just be yourself: November 2013

Texturing

Texturing adalah proses pemberian karakterristik permukaan –termasuk warna, highlight, kilauan, sebaran cahaya (difusi) dan lainnya- pada objek. Karakteristik seperti bump juga diperhatikan saat proses texturing. Pada umumnya proses texturing adalah semacam pengecatan atau pemberian warna pada permukaan objek, walaupun ada juga proses texturing seperti displacement yang mengubah geometri objek.

Rendering

Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses pemodelan ataupun animasi komputer. Dalam rendering, semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan parameter tertentu akan diterjemahkan dalam sebuah bentuk output (tampilan akhir pada model dan animasi).

Rendering tidak hanya digunakan pada game programming, tetapi juga digunakan pada banyak bidang, misalnya arsitektur, simulator, movie, spesial effect pada tayangan televisi, dan design visualization. Rendering pada bidang-bidang tersebut memiliki perbedaan, terutama pada fitur dan teknik renderingnya. Terkadang rendering juga diintegrasikan dengan model yang lebih besar seperti paket animasi, tetapi terkadang berdiri sendiri dan juga bisa free open-source product.

Rendering harus dilakukan secara cermat dan teliti. Oleh karena itu terkadang dilakukan pre rendering sebelum rendering dilaksanakan. Per rendering sendiri ialah proses pengkomputeran secara intensif, biasanya digunakan untuk pembuatan film, menggunakan graphics card dan 3D hardware accelerator untuk penggunaan real time rendering.

Secara umum, proses untuk menghasilkan rendering dua dimensi dari objek-objek 3D melibatkan 5 komponen utama, yaitu geometri, kamera, cahaya, karakteristik permukaan dan algoritma rendering.

Metode Rendering

Ray Tracing Rendering

Ray tracing sebagai sebuah metode rendering pertama kali digunakan pada tahun 1980 untuk pembuatan gambar tiga dimensi. Ide dari metode rendering ini sendiri berasal dari percobaan Rene Descartes, di mana ia menunjukkan pembentukan pelangi dengan menggunakan bola kaca berisi air dan kemudian merunut kembali arah datangnya cahaya dengan memanfaatkan teori pemantulan dan pembiasan cahaya yang telah ada saat itu.

Metode rendering ini diyakini sebagai salah satu metode yang menghasilkan gambar bersifat paling fotorealistik. Konsep dasar dari metode ini adalah merunut proses yang dialami oleh sebuah cahaya dalam perjalanannya dari sumber cahaya hingga layar dan memperkirakan warna macam apa yang ditampilkan pada pixel tempat jatuhnya cahaya. Proses tersebut akan diulang hingga seluruh pixel yang dibutuhkan terbentuk.

Wireframe rendering

Wireframe yaitu Objek 3D dideskripsikan sebagai objek tanpa permukaan. Pada wireframe rendering, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan sisi-sisi edges dari sebuah objek. Metode ini dapat dilakukan oleh sebuah komputer dengan sangat cepat, hanya kelemahannya adalah tidak adanya permukaan, sehingga sebuah objek terlihat tranparent. Sehingga sering terjadi kesalahpahaman antara siss depan dan sisi belakang dari sebuah objek.

Hidden Line Rendering

Metode ini menggunakan fakta bahwa dalam sebuah objek, terdapat permukaan yang tidak terlihat atau permukaan yang tertutup oleh permukaan lainnya. Dengan metode ini, sebuah objek masih direpresentasikan dengan garis-garis yang mewakili sisi dari objek, tapi beberapa garis tidak terlihat karena adanya permukaan yang menghalanginya.

Metode ini lebih lambat dari dari wireframe rendering, tapi masih dikatakan relatif cepat. Kelemahan metode ini adalah tidak terlihatnya karakteristik permukaan dari objek tersebut, seperti warna, kilauan (shininess), tekstur, pencahayaan, dll.

Shaded Rendering

Pada metode ini, komputer diharuskan untuk melakukan berbagai perhitungan baik pencahayaan, karakteristik permukaan, shadow casting, dll. Metode ini menghasilkan citra yang sangat realistik, tetapi kelemahannya adalah lama waktu rendering yang dibutuhkan.

Contoh nyata dari rendering adalah dengan menggunakan software Blender, Vray (3DS Max) dan OpenGL. Satu trik khusus membuat kita dapat me-render seluruh film yang tengah kita buat dengan sangat cepat, yaitu render pranala. Bayangkan kita dapat segera menyaksikan karya kita, memeriksa kualitas animasi dan narasinya, tanpa perlu menunggu proses render yang terlalu lama. Render pranala memanfaatkan pustaka OpenGL yang menggambar seluruh antarmuka Blender termasuk viewport 3D ke layar, sehingga meski ia mengorbankan kualitas visual, jenis render ini dapat dilakukan dengan sangat cepat.

GRAFIK (GRAPHICS)

Grafik adalah karangan visual yang dapat memberi satu atau lebih keterangan visual. Grafik ini bisa juga diartikan sebagai kombinasi dari gambar-gambar, lambang-lambang, simbol-simbol, huruf, angka, kata, lukisan, sketsa yang dijadikan satu kategori untuk memberikan konsep dan juga ide dari pengirim kepada sasarannya dalam menyampaikan informasi.

Grafik Komputer 2D

Grafik komputer 2D adalah pembuatan objek gambar yang masih berbasis gambar dengan perspektif 2 titik. Contohnya seperti gambar teks, bangun 2D seperti segitiga, persegi, lingkaran dsb. Obyek grafik 2-D ini terdiri dari sekumpulan titik-titik 2-D yang dihubungkan dengan garis lurus baik berupa polyline, polygon atau kurva. Obyek grafik 2-D ini dinyatakan sebagai array 1-D, atau linked-list. Grafik komputer 2D kebanyakan digunakan pada aplikasi yang digunakan hanya untuk mencetak dan menggambar seperti tipografi, gambar, kartun,iklan, poster dll.

Bagian-bagian dari grafik 2 Dimensi :

1. Pixel Art

Pixel art adalah sebuah bentuk seni digital yang diciptakan melalui penggunaan perangkat lunak grafik raster di mana gambar akan diedit pada tingkat pixel. Pixel art dapat ditemukan pada komputer atau game-game lama, dan juga dapat ditemukan pada handphoneyang masih menggunakan layar monochrome.

Pixel Art mempunyai beberapa teknik yaitu:

1. Garis Lurus

Di dalam pixel art, kita tidak bisa menggambar sembarang garis, karena jika kita tidak melakukannya dengan benar, garis tersebut akan terlihat ‘jaggy’ atau tidak halus.

2. Garis Melengkung

Untuk pelengkungan, pixel yang digambar pada setiap lengkungan harus konsisten dan berurutan, agar hasilnya terlihat halus. Garis lengkung yang baik harus menggunakan formasi pixel 6 > 3 > 2 > 1, sedangkan garis lengkung yang buruk hanya menggunakan formasi 3 > 1 > 3.

3. Dithering

Dalam pixel art, proses membuat sebuah gradiasi, yaitu dengan menggunakan teknik dithering. Dithering adalah salah satu teknik dari program komputer untuk memprediksi suatu warna tertentu berdasarkan dari pencampuran warna-warna lainnya, ketika warna yang dimaksud tidak ada.

4. Anti-aliasing

Teknik anti-aliasing digunakan untuk memberikan tampilan yang lebih halus pada garis lengkung. Jika kita membuat sebuah garis melengkung di photoshop, lalu diperpesar tampilannya, maka akan terlihat formasi pixel seperti berikut ini:

Untuk menerapkan teknik anti alias ini, dapat dilakukan dengan membuat warna utama yang diiringii dengan warna yang value-nya lebih kecil dari warna utama, atau yang value-nya mendekati warna background jika kita ingin agar garis terintegrasi dengan background.

2. Vector graphics

Berbeda dengan pixel, grafik vektor merupakan representasi dari gambar dengan berupa array pixel. Dimana keunggulannya adalah pada resolusi berapapun dan tingkat pembesaran apapun gambar yang dihasilkan tetap (tidak blur atau pecah)

Grafik Komputer 3D

Grafik komputer 3D merupakan suatu grafis yang menggunakan 3 titik perspektif dengan cara matematis dalam melihat suatu objek, dimana gambar tersebut dapat dilihat secara menyeluruh dan nyata. Untuk perangkat-perangkat lunak yang digunakan untuk grafik komputer 3D ini banyak bergantung pada aloritma-algoritma. Obyek 3-D adalah sekumpulan titik-titik 3-D (x,y,z) yang membentuk luasan-luasan (face) yang digabungkan menjadi satu kesatuan. Face adalah gabungan titik-titik yang membentuk luasan tertentu atau sering dinamakan dengan sisi.

Grafik tiga dimensi adalah bidang penelitian yang akan terus berkembang seiring dengan berkembangnya perangkat keras. Para peneliti maupun praktisi industri menggunakan grafik tiga dimensi untuk menvisualisasikan data yang ada sehingga lebih mudah untuk dianalisa. Selain untuk visualisasi data, grafik tiga dimensi juga banyak digunakan untuk efek film, simulasi, dan game.

Ray tracing merupakan metode penggambaran tiga dimensi yang banyak digunakan untuk menvisualisasikan suatu bentuk atau objek sehingga mendekati kualitas foto (foto realistik). Ray racing merupakan metode penggambaran yang mudah dipahami secara konseptual tetapi pada implementasinya terdapat kelemahan. Salah satu kelemahan pada ray tracing adalah daya komputasi yang dibutuhkan untuk perhitungan sangat besar sehingga diperlukan metode tambahan untuk mempercepat proses perhitungan.

Penggunaan Grafika Komputer dalam Grafik Tiga Dimensi

1. Teknik Penampilan Realita Grafik Tiga Dimensi

Secara umum, teknik penampilan grafik tiga dimensi adalah sebagai berikut:

• Proyeksi Paralel (Paralel Projection)

Teknik ini merupakan teknik dasar dalam penyajian objek 3D pada layar 2D yang bertumpu pada 3 sudut pandang. Pandangan depan, pandangan samping dan pandangan atas.

• Proyeksi Perspektif

Proyeksi perspektif adalah bentuk gambar tiga dimensi seperti yang dilihat pada kenyataan sesungguhnya seperti yang terlihat oleh mata manusia ataupun oleh kamera. Dalam proyeksi perspektif, ketebalan atau kedalaman bisa ditunjukkan dengan cara memperkecil ukuran dari objek-objek yang terletak lebih jauh. Namun, objek yang hanya memiliki kedalaman terbatas, khususnya pada objek-objek rangka (wire-frame), bisa menimbulkan atau menyebabkan dualisme atau ketidakjelasan. Misalnya bagian yang terkesan didalam kadang-kadang juga terkesan di luar.

• Intensity Cues

Merupakan teknik penampilan kedalaman dengan memberikan intensitas yang lebih tinggi (dengan cara penebalan garis) pada garis-garis yang lebih dekat dengan pengamat.

• Pandangan Stereoskopis

Merupakan teknik untuk menunjukkan kedalaman objek dengan cara membangkitkan citra

objek secara stereoskopis. Contohnya jika kita melihat dua objek yang sama

persis, maka mata kiri ditujukan ke objek yang terletak di sebelah kiri dan mata kanan ditujukan

ke objek yang terletak di sebelah kanan.

• Teknik Arsiran

Teknik arsiran memanfaatkan sumber cahaya sintesis untuk menunjukkan kedalaman dan bentuk yang

sesungguhnya dari suatu objek sehingga akan menghasilkan bayangan dari objek tersebut.

2. Pemodelan Objek 3D

Didalam pemodelan objek 3D, terdapat geometri dan topologi. Geometri ini meliputi ukuran, misalnya lokasi, titik, atau ukuran objek. Topologi digunakan untuk menunjukkan

bagaimana titik-titik disatukan untuk membentuk polygon, lalu bagaimana poligon-poligon disusun untuk

membentuk objek yang dimaksud. Selain itu diperlukan juga informasi tambahan, misalnya warna dari setiap permukaan yang menyusun objek.

3. Sistem Koordinat Cartesius

Berfungsi untuk merekam lokasi setiap titik yang ada pada objek tersebut yang dicatat pada sistem koordinat cartesian 3D.

4. Sistem Koordinat Spheris

Pada sistem koordinat spheris, sebuah titik dianggap terletak pada kulit bola yang memiliki jari-jari

tertentu dan titik pusat berhimpit dengan titik pusat sistem koordinat. Dari sembarang titik yang terletak

pada kulit bola tersebut, misalnya titik U, dikenal besaran kolatitud dan azimuth. Kolalitud adalah besarnya

sudut yang dibentuk oleh sumbu z dengan garis yang ditarik dari titik yang dimaksud.

5. Model Rangka

Pemodelan grafik 3D secara rangka perlu memperhatikan dua aspek. Aspek geometri dan aspek topologi.

Aspek geometri berisi informasi tentang lokasi setiap titik yang membentuk objek 3D tersebut. Informasi

tentang lokasi titik biasanya dituliskan dalam bentuk daftar titik. Dari informasi tersebut, bisa ditentukan

panjang garis dari satu titik ke titik yang lain bersama-sama dengan informasi topologi. Aspek topologi atau

ketersambungan digunakan untuk menunjukkan daftar garis dari objek 3D. Dari daftar garis juga bisa ditentukan daftar bidang.

6. Proyeksi

Suatu objek rangka 3D yang disinari dari arah tertentu membentuk bayangan pada permukaan gambar.

7. Transformasi Objek 3D

• Menggubah struktur data titik ke struktur data vector.

• Menentukan dan menghitung transformasi.

• Mengubah kembali struktur data vector ke struktur data titik.

o Mengubah struktur data vector 3D menjadi titik 3D.

o Mengubah Struktur data vector 3D menjadi titik 2D, dengan mengabaikan sumbu z.

sumber :

http://tomyfajrur.blogspot.com/
http://wenythepooh.wordpress.com/2011/02/22/proses-rendering-dan-animasi-serta-contoh-nyatanya/
http://aflah7.wordpress.com/2010/10/14/konsep-pemodelan-grafik-2d-dan-3d/

READ MORE...

PERMODELAN 3D

Pemodelan 3D merupakan suatu proses untuk mengembangkan representasi matematis dari objek 3D menggunakan software tertentu. Ada beberapa cara yang cukup popular untuk melakukan pemodelan 3D ini, yaitu pemodelan polygon. Pada pemodelan polygon, titik-titik digambar dalam ruang 3D (disebut sebagai vertex), lalu dikoneksikan dengan garis untuk membentuk polygonal mesh. Dengan pemodelan ini, proses render dapat dilakukan dengan cepat.

Bentuk pemodelan lain yang cukup popular adalah Non-uniform rational basis spline (NURBS), yang juga merupaan pemodelan matematika untuk merepresentasikan kurva dan permukaan. Dibandingkan pemodelan polygon, metode NURBS ini menawarkan fleksibilitas dan akurasi yang lebih baik karena permukaan didefinisikan oleh garis kurva.

Contoh metode NURBS

Dari pemodelan 3D, obyek akan diletakkan ke dalam suatu scene melalui proses layout and animation. Di sinilah didefinisikan relasi dan perpaduan antarobjek dengan menentukan lokasi dan ukuran dari objek tersebut. Beberapa metode popular untuk layout dan animation ini adalah keyframing. Pada keyframing, terlebih dahulu dditentukan titik awal dan titik akhir dari suatu objek. Lalu pada tiap frame-nya, objek dipindah secara halus sehingga saat frame ditampilkan satu per satu secara berurutan akan didapatkan animasi gerakan objek tersebut. Selain keyframing, metode untuk layout dan animation yang lain adalah inverse kinematics.

Secara singkat, metode inverse kinematics ini adalah metode yang mendefinisikan bagaimana gerakan dilakukan. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasikan gaya pada suatu titikdari objek, dan kemudian menerapkan kinematik untuk menentukan gerakan objek. Contoh gerakan melempar bola baseball, gerakan objek dnegan akselarasi, dan tabrakan dua objk merupakan contoh bagaimana inverse kinematics diterapkan.

Contoh metode inverse kinematics

Terakhir adalah proses untuk menjadikan suatu objek menjadi realistis yaitu proses rendering. Jika pada dua proses sebelumnya, objek yang diolah masih berupa kerangka kasar, maka dalam proses inilah suatu objek akan diubah sehingga objek tersebut menjadi realistis dengan melakukan texture mapping, pencahayaan, refleksi, penambahan bayangan, transparansi atau opacity. Proses rendering ini telah menjadi suatu bidang penelitian tersendiri di computer grafik, karena tanpa metode yang efisien proses rendering akan berlangsung sangat lama. Berbagai macam teknik yang cukup popular adalah radiosity, ray tracing, dan ray casting.

Teknik Radiosity

Teknik ini merupakan teknik render berdasarkan analisis rinci refleksi cahaya dari permukaan difusi. Teknik ini membagi bidang menjadi bidang yang lebih kecil untuk menemukan detail warna sehingga prosesnya berlangsung lambat, namun visualisasi yang dihasilkan sangat rapid an halus. Radiosity lebih tepat digunakan untuk gambar diam atau hasil akhir dari suatu objek. Kurang tepat jika digunakan untuk rendering objek yang sifatnya real time seperti pada game atau simulasi.

Teknik Ray Tracing

Satu lagi teknik rendering yang cukup baik digunakan untuk gambar diam atau efek-efek pada film adalah ray tracing. Teknik ini bertujuan untuk menyimulasikan gerakan melalui cahaya. Secara sederhana, teknik ray tracing memperhitungkan nilai warna sinar dan nilai koefisien pantul dari benda dalam penentuan warna penggambaran pada layar. Dengan mnggunakan teknik ray tracing ini, dapat diperoleh efek seperti reflection, refraction, scattering, dan chromatic aberration.

Teknik Ray Casting

Teknik lain yang dinilai cukup cepat dalah ray casting (atau juga dikenal sebagai Backward Ray Tracing). Penelusuran cahaya dilakukan bukan dari sumber cahaya seperti halnya ray tracing, namun penelusuran cahaya diterima oleh mata (atau kamera), kemudian dilakukan penelusuran dari objek mana asal sinar tersebut dan dari objek tersebut dicari sumber cahayanya. Teknik ini digunakanuntuk simulasi real time seperti game computer atau animasi kartun, ketika detail tidaklah begitu penting. Pada teknik ini digunakan sampling untuk menampilkan hasil. Hasilnya tidak sebaik seperti pada teknik ray tracing, namun proses rendering yang dilakukan dapat berlangsung dengan cepat. Game Doom adalah salah satu contoh penggunaan rendering dengan teknik ray casting.

Saat ini, sejak perkembangan teknologi CGI30tahun silam, akan sulit untuk menemukan film atau iklan komersial yang tidak memanfaatkan CGI, baik 2D maupun 3D. Semua program televise dan film animasi telah bergeser dari menggambar manual dengan tangan, menjadi Computer-generated Imagery.

Ketika computer menjadi semakin cepat dan programmer berkreasi untuk menciptakan algoritma rendering yang lebih efektif dan efisien, maka perkembangan perangkat lunak masa mendatang, teknologi CGI akan semakin canggih dan berdaya guna. Di masa-masa mendatang, teknologi CGI tidak akan berhenti, namun pengaruhnya akan semakin meluas. Tidak hanya pada film, namun pada bidang industry, manufaktur, pendidikan atau bahkan militer. Di masa mendatang, kebutuhan akan penliti dan praktisi di bidang teknologi CGI ini menjadi tak terelakkan.

sumber :

http://soulofmyheart.blogspot.com/2010/03/teknologi-di-balik-cgi-3d-pemodelan-3d.html

READ MORE...