Halaman

Rabu, 27 November 2013

About 3D

Motion Capture

Motion Capture atau motion tracking merupakan sebuah terminologii yang dugunakan untuk mendeskripsikan sebuah proses dari perkaman gerak dan pengartian gerakan tersebut menjadi model digital. Motion Capture dapat diaplikasikan dalam militer, hiburan, olaraga, aplikasi medis maupun robot. Di dalam pembuatan film, motion capture merupakan merekam aksi dari actor maupun actress dan menggunakan informasi tersebut untuk menganimasi karakter digital ke model animasi komputer 2D atau 3D. Pada sesi motion capture terdapat gerakan-gerakan dari satu atau lebih actor atau actress yang diambil sebagai contoh berulang kali per detik, meskipun dengan menggunakan teknik-teknik kebanyakan, motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari sang actor maupun actress.

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.

Pada Motion Capture terdapat beberapa kelebihan maupun kekurangan yang berdampak bagi penggunanya. Kelebihan dari Motion Capture yaitu sebagai berikut :
  • Lebih cepat atau lebih efesien.
  • Jumlah kerja tidak berubah dengan kompleksitas atau panjang pertunjukkan dalam tingkatan yang sama ketika menggunakan teknik tradisional.
  • Gerakan kompleks dan interaksi fisik yang real.
  • Jumlah data animasi yang bisa diproduksi dalam waktu yang diberikan sangatlah besar saat dibandingkan dengan teknik animasi tradisional.
  • Potensi software yang gratis dan solusi dari pihak luar dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan.
Motion Capture juga terdapat kekurangan yang berdampak pada user yaitu sebagai berikut :
  • Hardware yang spesifik dan prohram yang special dibutuhkan untuk mendapatkan dan memproses data.
  • Biaya software, perlengkapan dan personel yang dibutuhkan dapat berpotensi menjadi penghalang bagi 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 mengulang dari pada memanipulasinya.
  • Hasil yang penting itu terbatas.
  • Gerakan yang tidak mungikuti hukum fisika secara umum tidak bisa diambil.
  • Teknik animasi tradisional.
  • Jika model komputer memiliki proporsi yang berbeda dari subject yang diambil.
Pemodelan 3D

Pemodelan 3D merupakan suatu proses untuk mengembangkan representasi matematis dari object 3D menggunakan software tertentu. Ada beberapa cara yang cukup populer untuk melakukan pemodelam 3D yaitu pemodelam polygon. Pada pemodelan ini, titik-titik digambar ruang 3D atau yang disebut sebagai vertex, akan dikoneksikan dengan garis untuk membentuk polygon mesh. Menggunakan permodelan ini proses rebder dapat dilakukan dengan cepat. Non Uniform Rational Basis Spline (NURBS) merpuakan pemodelan matematika untuk mempresentasikan kurva dan permukaan. Diabdingkan dengan pemodelan polygon metode NURBS lebih fleksibel dan akurasinya lebih baik kareana permukaan didefinisikan oleh garis kurva. 

Dari pemodelan 3D, objek akan diletakkan dalam suatu scene melalui proses layout dan animation yang merupakan relasi dan perpaduan antar objek dengan menentukan lokasi dan ukuran dari objek tersebut. Keyframing yang termasuk dalam metode untuk layotu dan animation yang digunakan dengan cara menentukan titik awal dan titik akhir dari suatu objek. Setelah itu pada setiap framenya, objek akan dipindakan secara halus sehingga saat frame ditampilkan satu persatu secara berurutan akan didapatkan animasi gerakan objek tersebut. Selain metode Keyframing terdapat juga metode inverse kinematics yang merupakan metode yang mendefinisikan bagaimana gerakan dilakukan. Tujuan metode ini adalah untuk mengidentifikasi gaya suatu titik dari objek dan kemudian menerapkan kinematik untuk menentukan gerakan objek tersebut. Proses terakhir untuk menjadikan objek menjadi realisti yaitu proses rendering. Pada proses rendering ini merupakan proses dimana objek yang sudah dibuat dengan metode-metode sebelumnya akan menjadi suatu bidang penelitian tersendiri di komputer grafik.

Pada pemodelan 3D terdapat prinsip dasar yaitu melihat objek dalam bentuk sesunggunnya. Penggambaran 3D akan lebih membantu memperjelas maksud dari rancangan objek karena bentuk sesungguhnya dari objek yang akan diciptakan divisualisasikan secara nyata. Penggambaran 3D merupakan pengembangan dari gambar 2D. Pada pemodelan juga terdapat 3 jenis tipe objek yaitu:

  • Wireframe
  • Surface
  • Solid
Texturing

Texturing merupakan proses pemberian karakteristik permukaan yang termasuk diantaranya adalah warna, highlight, kilauan, sebaran cahaya dan lain-lainnya. Karakteristik seperti bump juga diperlihatjan saat proses texturing. Umumnya proses ini adalah semacam pengecatan atau pemberian warna pada objek.

Rendering

Rendering merupakan proses akhir dari proses sebelumnya dalam pemodelan maupun animasi. Pada rendering, semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing dan juga penchayaan dengan parameter tertentu akan ditejemahkan dalam sebuah bentuk output. Dalam rendering sendiri pun terdapat 4 metode yaitu:

Ray Tracing Rendering
Metode ini merupakan sebuah metode rendring pertama kali digunakan pada tahun 1980 untuk pembuatan gambar 3D. Tujuan metode ini aberasal dari percobaan Rene Descartes. Konsep dasar dari metode ini adalah menjalankan proses yang dialami oleh sebuah cahaya dalam perjalanannyadari sumber cahaya hingga layar dan memperkirakan warna macam apa yang ditampilkan pada pixel tempat jatuhnya cahaya.Proses tersebut akan diulang shingga seluruh pixel yang dibutuhkan terbentuk.

Wireframe Rendering
Metode ini merupakan objek 3D yang dideskripsikan sebagai onjek tanpa permukaan. Pada wireframe, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan sisi edges dari sebuah objek. Metode ini mempunyai kelemahan yaitu tidak adanya permukaan sehingga sebuah objek terlihat tranparent.

Hidden Line Rendering
Metode ini menggunakan fakta bahwa dalam sebuah objek, terdapat permukan yang tidak terlihat atau permukaan yang tertutup oleh permukaan lainnya. Dengan menggunakan metode ini, sebuah objek masih mempresentasikan dengan garis-garis yang mewakili sisi dari objek tersebut tetapi beberapa garis tidak terlihat karena adanya permukaan yang menghalanginya. 

Shaded Rendering
Metode ini akan menghasilkan citra yang sangat realistik tetapi mempunyai kelemahan yaitu lama waktu rendering yang dibutuhkan.

Permodelan Geometris

Permodelan 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. 2D merupakan model yang sangat penting dalam komputer tipografi dan gambar teknik. 3D merupakan pusat untuk komputer aided design dan manufacturing (CAD / CAM) dan banyak digunakan dalam bidang teknik.

Geometris model yang bisa ditampilkan pada komputer seprti shape, posisi, orientasi , warna dan cahaya. Pada geometris model juga terhadap tingkat-tingkat kesulitam untuk membuat suatu objek seperti menghubungkan beberapa bentuk sudut pada permukaan bebas karena bentuk sudut tersebut harus pas dan teliti ukurannya agar gambar terlihat nyata.

Sumber: