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.
