Image dan Display dan Pemodelan Geometris

Image dan Display

Image dan Display merupakan hasil akhir dari proses pemodelan. Output dari proses pemodelan biasanya berupa gambar berupa file JPEG, TIFF, dll. Gambar – gambar ini dijalankan dengan tool animasi yang menghasilkan output .avi.

Pemodelan Geometris

Pemodelan geometris merupakan cabang dari matematika terapan dan komputasi geometri yang mempelajari metode dan algoritma untuk deskripsi matematika bentuk.  Pemodelan Geometris untuk menciptakan model matematika dari objek 2D dan 3D. 2 Dimensi (2D) merupakan bentuk dari benda yang mempunyai panjang dan lebar sedangkan 3 Dimensi (3D) merupakan bentuk dari benda yang mempunyai panjang, lebar, dan tinggi. Bentuk belajar di pemodelan geometris tersebut kebanyakan 2D atau 3D, karena 2D adalah model yang penting dalam komputer tipografi dan gambar teknik. Tiga dimensi model adalah pusat untuk computer aided design dan manufacturing (CAD / CAM), dan banyak digunakan dalam bidang teknik seperti sipil dan mechanical engineering, arsitektur, geologi dan medis pengolahan gambar.

Geometris model yang bisa ditampilkan pada computer seperti shape/bentuk, posisi, orientasi, warna/tekstur, dan cahaya. Pada goemetris model juga terdapat tingkat-tingkat kesulitan untuk membuat suatu obyek seperti menghubungkan beberapa bentuk sudut pada permukaan bebas karena bentuk sudut tersebut harus pas dan teliti ukurannya agar gambar terlihat nyata.

Texturing

Texturing

Texturing adalah proses pemberian karakteristik permukaan pada objek. Maksud dari arakteristik adalah termasuk pewarnaan, kilauan, dan lainnya. Pada umumnya teksturing adalah pemberian warna pada permukaan objek atau pengecatan, walaupun ada proses yang mengubah geometri objek.

Terdapat tiga masalah utama yang berhubungan dengan tekstur yaitu :

A.  Segmentasi Tekstur (Texture segmentation): merupakan masalah yang memecah suatu citra ke dalam beberapa   komponen dimana tekstur dianggap konstan. Segmentasi tekstur melibatkan representasi suatu tekstur, dan penentuan dasar dimana batas segmen akan ditentukan.

B.  Sintesis Tekstur (Texture synthesis) berusaha untuk membangun region tekstur besar yang berasal dari contoh citra kecil yang ada. Dengan menggunakan contoh citra akan dibangun model probabilitas tekstur tersebut, dan kemudian menggambarkannya pada model probabilitas untuk menentukan tekstur citra.

C.  Bentuk Tekstur (Shape from Texture) melibatkan perbaikan orientasi permukaan atau bentuk permukaan dari tekstur. Di sini diasumsikan bahwa tekstur “kelihatan sama” pada titik-titik yang berbeda pada suatu permukaan, ini artinya bahwa deformasi tekstur dari titik ke titik adalah petunjuk  bentuk permukaan.

Berdasarkan strukturnya, tekstur dapat diklasifikasikan dalam 2 golongan :

1.   Makrostruktur, tekstur makrostruktur memiliki perulangan pola local secara periodik dalam suatu daerah citra, biasanya terdapat pada pola-pola buatan manusia dan cenderung mudah untuk direpresentasikan secara matematis.

2.   Mikrostruktur, pada tekstur mikrostruktur, pola-pola lokal dan perulangan tidak terjadi begitu jelas, sehinggga tidak mudah untuk memberikan definisi tekstur yang komprehensif.

Rendering

Rendering adalah suatu proses untuk mengubah model geometri menjadi suatu image. Rendering merupakan proses akhir dari proses pemodelan. Dalam rendering data dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan akan diubah menjadi sebuah tampilan output. Rendering umum digunakan pada game, arsitektur, simulator, movie, special effect pada film, dan design visualization. Semua bidang mempunyai perbedaan pada fitur dan teknik renderingnya. Dibawah ini merupakan metode rendering yang ada.

Metode Rendering

1.      Ray Tracing Rendering

Konsep dari metode ini adalah menganut proses yang dialami cahaya dalam perjalanannya dari sumber layar hingga layar dapat memperkirakan warna apa saja yang ditampilkan pada pixel tempat jatuhnya cahaya. Proses tersebut akan diulang sampai seluruh pixel yang dibutuhkan terbentuk. Metode ini diyakini sebagai metode paling fotorealistik.

2.      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.

3.      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.

Teknik Modeling 3D

Modeling 3D merupakan pengembangan objek berbasis 2D menjadi 3D. Objek 2D merupakan objek yang hanya bisa dilihat dari sisi dengan koordinat x dan y sedangankan objek 3D merupakan objek yang bisa dilihat dari sisi mana saja dengan koordinat x, y, dan z. Dengan metode dan software yang mendukung suatu objek 2D akan dirubah menjadi objek 3D yang tentu saja terlihat seperti objek aslinya. Software yang umum digunakan adalah blender dan 3DsMAX. Blender merupakan freeware yang berarti software gratis sedangkan 3DsMAX merupakan software gratis. Oleh karena itu, blender lebih banyak digunakan karena software tersebut freeware.

Metode – Metode Modeling 3D

1.      Pemodelan Polygon atau Sub Division

Pada pemodelan ini titik – titik dibuat dan saling terhubung sehingga membentuk yang dinamakan polygon mesh. Untuk mendapatkan permukaan yang halus dibutuhkan banyak bidang polygon jika tidak maka objek akan terlihat pecah.

2.      Metode NURBS (Non Uniform Relational Basis Spline)

Metode ini menggunakan kurva dengan tiga titik. Kelebihan metode ini adalah hanya membutuhkan 3 titik saja dan lebih fleksibel dan juga lebih tepat karena menggunakan kurva.

Motion Capture

Motion capture adalah proses pendeteksian pergerakan pada stock footage /  video shoot kedalam komputer untuk kebutuhan compositing atau replacing gambar. Motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari aktor, bukan merekam penampilan visualnya. Motion capture ini bergantung pada sensor kecil yang ditempatkan pada karakter di berbagai titik di sekitar tubuh mereka. Para aktor melakukan gerakan dan gerakan mereka ditangkap oleh kamera yang dapat menemukan sensor dan melacak gerakan mereka. Gerakan ini kemudian dapat ditransfer ke computer tokoh yang dirancang akan bergerak dengan cara yang persis sama seperti aktor lakukan.

Contoh penggunaan motion capture adalah pada film avatar. Agar pergerakan karakternya halus dan terlihat nyata, disinilah peran dari motion capture. Dimana gerakan diperagakan oleh aktor seperti pada gambar 1, 2, 3, dan 4 yang memiliki sensor gerak yang kemudian dibuah menjadi model 3D.

Terdapat kelebihan dan kekurangan motion capture dibandingkan animasi komputer tradisional dari model tiga dimensi sebagai berikut :

Kelebihan

·         Lebih cepat, bahkan hasil secara real time bisa didapatkan.

·         Jumlah kerja tidak berubah dengan kompleksitas atau panjang pertunjukan dalam tingkatan yang sama ketika menggunakan teknik tradisional. Hal ini membuat banyak tes diselesaikan dengan gaya dan penyampaian yang berbeda.

·         Gerakan kompleks dan interaksi fisik yang realistis seperti gerakan sekunder, berat, dan pertukaran tekanan dapat dengan mudah dibuat kembali dalam cara akurat secara fisik.

·         Jumlah data animasi yang bisa diproduksi dalam waktu yang diberikan sangatlah besar saat dibandingkan dengan teknik animasi tradisional. Hal ini berkontribusi dalam keefektifan biaya dan mencapai deadline produksi.

·         Potensi software gratis dan solusi dari pihak luar dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan.

Kekurangan

·         Hardware yang spesifik dan program yang special dibutuhkan untuk mendapatkan dan memproses data.

·         Biaya software, perlengkapan, dan personel yang dibutuhkan dapat berpotensi menjadi penghalang bagi produksi-produksi kecil.

·         Sistem pengambilan gerakan mungkin memiliki kebutuhan yang spesifik untuk ruangan operasi, tergantung dari pandangan kamera atau distorsi magnetik.

·         Ketika masalah terjadi, lebih mudah untuk mengambil ulang skema daripada mencoba untuk memanipulasi data. Hanya beberapa sistem yang memungkinkan penampilan data yang real time untuk memilih apakah gambar yang diambil butuh diambil ulang.

·         Hasil yang penting itu terbatas untuk apa yang bisa ditunjukkan dalam volume pengambilan tanpa editing tambahan dari data tersebut.

·         Gerakan yang tidak mengikuti hokum fisika secara umum tidak bisa diambil.

·         Teknik animasi tradisional, seperti menambahkan tekanan dari antisipasi dan kelanjutannya, gerakan kedua atau memanipulasi bentuk dari karakter, seperti dengan melumatkan dan memperpanjang teknik animasi, harus ditambahkan nanti.

·         Jika model komputer memiliki proporsoi yang berbeda dari subjek yang diambil, artifak mungkin terjadi. Contohnya, jika seorang karakter kartun mempunyai tangan yang berukuran terlalu besar, hal ini dapat memotong badan karakter jika orang yang melakukaknnya tidak berhati-hati dengan gerakan fisiknya.