PENGANTAR GRAFIK KOMPUTER DAN OLAH CITRA D 3

PENGANTAR GRAFIK KOMPUTER DAN OLAH CITRA D 3 Manajemen Informatika S 1 Sistem Informasi 1

PENGANTAR GRAFIK KOMPUTER 2

Definisi l l l Grafika komputer adalah teknik-teknik dalam ilmu komputer dan matematika untuk merepresentasikan dan memanipulasi data gambar menggunakan komputer Salah satu aplikasi yang nyata dari grafika komputer adalah untuk visualisasi data dalam bentuk grafis 2 D atau 3 D dilengkapi dengan animasi Penekanan diberikan dalam rangka menjawab pertanyaan bagaimana menghasilkan gambar benda yang realistis sesuai dengan kondisi dan situasi yang terjadi. 3

Sejarah Grafika Komputer (1) Beberapa nama menjadi pionir dalam pengembangan grafika komputer yaitu: l William Fetter. Mempopulerkan istilah computer graphics pada tahun 1960. Istilah ini digunakan untuk menjelaskan metode perancangan pesawat baru yang dikembangkan di tempat ia bekerja yaitu Boeing. Citra, yang direproduksi menggunakan plotter, menggambarkan rancangan kokpit menggunakan model 3 D tubuh manusia. l Ivan Sutherland. Seorang mahasiswa. MIT pada tahun 1961 menciptakan program komputer yang disebut Sketchpad. Dengan bantuan light pen seseorang dapat menggambar bangun sederhana pada layar komputer. 4

Sejarah Grafika Komputer (2) l l Steve Russell. Di tahun yang sama menciptakan video game pertama yang disebut Spacewar. Program ini dijalankan pada mesin DEC-PDP-1, dan sekaligus menjadi program uji bagi setiap komputer DEC yang dipasarkan. E. E. Zajac. Seorang ilmuwan dari Bell Telephone Laboratory, tahun 1963, menciptakan sebuah film yang mensimulasikan gerakan-gerakan satelit pada saat mengorbit bumi. Animasinya dilakukan menggunakan komputer 5 mainframe IBM 7090.

Sejarah Grafika Komputer (3) l l The Whirlwind Computer, tahun 1950 di MIT memiliki Cathode Ray Tube (CRT) untuk memperagakan keluaran alternatif dari hardcopy Munculnya CAD/CAM tahun 1964 di General Motor yang memiliki DAC system Perkembangan tahun 70’an grafika sangat lambat karena masih mahalnya perangkat keras grafika. Pertengahan tahun 80 -an muncul kelas komputer grafik workstation yaitu suatu sistem komputer yang dilengkapi dengan fasilitas peragaan dan kemampuan grafika dan peranti I/O interaktif. Nama-nama terkenal saat itu adalah HP, Appolo, DEC, Xerox, dll. 6

Implementasi Grafika Komputer Setidaknya ada tujuh area dimana aplikasi grafika komputer dapat dimanfaatkan, yaitu l User Interface. Penggunakan grafika komputer sebagai antar muka komputer pada sistem operasi dan aplikasi modern dewasa ini, misalnya Windows dan Visual Studio. l Membuat Presentasi. Digunakan untuk membuat diagram-diagram. Office Automation Penggunakan grafis pada aplikasi otomasi perkantoran seperti Office sudah menjadi `trend’ aplikasi modern dengan konsep point and click. 7

Implementasi Grafika Komputer l l Percetakan Dijital. Penggunaan untuk percetakan, pembuatan brosur, billboard dijital, buku dan sebagainya CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing). Aplikasi pada bidang teknik, misalnya untuk pembuatan rancang bangun rumah, kendaraan dan alat-alat suku cadang. 8

Implementasi Grafika Komputer l l Seni dan Komersil. Aplikasi grafika komputer pada bidang seni dan komersil, misalnya lukisan dijital, promosi barang-barang yang dijual secara online yang dilengkapi dengan gambar Pengontrolan Proses. Aplikasi visualisasi data dengan menghubungkan alat dengan komputer melalui saluran USB atau RS-232. Digunakan untuk memonitor lokasi, webcam dan pengawasan dan sebagainya 9

Pengguna Grafik Komputer (1) Movies 10

Pengguna Grafik Komputer (2) Games 11

Pengguna Grafik Komputer (3) Doctors 12

Pengguna Grafik Komputer (4) Scientists 13

Pengguna Grafik Komputer (5) Engineers 14

Applications (1) • Simulators (flight, driving) • Mechanical CAD (Computer Aided Design) • Advertising 15

Applications (2) Architectural visualization 16

Applications (3) Scientific visualization 17

Applications (4) • Computer games • Special effects • Medical imaging 18

Applications (5) Computer Art 19

Context l l l Image Processing: from images to images Computer Vision: from images to models Computer Graphics: from models to images Image Processing Computer Graphics Text, Garis, Titik, Polygon Image Computer vision Deskripsi 20

Tentang Apa Grafik komputer itu? Grafik komputer, adalah tentang pengambilan suatu model komputer dan memproduksi suatu citra dari model tsb. Secara pasti bagian dari area yang lebih luas tentang grafik komputer: l Kita sering ingin berhubungan dengan model tsb, maka kita menciptakan image yang baru. l Kadang-Kadang kita ingin membuat animasi/menghidupkan model dalam cara yang ditentukan (seperti suatu script/naskah) atau menurut satu kumpulan aturan. l Juga, ada isu bagaimana cara terbaik untuk menampilkan kembali (represent) model itu. l Tentu saja, semua ini mengasumsikan suatu cara untuk capture/menangkap atau menciptakan model tsb, kemudian akhirnya menampilkan image tsb. 21

Jenis Apa saja yang dimodelkan? • • • Shape/bentuk : Apakah itu? Dapatkah kita mengira-ngiranya dengan bentuk yang lebih sederhana? Position/posisi : Dimanakah ia? Surface properties/ciri-ciri permukaan : Apa warnanya? Apakah ia berkilau/shinny? Apakah ia lembut/kasar? Volumetric properties/ciri-ciri volumetric : Apakah ia tebal/padat? Bagaimana cara ia menyebarkan cahaya? Lights/cahaya : Seberapa terang? Apa warnanya? dimana? Apakah terarah? 22

Model Dasar Grafik Komputer l l Grafik Komputer adalah ilmu yang berhubungan dengan pembuatan (produksi) gambar (citra) mengggunakan komputer melalui tahapan (tasks): 1. Pemodelan 2. Rendering 3. Animasi Secara sederhana grafika komputer juga dapat didefiniskan sebagai berikut Computer graphics is generating 2 D images of a 3 D world represented in a computer 23

Model Dasar Grafik Komputer Modelling l l l Modelling atau pemodelan adalah upaya untuk menggambarkan objek nyata ke dalam objek yang memiliki karakteristik geometris. Pemodelan objek 3 D dalam bentuk geometris ini dimaksudkan agar gambar dapat dimanipulasi tanpa kehilangan akurasi karena perhitungan dilakukan secara numeris berdasarkan kaidah matematis. Gambar-gambar geometris tersebut disebut wireframe. 24

Model Dasar Grafik Komputer Secara umum pemodelan geometris dapat diartikan sebagai: 1. Memotret objek nyata dan lalu mengubahnya menjadi objek maya (virtual) 2. Menjelaskan dunia nyata atau objek nyata menggunakan matematika 3. Jika objek tidak ada, penggambaran dilakukan berdasarkan imajinasi artis 25

Model Dasar Grafik Komputer Rendering l Rendering adalah pemberian nuansa realistis kepada model-model geometris sehingga memiliki sifat/keadaan yang menyerupai sebenarnya. Gambar berikut menunjukkan contoh graphics rendering. 26

Model Dasar Grafik Komputer Langkah-langkah yang dilakukan pada proses rendering antara lain adalah: l l l l l Penggambaran objek 3 D dalam 2 D Pemberian warna Pengaturan cahaya Pemberian gradasi warna Penambahan tekstur permukaan Pembuatan bayangan gambar Pantulan cahaya (reflection) maupun serapan cahara (transparancy) Perhatian terhadap perpotongan antar objek Penghilangan objek-objek yang tersebunyi 27

Model Dasar Grafik Komputer Gambar di bawah ini mengilustrasikan proses rendering dari objek wireframe. 28

Model Dasar Grafik Komputer Animation l l l Animation atau animasi adalah teknik-teknik untuk memberikan efek gerakan atau motion pada objek grafis. Pemberian efek gerak ini harus mengikuti kaidah-kaidah normal dari gerakan baik gerakan manusia, gerakan alam maupun gerakan objek-objek lainnya. Efek animasi merupakan efek yang paling penting khususnya dalam pembuatan film yang bersifat banyak gerak. Dengan adanya animasi komputer maka terjadi efisiensi dalam hal pembuatan film sekaligus juga menciptakan kreativitas-kreativitas baru yang terkadang cukup sesasional. 29

Arsitektur Sistem Grafika Komputer 30