Teknik dan Teknologi Dalam Grafika Komputer

Teknik dan Teknologi Grafika Komputer

ARTIKEL 1: Teknologi Komputer Grafik dan Aplikasinya

  

A.                Sejarah Komputer Grafik

Computer graphics atau Grafika komputer adalah bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra pada penerapan aplikasi grafika komputer  (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.

stilah ”Grafik Komputer” pertama kali ditemukan tahun 1960 oleh William Fetter : pembentukan disain model cockpit (Boeing) dengan menggunakan pen plotter dan referensi model tubuh manusia 3 Dimensi. Sebenarnya sejarah Grafika telah dimulai sejak jaman dahulu ketika bangsa mesir, Roma dan Yunani berkomunikasi secara grafik. Beberapa lukisan yang terdapat pada batu nisan orang mesir dikatakan sebagai lukisan teknik.

 

Gambar 1 Bangsa Mesir, Roma, dan Yunani berkomunikasi dengan grafik

ada saat itu juga Leonardo da Vinci seorang pelukis dari Italia sudah mampu menghasilkan lukisan dengan objek 3D dengan pandangan isometrik.

  Gambar 2 Lukisan karya Leonardo Da Vinci

Proyeksi ortografik yang digunakan dalam sistem grafika komputer sekarang ini, ditemukan oleh Gaspard Monge (1746-1868) seorang ahli matematika berkebangsaan Perancis. Perkembangan grafika komputer secara sederhana dapat dibagi menjadi empat fase yaitu :

1. Fase pertama, dalam tahun 50an merupakan Era Grafika komputer Interaktif. Pada tahun 1950, MIT telah berhasil mengembangkan komputer Whirlwind dengan tabung sinar katode Chatode Ray Tube (CRT). komputer ini mampu memaparkan grafis pasif yang digunakan untuk bidang pertahanan. Pada tahun 1950an, banyak orang menggunakan pena cahaya (light-pen), yaitu sebuah alat input yang berbentuk pensil yang digunakan untuk memilih posisi, menunjuk suatu dan menggambarkan pada layer dengan penditeksi cahaya yang datang dari titik-titik layer CRT. Pada tahun 1959 perusahaan General Motor meneliti Alat Program Otomatis (Automatic Programming Tool).
2. Fase yang kedua, dalam dekade 1960an dapat dikatakan jaman penelitian/riset grafika computer interaktif. Grafika interaktif modern telah berhasil ditemukan oleh Ivan Sutherland dengan sistem penggambaran SKETCHPAD (Sutherland 1963).
3. Fase ketiga, dimulai dalam dekade 1970an. Saat ini, sektor industri, pemerintah dan ilmuan mulai sadar akan pentingnya grafika komputer interaktif untuk memperbaiki kualitas desain produksi secara cepat dan mudah.
4. Fase keempat, dalam dekade 1980an. Pada masa ini grafika computer berkembang pesat. Banyak yang berlomba untuk menemukan teori algoritma baru. Penelitian bertumpu pada penggabungan dan pengotomatisan berbagai unsur desain dan pemodelan.

Pada tahun 90-an teknologi model hibrid mulai diperkenalkan, teknologi ini berguna untuk penggabungan objek pejal dengan permukaan. Contohnya jika kita melukis sebuah mobil bagian badan mesin adalah suatu permukaan dan bagian mesin adalah bentuk pejal. Jika kita gabungkan dengan teknologi maka badan dan mesin membentuk sebuah mobil. Akhir tahun 90-an, ditemukannya teknologi visualisasi interaktif untuk ilmu pengetahuan dan kedokteran, artistic rendering, image based rendering, path tracing, photon maps, dan lain-lain. Tahun 2000 ditemukannya teknologi perangkat keras untuk real-time photorealistic
rendering.

B.                 Peranan dan Penggunaan Grafika Komputer

Grafika komputer digunakan dalam berbagai bidang seni, sains, bisnis, pendidikan dan hiburan, sebagi contoh:

• Antarmuka pengguna – sering setiap aplikasi pada komputer pribadi menggunakan GUI (Graphical User Interface).
• Pemetaan (Cartography) –Google Map, etc.
• Kesehatan – Untuk perencanaan maupun pelaksanaan pembedahan, CT Scan, etc
• Computer Aided Design (CAD) – pengguna merancang objek ( mekanik, desain interior, modelling) mengunakan grafika komputer.
• Sistem Multimedia.
• Presentasi grafik untuk produksi slides.
• Sistem paint.
• Presentasi data statistik.
• Pendidikan.
• Hiburan.

Kemudian grafik komputer mengalami perkembanagn yang lebih canggih dari teknologi 2D menjadi grafika komputer 3D. Cabang ilmu komputer ini emmiliki dua cabang lahi, yaitu pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafik komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.

Bagian dari disiplin ilmu grafik komputer meliputi:

• Geometri: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
• Animasi: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
• Rendering: yaitu ilmu untuk mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
• Citra (Imaging): yaitu ilmu untuk mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

Pada perkembangan saat ini, pemanfaatan teknologi grafika computer sangat dibutuhkan untuk memvisualisasikan objek-objek dunia nyata menjadi objek grafis, dan implementasi yang real yaitu digunakannya teknologi grafika komputer pada fraktal untuk pembuatan aplikasi desain suatu benda.

”Toy Story” (1995), merupakan film pertama yang di produksi oleh The Walt Disney Company secara penuh menggunakan teknologi komputer dan ilmu Grafik komputer. Sejak saat itu, mulailah studio animasi digital lain untuk membuat film serupa. diantaranya Blue Sky Studios (Fox), DNA Productions (Paramount Pictures and Warner Bros.), Onation Studios (Paramount Pictures), Sony Pictures Animation (Columbia Pictures) dan DreamWorks.

Kunci pembuatan film-film ini adalah sebuah aplikasi komputer grafis yang disebut computer generated imagery (CGI). Dengan perangkat lunak ini bisa diciptakan gambar 3D lengkap dengan berbagai efek yang dikehendaki. Beberapa software CGI populer antara lain Art of Illusion (bisa di-download di sourceforce.net), Maya, Blender, dan lain-lain. Salah satu efek CGI dalam film yang kurang dikenal, namun penting, adalah digital grading. Dengan efek ini warna asli hasil shooting direvisi menggunakan perangkat lunak untuk memberikan kesan sesuai dengan skenario. Contohnya wajah Sean Bean (pemeran Boromir) dalam ”The Lord of the Rings: the Two Tower” ketika mati dibuat lebih pucat. Jadi, tidak dengan trik kosmetik, tetapi dengan polesan komputer.

Lantas, bagaimana dengan mimik wajah yang bisa mengekspresikan perasaan haru, sedih, ataupun gembira pada tokoh ciptaan komputer? Dalam pembuatannya, animasi komputer mengkombinasikan vektor grafik dengan pergerakan yang sudah terprogram. Bagian-bagian utama seperti pada wajah, tangan, kaki, dll terdiri dari sejumlah variabel animasi yang akan dikendalikan dengan pemberian nilai tertentu untuk menampilkan ekspresi atau mimik wajah yang dikehendaki.

C.                Referensi

Ulysses, Jonh Fredrik. 2012. Sejarah Grafika Komputer dan Primitif Grafik.http://lenterajiwaku.files.wordpress.com/2012/09/gf-minggu2.pdf. [Diakses ada tanggal 13 Maret 2014]

http://www.cs.cmu.edu/~ph/nyit/masson/history.htm. [Diakses pada tanggal 13 Maret 2014].

S1 Pendidikan Teknik Informatika Universitas Negeri Malang. 2011. Grafika Komputer. 

ARTIKEL 2: Dampak Dari Perkembangan Aplikasi GPU

Perkembangan teknologi sangat berpengaruh dalam perkembangan grafika komputer. Dengan kemajuan teknologi sekarang ini desain grafis menjadi sangat mudah untuk dioperasikan dan juga lebih mudah dalam mengembangkan imajinasi setiap desainer. Tidak hanya itu, pembaharuan software juga membuat para desainer dapat menghasilkan desain-desain terbaru mereka dengan lebih baik lagi. Untuk memperkenalkan karyanya, para desainer dapat mengunggahnya di internet sehingga mereka dapat menghasilkan uang dengan karya-karyanya tersebut. Perkembangan teknologi yang semakin pesat juga harus diimbangi dengan pemikiran positif dari penggunanya. 

Grafika komputer telah menunjukkan kemajuan yang pesat dalam pengembangan berbagai aplikasi untuk menghasilkan gambar. Walaupun pada awalnya aplikasi dalam sains dan engineering memerlukan peralatan yang mahal, perkembangan teknologi komputer memberikan kemudahan penggunaan komputer sebagai alat bantu aplikasi grafik komputer interaktif. Pada saat ini grafika computer digunakan secara rutin dibidang ilmu pengetahuan, teknik, kedokteran, bisnis, industri, pemerintahan, seni, hiburan, pendidikan, periklanan, dan lain sebagainya.

1. Desain

      Dalam proses desain grafika komputer terutama digunakan pada sistem engineering dan arsitektur. Pada umumnya Computer Aided Design (CAD) digunakan untuk pembuatan desain mobil, bangunan, pesawat terbang, kapal, komputer, tekstil, dan lain-lain. Pada beberapa aplikasi

desain, objek ditampilkan dalam bentuk wireframe, dimana diperlihatkan keseluruhan bentuk, dengan bentuk internal dari objek tersebut. Penggunaan wireframe bermanfaat bagi designer untuk melihat isi dari objek tersebut. Contoh perangkat lunak yang digunakan yaitu AutoCAD, 3D Studio Max, dan Maya.

2. Grafik Presentasi

         Bidang lain yang berhubungan dengan grafika komputer adalah grafik presentasi yang dapat berupa cetakan, slide, dan transparansi. Grafik presentasi biasanya digunakan untuk melengkapi laporan keuangan, sains, data ekonomi, dan lain-lain. Bentuk grafik presentasi tersebut adalah chart, bar chart, pie chart, dan lain-lain.

3. Computer Art 

Metode grafika komputer digunakan dalam aplikasi commercial art dan fine art. Seniman menggunakan bermacam-macam perangkat lunak grafik, dan kadang dilengkapi dengan perangkat keras khusus.

Contoh perangkat lunak yang digunakan yaitu Corel Draw, Adobe Photoshop, Adobe Ilustrator, Macromedia, dan sebagainya.

4. Film

Pada pembuatan film layar lebar, komputer banyak digunakan untuk menunjang proses pemodelan, visualisasi, dan editing. Misalnya dalam proses special effect, film animasi. “Toy Story” (1995), merupakan film pertama yang di produksi oleh The Walt Disney Company secara penuh menggunakan teknologi komputer dan ilmu Grafik komputer. Sejak saat itu, mulailah studio animasi digital lain untuk membuat film serupa. diantaranya Blue Sky Studios (Fox), DNA Productions (Paramount Pictures and Warner Bros.), Onation Studios (Paramount Pictures), Sony Pictures Animation (Columbia Pictures) dan DreamWorks.

Kunci pembuatan film-film ini adalah sebuah aplikasi komputer grafis yang disebut computer generated imagery (CGI). Dengan perangkat lunak ini bisa diciptakan gambar 3D lengkap dengan berbagai efek yang dikehendaki. Beberapa software CGI populer antara lain Art of Illusion (bisa didownload di sourceforce.net), Maya, Blender, dan lain-lain.

Salah satu efek CGI dalam film yang kurang dikenal, namun penting, adalah digital grading. Dengan efek ini warna asli hasil shooting direvisi menggunakan perangkat lunak untuk memberikan kesan sesuai dengan skenario. Contohnya wajah Sean Bean (pemeran Boromir) dalam “The Lord of the Rings: the Two Tower” ketika mati dibuat lebih pucat. Jadi, tidak dengan trik kosmetik, tetapi dengan polesan komputer.

5. Televisi

Grafika komputer dalam tayangan televisi juga dapat berupa iklan, tampilan tiap acara, dan lainnya.

6. Video musik

Produksi video musik tidak terlepas dari grafika komputer, diantaranya pembuatan promosi, cover atau kemasan video, serta animasi yang mengiringi setiap lagu. Proses editing video dan audio dilakukan dengan menggunakan komputer. 

7.  Game

Berbagai game dapat dijalankan pada komputer PC, video player dengan monitor TV, dan ada yang menggunakan perangkat keras khusus. Alat input interaktif seperti mouse dan joystick diperlukan untuk aplikasi game.

8. Pendidikan

Komputer sebagai alat bantu pendidikan (Computer Assisted Instruction) sudah cukup dikenal. Komputer juga digunakan pada aplikasi-aplikasi bukan pengajaran untuk menunjang sistem pendidikan, seperti mengolah data, mencatat kehadiran, dan sebagainya. Aplikasi bidang pengajaran dengan komputer sebagai alat bantunya, diantaranya: 

• Drill and Practice (latih dan praktek).
• CAI menggantikan pengajar untuk memberikan latihan kepada siswa.
• Tutorial (penjelasan) yakni sistem komputer digunakan untuk menyampaikan materi ajaran.
• Simulasi digunakan untuk mengkaji permasalahan yang rumit pada bidang biologi, transportasi, ekonomi, dan lainlain.

Aplikasi bidang bukan pengajaran dengan alat bantu komputer, diantaranya :

• Computer Assisted Testing (Ujian Berbantuan Komputer): komputer digunakan untuk sarana ujian.
• Computer Assisted Guidance (Pengarahan Berbantuan Komputer): komputer digunakan sebagai sarana untuk mencari informasi yang diperlukan.
• Computer Managed Instruction : komputer digunakan untuk merencanakan pelajaran, evaluasi belajar, serta memantau prestasi siswa.

9. Visualisasi

Ilmuwan, ahli kedokteran, analis bisnis, dan lain-lain sering menggunakan banyak informasi suatu masalah dalam mempelajari perilaku proses tertentu. Informasi tersebut berisi ribuan data untuk memberikan gambaran hasil suatu evaluasi. Data tersebut diproses sehingga mendapatkan hasil dalam bentuk visual.

Virtual Reality adalah lingkungan virtual yang seakanakan begitu nyata di mana user dapat Berinteraksi dengan objek-objek dalam suasana atau lingkungan 3 dimensi. Perangkat keras khusus digunakan untuk memberikan efek pemadangan 3 dimensi dan memampukan user beriteraksi dengan objek-objek yang ada dalam lingkungan. Contoh: aplikasi VR parachute trainer yang digunakan oleh U.S. Navy untuk latihan terjun payung. Aplikasi ini dapat memberikan keutungan berupa mengurangi resiko cedera selama latihan, mengurangi biaya penerbangan, melatih perwira sebelum melakukan terjun payung sesungguhnya.

Sedangkan visualisasi data adalah teknik-teknik membuat image, diagram, atau animasi untuk Mengkomunikasikan pesan. Visualisasi telah menjadi cara yang efektif dalam mengkomunikasikan baik data atau ide abstrak maupun nyata sejak permulaan manusia. Contoh: visualisasi dari struktur protein, strutur suatu website, visualisasi hasil data mining. Contoh pengolahan citra dalam kehidupan sehari – hari :

• Bidang kesehatan, digunakan untuk rontgen tubuh manusia yang berfungsi untuk mengetahui ada atau tidaknya kelainan di tubuh.
• Bidang visual, bisa digunakan untuk pemotretan lewat satelit, GPS, foto kamera dan lain-lain.

10.  Image Processing

Image processing (pengolahan citra) merupakan teknik untuk memodifikasi atau menginterpretasi gambar yang ada, seperti foto dan rangkaian gambar film. Dua macam prinsip pengolahan citra adalah :

• Meningkatkan kualitas gambar.
• Memberikan persepsi dari informasi visual, seperti pada robotik.

Untuk melakukan pengolahan citra, pertama-tama membuat digitasi dari foto atau membuat foto menjadi file image. Selanjutnya metode digital dapat digunakan untuk memodifikasi gambar sehingga mendapatkan kualitas yang baik.

11.  Graphical User Interface (GUI)

Graphical interface (antarmuka grafik) banyak digunakan dalam setiap aplikasi. Komponen utamanya adalah window manager, dimana pengguna dapat mengatur tampilan dari window. Interface juga menampilkan menu dan icon untuk mempercepat pemilihan yang dilakukan oleh pengguna.

Referensi

http://www.cs.cmu.edu/~ph/nyit/masson/history.htm. [Diakses pada tanggal 13 Maret 2014].

Belajar Membuat Blog

                       Belajar Membuat Blog