KOMPUTER GRAFIS

Ida Bagus Surya Dharma,S.Kom

Bobot Nilai Tugas :25%

Quis :25%Uts :15% Uas : 20%

Pokok Materi Penganalan, Konsep grafik komputer dan olah citra Manfaat grafika komputer Divece input & output Output primitive & atributenya Teknik peningkatan mutu citra Clipping & jenis-jenis cliping Segementasi citra Citra digital Resolusi Pengolahan citra

Citra khusus filtering Khusus kompresi citra

Mengenal library grafis OpenGL Instalasi GLUT OpenGL Mengenal Pemrograman Grafis Struktur dasar Pemrograman Grafika menggunakan

OpenGL

Pengenalan Grafika Komputer

Grafika komputer adalah suatu bidang yang mempelajari bagaimana menghasilkan suatu gambar menggunakan komputer. Sehingga di dalam grafika komputer akan dibahas teknik-teknik menggambar. Grafika komputer menghasilkan software-

software disain grafis yang saat ini sudahsangat canggih.

Grafika komputer menghasilkan software

dengan GUI (graphics User Interface) yang memudahkan dan menyenangkan.

Grafika komputer menghasilkan suatu gambar

Materinya berisi teknik-teknik menggambar Hasilnya gambar Image processing mengolah suatu gambar Materinya berisi teknik memperbaiki dan

menyajikan informasi dari gambar Hasilnya bisa gambar atau informasi

Pengenalan Grafika Komputer(Grafika vs Image Processing)

Pengenalan Grafika Komputer(Photo vs Gambar)

Apa perbedaan photo dan gambar ? Photo dihasilkan dari capture (mengambil)

gambar yang ada Detail dari setiap obyek lengkap. Misalnya

jumlah kumis pada kucing tertangkap apa adanya.

Gambar dihasilkan dari proses pembuatan atau peniruan

Detail tidak lengkap. Misalnya siapa yang mau menghitung jumlahkumis kucing barudigambarkan sesuaidengan jumlahnya

Pengenalan konsep dasar grafika dan olah citra

Pengertian grafika komputerGrafika komputer berkaitan dengan semua aspek dalam pembuatan gambar di komputer. Aspek-aspek tersebut antara lain adalah aspek perangkat keras komputer (hardware), perangkat lunak (software), serta aplikasi-aplikasi. Sistem grafika sederhana terdiri dari peralatan masukan (input devices), prosesor, memori, frame buffer, dan peralatan luaran (output devices). Sejarah pengembangan grafika komputer berawal dari era tahun 1950an. Pada saat itu komputer masih sangat sederhana. Teknologi grafika komputer saat itu baru mampu menampilkan tampilan grafis sederhana menggunakan A/D converter. Kemudian pada era 1960-1970, mulai dikenal apa yang disebut dengan gambar wireframe, yakni garis-garis pembentuk objek.

Processor

Memory

Frame Buffer

Sistem grafika sederhana

Representasi wireframe sebuah objek bola bertekstur

Representasi filled polygons sebuah objek bola bertekstur dengan raster graphics

Efek smooth shading pada objek bola

Efek environment mapping pada objek bola

Efek bump mapping pada objek bola

Arsitektur Display Processor

Interaktif disini berarti ada interaksi antara manusia dengan mesin. Lebih spesifik lagi, dalam sebuah perulangan (loop), mesin akan menampilkan sesuatu, manusia menggerakkan sebuah alat input (misalnya sebuah light pen), selanjutnya komputer menghasilkan tampilan baru berdasarkan masukan pengguna tadi Sistem grafika dengan tujuan khusus awalnya dibangun dengan membebaskan komputer dengan tujuan umum dari proses pembaruan tampilan secara kontinyu. Hal ini dilakukan dengan menggunakan display processor yang memiliki arsitektur

Pada era 1970-1980, mulai dikenal standard dalam grafika komputer. Selain itu, raster graphics

menjadi metode yang paling umum saat itu. Workstation dan personal computer (PC) juga menjadi

platform yang umum untuk sebuah sistem grafika. Pada raster graphics, gambar dihasilkan oleh

sebuah array (raster) dari elemen-elemen gambar (piksel) dalam frame buffer

Pembentukan Gambar grafika komputer, gambar dua dimensi dihasilkan

komputer melalui proses yang dapat dianalogikan dengan proses pembentukan gambar pada sistem kamera, mikroskop, teleskop, atau sistem visual manusia. Elemen-elemen proses pembentukan gambar antara lain: objek-objek, viewer, dan sumber cahaya. Selain itu juga terdapat atribut-atribut lain yang menentukan bagaimana cahaya berinteraksi dengan material benda yang ada di sebuah scene. Objek-objek, viewer, dan sumber cahaya masing-masing berdiri sendiri, tidak tergantung satu sama lain Cahaya adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang menyebabkan adanya sebuah reaksi

pada sistem visual manusia. Umumnya spektrum elektromagnetik tersebut memiliki panjang gelombang antara 350-750 nanometer. Panjang gelombang yang tinggi akan nampak sebagai warna merah, sedangkan panjang gelombang yang rendah akan nampak sebagai warna biru Salah satu cara untuk membentuk gambar adalah dengan mengikuti sinar cahaya dari sebuah

titik sumber cahaya untuk menemukan sinar mana yang masuk ke dalam lensa kamera. Proses ini disebut dengan Ray Tracing

Elemen-elemen pembentuk gambar

Ray Tracing

Model dan Arsitektur Sistem Grafika dan manfaat

Sebuah API (Application Programmer Interface) dapat diimplementasikan dengan dua pendekatan. Pendekatan yang pertama disebut dengan pendekatan fisik, meliputi ray tracing dan radiosity. Pendekatan yang kedua disebut dengan pendekatan praktis, yakni memproses objek-objek satu persatu dengan urutan sesuai pembuatan objek tersebut dalam aplikasi. Arsitektur yang menggunakan pendekatan ini adalah arsitektur pipeline

Arsitektur pipeline Proses pertama pada arsitektur pipeline adalah pemrosesan verteks. Dalam proses ini

dilakukan pengkonversian representasi objek dari satu sistem koordinat ke sistem koordinat yang lain. Sistem koordinat disini meliputi sistem koordinat objek, sistem koordinat kamera, dan sistem koordinat layar. Setiap perubahan sistem koordinat dapat diekivalenkan dengan sebuah transformasi matriks. Pemrosesan verteks juga melakukan penghitungan warna verteks. vertex-verteks dikumpulkan membentuk objek-objek geometri untuk selanjutnya objek-objek tersebut akan di-clip dan di-raster. Objek geometri disini meliputi segmen garis, poligon, kurva dan surface. Proses clipping akan membuang objek-objek yang berada diluar clipping window atau clipping volume. Jika sebuah objek tidak dibuang pada proses clipping, maka piksel-piksel yang bersesuaian dengan objek tersebut didalam frame buffer akan diberi warna Rasterizer menghasilkan kumpulan fragmen untuk setiap objek tersebut. Fragmen disini merupakan piksel-piksel yang potensial untuk nantinya di-render. Fragmen memiliki sebuah lokasi dalam frame buffer dan memiliki atribut warna serta kedalaman. Atribut-atribut verteks diinterpolasi oleh rasterizer.

Aplikasi Grafika Komputer grafika komputer digunakan

untuk menampilkan (visualisasi) grafik sederhana, seperti Data Plotting, termasuk plot surface dan time charts. Visualisasi melalui perumpamaan gambar merupakan cara yang efektif untuk menyampaikan ide, baik ide abstrak maupun ide konkrit.

Contoh dari sejarah visualisasi adalah lukisan gua, hieroglyph Mesir, Geometri Yunani dan metode revolusioner dalam menggambar teknik oleh Leonardo da Vinci untuk tujuan rekayasa dan ilmiah.

Fungsi mesh dan surf pada Matlab

Manfaat Grafika Komputer(Software Grafis)

Entertainment dan Games • Graphic Design • Grafik Monitoring dan Visualisasi • CAD (Computer Aided Design) • GUI (Graphics User Interface) • Image Processing

Kerangka grafik komputer

Graphics library/package (contoh: OpenGL) adalah perantara aplikasi dan display hardware (Graphics System)

Application program memetakan objek aplikasi ke tampilan/citra dengan memanggil graphics library

Hasil dari interaksi user menghasilkan/modifikasi citra

Citra merupakan hasil akhir dari sintesa, disain, manufaktur, visualisasi dl

Kegiatan grafika komputer Pemodelan geometrisTransformasi 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-lainPemodelan 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. Rendering Animasi

Pengenalan Grafika Komputer(Elemen-Elemen Grafis)

Polylines Text Region Raster

Image

Pemrosesan Citra untuk Ditampilkan di Layar

Hardware Display Grafik : Vektor

Vetor (calligraphic, stroke, random-scan)

Arsitektur Vektor

Hardware Display Grafik : Raster Raster (TV, bitmap, pixmap), digunakan

dalam layar dan laser printer

Arsitektur Raster

Elemen-elemen Pembentuk

Grafik: WarnaSistem Visual Manusia 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.

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 scotopic vision atau dim-light vision

Blind Spot– adalah bagian retina yang tidak mengandung receptor sehingga tidak dapat

menerima dan menginterpretasi informasi