Pemodelan Geometris

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. 

Transformasi dari konsep ke model geometris yang bisa ditampilkan pada komputer :

- Shape

- Posisi

- Cara pandan

- Ciri - ciri permukaan

- Ciri - ciri volume

- Pencahayaan 

Pemodelan Geometris yang lebih rumit : 

*) Jala-jala segi banyak : segi bersudut banyak yang dihubungkan satu sama lain 

*) Bentuk permukaan bebas : menggunakan fungsi polynomial tingkat rendah 

*) CSG : membuat bentuk dengan menerapkan operasi boolean pada bentuk primitf 

Elemen-elemen pembentuk grafik warna :

1. Sistem visual manusia

2. Kubus warna RGB (sistem koordinat R,G,B sebagai axes) >> R = Red, G = Green, B = Blue

3. Model warna C,M,Y

4. True Color

5. Indexed color

6. High Color 

Teknik Geometris secara : 

1. The Hack 

2. The Good 

3. Splines 

4. Implicit Surfaces 

5. Subdivision Surfaces 

6. The Gracefully Degraded

Rendering

Rendering adalah proses akhir dari pembuatan gambar atau animasi 2D dari suatu model atau scene yang disusun menggunakan program komputer. Sebuah scene berisi informasi geometri, material, cahaya, lingkungan serta efek-efek yang terdapat didalamnya. 

Rendering merupakan salah satu sub topik utama dalam 3D komputer graphics. Dan pada prakteknya selalu berhubungan dengan aspek-aspek yang lain. Seperti Graphic pipeline, yang merupakan tahapan terakhir, memberikan tampilan akhir pada model dan animasi. 

Rendering tidak hanya digunakan pada game programming. Rendering juga sering digunakan untuk desain arsitektur, simulator, movie atau juga spesial effect pada tayangan televisi, dan design visualization. 

Setiap bidang tadi mempunyai perbedaan dalam keseimbangan antara features dan tehnik dalam rendering. Terkadang rendering juga diintegrasikan dengan model yang lebih besar, paket animasi, terkadang juga berdiri sendiri dan juga terkadang free open-source product.

Texturing

Proses Texturing ini untuk menentukan karakterisik sebuah materi obyek dari segi tekstur. Untuk materi sebuah object bisa digunakan aplikasi properti tertentu seperti reflectivity, transparency, dan refraction.

Pemodelan 3D

Pemodelan 3D merupakan suatu proses untuk mengembangkan representasi matematis dari objek 3D menggunakan software tertentu. Ada beberapa cara yang cukup popular untuk melakukan pemodelan 3D ini, yaitu pemodelan polygon. Pada pemodelan polygon, titik-titik digambar dalam ruang 3D (disebut sebagai vertex), lalu dikoneksikan dengan garis untuk membentuk polygonal mesh. Dengan pemodelan ini, proses render dapat dilakukan dengan cepat. 

Bentuk pemodelan lain yang cukup popular adalahNon-uniform rational basis spline (NURBS), yang juga merupaan pemodelan matematika untuk merepresentasikan kurva dan permukaan. Dibandingkan pemodelan polygon, metode NURBS ini menawarkan fleksibilitas dan akurasi yang lebih baik karena permukaan didefinisikan oleh garis kurva. 

Dari pemodelan 3D, obyek akan diletakkan ke dalam suatu scene melalui proses layout and animation. Di sinilah didefinisikan relasi dan perpaduan antarobjek dengan menentukan lokasi dan ukuran dari objek tersebut. Beberapa metode popular untuk layout dan animation ini adalah keyframing. 

Pada keyframing, terlebih dahulu dditentukan titik awal dan titik akhir dari suatu objek. Lalu pada tiap frame-nya, objek dipindah secara halus sehingga saat frame ditampilkan satu per satu secara berurutan akan didapatkan animasi gerakan objek tersebut. Selainkeyframing, metode untuk layout dan animation yang lain adalah inverse kinematics. 

Secara singkat, metode inverse kinematics ini adalah metode yang mendefinisikan bagaimana gerakan dilakukan. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasikan gaya pada suatu titikdari objek, dan kemudian menerapkan kinematik untuk menentukan gerakan objek. Contoh gerakan melempar bola baseball, gerakan objek dnegan akselarasi, dan tabrakan dua objk merupakan contoh bagaimana inverse kinematics diterapkan. 

Terakhir adalah proses untuk menjadikan suatu objek menjadi realistis yaitu proses rendering. Jika pada dua proses sebelumnya, objek yang diolah masih berupa kerangka kasar, maka dalam proses inilah suatu objek akan diubah sehingga objek tersebut menjadi realistis dengan melakukan texture mapping, pencahayaan, refleksi, penambahan bayangan, transparansi atau opacity. 

Proses rendering ini telah menjadi suatu bidang penelitian tersendiri di computer grafik, karena tanpa metode yang efisien proses rendering akan berlangsung sangat lama. Berbagai macam teknik yang cukup popular adalah radiosity, ray tracing, dan ray casting.

Motion Capture

Motion capture atau motion tracking atau mocap adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan proses dari perekaman gerakan dan pengartian gerakan tersebut menjadi model digital. Ini digunakan di militer, hiburan, olahraga, aplikasi medis, dan untuk calidasi cisi computer dan robot. 

Di dalam pembuatan film, mocap berarti merekam aksi dari actor manusia dan menggunakan informasi tersebut untuk menganimasi karakter digital ke model animasi computer dua dimensi atau tiga dimensi. Ketika itu termasuk wajah dan jari-jari atau penangkapan ekspresi yang halus, kegiatan ini biasa dikatakan sebagai performance capture. 

Dalam sesi motion capture, gerakan-gerakan dari satu atau lebih aktor diambil sampelnya berkali-kali per detik, meskipun dengan teknik-teknik kebanyakan( perkembangan terbaru dari Weta menggunakan gambar untuk motion capture dua dimensi dan proyek menjadi tiga dimensi), motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari aktor, bukan merekam penampilan visualnya 

Beberapa keuntungan dibandingkan animasi komputer tradisional dari model tiga dimensi: 

• Lebih cepat, bahkan hasil secara real time bisa didapatkan. Dalam aplikasi hiburan, hal ini dapat mengurangi biaya dari animasi berbasis keyframe. Contohnya: Hand Over. 
• 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.