Pemodelan Geometris

     Pemodelan Geometris
 

Pemodelan geometris merupakan suatu cabang dari matematika terapan dan komputasi geometri yang mempelajari tentang metode dan algoritma untuk deskripsi matematika bentuk.  Bentuk dalam pemodelan geometris kebanyakan 2D atau 3D, karena 2D adalah model yang penting dalam komputer tipografi dan gambar teknik. 3D 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. 

Biasanya geomtris model yang ditampilkan pada komputer adalah shape/bentuk, posisi, orientasim warna/texture, dan juga cahaya. Pada geometris model juga terdapat tingkatan kesulitan untuk membuat suatu objek, seperti menghubungkan beberapa bentuk sudut pada suatu permukaan bebas. Karena bentuk sudut tersebut harus pas ukurannya agar ketika disatukan gambarnya akan terlihat nyata.

  *   Tranformasi dari suatu konsep (atau suatu benda nyata) ke suatu model geometris yang bisa di tampilkan 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 yang lebih rumit :

 
       -  Jalan-jalan 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 pembentuk grafik

 *  Pemrosesan Citra untuk ditampilkan di layar

*  Hardware Display Grafik : Vektor

      - Vektor (calligraphic, stroke, random-scan)

    -   Arsitektur Vektor

 *  Hardware Display Grafik : Rester

    -  Rester (TV, bitmap, pixmap), digunakan dalam layar dan laser printer.

   -  Arsitektur Raster

Sumber :

http://aaf-aafwulan.blogspot.com/2011/10/pemodelan-geometris.html

Texturing, Image & Display

Texturing 

Texturing merupakan tahap untuk membuat perubahan pada suatu objek agar mempunyai perubahan rona pada objek yang dinyatakan dengan kasar (coarseness), sedang (regularity), dan halusnya (smoothness) suatu permukaan pada objek tersebut.

Apakah texture itu? Disini dapat didefinisikan sebagai dasar dari segmentasi, klasifikasi, maupun interpretasi citra. Sehingga dapat dikatakan texture adalah fungsi dari variasi spasial intensitas piksel (nilai keabuan) dalam suatu citra.

Menurut Este dan Simonett, interpretasi sebuah citra merupakan perbuatan mengkaji foto udara atau citra dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut.  Adapun unsur-unsur interpretasi pada citra atau foto udara terdiri atas sembilan macam, yaitu sebagai berikut.

1. Rona dan Warna Rona (Tone)
2. Tekstur (Texture)
3. Bentuk (Shape)
4. Ukuran (Size)
5. Situs (Site)
6. Bayangan (Shadow)
7. Konvergensi Bukti .

Terdapat tiga masalah utama yang berhubungan dengan tekstur yaitu :

1.   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.

2.   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.

3. 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.

Image & Display

Image & Display merupakan suatu tahapan dalam pemrosesan objek yang dibuat, baik berupa 2D / 3D, ditampilkan ke publik guna penampilan output akhir. Sehingga pada tahap terakhir ini berfungsi sebagai pemasaran dari suatu objek yang telah dibuat.

Sumber :

http://unirifnzahra.wordpress.com/2011/10/30/texture/

Rendering

RENDERING

Rendering adalah proses terakhir di dalam proses pemodelan ataupun animasi komputer. Semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan parameter tertentu akan diterjemahkan dalam bentuk output (tampilan akhir pada model dan animasi).

Rendering 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.

Metode Rendering

·    1. Ray Tracing Rendering

Ray tracing pertama kali digunakan pada tahun 1980 untuk pembuatan gambar 3D. Ide dari metode rendering ini sendiri berasal dari percobaan Rene Descartes, Ia menunjukkan pembentukan  pelangi  dengan  menggunakan  bola  kaca berisi air yang 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 atau mendekati bentuk sebenarnya. 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.

·    2. Wireframe rendering

Wireframe yaitu sebuah Objek 3D akan dideskripsikan sebagai objek tanpa permukaan. Sehingga, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan sisi-sisi edges dari sebuah objek. Metode ini dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. Tetapi metode ini mempunyai kelemahan, yaitu tidak adanya permukaan, sehingga sebuah objek jadi terlihat transparan. Oleh sebab itu, sering terjadi salah pandang antara sisi depan dan belakang dari objek yang dibuat.

·    3. 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.

·          

 4. 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 softwarenya adalah 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.

Untuk merender dengan menggunakan Vray (3DS Max), proses rendering dibagi ke dalam 3 tahapan, yaitu pertama untuk proses rendering RGBA (Red Green Blue Alpha) image, kedua untuk rendering Ambience Occlusion, dan ketiga untuk rendering shadow. Vray sampai saat ini telah mengeluarkan versi Cinema 4D.

 

Sumber : 

http://jempoluburubur.blogspot.com/2011/12/rendering.html

Metode Modelling 3D

METODE MODELLING 3D 

Metode modelling 3D adalah suatu proses untuk mengembangkan representasi matematis dari objek 3D menggunakan software tertentu. Berikut ini adalah metode yang digunakan dalam industri game dan perfilman :

 

1. Box modelling

Merupakan teknik pemodelan poligonal dimana pemodel memulai pekerjaannya dari objek geometri primitif (balok, bola, tabung, dll) lalu mengubah bentuknya menjadi bentuk yang diinginkan. Pemodelan bekerja secara bertahap, dimulai dari pembagian mesh secara sederhana, memperbaiki bentuk, lalu membagi mesh secara detail untuk memperhalus tampilan akhir serta detail yang ada. Pembagian mesh secara detail akan dilakukan secara berulang hingga detail yang dibuat lebih halus.

2. Contour Modelling / Edge

Model dibentuk sedikit demi sedikit dengan meletakkan objek poligonal (baik segitiga maupun segiempat) untuk mendampatkan hasil yang bagus dan halus.

 

·   3. NURBS (Spline Modelling)

Biasanya digunakan dalam model otomotif. Metode NURBS tidak memiliki faces, edges, ataupun vertices tetapi hanya permukaan yang terbentuk dari hasil ukir.

Lengkungan dalam NURBS dibuat pada tool yang bernama pen tool seperti pada MS Paint atau Adobe Photoshop, tetapi lengkungan pada NURBS dalam bentuk 3D. Pemodel hanya membuat lengkung dan software akan otomatis membuat ruang di antara lengkung tersebut.

·        

    4. Digital Sculpting

Merupakan metode dimana pemodel melakukan pembuatan model 3D seperti sedang memahat tetapi dalam bentuk digital. Pada metode ini, mesh terbentuk secara organik menggunakan Wacom tablet device untuk mencetak dan membetuk model layaknya seorang pemahat asli yang menggunakan kuas ke model tanah liatnya. Dengan metode ini pekerjaan akan lebih cepat, efisian, dan membuat pemodel dapat bekerja untuk mesh beresolusi tinggi yang mencakup jutaan poligon. Biasanya digunakan untuk permukaan alam.

·      


    5. Image Based Modelling

Merupakan metode pembuatan model 3D yang berawal dari sebuah gambar 2D. Biasanya metode ini digunakan apabila waktu dan budget kurang memenuhi untuk merealisasikan model 3D yang sempurna. Contoh penerapan kasus ini adalah film the Matrix, dimana tim yang membuat tidak memliki waktu untuk membentuk model 3D sempurna. Mereka hanya merekam aksi yang ada dengan menggunakan kamera secara 360 derajat yang kemudia menggunakan algoritma interpretatif untuk membuat pergerakan kamera 3D “virtual.”

Sumber :

http://prabu-randy.blogspot.com/2013/11/metode-modeling-3d.html

http://yhnsfrns.blogspot.com/2013/11/metode-modeling-3d.html