Komputer Grafik PART I

19 september 2011 hari pertama masuk kuliah dan mata kuliah pertama adalah komputer grafik. Mata kuliah ini diajar oleh pak cucun, biasanya pada pertemuan pertama hanya perkenalan dan penerangan tentang silabus dan mata kuliah tersebut membahas apa.  Pada mata kuliah komgraf(komputer grafik) pak cucun membahas tentang apa itu komputer grafik dan beberapa materi yang termasuk dalam komputer grafik, seperti jenis gambar dan sejarah komputer grafik. Disini saya akan merangkum materi komputer grafik pada pertemuan pertama yaitu mengenai apa itu komputer grafik, materi yang termasuk didalamnya, dan sejarah komputer grafik.

Komputer grafik adalah suatu proses pembuatan, penyimpanan dan manipulasi model dan citra. Model berasal dari beberapa bidang seperti fisik, matematik, artistik dan bahkan struktur abstrak.Istilah ”Grafik Komputer” ditemukan tahun 1960 oleh William Fetter: pembentukan disain model cockpit(Boeing) dengan menggunakan penplotter dan referensi model tubuh manusia 3 Dimensi. Komponen dasar sistem grafik interaktif ada berupa masukan (mouse, tablet dan stylus, peralatan force feedback, scanner, live video stream, dll), Proses dan Penyimpanan yang kemudian image dikirim ke frame buffer, dan hasil output di keluaran(layar, printer berbasis kertas, perekam video, non-linear editor, dll).

komponen sistem grafik

Jenis gambar yang ada di dalam komgraf terbagi menjadi 2, yaitu vektor dan raster. Vektor adalah penggunaan bentuk-bentuk geometri primitif (contoh: titik/point, garis lurus/line, garis lengkung/curve, bangun datar/shape/polygon) yang berbasis persamaan matematika untuk membentuk gambar. 

vektor

Sedangkan raster adalah Struktur data yang merepresentasikan piksel dalam grid, atau titik-titik warna, yang bisa ditampilkan pada monitor, kertas, atau medium lain.

vektor VS raster

 Sejarah komgraf adalah di awal tahun 60-an dimulainya model animasi dengan menampilkan simulasi efek fisik.  Di pertengahan tahun 1960-1970 ada wireframe graphics, sketchpad, display processor, dan tabung penyimpanan direct view. Wireframe graphics yang hanya dapat menggambar garis dan hasil yang dapat di representasi wireframe dari obyek bumi.

globe wireframe

Sketchpad ditemukan oleh Ivan Sutherland’s PhD di MIT dengan melihat potensi dari interaksi manusia – mesin, dengan cara Loop yaitu menampilkan sesuatu dengan user menggerakkan light pen dan komputer membuat display/tampilan baru. Sutherland juga membuat banyak algoritma komgraf yang umum digunakan sekarang. Display processor digunakan untuk untuk me-refresh tampilan daripada menggunakan host computer. Cara kerja Display processor adalah graphics disimpan di display list (display file) pada display processor dan Host compiles display list dan mengirim ke  display processor. Tabung penyimpanan direct view dibuat oleh Tektronix, kelebihan dari tabung penyimpanan direct view adalah tidak memerlukan constant refresh, standard interface pada computers, dapat digunakan oleh standard software, plot3D pada Fortran, relatif murah, dan membuka peluang penggunaan computer graphics untuk komunitas CAD . perkembangan komgraf pada tahun 1970-1980 ada raster graphics yang merepresentasikan Image dalam bentuk array (the raster) dari picture elements (pixels) pada frame buffer.Selain itu, raster graphics memungkinkan perpindahan dari gambar garis dan wireframe ke  polygon terisi. 

dari wireframe ke polygon terisi

Selain raster graphics di tahun 1970: Pierre B´eezier mengembangkan kurva B´eezier, tahun 1972: ditayangkannya film Westworld, sebagai film pertama yang menggunakan animasi computer, tahun 1974: Ed Catmull mengembangkan z-buffer (Utah). Komputer animasi pendek, Hunger: Keyframe animation and morph ing, tahun 1976: Jim Blinn mengembangkan texture dan bump mapping, tahun 1977: Film terkenal Star Wars menggunakan grafik komputer , tahun 1979: Turner Whitted mengembangkan algoritma ray tracing,untuk pesawat Death Star, dan di pertengahan tahun 70-an hingga 80-an: Pengembangan Quest for realism radiosity sebagai main-stream aplikasi realtime. Perkembangan komgraf di tahun 1980-1990, tahun 1982: Pengembangan teknologi grafik komputer untuk menampilkan partikel, tahun 1984: Grafik Komputer digunakan untuk menggantikan model fisik pada film The Last Star Fighter, tahun 1986: Pertama kalinya Film hasil produksi grafik komputer dijadikan sebagai nominasi dalam Academy Award: Luxo Jr. (Pixar), dan tahun 1989: Film Tin Toy (Pixar) memenangkan Academy Award. Perkembangan komgraf pada tahun 1990-2000, tahun 1995: Diproduksi fillm Toy Story (Pixar dan Disney) sebagai film 3D animasi panjang pertama.

Di akhir tahun 90-an, ditemukannya teknologi visualisasi interaktif untuk ilmu pengetahuan dan kedokteran, artistic rendering, image based rendering, path tracing, photon maps, dll, dan pada tahun 2000 ditemukannya teknologi perangkat keras untuk real-time photorealistic rendering, graphics cards untuk pc mendominasi pasar , nvidia, ati, 3dlabs, game box dan game player menentukan arah pasar, movie computer graphics menjadi rutin: maya, lightwave , dan programmable pipelines.

Di atas dijelaskan mengenai pemakaian scanner sebagai perangkat input, di akhir rangkuman ini akan dijelaskan cara kerja scanner memperoleh gambar. Scanner atau dalam Bahasa Indonesia sering disebut dengan pemindai, merupakan suatu alat elektronik yang digunakan untuk memindai suatu objek gambar atau dokumen yang kemudian hasil pemindaian itu akan diubah menjadi bentuk digital di dalam komputer. Cara kerjanya mirip dengan mesin fotocopy hanya hasil outputnya ditampilkan di monitor. Pada scanner flatbed , kertas diletakkan di atas kaca pemindai, kemudian lampu dan sensor pemindai akan bergerak menyusuri kertas tersebut untuk memperoleh gambarnya. Pada pemindai gambar Automatic Document Feeder (ADF), kertas diletakkan pada baki/tray, lalu satu per satu kertas akan dimasukkan oleh bagian mekanik pemindai dengan adanya pad assy dan roller. Pada saat kertas bergerak di atas lampu pemindai, sensor pemindai bekerja untuk memperoleh gambar yang merepresentasikan kertas tersebut.