Arsitektur Sistem Grafik Komputer


Pada kali ini saya ingin berbagi informasi tentang arsitektur system grafik computer. Arsitektur di grafik computer disini adalah bagaimana kita mendesain suatu interface namun menggunakan grafik-grafik yang ada di computer itu sendiri. Sekarang sudah gambar yang menggunakan vector. Gambar tersebut juga sifatnya berasal dari Grafik computer ini. Oleh sebab itu, saya berusaha membahas dasarnya bagaimana Arsitektur Sistem Grafik Komputer tersebut. Disini untuk grafik computer terdapat dalam bentuk 2D dan 3D.

Kegiatan yang Terkait dengan Grafik Komputer
• Pemodelangeometris: menciptakanmodel matematikadariobjek objek2D dan3D.
• Rendering:memproduksicitra yang lebih solid dari modelyang telah dibentuk.
• Animasi:Menetapkan/menampilkankembalitingkahlaku/behavior objekbergantungwaktu.

Kerangka Grafik Komputer Interaktif

Graphics library/package (contoh:OpenGL) adalah perantara aplikasi dan display hardware (Graphics System)
•Application program memetakan objek aplikasi ke tampilan/citra dengan memanggil graphicslibrary
•Hasil dari interaksi user menghasilkan/modifikasi citra
•Citra merupakan hasil akhir dari sintesa, disain, manufaktur, visualisasi dll.

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 :
–Jala-Jala 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

Pemrosesan Citra untuk Ditampilkan di Layar

Hardware Display Grafik :
Vektor (calligraphic, stroke, random-scan)

Hardware Display Grafik :
Raster (TV, bitmap, pixmap), digunakan dalam layar dan laser printer

Grafik 3-dimensi

 Secara umum terdapat 2 kategori utama
 berasaskan isipadu (volume-based)
 berasaskan permukaan (surface-based)

 berasaskan isipadu (volume-based)
 memplot imej sebagai piksel 3-dimensi yang dikenali sebagai voxel (volume elements) yang mengandungi ciri-ciri seperti warna, kekuatan (intensity), kelutsinaran (transparency) dan kegelapan (opacity)
 ia diplot sebagai satu pepejal yang terdiri daripada voxel bagi menakrifkan isipadunya
 contoh penggunaan seperti permodelan molikul dalam kimia

 berasaskan permukaan (surface-based)
 kendali dengan objek setakat kulit atau permukaan sahaja
 menggunakan kaedah manipulasi ciri-ciri permukaan untuk mewujudkan keadaan bahawa objek2 adalah 3D sebalik manipulasi objek sebagai pepejal
 penggunaannya dalam bidang-bidang yang perlukan lukisan/lakaran realistik seperti pendidikan, hiburan dan bukan saintifik

Perisian grafik 3-D

 Bukan seperti perisian melakar atau melukis 2D, perisian 3D perlu menguruskan pandangan berganda dan perspektif imej2
 Kebanyakkan perisian 3D mewujudkan imej 3D mengikut 3 langkah tersebut :-
 deskripsi model (model description)
 deskripsi latar (model scene)
 rendering

Model description
 menakrifkan setiap objek dengan penerangan terperinci (full detail) dalam konteks sistem kordinat 3 dimensi
 Terdapat beberapa teknik untuk mewakili model
 permodelan pepejal (solid modeling)
 permodelan permukaan poligon (polygon-surface modeling)
 pembinaan rangkadawai (wireframe construction)

Deskripsi latar
 Bila objek2 telah dimodel, ia perlu disusun ke dalam latar (scene)
 Biasanya perlu cari tempat dalam latar dan biasanya sistem kordinat 3-D diguna yang dirujuk sebagai world view coordinates
 Kemudian permukaan model dan maklumat latarbelakang perlu ditakrif

Rendering
 Proses rendering bagi satu latar ialah proses untuk menjadikan satu scene nampak real
 Semua maklumat cahaya, permukaan yang ditakrif diguna untuk kira warna dan shade berlainan bagi bahagian berlainan objek
 Bagi menentukan permukaan mana yang boleh dilihat oleh pengguna, 2 kaedah boleh diguna :-
 ray tracing
 mungkin satu garis perlu dilukis dari kedudukan mata pengguna terus kepada objek
 hidden surface removal
 melihat dari aspek latarbelakang dan bukan dari mata pengguna
 untuk menentukan permukaan dan garis yang mana sebenarnya boleh dilihat oleh pengguna
 maka mula dari latarbelakang, bahagian permukaan yang tidak dapat dilihat tidak akan dipaparkan
 kemudian bagi bahagian yang boleh dilihat, warna dan shade bagi piksel perlu dikira
 beberapa teknik berasaskan untuk menganggarkan bagaimana cahaya tersebar atas permukaan poligon seperti Lambert, Gouraud dan Phong

untuk gambar di bawah ini suatu contoh gambar yang menggunakan grafik komputer untuk jenis vektor
contoh vektor

NB: apabila ada gambar yang tidak jelas, karena ukuran gambar terlalu kecil, silahkan untuk mengklik gambar tersebut agar gambar tersebut terlihat menjadi besar.

pada posting ini, saya tidak menjelaskan dengan koding, disini hanya memberikan informasi secara garis besar saja. semoga bermanfaat bagi pembaca.

terima kasih
firman fujiansyah

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: