Pemodelan Geometris

        Pemodelan geometris merupakan cabang dari matematika terapan dan komputasi geometri yang mempelajari metode dan algoritma untuk deskripsi matematika bentuk.  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.

       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 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 GEOMETRI :

ELEMEN - ELEMEN PEMBENTUK GRAFIK GEOMETRI :

1. Warna (1/4).

         - Sistem Visual Manusia

2.  Pembentukan Citra oleh Sensor Mata

          - Intensitas cahaya ditangkap oleh diagram iris dan diteruskan ke bagian retina mata.

          - Bayangan obyek pada retina mata dibentuk dengan mengikuti konsep sistem optik dimana fokus lensa terletak antara retina dan lensa mata.

          - Mata dan syaraf otak dapat menginterpretasi bayangan yang merupakan obyek pada posisi terbalik.

3. Fovea di bagian retina terdiri dari dua jenis receptor :
          -  sejumlah cone receptor, sensitif terhadap warna, visi cone disebut photocopic vision atau bright light vision.

          -  sejumlah rod receptor, memberikan gambar keseluruhan pandangan dan sensitif terhadap iluminasi tingkat rendah, visi rod disebut sccotopic vision atau dim-light vision.

4. Blind Spot
         -  Adalah bagian retina yang tidak mengandung receptor sehingga tidak dapat menerima dan menginterpretasi informasi.

5. Subjective brightness
         -   Merupakan tingkat kecemerlangan yang dapat ditangkap sistem visual manusia.
         -   Merupakan fungsi logaritmik dari intensitas cahaya yang masuk ke mata manusia.
         -   Mempunyai daerah intensitas yang bergerak dari ambang scotopic (redup) ke photocopic (terang).

6. Brigness adaption
         -   merupakan fenomena penyesuaian mata manusia.
         -   Dalam membedakan gradasi tingkat kecemerlangan.
         -   Batas daerah tingkat kecemerlangan yang mampu dibedakan secara sekaligus oleh mata manusia lebih kecil dibandingkan dengan daerah tingkat kecemerlangan sebenarnya.

        Berikutnya, akan dijelaskan mengenai dua dimensi yang merupakan bentuk yang paling sering mendeskripsikan pemodelan geometris :

1.) Dua dimensi adalah bentuk dari benda yang memiliki panjang dan lebar. Grafik dua dimensi merupakan teknik penggambaran yang berpatokan pada titik koordinat sumbu x (datar) dan sumbu y (tegak). Agar dapat tampil dengan sempurna, gambar yang akan ditampilkan dengan teknik ini harus memiliki nilai koordinat x dan y minimum 0 dan maksimum sebesar resolusi yang digunakan.

Model Grafik 2D merupakan kombinasi dari model geometri (juga disebut sebagai grafik vektor), gambar digital (raster graphics), fungsi matematika, dan sebagainya. Komponen-komponen ini dapat dimodifikasi dan dimanipulasi oleh transformasi geometri dua dimensi, seperti translasi, rotasi, dan dilatasi.

Cara yang paling mudah untuk membuat sebuah gambar 2D kompleks yaitu dimulai dengan sebuah “canvas” kosong yang diisi dengan warna latar tertentu, yang kemudian kita “draw”, “paint”, atau “paste” suatu warna kedalamnya, dengan urutan-urutan tertentu. Intinya, kanvas tersebut merupakan “frame buffer” atau bayangan dari layar komputer.

Model-model yang digunakan pada disain grafis 2D biasanya tidak mendukung bentuk-bentuk tiga-dimensi, atau fenomena yang bersifat tiga dimensi, seperti pencahayaan, bayangan, pantulan, refraksi, dan sebagainya. Namun demikian, mereka dapat membuat model berlapis-lapis (layer); nyata, translusen, dan transparan, yang dapat ditumpuk dalam urutan tertentu. Urutan tersebut biasanya didefinisikan dengan angka (kedalaman lapisan, atau jarak dari si penglihat).

Banyak antarmuka grafis atau yang kita kenal dengan GUI (Grapical User Interface) yang berbasiskan model grafis 2D. Software-software yang mendukung GUI dapat menciptakan “keadaan visual” dalam berinteraksi dengan komputer, sehingga para pengguna tidak selalu harus melihat tulisan. Grafik 2D juga penting bagi kendali peralatan-peralatan semacam printer, plotter, shredder, dan sebagainya. Mereka juga digunakan pada beberapa video dan games sederhana seperti solitaire, chess, atau mahjong. 

2.) 3 Dimensi atau biasa disingkat 3D atau disebut ruang, adalah bentuk dari benda yang memiliki panjang, lebar, dan tinggi. Istilah ini biasanya digunakan dalam bidang seni, animasi, komputer dan matematika. Grafik komputer 3D merupakan suatu grafis yang menggunakan 3 titik perspektif dengan cara matematis dalam melihat suatu objek, dimana gambar tersebut dapat dilihat secara menyeluruh dan nyata. Untuk perangkat-perangkat lunak yang digunakan untuk grafik komputer 3D ini banyak bergantung pada aloritma-algoritma. Obyek 3-D adalah sekumpulan titik-titik 3-D (x,y,z) yang membentuk luasan-luasan (face) yang digabungkan menjadi satu kesatuan. Face adalah gabungan titik-titik yang membentuk luasan tertentu atau sering dinamakan dengan sisi.

Grafik tiga dimensi adalah bidang penelitian yang akan terus berkembang seiring dengan berkembangnya perangkat keras. Para peneliti maupun praktisi industri menggunakan grafik tiga dimensi untuk menvisualisasikan data yang ada sehingga lebih mudah untuk dianalisa. Selain untuk visualisasi data, grafik tiga dimensi juga banyak digunakan untuk efek film, simulasi, dan game.

Penggunaan Grafika Komputer dalam Grafik Tiga Dimensi :

a. Teknik Penampilan Realita Grafik Tiga Dimensi, mempunyai beberapa teknik, yaitu :
  - Proyeksi Paralel (Paralel Projection)
  - Proyeksi Perspektif
  - Intensity Cues
  - Pandangan Stereoskopis
  - Teknik Arsiran
b. Pemodelan Objek 3D

c. Sistem Koordinat Cartesius

d. Sistem Koordinat Spheris
e. Model Rangka
f. Proyeksi
g. Transformasi Objek 3D

Image and Display

     Merupakan hasil akhir dari keseluruhan proses dari pemodelan. Biasanya obyek pemodelan yang menjadi output adalah berupa gambar untuk kebutuhan koreksi pewarnaan, pencahayaan, atau visual effect yang dimasukkan pada tahap teksturing pemodelan. Output images memiliki resolusi tinggi berkisar full 1280/Screen berupa file dengan JPEG,TIFF, dan lain-lain. Dalam tahap display, menampilkan sebuah bacth Render, yaitu pemodelan yang dibangun, dilihat, dijalankan dengan tool animasi. Selanjutnya dianalisa apakah model yang dibangun sudah sesuai tujuan. Output dari Display ini adalah berupa *.Avi, dengan Resolusi maksimal Full 1280/Screen dan file *.JPEG.

          Ada beberapa metode yang digunakan untuk pemodelan 3D. Metode pemodelan obyek disesuaikan dengan kebutuhannya seperti dengan nurbs dan polygon ataupun subdivision. Modeling polygon merupakan bentuk segitiga dan segiempat yang menentukan area dari permukaan sebuah karakter. Setiap polygon menentukan sebuah bidang datar dengan meletakkan sebuah jajaran polygon sehingga kita bisa menciptakan bentuk-bentuk permukaan. Untuk mendapatkan permukaan yang halus, dibutuhkan banyak bidang polygon. Bila hanya digunakan sedikit polygon, maka object yang didapatkan akan terbagi menjadi pecahan-pecahan polygon.

      

         Sedangkan Modeling dengan Nurbs (Non-Uniform Rational Bezier Spline) adalah metode paling populer untuk membangun sebuah model organik. Hal ini dikarenakan kurva pada Nurbs dapat dibentuk dengan hanya tiga titik saja. Dibandingkan dengan kurva polygon yang membutuhkan banyak titik (verteks) metode ini lebih memudahkan untuk dikontrol. Satu titik CV (Control verteks) dapat mengendalikan satu area untuk proses tekstur.

        Di zaman sekarang, pembuatan image bisa dikaitkan dengan pembuatan game. Dimana nanti game tersebut akan di padu padankan dengan animasi. Game dan animasi adalah dua hal yang sulit dipisahkan. Animasi itu sendiri adalah “illusion of motion” yang dibuat dari image statis yang ditampilkan secara berurutan. Animasi berupa rangkaian gambar diam dengan jumlah yang banyak dan bila kita proyeksikan akan terlihat seolah-olah gambar itu hidup dan nyata. Dapat diketahui, animasi sendiri dapat dibuat dengan tiga teknik berbeda, yaitu Image, Xoring serta Make.

       Sedangkan dalam pergerakannya, animasi dibedakan atas dua tipe, yaitu object sprite dan object frame. Dan juga dibedakan lagi kedalam metode animasi yang digunakan antara lain animasi frame, bibliting dan realtime. Tapi kembali lagi, kalau dari kesemuanya itu, antara animasi satu dengan yang lainnya tidak dapat dipisahkan dan akan saling berkaitan.

Texturing

      Texturing adalah proses pemberian gambar tertentu pada permukaan objek agar terkesan lebih realistis. Atau bisa diartikan lain adalah proses pemberian karakteristik permukaan pada objek. Maksud dari karakteristik adalah pewarnaan, kilauan, dan lainnya. Pada umumnya teksturing bisa disebut juga pemberian warna pada permukaan objek atau pengecatan, walaupun ada proses yang mengubah geometri objek. Namun texture mempunyai arti berbeda dengan texturing. Texture dapat dikatakan sebagai suatu gambar aktual warna dari material yang membantu menjelaskan atau memperhalus.

   Teknik teksturing adalah termasuk langkah pembuatan suatu proyek gambar 3D (tiga dimensi). Dimana selain teksturing, juga terdapat langkah lain seperti konseptualitas, modelling, lighting, animasi dan rendering. Proses texturing ini menentukan karakteristik sebuah objek dari segi struktur. Untuk materi sebuah object yang akan di buat, bisa digunakan aplikasi properti tertentu seperti reflectivity, transparency dan refraction. Texture kemudian bisa digunakan untuk meng-create berbagai variasi warna pattern, tingkat kehalusan.kekasaran sebuah lapisan object secara lebih detail.Dalam membentuk sebuah objek pemodelan, texturing bisa dikerjakan secara overlap dengan modelling, tergantung tingkat kebutuhan.

      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.

   Untuk contoh kasus pada tekturing ini, saya akan mengambil sebuah contoh yaitu pengenalan texture pada image. Texture pada citra yakni frekuensi perubahan rona pada citra yang dinyatakan dengan kasar (coarseness), sedang (regularity), dan halusnya (smoothness) suatu permukaan pada citra tersebut. Aspek tekstural dari sebuah citra dapat dimanfaatkan sebagai dasar dari segmentasi, klasifikasi, maupun interpretasi citra. Tekstur dapat didefinisikan sebagai fungsi dari variasi spasial intensitas piksel (nilai keabuan) dalam citra. Misalnya hutan bertekstur kasar, semak belukar bertekstur sedang, sedangkan sawah bertekstur halus.

      Secara garis besar, texturing merupakan salah satu teknik rendering (pembentukan gambar yang mengandung gambar geometris untuk menghasilkan gambar yang lebih realistis), yang mana shading dan lighting juga termasuk dalam proses rendering itu.

Rendering

    Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses pemodelan ataupun animasi komputer. Dalam rendering, semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan parameter tertentu akan diterjemahkan dalam sebuah bentuk output (tampilan akhir pada model dan animasi).

      

       Rendering tidak hanya digunakan pada game programming, tetapi juga 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. Terkadang rendering juga diintegrasikan dengan model yang lebih besar seperti paket animasi, tetapi terkadang berdiri sendiri dan juga bisa free open-source product.

       

       Jika dilihat dari postingan sbelumnya,yaitu motion capture dan modelling 3D, tahap-tahap tersebut sudah merupakan urutan yang standart dalam membuat sebuah objek untuk pemodelan. Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses pemodelan ataupun animasi komputer. 

      Dalam standard PAL system, resolusi sebuah render adalah 720 x 576 pixels. Bagian rendering yang sering digunakan :

• 1.) Field Rendering. Field rendering sering digunakan untuk mengurangi strobing effect yang disebabkan gerakan cepat dari sebuah obyek dalam rendering video.

• 
  
• 2.) Shader. Shader adalah sebuah tambahan yang digunakan dalam 3D software tertentu dalam proses special rendering. Biasanya shader diperlukan untuk memenuhi kebutuhan special effect tertentu seperti lighting effects, atmosphere, fog dan sebagainya.

       Dalam bidang 3D Graphics sendiri rendering harus dilakukan secara cermat dan teliti. Maka dari itu terkadang dilakukan pre rendering sebelum rendering dilaksanakan. Per rendering sendiri adalah proses pengkomputeran secara intensif ,yang biasanya digunakan untuk pembuatan film, menggunakan graphics card dan 3D hardware accelerator untuk penggunaan real time rendering.

       Rendering merupakan sebuah proses untuk menghasilkan sebuah citra 2D dari data 3D. Prose ini bertujuan untuk untuk memberikan visualisasi pada user mengenai data 3D tersebut melalui monitor atau pencetak yang hanya dapat menampilkan data 2D.

       Berikut akan dipaparkan beberapa teknik metode rendering :

1.) Ray Tracing Rendering

      Ray tracing sebagai  sebuah metode  rendering pertama kali digunakan pada tahun 1980 untuk pembuatan gambar tiga dimensi. Ide dari metode rendering ini sendiri berasal dari percobaan Rene Descartes,  di mana ia menunjukkan pembentukan  pelangi  dengan  menggunakan  bola  kaca berisi air dan 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. 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 Objek 3D yang dideskripsikan sebagai objek tanpa permukaan. Pada wireframe rendering, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan sisi-sisi edges dari sebuah objek. Metode ini dapat dilakukan oleh sebuah komputer dengan sangat cepat, hanya kelemahannya adalah tidak adanya permukaan, sehingga sebuah objek terlihat tranparent. Sehingga sering terjadi kesalahpahaman antara siss depan dan sisi belakang dari sebuah objek.

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.) 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 nyata dari rendering adalah dengan menggunakan software 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. Bayangkan kita dapat segera menyaksikan karya kita, memeriksa kualitas animasi dan narasinya, tanpa perlu menunggu proses render yang terlalu lama. Render pranala memanfaatkan pustaka OpenGL yang menggambar seluruh antarmuka. Blender termasuk viewport 3D ke layar, sehingga meski ia mengorbankan kualitas visual, jenis render ini dapat dilakukan dengan sangat cepat.

      Contoh rendering dengan menggunakan OpenGL adalah render pranala. Render ini tidak dapat langsung dilakukan melalui baris perintah. Blender harus terlebih dahulu memiliki “kanvas” OpenGL, yang artinya proses render harus dimulai saat antarmuka grafis tersedia. Eksekusi perintah render dilakukan dengan injeksi perintah Python, dengan satu-satunya perbedaan adalah fungsi yang dipanggil. Bila render normal dipanggil dengan fungsi bpy.ops.render.render(animation=True), maka render OpenGL dipanggil dengan fungsi:

Metode Modelling 3D

     3D modeling adalah proses mengembangkan matematika representasi dari setiap tiga-dimensi benda (baik benda mati atau hidup) melalui perangkat lunak khusus. Produk ini disebut sebagai model 3D. Hal ini dapat ditampilkan sebagai gambar dua dimensi melalui proses yang disebut 3D rendering atau digunakan dalam komputer simulasi fenomena fisik. Model juga dapat secara fisik dibuat menggunakan perangkat Printing 3D. Model dapat dibuat secara otomatis atau manual. Manual proses pemodelan geometris mempersiapkan data untuk komputer grafis 3D mirip dengan seni plastik seperti mematung.

     Model 3D mewakili objek 3D menggunakan koleksi poin dalam ruang 3D, dihubungkan dengan berbagai entitas geometris seperti segitiga, garis, permukaan lengkung, dll Menjadi pengumpulan data (poin dan informasi lainnya), model 3D dapat dibuat dengan tangan , algorithmically (model prosedural), atau scan. Model 3D banyak digunakan di mana saja di grafis 3D. Sebenarnya, mereka menggunakan luas mendahului penggunaan grafis 3D pada komputer pribadi. Banyak permainan komputer digunakan pra-gambar membuat model 3D seperti sprite sebelum komputer dapat membuat mereka secara real-time. 

      Hari ini, model 3D yang digunakan dalam berbagai bidang. Industri medis menggunakan model rinci organ. Industri film menggunakan mereka sebagai karakter dan objek untuk animasi dan kehidupan nyata film. Para industri permainan video menggunakan mereka sebagai aset untuk komputer dan video games. Sektor ilmu menggunakan mereka sebagai model sangat rinci senyawa kimia. Industri arsitektur menggunakan mereka untuk menunjukkan bangunan dan lanskap yang diusulkan melalui Arsitektur Perangkat Lunak Models. Komunitas teknik desain menggunakan mereka sebagai alat baru, kendaraan dan struktur serta sejumlah penggunaan lainnya. Pada dekade belakangan ini dalam ilmu bumi masyarakat telah mulai membangun 3D model geologi sebagai praktik standar. 

      Model 3D terbagi dalam 2 kategori, yaitu :

1.) Solid. Model-model ini menentukan volume objek yang mereka wakili (seperti batu). Ini lebih realistis, tapi lebih sulit untuk membangun. Model padat banyak digunakan untuk simulasi nonvisual seperti medis dan teknik simulasi, CAD dan khusus untuk aplikasi visual seperti ray tracing dan konstruktif geometri solid.

2.) Shell / batas. Model ini mewakili permukaan, misalnya batas objek, bukan volume (seperti kulit telur yang amat sangat tipis). Ini lebih mudah untuk bekerja dengan daripada model padat. Hampir semua model visual digunakan dalam permainan dan film shell model.

      Ada 3 cara populer untuk mewakili model :

1.) Polygonal pemodelan - Points dalam ruang 3D, yang disebut simpul, terhubung dengan segmen garis membentuk suatu poligonal mesh. Digunakan, misalnya, oleh Blender. Sebagian besar model 3D saat ini dibangun sebagai model poligonal bertekstur, karena mereka fleksibel dan karena komputer dapat membuat mereka begitu cepat. Namun, poligon adalah planar dan hanya dapat mendekati permukaan lengkung menggunakan banyak poligon.

2.) NURBS modeling - NURBS Surfaces ditentukan oleh kurva spline, yang dipengaruhi oleh tertimbang titik kontrol.  Kurva berikut (tetapi tidak perlu interpolasi) titik. Meningkatkan berat badan untuk suatu titik akan menarik kurva mendekati titik itu. NURBS permukaan yang benar-benar halus, bukan pendekatan dengan menggunakan permukaan datar kecil, dan begitu juga sangat cocok untuk model organik. Maya dan Rhino 3d adalah yang paling terkenal software komersial yang menggunakan NURBS aslinya.

3.) Primitif pemodelan - Prosedur ini memerlukan geometris primitif seperti bola, silinder, kerucut atau kubus sebagai blok bangunan untuk model yang lebih kompleks. Manfaat yang cepat dan mudah konstruksi dan bahwa bentuk-bentuk secara matematis didefinisikan dan dengan demikian benar-benar tepat, juga definisi bahasa dapat lebih sederhana. Primitif pemodelan yang cocok untuk aplikasi teknis dan kurang untuk bentuk-bentuk organik. Beberapa perangkat lunak 3D bisa langsung render dari primitif (seperti POV-Ray), yang lain menggunakan primitif hanya untuk pemodelan dan mengkonversikannya ke jala-jala untuk operasi lebih lanjut dan rendering.

      

      Pemodelan dapat dilakukan dengan menggunakan program khusus (misalnya, bentuk • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, modo) atau komponen aplikasi (pembentuk, Lofter di 3DS Max) atau bahasa deskripsi adegan (seperti dalam POV - ray). Dalam beberapa kasus, tidak ada perbedaan yang tegas antara fase-fase ini, dalam kasus-kasus seperti pemodelan adalah bagian dari proses penciptaan adegan (hal ini terjadi, misalnya, dengan Caligari trueSpace dan Realsoft 3D).

      Kompleks bahan-bahan seperti pasir bertiup, awan, dan cairan semprotan model dengan sistem partikel, dan merupakan massa 3D koordinat yang memiliki baik titik-titik, poligon, tekstur gambar percikan, atau sprite menetapkan kepada mereka.

      Secara pengertian dan cara kerja, hampir mirip dengan motion capture, namun ada teknik-teknik yang membedakan yang diantaranya termasuk dalam 3 cara populer untuk mewakili model.

Motion Capture

      Motion capture, motion tracking, atau mocap adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan proses dari perekaman gerakan dan pengertian gerakan tersebut menjadi model digital. Ini digunakan di militer, hiburan, olahraga, aplikasi medis, dan untuk validasi sisi 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. Aatau bisa dilihat contoh gampang nya,yaitu pada permainan (hiburan) yaitu PES. Dimana, gerakan dari si pemain di desain semirip mungkin dengan yang aslinya. Caranya adalah badan si pemain di letakkan sensor-sensor di beberapa titik pada bagian tubuhnya, yang gunanya menangkap sinyal gerakan asli dari pemain tersebut yang kemudian di kirim ke komputer dan jadilah karakter visual dari motion capture si pemain asli tersebut.

      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. Data animasi ini dipetakan menjadi model tiga dimensi agar model tersebut menunjukkan aksi yang sama seperti aktor. Ini bisa dibandingkan dengan teknik yang lebih tua yaitu rotoscope, seperti film animasi The Lord of the Rings, dimana penampilan visual dari gerakan seorang aktor difilmkan, lalu film itu digunakan sebagai gerakan frame-per-frame dari karakter animasi yang digambar tangan.

      Gerakan kamera juga dapat di-motion capture sehingga kamera virtual dalam sebuah skema dapat berjalan, miring, atau dikerek mengelilingi panggung dikendalikan oleh operator kamera ketika aktor sedang melakukan pertunjukan, dan sistem motion capture bisa mendapatkan kamera dan properti sebaik pertunjukan dari aktor tersebut. Hal ini membuat karakter komputer, gambar, dan set memiliki perspektif yang sama dengan gambar video dari kamera. Sebuah komputer memproses data dan tampilan dari gerakan aktor, memberikan posisi kamera yang diinginkan dalam terminology objek dalam set. Secara surut mendapatkan data gerakan kamera dari tampilan yang diambil biasa diketahui sebagai match moving atau camera tracking.

      Beberapa keuntungan dari motion capture dibandingkan animasi komputer tradisional dari model tiga dimensi ialah :

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

2. 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.

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

4. 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.

      Namun, sebuah metode pasti mempunyai kekurangan, tidak terkecuali metode motion capture ini, yang di antaranya adalah :

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

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

3. 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.

4. Jika model komputer memiliki proporsi 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.

      Dalam memproduksi keseluruhan aspek film dengan animasi komputer, industry film saat ini dipisah menjadi antara studio yang menggunakan motion capture, dan studio yang tidak. Contoh nya, dari tiga nominasi Academy Award untuk kategori Best Animated Feature, dua nominasi Monster House dan pemenangnya yaitu Happy Feet) menggunakan motion capture, dan hanya Cars dari Disney Pixar's yang dianimasikan tanpa motion capture. Dalam akhir film pixar, Ratatouille, sebuah stempel muncul seperti memberi label film seperti “100% animasi asli – tanpa motion capture!”

    Motion capture sudah banyak mulai digunakan secara luas untuk memproduksi film yang mencoba untuk mensimulasi atau mengira-ngira pandangan dari sinema aksi yang live, dengan mendekati model karakter digital yang fotorealis. The Polar Express menggunakan motion capture agar Tom Hanks bisa menampilkan beberapa karakter digital yang jelas (yang dimana dia juga memberi suaranya). Adaptasi dari saga karakter animasi digital Beowulf pada tahun 2007 juga merupakan penampilan yang berdasarkan bagian dari aktor yang memberikan gerakan dan suara mereka. Film Avatar dari James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat NA’vi yang mendiami Pandora. Perusahaan Walt Disnet telah memproduksi film dari Robert Zemeckis, yaitu A Christmas Carol dengan menggunakan teknik ini. Disney juga telah menjdapatkan ImageMovers Digital dari Zemeckis yang dapat memproduksi film-film motion capture.

   Serial televisi diproduksi seluruhnya dengan animasi motion capture termasuk Laflaque di Kanada, Sprookjesboom dan Cafe de Wereld di belanda, dan Headcases di Inggris Raya.

    Virtual Reality dan Augmented Reality membuat pengguna dapat berinteraksi dengan konten digital secara real time. Ini dapat berguna untuk simulasi latihan, tes persepsi visual, atau melakukan pertunjukan perjalanan di dalam lingkungan tiga dimensi. Teknologi motion capture biasa digunakan di sistem digital puppetry (boneka) untuk mengarahkan karakter komputer secara real time.

     Analisis Gait adalah aplikasi utama dari motion capture dalam pengobatan klinis. Teknik ini memungkinkan pengurus klinik untuk mengevaluasi pergerakan manusia melalui beberapa faktor biometric, seringkali saat memasang informasi ini secara live ke software untuk menganalisis.

     Jika anda memang penikmat film layar lebar,anda pasti ingat film "Avatar" bukan? Saat produksi film Avatar oleh James Cameron, semua adegan terkait proses ini didireksikan secara real time menggunakan layar yang mengkonversikan aktor yang dipasangkan kostum khusus motion capture menjadi bagaimana mereka terlihat di filmnya nanti, sehingga memudahkan James Cameron untuk mengarahkan film ini agar menjadi apa yang dilihat oleh para penonton. Metode ini membuat James Cameron bisa melihat adegan dari banyak pandangan dan sudut yang tidak mungkin sebelumnya dari animasi yang berjenis pre-rendered (keadaan film sebelum di render). Dia sangat bangga akan metode pelopor ini, dia bahkan mengundang Steven Spielberg dan George Lucas ke set untuk memperlihatkan dirinya sedang beraksi.

     Penanda reflektif ditancapkan pada kulit untuk mengidentifikasi letak tulang dan gerakan tiga dimensi dari tubuh. Motion Capture dimulasi sebagai alat analisis photogrammetric dalam penelitian biomechanics pada tahun 1970-an dan 1980-an, serta meluas ke ranah edukasi, latihan, olahraga, dan baru saja ke ranah animasi komputer untuk televise, sinema, dan video games seiring dengan dewasanya teknologi ini. Seorang yang dipilih menggunakan penanda di dekat setiap sendi tulang untuk mengidentifikasi gerakan dari posisi atau sudut antar penanda tersebut.

      Jadi intinya, motion capture di gunakan dan di pakai jika kita ingin membuat sesuatu yang menghasilkan objek seperti manusia. Sudah banyak ahli yang menggunakan nya, mulai dari pembuatan game, film dan lain-lain. Tentunya memang tidak murah biaya yang di habiskan dan tentunya metode ini harus di pelajari lebih dalam karena banyak detail-detail yang harus diperhatikan agar objek buatan kita terlihat seperti hidup.....