Texture
modeling
Kelompok
3
Kelas
3ia08
Nama kelompok:
-Bagus deo humaeni 51411361
-Erwin septianto 52411497
-Fandi thuhartanto 52411675
Fakultas
Teknik informatika
Universitas
gunadarma
KATA
PENGANTAR
Grafika
komputer pada dasarnya adalah suatu bidang ilmu komputer yang mempelajari
cara-cara untuk meningkatkan dan memudahkan komunikasi antara manusia dengan
mesin (komputer) dengan jalan membangkitkan, menyimpan, dan memanipulasi gambar
model suatu objek menggunakan komputer. Grafika komputer memungkinkan kita
untuk berkomunikasi lewat gambar-gambar, bagan-bagan, dan diagram-diagram.
Grafika komputer dikembangkan melalui suatu sistem operasi yang berbasis GUI
(Graphical User Interface). Graphical User Interface (GUI), dalam hubungannya
dengan sains komputer, adalah suatu antarmuka berbentuk tampilan yang
memungkinkan seorang user untuk memilih perintah, menjalankan program, melihat
serangkaian file dan memilih opsi lain dengan menunjukkan representasi gambar
(icon) ataupun melalui sejumlah menu pada layar komputer.
Mahasiswa
yang sedang menuntu ilmu di pengetahuan di perguruan tinggi harus mempelajari
grafik komputer, paling tidak konsep dasarnya. Untuk para mahasiswa, Kami
berusaha menyusun buku ini, terutama untuk digunakan dalam mata kuliah Grafik
Komputer.
Penyusun
menyadari bahwa baik isi maupun cara penyusunan buku ini belum sempurna.
Kemungkinan kesalahan juga tak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, segala
saran, tegur sapa, kritik yang membangun penyusun harapkan. Demikianlah,
mudah-mudahan buku ini berguna dan dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya.
BAB 1
pendahuluan.
Texture Modelling
adalah salah satu perkembangan pertama menuju membuat gambar tiga dimensi benda
yang lebih menarik dan ternyata lebih kompleks.”
Secara umum, Texture
Modelling adalah proses “melukis” sebuah gambar ke permukaan dalam sebuah
model. Karena gambar yang telah diberikan texture itu bisa sangat kompleks –
tetapi biaya texture mapping gambar kompleks persis sama dengan texture mapping
gambar sederhana. Penggunaan Texture Modelling memungkinkan bentuk gambar yang
cukup sederhana namun akan diberikan penampilan yang sangat realistis.
Pada model memungkinkan
kita memberikan tekstur gambar favorit kita pada permukaan yang telah kita
pilih dan kemudian memungkinkan kita melihat hasil yang berbeda. Perhatikan
bahwa gambar 3D dengan resolusi yang lebih tinggi akan menghasilkan hasil yang
lebih baik dan lebih nyata bila dilihat dari jarak yang lebih
dekat(diperbesar). Karena daerah permukaan yang dilihat tidak berubah, gambar
beresolusi tinggi menyediakan lebih banyak data untuk pemeteaan pada model
tersebut.
Oleh karena itu kami
akan membahas lebih dalam tentang apa itu texture modeling,sejarah,konsep,dan
aplikasi yang bisa dipakai dalam membuat texture modeling.
BAB 2
A. Sejarah Texture Modelling
Pemetaan
Tekstur – Menurut Alan Watt (Komputer Grafis 3D, bagian 7.3), “Pemetaan Tekstur
adalah salah satu perkembangan pertama menuju membuat gambar tiga dimensi benda
yang lebih menarik dan ternyata lebih kompleks.”
Secara umum, pemetaan
tekstur adalah proses “melukis” sebuah gambar ke permukaan dalam sebuah model.
Karena gambar yang telah diberikan texture itu bisa sangat kompleks – tetapi
biaya texture mapping gambar kompleks persis sama dengan texture mapping gambar
sederhana. Penggunaan tekstur-pemetaan memungkinkan bentuk yang cukup sederhana
untuk diberikan penampilan yang sangat realistis. Misalnya, dinding planar
dapat memiliki tekstur batu dan dipetakan ke model untuk gambar yang sangat
meyakinkan dari tiga-dimensi dinding batu (Contohnya, game check out 3D
permainan komputer yang sangat baik dalam penggunaan texture mapping).
Pada model memungkinkan kita untuk memberikan tekstur peta gambar favorit pada
permukaan yang kita pilih dan kemudian memungkinkan kita melihat hasil dari
perspektif yang berbeda. Perhatikan bahwa gambar resolusi yang lebih tinggi
akan menghasilkan hasil yang lebih baik bila dilihat dari jarak kecil (karena daerah
permukaan yang dilihat tidak berubah, gambar resolusi tinggi menyediakan lebih
banyak data untuk pemeteaan pada model tersebut). Untuk melihat contoh ini
penurunan kualitas, cobalah berjalan ke dinding dalam permainan favorit 3D dan
mengamati cara dinding menampilkan texturenya untuk mendapatkan efek realistis
nyata (dengan asumsi tidak memiliki kartu video/VGA yang memiliki texture
mapping pada hardware).
B. Konsep Texture mapping
Texturing merupakan proses mewarnai, memberi tekstur,
atau memberi efek material pada sebuah model 3D. Texture mapping adalah teknik shading untuk pengolahan gambar yang memetakan
sebuah fungsi pada permukaan tiga dimensi dalam scene.Fungsi
yang dipetakan mencakup satu dimensi, dua dimensi, dan tiga dimensi dan dapat
digambarkan sebagai array atau
fungsi matematika atau gambar.
1.
Bump mapping untuk memperjelas karakteristik permukaan
yang bergelombang.
Bump mapping merupakan suatu proses dimana tekstur
(texture), atau texture map diaplikasikan pada suatu permukaan dalam sebuah
program grafis komputer tiga dimensi (3D) untuk membuat detail yang lebih baik
pada permukaan tersebut. Bump map biasanya digunakan untuk menambahkan detail
pada suatu permukaan, seperti benjolan, bubungan, goresan dan detail lainnya
yang mempengaruhi kemulusan suatu permukaan. Penggunaan pemetaan (mapping) ini
memungkinkan objek yang dibuat oleh program komputer grafis biasanya dibentuk
melalui penggunaan tardisional bump map, normal, atau parallax map.
2.
Transparency mapping untuk mengatur intensitas
cahaya permukaan tembus pandang.
Pemetaan Transparansi adalah metode lain menggunakan
Bitmap untuk membuat bahan. Perbedaannya adalah bahwa ini adalah menggunakan
alpha channel untuk menyingkirkan bagian yang tidak diinginkan dari Bitmap,
hanya menyimpan bagian yang tertutup oleh alpha channel. Ini disebut topeng.
3. Specularity mapping untuk mengubah kehalusan
permukaan
4. Illumination maaping untuk memodelkan
distribusi cahaya yang datang dari berbagai arah
Namun dari semua itu yang
paling penting adalah Geometrical mapping,
geometrical mapping secara keseluruhan ditentukan dengan dengan
transformasi tiga dimensi terhadap kamera, tansformasi model yang menggambarkan
geometriscene dan pemberian parameter pada permukaan
dengan tujuan memetakan tekstur ke permukaan.
Texture Mapping
Texture mapping merupakan teknik pemetaan sebuah tekstur pada
pola gambar wireframe, dimana wireframe yang telah dibuat akan
ditampilkan memiliki kulit luar seperti tekstur yang diinginkan.
Reflection Mapping
Reflection Mapping adalah teknik yang dapat membuat gambar/obyek menjadi
terlihat semakin nyata dengan cara merefleksikan lingkungan sekitar di
permukaan obyek. Dua metode Reflection Mapping yang dikenal adalah Chrome
Mapping dan Environment Mapping. Pada metode Chrome Mapping, refleksi/pantulan
lingkungan sekitar obyek direpresentasikan dengan gambar yang dikaburkan
(blurred) seperti halnya melihat pantulan pada benda-benda logam. Metode ini
memberikan kesan mengkilap pada obyek. Metode lainnya, yaitu metode Environment
Mapping merepresentasikan lingkungan sekitarnya dengan benar-benar
“mencerminkan” lingkungannya. Tidak seperti metode Chrome Mapping yang hanya
membuat obyek sekedar mengkilap, Environment Mapping memberikan kesan
seolah-olah obyek tersebut merupakan “cermin” dari lingkungan sekitarnya.
Environment Mapping
Di bidang komputer grafik, Environment Mapping merupakan teknik untuk
mensimulasikan sebuah obyek agar dapat merefleksikan lingkungan sekitarnya.
Teknik ini pertama kali diajukan oleh Blinn dan Newell pada tahun 1976. Pada
bentuk yang paling sederhana, teknik ini biasanya memakai obyek yang
permukaannya terlihat seperti krom. Konsep dari teknik ini ialah menggunakan
beberapa gambar yang diambil dari lingkungan sekitarnya ataupun gambar rekaan
untuk dijadikan lingkungan yang akan direfleksikan oleh obyek.
Ada beberapa teknik
Environment Mapping, antara lain Sphere Mapping, Dual Paraboloid Mapping, dan
Cube Mapping. Adapun yang akan dijelaskan lebih lanjut ialah teknik Cube
Mapping
a) Sphere Mapping
Sphere Mapping merupakan
salah satu tipe dari Environment Mapping, di mana irradiance image’ ekuivalen
dengan apa yang mungkin terlihat pada sphere (bola) saat dilihat dengan
proyeksi ortografik’.
Walaupun Sphere Mapping terasa meyakinkan, teknik ini
belum sempurna benar. ldealnya, jika obyek yang akan direfleksikan berada dekat
dengan obyek yang akan merefleksikan, refleksi yang didapat akan terlihat
berbeda ketika dilihat dari titik yang berbeda pula. Tetapi, hal itu tidak akan
terjadi jika menggunakan Sphere Mapping. Hasil dari Sphere Mapping hanya akan
benar jika semua obyek yang akan direfleksikan berada jauh dari obyek yang
merefleksikan. Sehingga teknik ini membutuhkan gambar yang berbeda untuk setiap
sudut pandang yang berbeda.
Sebagai akibat dari tidak tertutupnya semua permukaan
obyek dengan gambar tekstur, teknik inijuga kadang menimbulkan “lubang” pada
pinggiran obyek. Berikut gambar hasil Sphere Mapping dimana terlihat adanya
“lubang” yang terbentuk.
b) Dual Paraboloid Mapping
Dual Paraboloid Mapping
dapat mengatasi keterbatasan yang ada pada Sphere Mapping, tetapi teknik ini
lebih rumit sebab membutuhkan 2 unit tekstur atau 2 tahap rendering. Keuntungan
dari Dual Paraboloid Mapping yaitu :
1. Dapat meng-capture
lingkungan secara utuh.
2. Berbasis linear.
3. Cocok untuk hardware
yang memiliki dual-texture, contohnya RIVATNT.
4. View independent.
c) Cube Mapping
Cube Mapping sebagai
bagian dari metode Environment Mapping merepresentasikan lingkungan sekitarnya
dengan cara”menempelkan”
enam buah gambar-yang UerUeaa di keenam sisi obyek. Hal ini membuat obyek
seolah memiliki enam sisi pantul3, yaitu depan, belakang, kanan, kiri, atas,
dan bawah.
Cube Mapping muncul
sebagai pengganti dua metode mapping sebelumnya. Hal-hal yang menjadi kelemahan
dua metode terdahulu seperti ketergantungan sudut pandang (viei dependency),
keterbatasan cangkupan tekstur (warping & distortion), dan kerumitan
penerapan menjadi alasan beralihnya teknik mapping ke Cube Mapping. Dengan
mentransformasikan tekstur ke dalam enam sisi kubus, Cube Mapping lebih
menawarkan kemudahan implementasi karena pantulan pada permukaan obyek cukup
dikonsentrasikan di keenam sisi obyek.
Tidak seperti Dual
Paraboloid Mapping, teknik Cube Mapping hanya membutuhkan satu unit tekstur4
dan satu tahap rendering. Selain itu, teknik Cube Mapping tlAal mengurangi
resolusi gambar (teknik Sphere Mapping dan Dual Paraboloid Mapping dapat
mengurangi resolusi gambar sampai 78% dari resolusi semula). Secara konsep,
Cube Mapping memang lebih “fo fhe point’ dibandingkan dengan dua teknik
lainnya. Namun, proses texturing pada Cube Mapping membutuhkan kemampuan yang
lebih agar dapat mengakses enam gambar secara bersamaan.
d) Forward Mapping
Dispesifikasikan dengan
fungsi linier parametric. Object-to-image space mapping dilakukan dengan
transformasi: viewing – projection.Kekurangan: ukuran texture
patch seringkali tidak sesuai dengan batas pixel, sehingga harus ada
perhitungan untuk pemotongan. Inverse Mapping. Pada prakteknya, inverse
mapping lebih sering digunakan.Metoda: Interpolasi
bilinear dan Memanfaatkan permukaan antaraInverse Mapping dengan Interpolasi
Bilinear. Dapat dibayangkan sebagai transformasi dari 2D screen
space (x,y) ke 2D texture space (u,v). Operasi image warping, dimodelkan
dengan:
- The Inverse Transform
Hubungan antara titik
sudut poligon dengan koordinat pada texture map dispesifikasikan pada fase
pemodelan. Dengan empat titik sudut quadrilateral, bisa didapat 9 koefisien
(a,b,c,d,e,f,g,h,i) -> Gaussian elimination.
- Interpolasi Bilinear pada
Screen Space
• Tiap koordinat vertex
punya koordinat texture (u’,v’,q).
• Yang diinterpolasikan:
(u’,v’,q) – (u,v) tidak berubah secara linear thd (x,y)
• (u,v) = (u’/q,v’/q)
Inverse Mapping dengan
Penggunaan Permukaan Antara
Bisa digunakan jika belum
ada hubungan antara koordinat vertex dan texture. Digunakan untuk menentukan
hubungan tsb
Two-part mapping: Texture dipetakan
ke permukaan antara (biasanya non-planar) kemudian dipetakan ke objek (3D-to-3D
mapping)
0 komentar:
Posting Komentar