라, 현재 Python에 포함된 도구를 이 코드에서 사용하겠다는 선언입니다.

import random

randint의 끝값은 포함되고 range의 끝값은 포함되지 않는다

size = random.randint(20, 80)

이 문장은 20 이상 80 이하의 정수 가운데 하나를 선택해 size에 기억합니다. 가능한 가장 작은 값은 20이고 가장 큰 값은 80입니다. 4주차의 range(20, 80)은 20부터 79까지를 만들었으므로 끝값 규칙이 다릅니다.

choice는 리스트의 주소가 아니라 항목을 돌려준다

palette = [
    (37, 62, 78),
    (111, 143, 126),
    (211, 155, 42),
    (201, 111, 93),
]

color = random.choice(palette)

palette[2]는 세 번째 색을 정확히 지정합니다. 반면 random.choice(palette)는 네 항목 가운데 하나를 선택해 RGB 튜플 자체를 돌려줍니다. 선택 결과는 0이나 2 같은 인덱스가 아니라 (211, 155, 42) 같은 실제 항목입니다. 리스트가 비어 있으면 고를 항목이 없어 IndexError가 발생합니다.

color = palette[2]

color = random.choice(palette)

26-36분 · 선택한 값을 위치·크기·색상으로 번역하기

난수는 그 자체로 이미지가 아닙니다. 선택된 숫자와 RGB 튜플을 Pillow 도형 명령의 어느 자리에 넣을지 정해야 화면에 의미 있는 변화가 생깁니다. 이 연결 관계를 먼저 표로 적으면 긴 코드에서도 각 값의 역할을 잃지 않습니다.

크기를 먼저 선택해야 안전한 좌표의 끝을 계산할 수 있다

600 × 600 캔버스에서 왼쪽 위 좌표 x = 580과 크기 size = 60을 선택하면 오른쪽 좌표는 640이 되어 40픽셀이 잘립니다. 도형 전체를 40픽셀의 여백 안에 두려면 크기를 먼저 뽑은 뒤, 그 크기를 제외한 범위에서 x와 y를 선택합니다.

margin = 40
size = random.randint(20, 80)

max_x = canvas_width - margin - size
max_y = canvas_height - margin - size

x = random.randint(margin, max_x)
y = random.randint(margin, max_y)

선택한 값을 도형 명령에 넣으면 한 개의 원이 완성됩니다. 오른쪽 좌표는 x + size, 아래쪽 좌표는 y + size입니다.

color = random.choice(palette)

draw.ellipse(
    (x, y, x + size, y + size),
    fill=color,
)

이 묶음을 반복문 안에 넣으면 반복 횟수는 고정되고 각 원의 속성은 달라집니다. shape_number는 현재 몇 번째 원인지 나타내지만, 이번 코드에서는 좌표 계산에 직접 사용하지 않습니다.

shape_count = 40

for shape_number in range(shape_count):
    size = random.randint(20, 80)
    x = random.randint(margin, canvas_width - margin - size)
    y = random.randint(margin, canvas_height - margin - size)
    color = random.choice(palette)

    draw.ellipse(
        (x, y, x + size, y + size),
        fill=color,
    )

36-44분 · seed는 우연한 결과의 시작점을 기록한다

Python의 기본 random 모듈은 완전히 원인을 알 수 없는 자연 현상을 측정하는 대신, 내부 상태와 계산 절차를 이용해 난수처럼 보이는 수열을 만듭니다. 이를 의사난수라고 합니다. seed는 그 수열이 시작되는 상태를 정하는 값입니다.

random.seed(21)

같은 Python 환경에서 같은 시드를 사용하고, 그 뒤의 난수 함수를 같은 순서로 호출하면 같은 선택 순서를 다시 얻을 수 있습니다. 따라서 마음에 든 결과를 다시 출력하거나 오류 상황을 교수자와 함께 확인할 수 있습니다. 단, 시드 숫자만 같고 호출 순서가 달라지면 뒤의 선택도 달라집니다.

seed는 반복문보다 앞에서 한 번만 설정한다

random.seed(21)

for i in range(40):
    size = random.randint(20, 80)

for i in range(40):
    random.seed(21)
    size = random.randint(20, 80)

44-50분 · 생성, 선택, 반복, 확인, 저장을 한 흐름으로 읽기

아래 코드는 오늘 배운 내용만으로 600 × 600 이미지를 만드는 완전한 예입니다. 4주차의 격자 좌표는 사라졌지만, 리스트와 반복문은 그대로 남아 있습니다. 조건문은 아직 사용하지 않으며, 모든 원은 같은 규칙 안에서 크기·위치·색만 달라집니다.

from PIL import Image, ImageDraw
import random

# 1. 고정 규칙
canvas_width = 600
canvas_height = 600
background_color = (245, 240, 228)
margin = 40
shape_count = 40
seed_number = 21

palette = [
    (37, 62, 78),
    (111, 143, 126),
    (211, 155, 42),
    (201, 111, 93),
]

# 2. 이미지와 난수 시작점
image = Image.new(
    "RGB",
    (canvas_width, canvas_height),
    background_color,
)
draw = ImageDraw.Draw(image)
random.seed(seed_number)

# 3. 변화 규칙
for shape_number in range(shape_count):
    size = random.randint(20, 80)
    x = random.randint(
        margin,
        canvas_width - margin - size,
    )
    y = random.randint(
        margin,
        canvas_height - margin - size,
    )
    color = random.choice(palette)

    draw.ellipse(
        (x, y, x + size, y + size),
        fill=color,
    )

# 4. 확인과 저장
image
image.save("week05_random_circles_seed21.png")

난수 코드의 대표 오류를 증상에서 원인으로 읽기

수업 후 개별 복습

각 문항은 답을 펼치기 전에 한 문장 또는 숫자로 먼저 작성합니다. 정확히 기억나지 않으면 해당 문항이 가리키는 본문 절을 다시 읽습니다.

50-60분 · 같은 규칙에 세 시드를 적용해 비교하기

확장 시간에는 새 함수를 추가하지 않습니다. 전체 코드에서 seed_number만 7, 21, 42로 바꾸어 세 이미지를 차례로 만들고, 결과가 달라도 유지되는 공통점을 찾습니다. 한 번에 시드 외의 값을 함께 바꾸면 원인을 구분할 수 없으므로 캔버스, 팔레트, 개수, 크기 범위는 고정합니다.

참고 자료

• Python 공식 문서: random, Generate pseudo-random numbersseed(), 양 끝을 포함하는 randint(), 비어 있지 않은 시퀀스에서 항목을 고르는 choice(), 재현 가능성에 관한 공식 설명
• Python 공식 튜토리얼: Modulesimport로 모듈의 정의와 기능을 현재 프로그램에서 사용하는 방식에 관한 공식 설명
• Pillow 공식 문서: ImageDraw경계 상자 안에 타원을 그리고 fill 색상을 적용하는 방법에 관한 공식 설명
• MoMA: Ellsworth Kelly, Spectrum Colors Arranged by Chance VI색상 후보, 격자, 우연한 배열의 관계를 살펴볼 수 있는 공식 소장품 기록
• MoMA Audio: Ellsworth Kelly, Colors for a Large Wall수학적 체계에 따라 색을 우연히 배치한 콜라주와 이후 작품의 관계를 설명하는 공식 큐레이터 오디오
• Whitney Museum: Casey Reas, {Software} Structures자연어 규칙에서 출발해 소프트웨어로 계속 변화하는 구조를 실행하는 작품의 공식 설명