KOMPUTER GRAFIK - Computer Graphics System (Sistem Grafika Komputer) Part 1

Computer Graphics


Computer Graphic adalah suatu cabang ilmu yang mempelajari bagaimana membuat dan memanipulasi suatu gambar dengan komputer atau secara digital. Selain itu, computer graphic juga dapat dikatakan sebagai suatu proses pembuatan gambar digital dimana gambar tersebut dibuat semirip mungkin dengan objek asli di dunia nyata.

Filosofi dari Computer Graphic


input dari computer graphic adalah deskripsi,
sedangkan outputnya adalah image

Penggunaan / Pemanfaatan Computer Graphic dalam Berbagai Bidang


  • Art, Entertainment, & Publishing : movie, tv, buku, majalah, game, dll.
  • Monitoring Process : sistem besar, sistem tanaman, dll.
  • Display Simulation : flight simulator, virtual worlds, dll.
  • Computer Aided-Design : arsitektur, electric circuit design, dll.
  • Scientific Analysis &Visualization : molecular biology, weather, matlab, dll.

Dasar dari Computer Graphic

  • Modeling : cara atau pilihan representasi yang digunakan untuk menjelaskan suatu objek, dapat berupa model yang dapat bergerak atau diam, dan sebagainya.
  • Rendering : pemetaan dari real world ke image space dan simulasi dari interaksi cahaya dengan objek, seperti refleksi, transmisi, dan lain-lain.
  • Animation : proses pembuatan animasi pada objek, seperti pergerakan objek ataupun pergerakan dari camera untuk menciptakan efek animasi.
  • Interaction : proses interaksi antara computer graphic dengan user, seperti user dapat memutar atau menggerakan objek yang ada.

Arsitektur Pipeline Grafik 3D






    • Modeling Transformation : Model 3D ditentukan pada sistem koordinatnya (object space) masing- masing. Pemodelan transformasi mengorientasikan model dalam suatu frame koordinat umum (world space).
    • Illumination (Shading) : Simpul lit (berbayang) menurut material properties, surface properties, dan sumber cahaya. Local lighting model (diffuse, ambient, specular, etc).
    • Viewing Transformation (Perspective/Orthographic) : Memetakan world space ke eye space. Posisi viewing ditransformasi ke asal dan arah diorientasikan sepanjang beberapa sumbu (biasanya sumbu z).
    • Clipping Against Viewing Volume : Transformasi ke normalized device coordinates (NDC). Bagian objek yang berada diluar volume view dibuang.
    • Projection to Screen Space : Objek diproyeksikan ke 2D image space (screen space).
    • Scan Conversion (Rasterization) : Rasterisasi objek menjadi pixel. Menginterpolasi nilai color, depth, dan lain-lain.
    • Visibility / Display : Setiap pixel menyimpan objek terdekat (depth buffer). Hampir setiap langkah dalam graphic pipeline melibatkan suatu perubahan dalam sistem koordinat. Transformasi adalah pusat untuk memahami 3D computer graphics.



            Komponen Grafik

            • Point : lokasi dalam space (2D/3D), terkadang menunjukan satu pixel.
            • Line : path lurus yang menghubungkan 2 point dengan lebar yang sangat kecil, kepadatannya konsisten serta dimulai dan berakhir pada point yang jelas/terdefinisikan.
            • Vertex : titik pada 3D, biasanya merupakan titik potong.
            • Edge : line pada 3D yang menghubungkan 2 simpul.
            • Polygon / Face / Facet : bentuk sembarang yang terbentuk oleh simpul yang berhubungan, dan merupakan unit dasar dari 3D computer graphics.
            • Raster : berasal dari sistem TV untuk deretan pixel, sering disebut sebagai scanline, melakukan algoritma yang berpengaruh (mengurangi kebutuhan memory, parallelism, etc) dan merupakan turunan dari rasterisasi, scan-line algorithm.

            Display Processor (DPU)

            Display Processor (DPU) adalah sebuah komputer bertujuan khusus yang digunakan untuk me-refresh display. Graphic disimpan dalam display list (display file) pada display processor. Host meng-compile display list dan mengirimnya ke DPU.

            gambaran DPU


            Frame Buffer


            Menentukan sebuah buffer berdasarkan resolusi spasialnya (n x m) dan kedalamannya (atau precision) k, jumlah bits/pixel.


            Frame Buffer


            OpenGL Buffer


            OpenGL Buffer

            • Warna buffer yang dapat ditampilkan : Front, Back, Auxiliary, Overlay
            • Kedalaman
            • Akumulasi : high resolution buffer
            • Stencil : holds masks


            Penulisan dalam Buffer


            Secara konsep, kita dapat mempertimbangkan semua memori sebagai sebuah array pixel 2D yang besar. Kita membaca dan menulis blok pixel persegi panjang (operasi bit block transfer (bitblt)). Frame buffer adalah bagian dari memori ini.

            Comments

            Post a Comment

            POPULAR

            STRUKTUR DATA - Linked List

            Linked List Linked List atau dikenal juga dengan sebutan senarai berantai adalah struktur data yang terdiri dari urutan record data dimana setiap record memiliki field yang menyimpan alamat/referensi dari record selanjutnya (dalam urutan). Elemen data yang dihubungkan dengan link pada Linked List disebut Node. Biasanya didalam suatu linked list, terdapat istilah head dan tail.  Head adalah elemen yang berada pada posisi pertama dalam suatu linked list Tail adalah elemen yang berada pada posisi terakhir dalam suatu linked list Ada beberapa macam Linked List, yaitu : Single Linked List Double Linked List Circular Linked List Multiple Linked List Single Linked List Single Linked List merupakan suatu linked list yang hanya memiliki satu variabel pointer saja. Dimana pointer tersebut menunjuk ke node selanjutnya. Biasanya field pada tail menunjuk ke NULL. contoh : contoh codingannya : struct Mahasiswa{       char nama[25];       int usia;       struct
            Read more

            STRUKTUR DATA - Balanced Binary Search Tree (AVL and RBT) and 2-3 Tree

            Balanced Binary Search Tree Dalam Binary Search Tree, tinggi maksimal suatu tree adalah N-1, dimana N  adalah jumlah node. Dalam melakukan suatu operasi, misalnya insertion, deletion, dan seaching, kecepatan waktu merupakan hal yang cukup penting untuk diperhatikan. Setiap operasi pasti di harapkan dapat berjalan dengan cepat, sehingga semakin cepat suatu operasi maka semakin baik. Cepat atau tidaknya suatu operasi, bergantung pada ketinggian tree tersebut, semakin rendah tingginya, maka semakin cepat. Dengan Balanced Binary Search Tree, kita dapat membuat suatu tree dengan tinggi minimum. untuk menetapkan tingginya, kita dapat menggunakan rumus berikut: O(log n) 2 contoh tree yang termasuk ke dalam balanced binary search tree, yaitu : - AVL Tree - Red Black Tree (RBT) AVL Tree AVL adalah balanced binary search tree dimana ia memiliki perbedaan jumlah node pada subtree kiri dan subtree kanannya maksimal 1 (atau dapat dikatakan antara tingginya sama atau selisi
            Read more

            STRUKTUR DATA - B Tree and Heap & Deap

            B-Tree Pada B-Tree dikenal istilah order. Order menentukan jumlah maksimum/minimum anak yang dimiliki oleh setiap node, sehingga order merupakan hal yang cukup penting dalam B-Tree. 2-3 Tree pada postingan sebelumnya yaitu Balanced Binary Search Tree (AVL and RBT) and 2-3 Tree  merupakan salah satu B-Tree berorder 3. Itu sebabnya setiap nodenya memiliki batasan anak, dengan minimal 2 anak dan maksimal 3 anak. Aturan pada B-Tree : m = order Setiap node (kecuali leaf) memiliki anak paling banyak sejumlah m anak Setiap node (kecuali root) memiliki anak paling sedikit m/2 anak Root memiliki anak minimal 2, selama root bukan leaf Jika node non leaf memiliki k anak, maka jumlah data yang tersimpan dalam node k-1 Data yang tersimpan pada node harus terurut secara inorder Semua leaf berada pada level yang sama, level terbawah Berikut contoh B-Tree : B-Tree order 4 B-Tree order 6 Operasi : Searching Searching pada B-Tree mirip seperti 2-3 Tree. Pertama-ta
            Read more