Pengantar dan Konsep Realisme Grafik Komputer

Grafika Komputer merupakan proses untuk menciptakan suatu gambar berdasarkan deskripsi obyek maupun latar belakang yang terkandung pada gambar tersebut; merupakan teknik untuk membuat gambar obyek sesuai dengan obyek tersebut di alam nyata (realism).

Grafik Komputer sebagai seperangkat alat h/w dan s/w untuk membuat gambar, grafik atau citra realistik terkait dengan seni, game komputer, foto dan film animasi, atau Sebagai bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital.

Grafika Komputer • Bertujuan menghasilkan gambar/citra (lebih tepat disebut grafik/picture) dengan primitif-primitif geometri seperti garis, lingkaran, dsb. • Primitif-primitif geometri tersebut memerlukan data deskriptif untuk melukis elemen-elemen gambar. Data deskriptif : koordinat titik, panjang garis, jari-jari lingkaran, tebal garis, warna, dsb. • Grafika komputer berperan dalam visualisasi dan virtual reality.

Grafika Komputer

Apa itu Realisme? Realisme : berarti kenyataan atau nyata Realisme di dalam seni rupa: usaha menampilkan subyek dalam suatu karya sebagaimana tampil dalam kehidupan sehari-hari tanpa tambahan interpretasi tertentu

Apa itu Realisme pada Komputer Grafik? Berusaha mendekati “Photorealism” yaitu; secara akurat menampilkan hasil seperti aslinya. Penekanannya bagaimana memodelkan secara akurat dari segi geometri dan sifat-sifat refleksi cahaya. Bertujuan untuk menampilkan hasil/bentuk nyata yang didapat dari suatu gambar animasi yang telah dibuat yang terkait dengan waktu.

CONTOH GRAFIKA KOMPUTER

Pendahuluan Perilaku yang harus diperhatikan dalam realisme : Karakter dari animasi itu sendiri Fenomena alami yang dihasilkan dari suatu objek yang real (kostum yang digunakan, bulu tebal/halus dari kulit binatang, bagaimana cuaca saat hujan, berawan, keadaan air, api, dll. Newtonian fisik : suaru umum yang digunakan seperti suara benturan, suara guncangan, suara benda yang begeser, suara jatuh, menyebar, menekuk, pecah/hancur, dll.

Kategori Realisme Komputer Pemodelan geometris : menciptakan model matematika dari objek-objek 2D dan 3D. Rendering : memproduksi citra yang lebih solid dari model yang telah dibentuk. Behavior: tingkah laku objek yang bergantung pada nilai yang berubah seiring waktu (salah satu konsep dalam reaktif pemrograman fungsional) Interaction: semacam tindakan yang terjadi pada dua atau lebih objek yang memiliki efek terhadap satu sama lain

Geometri Sisi Gambar : Splines : Potongan Gambar : Pemetaan tekstur pada potongan gambar merupakan cara yang sangat bagus dalam hal pembuatan imitasi dari pemukaan yang terang, dan dalam pemberian warna yang bagus dan sesuai. Sisi Gambar : Melakukan pengahlusan garis lengkung dengan menggunakan aproksimasi linier dan massively accelerated. Splines : Memperhatikan asumsi poligon dengan pendekatan proses matematik yang berkesinambungan terhadap representasi onjek (polynomial).

Geometri Permukaan yang disembunyikan : Sub bagian dari permukaan : Terdiri dari proses penambahan, pengurangan, dan mengalikan. Relatif lebih sulit dalam mengimplementasikan proses rendering. Sub bagian dari permukaan : Misal : suatu segitiga berada dalam sebuah segitiga lainnya yang lebih besar ukurannya. Proses perubahan tersebut bergerak sampai dengan batas yang diinginkan. Mendukung proses lipatan : Melakukan proses editing pada tingkat resolusi yang rendah yang merepresentasikan permukaan objek, Dpl. Proses penyusunan kembali resolusi onjek

Rendering Merupakan teknik yang dapat memberikan keuntungan dalam hal : Implementasi pada hardware sangat mudah dan cepat, Menggunakan pendekatan polygon, Dapat memperkirakan pencahayaan pada titik polygon (vertex), Memperkirakan pencahayaan lokal, Memperkirakan pencahayaan global, Interior piksel dari bayangan polygon menggunakan interpolasi warna yang sederhana.

Rendering Pertimbangan pada teknik Rendering : Pencahayaan global : saat semua cahaya yang masuk pada sebuah scene yang muncul, lalu cahaya tersebut diserap, dipantulkan atau dibiaskan. Dapat menggunakan ray-tracing ataupun radiosity untuk memperoleh keakuratan secara fisik dari teknik rendering tersebut.

Behavior Beberapa hal umun tentang cara memodelkan objek dengan tingkah laku yakni : Jangan meremehkan tentang pentingnya tingkah laku yang realistis dari objek tersebut, Buatlah posisi dari animasi yang ada dengan meletakan sebuah key-frame (tolok ukur dari keadaan awal tingkah laku).

Behavior Pencapaian teknik Behavior yang baik : Motion-Capture (penangkapan gerakan), memiliki contoh dasar pada posisi dan orientasi gerakan yang ada. Physic Simulation (Peniruan fisik), memodelkan masalah yang sifatnya kompleks dan besar, bagaimana agar gerakan bentuk fisik suatu objek mengikuti perilaku yang diberikan kepadanya. Contoh : gerakan pada saat dadu dilempar. Gracefully degraded, penurunan cahaya pada suatu objek akan menghasilkan penampakan objek yang berbeda. Contoh : pada kubus  kerucut.

Interaksi Terkait dengan hardware monitor yakni dalam hal frame rate. Frame rate : jarak interval atau kecepatan dalam rentang antara frame yang satu dengan yang lain, yang menimbulkan korelasi yang saling terkait. Frame waktu : waktu saat frame sebelumnya ditampilkan sampai dengan frame berikutnya ditampilkan. Frame rate yang tergolong rendah dari keadaan normalnya  latency Latency identik dengan istilah “lag” pada proses real-time Waktu rata-rata antara input frame pertama dengan frame berikutnya adalah ½ dari frame waktu yang ada. Waktu rata-rata latency = ½ dari frame waktu.

Optimasi Teknik Dalam Realisme Hasil optimal untuk menghasilkan karya yang berkulaitas dengan menyeimbangkan teknik yang ada sangat tergantung pada : Media Pemakai Content Sumberdaya

Media Media yang berbeda mempunyai kebutuhan yang berbeda. Sehingga setiap media mempunyai karakteristik tersendiri yang dapat mempengaruhi hal apa yang akan disajikan melalui media tersebut. Informasi yang disajikan tidak akan sampai secara utuh apabila tidak tepat dalam penggunaan medianya.

Pemakai Hasil komputer grafik juga sangat ditentukan oleh para pemakainya. Pemakai terbagi atas 2 kelompok yakni pemakai seorang pakar dan pemakai pemula. Contoh : reaksi terhadap visualisasi data (peta cuaca, hasil X-ray) Pemakai pemula hanya melihat secara menyeluruh saja sedangkan seorang pakar akan dapat memahami detil dan mekanismenya.

Content (isi) Efek khusus pada animasi merupakan hal yang sangat penting yang dapat membuat pemakai merasa terpukau. Sedangkan CAD pada rendering menghilangkan karakteristik dari objek yang ada, baik suara ataupun gambar. Sehingga efek yang ada berlawanan dengan komunikasi yang terjadi dalam film tersebut.

Suberdaya Perlu ditetapkan sumberdaya yang memadai untuk dapat menghasilkan objek yang realistis. Sumberdaya saat ini baik secara h/w maupun s/w sudah makin berkembang dan mendukung secara penuh didalam kita menghasilkan objek secara realistis.

Teknik-teknik Realisme: Texture-maps: memetakan sebuah gambar ke permukaan geometri untuk membuat permukaan yang detail Environment-maps: memetakan refleksi lingkungan sekitar sebagai testur yang dipetakan ke sebuah objek geometri. Bumps-maps: menciptakan ilusi tekstur yang tidak rata dengan mengkalkulasikan ketinggian suatu wilayah. Normal-maps: dikenal sebagai dengan Dot3 Bump- mapping’ teknik ini bekerja dengan cara yang sama dengan bump-map. Shadow-maps: membuat tekstur bayangan dengan mengambil siluet objek jika dilihat dari sumber cahaya.

Pemodelan Geometris Transformasi dari suatu konsep (atau suatu benda nyata) ke suatu model geometris yang bisa ditampilkan pada suatu komputer : Shape / bentuk Posisi Orientasi (cara pandang) Surface Properties / Ciri-ciri Permukaan (warna, tekstur) Volumetric Properties / Ciri-ciri volumetric (ketebalan / pejal, penyebaran cahaya) Lights / cahaya (tingkat terang, jenis warna) Dan lain-lain

Pemodelan Geometris Pemodelan Geometris yang lebih rumit : Jala-Jala segi banyak: suatu koleksi yang besar dari segi bersudut banyak, dihubungkan satu sama lain. Bentuk permukaan bebas: menggunakan fungsi polynomial tingkat rendah. CSG: membangun suatu bentuk dengan menerapkan operasi boolean pada bentuk yang primitif.

Elemen-elemen pemodelan Geometri