daftar isi - ignatiusfaisal.files.wordpress.com filedaftar isi 1 pendahuluan 5 1.1 ... 2.1 komputer...

Daftar Isi

1 Pendahuluan 5

1.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2 Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3 Batasan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.4 Tujuan Penulisan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.5 Metode Penelitian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.6 Sistemmatika Penulisan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 Konsep dan Teori pada Shading Modelling 8

2.1 Komputer Gra�s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Sudut terhadap Sumber Cahaya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3 Distance Fall O� . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4 Flat vs Smooth Shading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 APLIKASI YANG MENDUKUNG SHADING MODELLING 19

3.1 Apa itu Model 3D? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2 Jenis Model 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.3 NURBS Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.4 PENGENALAN BLENDER DAN 3DMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4.1 SEJARAH BLENDER DAN 3DMAX . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.4.2 FITUR-FITUR BLENDER DAN 3DMAX . . . . . . . . . . . . . . 25

3.4.3 Fitur-�tur 3DMAX : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.5 Kelebihan Blender dan 3DMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2

Daftar Isi

3.6 Tekstur Penugasan / Edit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4 KASUS/CONTOH PEMANFAATAN TERSEBUT UNTUK KONSEP SHA-

DING MODELLING 36

4.1 Goraud Shading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.2 Flat shading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.3 Cel Shading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.3.1 Cara Pertama: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.3.2 Cara Kedua: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5 PENUTUP 86

5.1 PENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.2 KESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.3 SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3

Kata Pengantar

Puji syukur kita panjatkan bagi Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan

kemudahan dalam menyelesaikan segala urusan hingga kami mampu menyelesaikan buku

SHADING MODELLING.

Terima kasih kepada seluruh anggota kelompok kami yang telah membuat tahapan

proses pembuatan buku ini

Buku ini merupakan buku panduan materi bagi mahasiswa/mahasiswi dan merupakan

panduan dalam mempelajari dalam bidang desain khususnya mengenalkan konsep-konsep

awal desain. Selain itu, dapat dibahas pula bagaimana cara mengoprasikan salah satu

perangkat lunak open source yang sering di gunakan yaitu Blender

Mungkin karena ilmu saya yang banyak kurangnya jadi belum terlalu lengkap buku ini

masih ada kekurangannya, namun dengan adanya buku ini diharapkan bagi anda yang

baru belajar atau memulai seperti mengoprasikan Blender.

Akhir kata selamat membaca yang telah kami sajikan. Dan tentu tidak lupa kami

harapkan kritik dan saran agar kami senantiasa rajin berbenah untuk memperbaiki ke-

salahan dalam penulisan yang belum sempurna.

Depok, 23 Januari 2015

Penulis

4

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Citra merupakan sebagai salah satu komponen multimedia yang memegang peranan pen-

ting sebagai informasi visual,

Walaupun sekarang citra kaya dengan banyak informasi namun banyak juga citra yang

mengalami penurunan mutu pada citra itu sendiri seperti dari kurang tajamnya gambar,

mengandung cacat pada gambar dan sebagainya yang merupakan cacat lainnya. maka

dari itu citra perlu di manupulasi menjadi citra yang lain yang kualitasnya menjadi lebih

baik dengan pengolahan citra.

Sekarang sudah banyak perangkat lunak atau aplikasi untuk pengolahan citra yang

ada sekarang ini tapi perangkat lunak tersebut berjalan dengan sesuai yang kita ha-

rapkan, oleh karena itu Penulis menjadi tertarik untuk membahas pengoprasian teknik

�SHADING MODELLING� menggunakan aplikasi Blender dan 3DMax.

1.2 Rumusan Masalah

Cara membuat sebuah objek dengan menggunakan apliakasi Blender dan 3DMax yang

membahas tentang SHADING MODELLING.

1.3 Batasan Masalah

Konsep dari sebuah Shading Modelling, penjelasan dari Matematika dan Algoritma.

5

1 Pendahuluan

1.4 Tujuan Penulisan

Tujuannya agar pembaca dapat memahami teknik yang digunakan pada software Blender

dan 3DMax

1.5 Metode Penelitian

Metode dari penelitian dalam pembuatan buku ini adalah Study Pustaka, dimana di ma-

teri ini di dalamnya membahas tentang teknik teknik dasar yang ada pada Shading Mo-

delling kemudian kita akan mengaplikasikannya ke dalam software Blender dan 3DMax

1.6 Sistemmatika Penulisan

Penulis akan mengurutkannya menjadi beberapa bab, dengan sistematika berikut :

� Bab 1 Pendahuluan

Pada Pendahuluan kita membahas Latar Belakang Masalah, Rumusuan Masalah, Bata-

sana Masalah, Tujuan Penulisan, Metode Penelitian, Sistematika Penulisan.

� Bab 2 Konsep dan Teori Shading Modelling

Bab ini membahas tentang asal mu asal dari Shading Modelling, lalu teknik teknik pada

Shading Modelling serta Algoritma dan Matematika yang menggunakan Shading Mode-

lling.

� Bab 3 Perangkat Lunak pada Shading Modelling

Pada bab ini adalah pembahasan tahap demi tahap pembuatan suatu objek dengan

menggunakan aplikasi Blender dan 3DMax, yang menggunakan teknik Shading Modelling

di dalam pembuatan suatu objeknya, perangkat lunak yang mendukung dan deskripsi

pada perangkat lunak tersebut.

� Bab 4 Kasus dan Contoh serta Manfaat Shading Modelling

6

1 Pendahuluan

Bab ini berisi kasus kasus dan contoh dari sebuah Shading Modelling yang menggunakan

perangkat lunak Blender dan 3DMax

� Bab 5 Penutup

Bab ini adalah pembahasan atau sebuah kesimpulan dari bab-bab sebelumnya kemudian

ada juga saran saran yang sifatnya penyempurnaan.

7

2 Konsep dan Teori pada Shading

Modelling

Shading itu merupakan kedalaman penggambaran suatu objek model 3D atau langkah-

langkah dengan mengubah tingkat kegelapan suatu object.

Menggambar Shading merupakan suatu proses yang digunakan dalam menggambar

dengan tingkat darkness tertentu pada sebuah kertas dengan memakai media yang lebih

padat atau menampilkan bayangan yang lebih gelap untuk area yang lebih gelap dan

memakai media yang tidak terlalu padat atau menampilkan bayangan yang lebih terang

untuk area yang lebih terang.

Ada berbagai macam teknik shading, misalnya cross hatching dimana garis-garis tegak

lurus dengan jarak satu sama lain (kedekatan) yang berbeda-beda digambar pada pola

grid untuk membentuk bayangan area. Semakin dekat garis-garis tersebut, semakin gelap

area yang muncul. Begitu pula sebaliknya, semakin jauh garis-garis tersebut, semakin

terang area yang muncul.

Pola-pola yang terang (misalnya objek yang memiliki area terang dan area berba-

yang) akan sangat membantu dalam pembuatan ilusi kedalaman pada kertas dan layar

komputer.

2.1 Komputer Gra�s

Pada komputer gra�s, shading mengacu pada proses mengubah warna berdasarkan sudut

terhadap cahaya dan jarak dari cahaya untuk menciptakan efek photorealistic. Shading

dilakukan selama proses penggambaran.

8

2 Konsep dan Teori pada Shading Modelling

Berikut adalah beberapa jenis Modelling :

Facial Modelling

Smoke Modelling

Hair Modelling

Water Modelling

Fractal Modelling

Flare Modelling

Skin Modelling

Light Modelling

Shading Modelling

Muscle Modelling

Curve Modelling

Digital Modelling

Tree or Leaf Modelling

Polygonal Modelling

dll....

itu adalah beberapa teknik modeling yang mungkin saya ketahui, kemungkin masih

banyak lagi teknik modelling modelling lainnya yang belum di ketahui.

2.2 Sudut terhadap Sumber Cahaya

Shading mengubah warna tampilan atau object dalam model 3D berdasarkan sudut dari

sumber cahaya matahari atau sumber cahaya lainnya.

Sumber Cahaya

Ada berbagai jenis cahaya:

� Ambient light � Ambient light menyinari semua objek dalam suatu scene secara

merata, membuat objek menjadi terang tanpa menambahkan bayangan.

9


� Directional light � Directional light menyinari semua objek secara merata dari

suatu arah tertentu. Ia bagaikan suatu area terang dengan ukuran dan jarak yang

tidak terbatas dari scene. Ada bayangan, tetapi itu bukan merupakan distance

fallo�.

� Point light � Point light berasal dari satu titik dan menyebar dalam berbagai

arah.

� Spotlight � Spotlight berasal dari satu titik dan menyebar mengikuti arah kerucut.

� Area light � Area light berasal dari satu bidang datar dan menyinari semua objek

dalam arah tertentu yang berasal dari bidang datar tersebut.

� Volume light � Volume light merupakan suatu ruang tertutup yang menyinari

objek dalam ruang tersebut.

Shading Modelling itu berdasarkan bagaimana sudut suatu sumber cahaya itu men-

capai sebuah objek dalam suatu scene, sumber cahaya tersebut sering kali di gabung-

gabung dalam sebuah scene kemudian menginterpolasikan bagaimana cahaya cahaya

ini di kombinasikan lagi menjadi untuk membuat sebuah object 2D yang di tampilkan

di layar.

2.3 Distance Fall O�

Secara teoritis, dua permukaan paralel disinari jumlah cahaya yang sama dari sumber

cahaya yang jauh, seperti matahari. Walaupun permukaan yang satu jauh, mata kita

melihat permukaan tersebut lebih banyak di ruang yang sama sehingga penyinarannya

tampak sama.

Efek distance fallo� membuat gambar tampak lebih realistis tanpa harus menambahk-

an cahaya tambahan untuk menimbulkan efek yang sama. Distance fallo� dapat dihitung

dalam beberapa cara:

- Tidak ada

10


- Linier � Untuk setiap unit x jarak suatu titik dari sumber cahaya, jumlah cahaya

yang diterima adalah unit x dikurangi bright.

- Kuadratik � Ini menunjukkan bagaimana cahaya kira-kira bekerja di kehidupan nyata.

Suatu titik yang dua kali jauhnya dari sumber cahaya dibandingkan titik lainnya akan

menerima cahaya empat kali lebih sedikit.

- Faktor n � Suatu titik yang jaraknya sebesar unit x dari suatu sumber cahaya akan

menerima cahaya sebesar 1/xn.

- Fungsi matematis lainnya juga dapat digunakan.

2.4 Flat vs Smooth Shading

Flat shading merupakan teknik pencahayaan yang digunakan dalam komputer gra�s

3D. Ia membentuk bayangan setiap polygon dari suatu objek berdasarkan sudut antara

permukaan normal polygon dan arah dari sumber cahaya, warna-warna respective, dan

intensitas sumber cahaya. Ini digunakan dalam pembuatan gambar dengan kecepatan

tinggi dimana menggunakan teknik-teknik shading yang lebih sulit dan secara perhi-

tungan lebih mahal. Akan tetapi, di akhir abad ke-20, kartu gra�s yang terjangkau

menawarkan smooth shading yang dapat digunakan dalam proses penggambaran cepat,

membuat �at shading tidak diperlukan lagi.

Kekurangan dari �at shading adalah ia memberikan tampilan model yang low-polygon.

Terkadang tampilan ini dapat menguntungkan juga, misalnya dalam membuat model

objek berbentuk kotak. Pelukis terkadang menggunakan �at shading untuk melihat po-

lygon dari model padat yang mereka ciptakan. Teknik-teknik pencahayaan dan shading

lanjutan dan lebih realistis meliputi Gourad shading dan Phong shading.

Model Shading

Model shading menentukan bagaimana suatu permukaan objek muncul dalam kondisi

pencahayaan yang berbeda-beda. Beberapa model matematis dapat digunakan untuk

menghitung shading. Setiap model shading memproses relasi dari permukaan normal

11


terhadap sumber cahaya untuk menciptakan efek shading tertentu.

Shading merupakan metode atau teknik dalam rendering (pembentukan gambar yang

mengandung model geometris untuk menghasilkan gambar yang lebih realistis). Pem-

berian bayangan (shading) merupakan proses penentuan warna dari semua pixel yang

menutupi permukaan menggunakan model illuminasi (pencahayaan). Metodenya me-

lliputi: · Penentuan permukaan tampak pada setiap pixel · Perhitungan normal pada

permukaan · Mengevaluasi intensitas cahaya dan warna menggunakan model illuminasi.

Salah satu cara untuk menampilkan objek 3 dimensi agar terlihat nyata adalah dengan

menggunakan shading. Shading adalah cara menampilkan objek 3 dimensi dengan me-

warnai permukaan objek tersebut dengan memperhitungkan efek-efek cahaya. Efek-efek

cahaya yang dimaksud adalah ambient, di�use, dan specular. Metode shading yang digu-

nakan adalah Flat Shading, Gouraud Shading, dan Phong Shading. Untuk Flat Shading,

perhitungan warna dilakukan satu kali karena dalam 1 face tidak terjadi gradasi warna,

untuk Gouraud Shading, pewarnaan vertex dilakukan pada tiap vertex sehingga tampak

gradasi warnanya. Dan untuk Phong Shading, pewarnaan dilakukan pada tiap garis hasil

scanline pada face sehingga gradasi tampak lebih halus. Sebuah objek akan memberik-

an sifat yang berbeda pada saat dikenai cahaya. Ada yang memantulkan, membiaskan

ataupun menyerap cahaya. Selain itu, ada objek yang apabila dikenai cahaya maka ak-

an menimbulkan bayangan. Bayangan timbul disebabkan oleh adanya sumber cahaya.

Di sekitar kita banyak didapati pelbagai sumber cahaya, contohnya : cahaya matahari,

neon, lampu pijar dan lain sebagainya. Jenis cahaya dari pelbagai sumber cahaya sering

diasumsikan dan dimodelkan dengan cahaya titik dan cahaya lingkungan. Dengan dua

jenis cahaya ini memudahkan pembuatan model bayangan dan pantulan.

Dalam model pencahayaan terdapat tiga model (direct lightning) bayangan, yaitu:

Lambert

Menggunakan warna-warna ambient dan di�use untuk menciptakan permukaan matte

tanpa specular highlight. Ia menginterpolasikan normal dari permukaan segitiga yang

berdampingan sehingga shading berubah secara progresif, menciptakan suatu permukaan

12


matte.

Hasilnya adalah suatu objek dengan smooth shading, seperti telur atau bola ping-

pong. Pemantulan, transparansi, refraksi, dan tekstur dapat diterapkan pada objek

yang menggunakan Lambert shader.

Blinn

Menggunakan warna-warna di�use, ambient, dan specular, serta refractive index untuk

menghitung specular highlight. Model shading ini identik dengan model shading Phong,

kecuali bentuk specular highlight-nya mere�eksikan pencahayaan lebih akurat ketika ada

sudut tinggi antara kamera dan cahaya.

Model shading ini berguna untuk tepian yang kasar atau tajam dan untuk mensi-

mulasikan permukaan logam. Specular highlight-nya tampak lebih terang dibandingkan

model Phong. Pemantulan, transparansi, refraksi, dan tekstur dapat diterapkan pada

objek yang menggunakan Blinnshader.

Cook-Torrance

Menggunakan warna-warna di�use, ambient, dan specular, serta refractive index untuk

menghitung specular highlight. Ia membaca orientasi permukaan normal dan mengin-

13


terpolasikannya untuk menciptakan tampilan smooth shading. Ia juga memproses relasi

antara normal, cahaya, dan sudut pandang kamera untuk menciptakan specular highli-

ght.

Model shading ini memproduksi hasil yang berada diantara model shading Blinn dan

Lambert, serta berguna untuk mensimulasikan objek yang lembut dan re�ektif seperti

kulit. Pemantulan, transparansi, refraksi, dan tekstur dapat diterapkan pada objek yang

menggunakan Cook-Torrance shader.

Karena model shading ini lebih kompleks untuk dihitung, ia memakan waktu lebih

lama dalam pelukisan daripada model shading lainnya.

Strauss

Hanya menggunakan warna-warna di�use untuk mensimulasikan suatu permukaan lo-

gam. Surface's specular dikaitkan dengan parameter smoothness dan �metalness� yang

mengontrol warna-warna di�use berdasarkan specular ratio seperti pemantulan dan hi-

ghlight.

Pemantulan, transparansi, refraksi, dan tekstur dapat diterapkan pada objek yang

menggunakan Strauss shader.

14


Anisotropic

Terkadang disebut juga ward. Model shading ini mensimulasikan permukaan glossy de-

ngan menggunakan warna-warna ambient, di�use, dan glossy. Untuk menciptakan efek

�digosok� seperti aluminium yang diamplas, dapat menggunakan orientasi specular color

berdasarkan orientasi permukaan objek. Specular dihitung menggunakan koordinat UV.

Pemantulan, transparansi, refraksi, dan tekstur dapat diterapkan pada objek yang

menggunakan anisotropic shader.

Constant

Hanya menggunakan warna-warna di�use. Ia mengabaikan orientasi permukaan normal.

Semua permukaan segitiga objek dianggap memiliki orientasi yang sama dan memiliki

jarak yang sama dari cahaya.

Ia menghasilkan suatu objek yang permukaannya tidak ada shading, tampak seperti

suatu potongan kertas. Ini berguna jika kita ingin menambahkan static blur pada suatu

objek sehingga tidak ada cahaya specular atau ambient. Ia juga mendukung tekstur

sebab tidak ada atribut yang mengganggu de�nisi tekstur.

Model shading Blinn�Phong (disebut juga model pemantulan Blinn�Phong atau

model pemantulan Phong termodi�kasi) merupakan suatu modi�kasi dari model peman-

15


tulan Phong yang dikembangkan oleh Jim Blinn.

Blinn-Phong merupakan model shading default yang digunakan di OpenGL dan Di-

rect3D �xed-function pipeline (sebelum Direct 3D 10 dan OpenGL 3.1), serta digunakan

pada setiap vertex selagi ia melewati pipa gra�s, nilai piksel antara diantara vertice di-

interpolasikan oleh Gouraud shading by default, daripada menggunakan Phong shading

yang lebih mahal.

Dalam Phong shading, secara kontinu harus menghitung ulang produk skalar diantara

viewer (V) dan sinar dari sumber cahaya (L) re�ected (R) pada suatu permukaan.

Jika kita menghitung halfway vector antara vector viewer dan sumber cahaya,

Kita dapat mengganti dengan dimana adalah permukaan normal yang telah dinorma-

lisasikan. Pada persamaan di atas, dan adalah vector yang telah dinormalisasikan, dan

adalah solusi terhadap persamaan dimana adalah matriks Householder yang mere�eksik-

an suatu titik di hyperplane yang memiliki origin dan memiliki normal.

Produk dot ini merepresentasikan cosinus dari suatu sudut yang merupakan setengah

dari sudut yang direpresentasikan oleh produk dot Phong jika V, L, N, dan R semuanya

berada di bidang datar yang sama. Relasi antara sudut-sudut tersebut diperkirakan

benar jika vektor-vektor tidak berada di bidang datar yang sama, terutama ketika sudut-

sudutnya kecil. Oleh karena itu, sudut antara N dan H terkadang disebut halfway angle.

Dengan pertimbangan bahwa sudut antara halfway vector dan permukaan normal ke-

mungkinan lebih kecil daripada sudut antara R dan V yang digunakan dalam model

Phong (kecuali permukaan ditampilkan dari sudut yang sangat curam atau bersudut be-

sar) dan karena Phong menggunakan eksponen ditetapkan seperti yang lebih mendekati

expression sebelumnya.

Untuk permukaan front-lit (pemantulan specular pada permukaan berhadapan dengan

viewer), akan menghasilkan specular highlight yang sangat dekat kecocokannya dengan

pemantulan Phong. Namun demikian, di saat pemantulan Phong selalu bulat untuk

permukaan datar, pemantulan Blinn-Phong menjadi elips ketika permukaan dilihat dari

sudut yang curam. Ini dapat dibandingkan terhadap kasus dimana matahari dipantulkan

di permukaan laut yang dekat dengan horizon atau ketika lampu lalu lintas yang sangat

16


jauh dipantulkan di trotoar yang basah dimana pantulannya akan selalu tersebar lebih

vertikal dari pada horizontal.

Walaupun model Blinn-Phong menyerupai model Phong, ia menghasilkan model yang

lebih akurat secara empiris dari fungsi bidirectional re�ectance distribution. (lihat: Expe-

rimental Validation of Analytical BRDF Models, Siggraph 2004).

Dalam banyak kasus, model pelukisan ini kurang e�sien dibandingkan Phong shading

karena ada perhitungan kuadrat dan akar. Jika model Phong original hanya memer-

lukan pemantulan vektor yang simple, bentuk modi�kasi ini memerlukan lebih banyak

perhitungan. Namun demikian, karena banyak CPU dan GPU sudah memiliki fungsi

kuadrat dan akar yang lebih akurat (sebagai �tur standar), serta instruksi lain yang da-

pat mempercepat proses pelukisan, masalah waktu sudah tidak terlalu dipermasalahkan

lagi.

Model Blinn-Phong akan lebih cepat digunakan dalam kasus dimana viewer dan cahaya

tidak memiliki keterbatasan. Ini adalah contoh kasus untuk directional light. Dalam

kasus ini, half-angle vector bebas berada di posisi dan permukaan apapun. Vektor dapat

dihitung satu kali untuk setiap cahaya, kemudian digunakan untuk keseluruhan frame

17


atau ketika cahaya dan sudut pandang relatif tetap berada di posisi yang sama. Hal

ini tidak berlaku bagi vektor cahaya dipantulkan pada model Phong dimana ia vektor

bergantung pada rata tidaknya permukaan dan harus dihitung ulang untuk setiap piksel

gambar (atau untuk setiap vertex model dalam kasus pencahayaan vertex).

Pada kasus dimana cahaya terbatas, misalnya ketika menggunakan point light, model

Phong original akan lebih cepat digunakan.

Sampel di bawah ini dalam High Level Shader Language merupakan suatu metode pe-

nentuan cahaya di�use dan specular dari suatu point light. Struktur cahaya, posisi dalam

ruang pada suatu permukaan, tampilan arah vektor dan permukaan normal merupakan

faktor penentu.

18

3 APLIKASI YANG MENDUKUNG

SHADING MODELLING

Model 3D adalah salah satu blok bangunan penting dari komputer gra�s 3D. Tanpa

mereka tidak akan ada komputer animasi-tidak ada Toy Story, tidak ada Wall-E,

tidak ada ogre hijau besar. Tidak akan ada game 3D, yang berarti kita tidak pernah

untuk mengeksplorasi Hyrule di Ocarina of Time, dan Master Chief tidak pernah

pada Halo. Tidak akan ada �lm Transformers (setidaknya cara kita tahu mereka

hari ini), dan iklan mobil tidak mungkin melihat hal seperti ini satu. Setiap objek,

karakter, dan lingkungan dalam setiap �lm animasi komputer atau video game 3D

terdiri dari model 3D. Jadi ya, mereka cukup penting dalam dunia CG.

3.1 Apa itu Model 3D?

Model 3D adalah perwakilan dari setiap objek tiga dimensi (nyata atau bayangan) dalam

lingkungan perangkat lunak 3D. Tidak seperti gambar 2D, model 3D dapat dilihat di

suite perangkat lunak khusus dari sudut manapun, dan dapat ditingkatkan, diputar,

atau secara bebas dimodi�kasi. Proses menciptakan dan membentuk model 3D dikenal

sebagai pemodelan 3d.

3.2 Jenis Model 3D

Ada dua jenis utama dari model 3D yang digunakan dalam �lm & industri game, per-

bedaan yang paling jelas berada di jalan mereka diciptakan dan dimanipulasi (ada per-

19

3 APLIKASI YANG MENDUKUNG SHADING MODELLING

bedaan dalam matematika yang mendasari juga, tapi itu kurang penting sampai akhir

-pengguna).

3.3 NURBS Surface

NURBS Surface: A Non-seragam rasional B-spline, atau NURBS Surface adalah model

permukaan halus yang diciptakan melalui penggunaan kurva Bezier (seperti versi 3D dari

alat pena MS Paint). Untuk membentuk permukaan NURBS, artis menarik dua atau

lebih kurva dalam ruang 3D, yang dapat dimanipulasi dengan menggerakkan menanga-

ni disebut kontrol vektor (CV) sepanjang sumbu x, y, atau z Aplikasi perangkat lunak

interpolates ruang antara kurva dan menciptakan mesh halus antara mereka. NURBS

Surface memiliki tingkat tertinggi presisi matematis, dan karena itu paling sering digu-

nakan dalam pemodelan untuk rekayasa dan desain otomotif.

Polygonal Model

Polygonal Model: model Polygonal atau "(Meshes)/jerat" mereka sering disebut, adalah

bentuk paling umum dari model 3D ditemukan dalam animasi, �lm, dan industri game,

dan mereka akan menjadi jenis yang kita akan berfokus pada untuk sisa artikel.

Model Polygonal sangat mirip dengan bentuk geometris Anda mungkin pelajari di

sekolah menengah. Sama seperti sebuah kubus geometris dasar, model poligonal 3D

terdiri dari wajah, tepi, dan simpul.

Bahkan, model 3D yang paling kompleks mulai sebagai bentuk geometris sederhana,

seperti kubus, bola, atau silinder. Bentuk-bentuk 3D dasar disebut primitif objek. Pri-

mitif yang kemudian dapat dimodelkan, berbentuk, dan dimanipulasi menjadi apa pun

objek artis sedang mencoba untuk membuat (sebanyak yang kita ingin masuk ke detail,

kita akan membahas proses pemodelan 3D dalam sebuah artikel terpisah).

Komponen dari model poligonal:

Faces: Karakteristik nyata dari model poligonal adalah bahwa (tidak seperti NURBS

Surface) adalah jerat poligonal segi, yang berarti permukaan model 3D terdiri dari ra-

20


tusan atau ribuan wajah geometris. Pada pemodelan baik, poligons baik persegi empat

(quad-norma dalam karakter / model organik) atau tiga sisi (tris-lebih sering digunakan

dalam pemodelan game). Pemodel baik berusaha untuk e�siensi dan organisasi, mencoba

untuk tetap dianggap poligon serendah mungkin untuk bentuk yang diinginkan.

Jumlah poligon dalam mesh, disebut-poli-count, sementara kepadatan poligon disebut

resolusi. Model 3D terbaik memiliki resolusi tinggi lebih detil adalah dibutuhkan-seperti

tangan karakter atau wajah, dan resolusi rendah di daerah rinci rendah mesh. Biasanya,

semakin tinggi resolusi keseluruhan model, halus itu akan muncul dalam render akhir.

Jerat resolusi yang lebih rendah terlihat berbentuk kotak (ingat 64 Mario?).

Edge: Edge adalah setiap titik pada permukaan model 3D di mana dua wajah poligonal

bertemu.

vertices/Simpul: Titik perpotongan antara tiga atau lebih ujung disebut verteks (gb.

simpul). Manipulasi simpul pada x, y, dan z-sumbu (sayang disebut sebagai "mendorong

dan menarik verts") adalah teknik yang paling umum untuk membentuk mesh poligonal

menjadi bentuk akhir itu dalam paket pemodelan tradisional seperti Maya, 3ds Max, dll .

(Teknik sangat, sangat berbeda dalam aplikasi mematung seperti ZBrush atau Mudbox.)

Ada satu komponen yang lebih dari model 3D yang perlu ditangani:

Tekstur dan Shaders:

Tanpa tekstur dan shader, model 3D tidak akan terlihat menarik. Bahkan, Anda ti-

dak akan dapat melihatnya sama sekali. Meskipun tekstur dan shader tidak ada yang

melakukan dengan bentuk keseluruhan model 3D, mereka memiliki segala sesuatu yang

berkaitan dengan tampilan visual itu.

Shaders:

shader adalah satu set instruksi diterapkan pada model 3D yang memungkinkan kom-

puter tahu bagaimana harus ditampilkan. Meskipun jaringan shading dapat dikodekan

secara manual, paket perangkat lunak yang paling 3D memiliki alat yang memungkinkan

seniman untuk men-tweak parameter shader dengan sangat mudah. Menggunakan alat

21


ini, seniman dapat mengendalikan cara permukaan model berinteraksi dengan cahaya,

termasuk opacity, re�ekti�tas, sorot specular (kilau), dan puluhan lainnya.

Tekstur:

Tekstur juga berkontribusi besar terhadap tampilan visual model. Textures dua �le

gambar dimensi yang dapat dipetakan ke permukaan 3D model melalui proses yang

dikenal sebagai pemetaan tekstur. Textures dapat berkisar dari yang sederhana dalam

kompleksitas tekstur warna datar hingga detail permukaan benar-benar realistis.

Texturing dan shading merupakan aspek penting dari pipa gra�s komputer, dan men-

jadi pandai menulis shader-jaringan atau mengembangkan peta tekstur adalah khusus

di dalamnya benar sendiri. Tekstur dan shader seniman hanya sebagai instrumen dalam

keseluruhan tampilan �lm atau gambar sebagai pemodel atau animator.

3.4 PENGENALAN BLENDER DAN 3DMAX

Blender 3D yang merupakan software gratis dan open source ini merupakan open source

3D paling populer di dunia. Fitur Blender 3D tidak kalah dengan software 3D berharga

mahal seperti 3D studio max, maya maupun XSI. Dengan Blender 3D anda bisa membuat

objek 3D animasi, media 3D interaktif, model dan bentuk 3D profesional, membuat objek

game dan masih banyak lagi kreasi 3D lainnya. Blender 3D memberikan �tur � �tur

utama sebagai berikut :

1. interface yang user friendly dan tertata rapi.

2. tool untuk membuat objek 3D yang lengkap meliputi modeling, UV mapping,

texturing, rigging, skinning, animasi, particle dan simulasi lainnya, scripting, rendering,

compositing, post production dan game creation.

3. Cross Platform, dengan uniform GUI dan mendukung semua platform. Blender 3D

bisa anda gunakan untuk semua versi windows, Linux, OS X, FreeBSD, Irix, Sun dan

sistem operasi yang lainnya.

4. Kualitas arsitektur 3D yang berkualitas tinggi dan bisa dikerjakan dengan lebih

22


cepat dan e�sien.

5. Dukungan yang aktif melalui forum dan komunitas

6. File Berukuran kecil.Blender adalah perangkat lunak untuk gra�s 3 dimensi yang

gratis dan populer di kalangan desainer.

(Perangkat lunak adalah istilah umum untuk data yang diformat dan disimpan secara

digital, termasuk program komputer, dokumentasinya, dan berbagai informasi yang bisa

dibaca dan ditulis oleh komputer. Dengan kata lain, bagiansistem komputer yang tidak

berwujud. Istilah ini menonjolkan perbedaan dengan perangkat keras computer).

gra�s 3 dimensi (3 dimensi atau biasa disingkat 3D atau disebut ruang, adalah bentuk

dari benda yang memilik ipanjang, lebar, dan tinggi. Istilah ini biasanya digunakan

dalam bidang seni, animasi, komputer dan matematika. Sistem koordinat Kartesian 3

dimensi: sumbu X, Y, dan Z)

Blender dapat digunakan untuk membuat animasi 3 dimensi.

(Animasi, atau lebih akrab disebut dengan �lm animasi, adalah �lm yang merupakan

hasil dari pengolahan gambar tangan sehingga menjadi gambar yang bergerak. Pada awal

penemuannya, �lm animasi dibuat dari berlembar-lembar kertas gambar yang kemudi-

an di-"putar" sehingga muncul efek gambar bergerak. Dengan bantuan komputer dan

gra�ka komputer, pembuatan �lm animasi menjadi sangat mudah dan cepat. Bahkan

akhir-akhir ini lebih banyak bermunculan �lm animasi 3 dimensi daripada �lm animasi

2 dimensi.)

Software pengembangan animasi dimensi tiga merupakan software yang banyak digu-

nakan oleh para praktisi dalam bisnis periklanan. Software ini banyak ragamnya, sesuai

dengan keterserdiaan fasiltas yang disediakan untuk memudahkan pengguna. Discreet

3DS Max merupakan software dimensi tiga yang dapat membuat objek dimensi tiga tam-

pak realistis. Keunggulan yang dimiliki adalah kemampuannya dalam menggabungkan

objek image, vektor dan tiga dimensi, serta langsung dapat menganimasikan objek ter-

sebut. Animasi dimensi tiga dapat diintegrasikan pada halaman multimedia dan bisa

berdiri sendiri sebagai sebuah movie.

Kemajuan dunia gra�k khususnya animasi 3d telah berkembang dengan sangat pesat.

23


Telah banyak kemudahan-kemudahan dan feature-feature baru yang dikeluarkan oleh pi-

hak vendor dalam upaya untuk semakin memikat konsumen/user dengan produk mereka.

Ini tentunya menjadi nilai tambah bagi para konsumen dalam mengekplorasi ide kreati-

�tas dalam berkarya. Hal ini tentunya harus menjadi motivasi bagi siswa selaku insan

yang bergelut dalam bidang multimedia untuk lebih serius dan tekun dalam mempelajari

penggunaan software animasi 3d multimedia ini.

Buku panduan ini disusun dari berbagai macam sumber untuk mempermudah sis-

wa dalam mempelajari dan mengaplikasikan konsep animasi dan pemodelan 3D dengan

menggunakan Software 3ds max. Bahasan dalam buku panduan ini mencakup dasar-

dasar modeling dan animasi 3 dimensi yang sederhana sebagai dasar bagi siswa untuk

dapat melatih diri dalam mengeksplorasi ide dan kreati�tas mereka

3.4.1 SEJARAH BLENDER DAN 3DMAX

Pada tahun 1988 Ton Roosendaal mendanai perusahaan yang bergerak dibidang animasi

yang dinamakan NeoGeo. NeoGeo adalah berkembang pesat sehingga menjadi perusa-

haan animasi terbesar di Belanda dan salah satu perusahaan animasi terdepan di Eropa.

Ton Roosendaal selain bertanggung jawab sebagai art director juga bertanggung jawab

atas pengembangan software internal.

Pada tahun 1995 muncullah sebuah software yang pada akhirnya dinamakan Blender.

Setelah diamati ternyata Blender memiliki potensi untuk digunakan oleh artis �artis

diluar NeoGeo. Lalu pada tahun 1998 Ton mendirikan perusahaan yang bernama Not a

Number (NaN) Untuk mengembangkan dan memasarkan Blender lebih jauh. Cita � cita

NaN adalah untuk menciptakan sebuah software animasi 3D yang padat, cross platform

yang gratis dan dapat digunakan oleh masyarakat computer yang umum.

Sayangnya ambisi NaN tidak sesuai dengan kenyataan pasar saat itu. Tahun 2001 NaN

dibentuk ulang menjadi perusahaan yang lebih kecil NaN lalu meluncurkan software ko-

mersial pertamanya, Blender Publisher. Sasaran pasar software ini adalah untuk web 3D

interaktif. Angka penjualan yang rendah dan iklim ekonomi yang tidak menguntungkan

saat itu mengakibatkan NaN ditutup. Punutupan ini termasuk penghentian terhadap

24


pengembangan Blender.

Karena tidak ingin Blender hilang ditelan waktu begitu saja, Ton Roosendaal mendi-

rikan organisasi non pro�t yang bernama Blender Foundation. Tujuan utama Blender

Foundation adalah tersu mempromosikan dan mengembangkan Blender sebagai proyek

open source. Pada tahun 2002 Blender dirilis ulang dibawah syarat � syarat GNU General

Public License..

Produk asli 3D Studio diciptakan untuk platform DOS oleh Grup Yost dan diterbitkan

oleh Autodesk. Setelah 3D Studio DOS Release 4, produk tersebut ditulis ulang untuk

platform Windows NT, dan berganti nama menjadi "3D Studio MAX." Versi ini juga

awalnya diciptakan oleh Grup Yost. Album ini dirilis oleh Kinetix, yang pada saat itu

divisi Autodesk media dan hiburan. Autodesk membeli produk ini di tanda rilis kedua

versi 3D Studio MAX dan pengembangan diinternalisasi seluruhnya selama dua rilis

berikutnya. Kemudian, nama produk diubah menjadi "3ds max" (semua huruf kecil)

untuk lebih sesuai dengan konvensi penamaan Discreet perusahaan, sebuah perangkat

lunak berbasis di Montreal yang telah dibeli Autodesk. Pada rilis 8, produk tersebut lagi

dicap dengan logo Autodesk, dan namanya kembali diubah menjadi "3ds Max" (atas dan

huruf kecil). Pada rilis 2009, nama produk diubah menjadi "Autodesk 3ds Max".

3.4.2 FITUR-FITUR BLENDER DAN 3DMAX

Blender memiliki �tur sama kuat mengatur dalam lingkup dan kedalaman ke ujung lain

tinggi 3D software seperti Softimage | XSI, Cinema 4D, 3ds Max dan Maya.

Perangkat lunak ini berisi �tur yang merupakan ciri khas dari model perangkat lunak

high-end. Ini adalah Open Source yang paling populer gra�s 3D aplikasi yang tersedia,

dan merupakan salah satu yang paling didownload dengan lebih dari 200.000 download

dari rilis masing-masing.

Fitur termasuk:

� Model: Obyek 3D tipe, termasuk jerat poligon, permukaan NURBS, Bezier dan

kurva B-spline; multiresolusi patung kemampuan; Modi�er stack deformers; model Mesh;

Python Scripting � Rigging: Skeleton kode ciptaan; Skinning; lapisan Bone; B-splines

25


interpolated tulang

� Animasi: animasi editor non-linear; Vertex framing kunci untuk morphing, animasi

Karakter berpose editor; deformers animasi, pemutaran Audio; sistem kendala animasi

� Rendering: raytracer inbuilt; oversampling, blor gerak, efek pasca produksi, ladang,

non-square pixel, lapisan Render dan melewati; Render baking ke peta UV, Efek terma-

suk halo, suar lensa, kabut, vektor motion-blur proses pasca- , dan proses pasca-defocus;

Ekspor naskah untuk penyaji eksternal

� UV unwrapping: Laurent dan metode Berdasarkan Sudut unwrapping; unwreapping

berdasarkan jahitan; fallo� proporsional mengedit peta UV � Shading: membaur dan

shader specular; Node editor; hamburan Bawah, shading Tangent; peta Re�eksi

� Fisika dan Partikel: sistem Partikel dapat dilampirkan ke mesh objek; simulator

Fluida; solver Realtime tubuh lembut

� Imaging dan Komposisi: multilayer OpenEXR dukungan; �lter node komposit, kon-

verter, warna dan operator vektor; 8 mendukung prosesor; sequencer realtime dekat;

Bentuk gelombang dan U / V menyebar plits

� Realtime 3D/Game Penciptaan: editor gra�s logika; Bullet Fisika dukungan Perpus-

takaan; jenis Shape: polyhedron Convex, kotak, bola, kerucut, silinder, kapsul, majemuk,

dan mesh segitiga statis dengan mode auto penonaktifan; tabrakan Diskrit; Dukungan

untuk kendaraan dinamika; Mendukung semua modus pencahayaan OpenGL; Python

scripting; Audio

� Lintas Platfrom dengan GUI OpenGL seragam pada semua Platfrom ,siap untuk

digunakan untuk semua versi windows (98, NT, 2000, XP), Linux,OS X , FreeBSD, Irix,

SUN dan berbagai Sistem Oprasi lainnya

� Kualitas tinggi arsitektur 3D yeng memungkinkan penciptaan cepat dan e�siens .

�Lebih dari 200.000 download (pengguna) dari seluruh dunia � Diekseskusi berukuran

kecil, dan distribusi rendah

Area kerja 3DS max

26


1. Menu, berisi berbagai macam perintah dan fasilitas untuk memodi�kasi model atau

animasi yang kita buat. Prinsipnya hampir sama dengan menu-menu yang ada pada

software pada umumnya.

2. Tool Reactor, berisi tool-tool yang dapat digunakan untuk memasukan objek men-

jadi koleksi reactor. Atau dengan cara lain juga kita dapat lakukan dengan menekan

Create > Helpers > reactor

3. Command Panel, berisi perintah- perintah atau parameter-parameter yang berka-

itan dengan objek yang kita buat. Misalnya untuk menentukan banyaknya segmen yang

ada dalam suatu objek, density, massa, efek gravitasi, dan banyak lagi yang lainnya.

Dalam buku panduan ini, untuk memodi�kasi atau menampilkan Command Panel yang

berada di bawah biasa disebut rollout. Jadi nanti kita tidak lagi bingung dengan istilah

rollout.

4. Viewport, merupakan area atau layar tempat kita mengerjakan animasi. Terdapat

enam sudut pandang dalam animasi tiga dimensi, yaitu atas, bawah, kiri, kanan, depan

dan belakang. Berdasarkan sudut pandang tersebut, dalam 3ds max terdapat 8 sudut

27


pandang viewport, yaitu top, bottom, left, right, front, back, perspectift dan user. Vie-

wport yang aktif ditunjukkan dengan warna kuning di pinggir viewport tersebut. Berikut

adalah gambar tampilan viewport dalam 3ds max.

5. Main toolbar, dalam 3ds max terdapat tool yang dapat digunakan untuk berbagai

keperluan dalam memanipulasi objek yang kita buat. Terdapat beberapa main toolbar

standar seperti tampak pada gambar di bawah ini :

3.4.3 Fitur-�tur 3DMAX :

a. Undo berfungsi sebagai history pallete atau untukl kembali ke perintah sebelumnya. b.

Redo merupakan kebalikan dari undo c. Select and link berfungsi untuk menghubungk-

an satu objek dengan objek yang lain sehingga ada sutu ikatan antara objek tersebut.

d. Unlink selection merupakan kebalikan dari link yaitu untuk memutuskan ikatan atau

hubungan tersebut. e. Bind to space warp merupakan fasilitas yang digunakan untuk

menghubungkan suatu objek dengan efek tertentu, misalnya kita akan menghubungkan

objek pale dengan efek air (Water). f. Selection �lter merupakan fasilitas yang dapat

digunakan untuk menyaring objek apa yang akan dipilih. g. Select object digukanan

untuk memilih atau menyeleksi objek. h. Select by name digunakan untuk memilih

objek berdasarkan nama object tersebut. i. Select and move digunakan untuk memilih

dan memindahkan posisi objek. j. Select and rotate digunakan untuk memilih dan me-

mutarkan objek yang kita pilih tersebut. k. Select and scale digunakan untuk memilih

dan mengubah ukuran objek l. Use center �yout digunakan untuk menentukan coordi-

nate system yang akan mempengaruhi proses transformasi. m. Mirror digunakan untuk

menggandakan atau mencerminkan objek n. Layer manager digunakan untuk mengatur

layer o. Curve editor digunakan untuk mengatur kurva dari objek yang kita buat p.

Material editor merupakan fasilitas untuk memberi material atau teksture pada objek

yang kita buat q. Render scene dialog digunkan untuk merender animasi atau model

pada scene terpilih.

Time Slider dan tool-tool untuk navigasi

Selain terdapat main tool yang dapat mambantu kerja kita dalam viewport terdapat

28


juga beberapa bagian lain yang terdapat dalam scene 3ds max yang perlu kita ketahui,

yaitu :

� Time Slider

Prinsipnya sama dengan Timeline yang berada pada software pembuat animasi yang lain,

yaitu untuk mengatur posisi objek dalam selang waktu tertentu yang ditunjukkan oleh

keyframe. Bisa juga kita fahami fungsinya untuk melakukan perubahan animasi pada

suatu objek.

3.5 Kelebihan Blender dan 3DMAX

Blender adalah salah satu software open source yang digunakan untuk membuat konten

multimedia khusunya 3Dimensi, ada kelemahan dan beberapa kelebihan yang dimiliki

Blender dibandingkan software sejenis. Berikut kelebihannya :

� Open Source

Blender merupakan salah satu software open source, dimana kita bisa bebas memodi�kasi

source codenya untuk keperluan pribadi maupun komersial, asal tidak melanggar GNU

General Public License yang digunakan Blender.

� Multi Platform

Karena sifatnya yang open source, Blender tersedia untuk berbagai macam operasi sistem

seperti Linux, Mac dan Windows. Sehingga �le yang dibuat menggunakan Blender versi

Linux tak akan berubah ketika dibuka di Blender versi Mac maupun Windows.

� Update

Dengan status yang Open Source, Blender bisa dikembangkan oleh siapapun. Sehingga

update software ini jauh lebih cepat dibandingkan software sejenis lainnya. Bahkan dalam

hitungan jam, terkadang software ini sudah ada update annya. Update an tersebut tak

tersedia di situs resmi blender.org melainkan di graphicall.org

29


� Free

Blender merupakan sebuah software yang Gratis Blender gratis bukan karena tidak la-

ku, melainkan karena luar biasanya �tur yang mungkin tak dapat dibeli dengan uang,

selain itu dengan digratiskannya software ini, siapapun bisa berpartisipasi dalam meng-

embangkannya untuk menjadi lebih baik. Gratisnya Blender mendunia bukan seperti

3DMAX/ Lainnya yang di Indonesia Gratis membajak :p. Tak perlu membayar untuk

mendapatkan cap LEGAL. Karena Blender GRATIS dan LEGAL

� Lengkap

Blender memiliki �tur yang lebih lengkap dari software 3D lainnya. Coba cari software

3D selain Blender yang di dalamnya tersedia �tur Video editing, Game Engine, Node

Compositing, Sculpting. Bukan plugin lho ya, tapi sudah include atau di bundling seperti

Blender.

� Ringan

Blender relatif ringan jika dibandingkan software sejenis. Hal ini terbuti dengan sistem

minimal untuk menjalankan Blender. Hanya dengan RAM 512 dan prosesor Pentium

4 / sepantaran dan VGA on board, Blender sudah dapat berjalan dengan baik namun

tidak bisa digunakan secara maksimal. Misal untuk membuat highpolly akan sedikit

lebih lambat.

� Komunitas Terbuka

Tidak perlu membayar untuk bergabung dengan komunitas Blender yang sudah tersebar

di dunia. Dari yang newbie sampai yang sudah advance terbuka untuk menerima masuk-

an dari siapapun, selain itu mereka juga saling berbagi tutorial dan �le secara terbuka.

Salah satu contoh nyatanya adalah OPEN MOVIE garapan Blender Institute Tampilan

Awal Pada Blender.

MAXScript adalah built-in bahasa scripting yang dapat digunakan untuk mengoto-

matisasi tugas yang berulang, menggabungkan fungsi yang ada dengan cara baru,

30


mengembangkan alat baru dan user interface, dan banyak lagi. Modul plugin dapat

dibuat sepenuhnya dalam MAXScript.

� Karakter Studio

Karakter Studio adalah sebuah plugin yang sejak versi 4 Max sekarang terintegrasi dalam

3D Studio Max, membantu pengguna untuk menghidupkan karakter virtual. Sistem

ini bekerja dengan menggunakan rig karakter atau "Biped" kerangka pengaturan yang

memiliki saham yang dapat dimodi�kasi dan disesuaikan dengan jerat karakter bugar

dan kebutuhan animasi. Alat ini juga termasuk alat editing yang kuat untuk IK /

FK switching, Pose manipulasi, Layers dan work�ow keyframing, dan berbagi data di

seluruh animasi kerangka Biped berbeda. Ini "Biped" objek memiliki �tur berguna

lainnya yang membantu mempercepat produksi siklus berjalan dan jalur gerakan, serta

gerakan sekunder.

� Adegan Explorer

Adegan Explorer, sebuah tool yang menyediakan tampilan hierarkis adegan data dan

analisis, memfasilitasi bekerja dengan adegan yang lebih kompleks. Explorer adegan

memiliki kemampuan untuk menyortir, menyaring, dan pencarian adegan oleh setiap

jenis objek atau properti (termasuk metadata). Ditambahkan dalam 3ds Max 2008, itu

adalah komponen pertama untuk memfasilitasi. Kode dikelola NET dalam 3ds Max luar

MAXScript.

DWG Impor 3ds Max mendukung impor dan menghubungkan �le DWG. Peningkatan

manajemen memori dalam 3ds Max 2008 memungkinkan adegan yang lebih besar harus

diimpor dengan beberapa objek.

3.6 Tekstur Penugasan / Edit

3ds Max menawarkan operasi untuk tekstur kreatif dan pemetaan planar, termasuk ubin,

mirroring, decals, sudut, memutar, blur, UV peregangan, dan relaksasi; Hapus Distorsi;

Pertahankan UV, dan ekspor Template gambar UV. Alur kerja tekstur mencakup ke-

mampuan untuk menggabungkan yang tidak terbatas jumlah tekstur, browser bahan /

31


peta dengan dukungan untuk drag-and-drop tugas, dan hirarki dengan thumbnail. Fitur

alur kerja UV termasuk pemetaan Pelt, yang mende�nisikan lapisan adat dan memung-

kinkan pengguna untuk terungkap Uvs menurut orang-orang lapisan; copy / paste bahan,

peta dan warna, dan akses ke jenis pemetaan cepat (kotak, silinder, bola).

� Umum keyframing

Dua keying mode - set kunci dan kunci otomatis - menawarkan dukungan untuk work�ow

keyframing berbeda. Cepat dan kontrol intuitif untuk keyframing - termasuk potong,

salin, dan paste - membiarkan pengguna membuat animasi dengan mudah. Lintasan

Animasi dapat dilihat dan diedit langsung di viewport.

� Dibatasi Animasi

Objek dapat animasi sepanjang kurva dengan kontrol untuk penyelarasan, perbankan,

kecepatan, kelancaran, dan perulangan, dan sepanjang permukaan dengan kontrol untuk

penyelarasan. Berat jalur yang dikendalikan animasi antara kurva ganda, dan meng-

hidupkan berat. Objek dapat dibatasi untuk menghidupkan dengan obyek lain dengan

berbagai cara - termasuk melihat, orientasi dalam ruang koordinat yang berbeda, dan

menghubungkan di berbagai titik dalam waktu. Kendala ini juga mendukung animasi

pembobotan antara lebih dari satu sasaran. Semua animasi dibatasi dihasilkan dapat

jatuh ke keyframes standar untuk pengeditan lebih lanjut.

Skinning

Entah Kulit atau pengubah Physique dapat digunakan untuk mencapai kontrol tepat

deformasi tulang, sehingga karakter deformasi lancar sebagai sendi yang bergerak, bahkan

di daerah yang paling menantang, seperti bahu. Kulit deformasi dapat dikendalikan

dengan menggunakan beban puncak langsung, volume simpul dide�nisikan oleh amplop,

atau keduanya.

Kemampuan seperti tabel berat, bobot paintable, dan tabungan dan pemuatan bobot

menawarkan mudah mengedit dan kedekatan berbasis transfer antara model, menyedi-

akan akurasi dan �eksibilitas yang dibutuhkan untuk karakter rumit.

32


Opsi mengikat kaku menguliti berguna untuk menghidupkan rendah poligon model

atau sebagai alat diagnostik untuk animasi kerangka biasa. Pengubah tambahan, seperti

Kulit Bungkus dan Kulit Morph, dapat digunakan untuk menggerakkan jerat dengan

jerat lainnya dan membuat penyesuaian bobot yang ditargetkan di daerah sulit.

Kerangka dan Invers Kinematika(IK)

Karakter bisa dicurangi dengan kerangka kustom menggunakan 3ds Max tulang, peme-

cah IK, dan alat rigging didukung oleh Data Motion Capture. Alat animasi Semua -

termasuk ekspresi, script, daftar controller, dan kabel - dapat digunakan bersama de-

ngan satu set utilitas khusus untuk tulang untuk membangun rig struktur apapun dan

dengan kontrol kustom, sehingga animator hanya melihat UI yang diperlukan untuk

mendapatkan karakter mereka animasi . Empat plug-in kapal pemecah IK dengan 3ds

Max: sejarah-independen solver, sejarah tergantung solver, pemecah anggota tubuh, dan

spline IK solver. Ini pemecah kuat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membuat

animasi berkualitas tinggi karakter. Pemecah sejarah-independen memberikan campuran

halus antara animasi IK dan FK dan menggunakan sudut lebih suka memberi animator

kontrol lebih besar atas posisi tulang yang terkena.

Pemecah sejarah yang bergantung bisa menyelesaikan dalam batas bersama dan digu-

nakan untuk mesin seperti animasi. Ekstremitas IK adalah pemecah dua-tulang ringan,

dioptimalkan untuk real-time interaktivitas, ideal untuk bekerja dengan karakter lengan

atau kaki. Spline IK solver menyediakan sistem animasi yang �eksibel dengan node yang

dapat dipindahkan di mana saja dalam ruang 3D. Hal ini memungkinkan untuk animasi

e�sien rantai tulang, seperti tulang belakang karakter atau ekor, dan termasuk mudah

digunakan twist dan kontrol roll.

Integrated Cloth Solver

Selain pengubah kain reaktor, 3ds Max software memiliki mesin kain-simulasi terpadu

yang memungkinkan pengguna untuk mengubah hampir semua objek 3D ke pakaian,

pakaian atau membangun dari awal. Tabrakan pemecahan cepat dan akurat bahkan

33


dalam simulasi yang kompleks. (Image.3ds max.jpg)

Simulasi Lokal memungkinkan seniman menggantungkan kain secara real time untuk

mendirikan negara pakaian awal sebelum pengaturan kunci animasi.

Kain simulasi dapat digunakan bersama dengan lainnya 3ds Max kekuatan dinamis,

seperti Space Warps. Beberapa sistem kain independen dapat animasi dengan obyek

mereka sendiri dan kekuatan. Data deformasi Kain dapat di-cache ke hard drive untuk

memungkinkan iterasi tak rusak dan untuk meningkatkan kinerja pemutaran.

Integrasi dengan Autodesk Vault

Autodesk Vault plug-in, yang kapal dengan 3ds Max, mengkonsolidasikan pengguna 3ds

Max aset dalam satu lokasi, memungkinkan mereka untuk secara otomatis melacak �le

dan mengelola pekerjaan berlangsung. Pengguna dapat dengan mudah dan aman berba-

gi, menemukan, dan menggunakan kembali 3ds Max (dan desain) aset dalam produksi

skala besar atau lingkungan visualisasi.

34


35

4 KASUS/CONTOH PEMANFAATAN

TERSEBUT UNTUK KONSEP

SHADING MODELLING

4.1 Goraud Shading

Gra�k 3-D, sebuah teknik yang dikembangkan oleh Henri Gouraud pada awal tahun

1970. Teknik ini menampilkan kesan gelap terang dari sebuah permukaan objek dengan

memperhitungkan warna dan penyinaran dari tiap sudut segitiga. Gouraud shading

adalah metode rendering sederhana jika dibandingkan dengan Phong shading. Teknik

ini tidak menghasilkan efek shadow dan re�eksi.

Pada gra�k 3D, poligon yang membentuk citra perlu diwarnai sehingga terlihat dengan

baik. Gouraud shading adalah salah satu proses yang menggunakan algoritma tertentu

untuk membuat gradasi warna. Pewarnaan (shading) ini dapat digunakan pada games.

Sebuah teknik yang dikembangkan oleh Henri Gouraud pada awal tahun 1970. Teknik

ini menampilkan kesan gelap terang dari sebuah permukaan objek dengan memperhi-

tungkan warna dan penyinaran dari tiap sudut segitiga. Gouraud shading adalah me-

tode rendering sederhana jika dibandingkan dengan Phong shading. Teknik ini tidak

menghasilkan efek shadow dan re�eksi. Metode ini digunakan dalam gra�k komputer

untuk mensimulasikan efek cahaya yang berbeda dan warna di permukaan benda.Dalam

prakteknya, Gouraud shading digunakan untuk mencapai pencahayaan halus rendah-

poligon permukaan tanpa berat menghitung kebutuhan komputasi pencahayaan untuk

setiap pixel.

36

4 KASUS/CONTOH PEMANFAATAN TERSEBUT UNTUKKONSEP SHADINGMODELLING

Contoh gambar Gouraud Shading:

4.2 Flat shading

Flat shading : suatu teknik shades masing-masing polygon dari suatu objek berdasarkan

pada polygon �normal� dan posisi serta intensitas sumber cahaya.

Pemberian bayangan rata (�at) merupakan cara termudah untuk dibuat. Bayangan

rata mempunyai karakteristik sebagai berikut :

� Pemberian tone yang sama untuk setiap polygon � Penghitungan jumlah cahaya

mulai dari titik tunggal pada permukaan � Penggunaan satu normal untuk seluruh per-

mukaan.

Contoh gambar Flat Shading:

Secara garis besar perbedaan antara Gouraud shading dengan �at shading adalah

seperti gambar dibawah ini :

37


4.3 Cel Shading

Cel Shading (dalam penjelasan yang paling sederhana) adalah sebuah teknik dalam me-

render gambar 3D agar hasilnya tampak seperti kartun dengan ciri-ciri adanya outli-

ne/garis pinggir dan pencahayaan yang sederhana/kurang realistis.

4.3.1 Cara Pertama:

Pada cara yang pertama, saya akan berusaha menjelaskan bagaimana menghasilkan e�ect

ini dengan menggunakan program Anim8or. Pagi pengguna program 3D modeller yang

lain bisa menyesuaikan. Pertama-tama siapkan sebuah model.

38


Bila model ini terdiri dari beberapa mesh, sebaiknya semua mesh tersebut di satukan

dengan perintah Join Solid (Build > Join Solid). Buat duplikat dari model tersebut dan

letakkan duplikatnya pada object yang terpisah. Seterusnya kita akan mengedit model

yang kedua

Pilih semua faces/trianggle-nya.

Extrude semua faces/trianglen-ya dengan menggunakan perintah (Extrude Faces con-

nected) sehingga modelnya akan tampak menggembung. Sebaiknya jangan terlalu besar

saat meng-extrude face-nya agar efek yang dihasilkan juga tidak terlalu tebal. Perintah

Extrude Faces Connected akan membuat object membesar secara proporsional.

39


Perintah ini sedikit berbeda dengan Scale. Pada perintah Scale, object diperbesar

dengan menggunakan pusat object sebagai pusat scale. Dengan menggunakan Extrude

Faces Connected, tiap object akan di scale dengan menggerakkan tiap vertex searah

dengan arah normalnya.

Untuk melihat perbedaannya, bisa mencoba sendiri kedua perintah diatas. Setelah itu

set materialnya. Untuk menghasilkan e�ect cel shading kita perlu material yang bersifat

bolak balik. Bagian depan di set transparant, sedangkan bagian belakang di set dengan

warna hitam. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut:

Setelah itu, kita tinggal menggabungkan object pertama dan kedua:

Hasilnya adalah sebuah model dengan outline yang tampak seperti gambar pada game

HARVESTMOON 2: SAVE THE HOMELAND

4.3.2 Cara Kedua:

Pada cara kedua, kita akan membuat e�ect yang sama dengan bahasa pemrograman.

Untuk itu sebaiknya dirimu memiliki dasar pengetahuan tentang pemrograman dan mo-

del 3D. Kodenya adalah sebagai berikut. Kode ini ditulis dengan menggunakan Blitz3D.

Bisa mendownload Blitz3D disini.

Penjelasan program.

Program ini terdiri dari 3 bagian: load, fx, dan render Pada bagian load kita meload

2 buah model yang berasal dari �le yang sama. Pada bagian FX, kita mengedit model

yang diload kedua. Model ini di edit per vertex. Prosesnya sama dengan proses yang

dilakukan dengan Anim8or, hanya saja disini kita menggunakan code untuk menghasilkan

FX secara realtime. Kita membesarkan model sedikit dengan cara menggerakkan tiap

vertexnya searah dengan arah normal dari vertex tersebut. Kemudian modelnya dibalik

dan diberi warna hitam atau warna yang lainnya Yang perlu diperhatikan disini adalah

kita tidak bisa menzoom modelnya secara langsung. Menzoom model akan menyebabkan

model diperbesar relative terhadap origin. Hal ini tidak akan menghasilkan FX yang

bagus. Untuk menghasilkan FX seperti cel shade maka tiap vertex harus digerakkan

searah dengan arah normal dari vertex tersebut.

40


Pada bagian render, prosesnya berjalan seperti biasa. Kedua model dianimasikan se-

cara bersama-sama. Model yang kedua akan tampak dari belakang, sehingga warnanya

tampak hitam dan karena ukurannya yang sedikit besar maka akan tampak seperti out-

line.

Bayangan adalah proses penentuan warna dari semua pixel yang menutupi permukaan

menggunakan model illuminasi.

Metodenya melliputi :

- Penentuan permukaan tampak pada setiap pixel - Perhitungan normal pada permu-

kaan - Mengevaluasi intensitas cahaya dan warna menggunakan model illuminasi.

Jaring poligon secara umum sering digunakan untuk merepresentasikan permukaan

yang kompleks. Informasi geometri yang tersedia hanyalah vertice dari polygon. Inter-

polasi dari model bayangan dapat digunakan untuk meningkatkan substansi secara lebih

e�sien.

Unsur yang mempengaruhi bayangan adalah :

1. Normal Vektor

Normal Vector adalah vector yang arahnya tegak lurus pada luasan (face). Normal

Vector dapat diperoleh dari perkalian silang (cross-product) dari dua vector yang berada

pada face. Besar dari Normal Vector Vector tegantung pada hasil perkalian silangnya.

41


2. Unit Vektor

Unit Vector adalah vektor yang besarnya adalah satu satuan dan arahnya tergantung

arah vektor asalnya. Besar suatu vektor dapat diperoleh dengan Agar vektor v menjadi

unit vektor maka semua koe�sien (vx,vy,vz)

3. Optical Vektor

Sebuah konsep mengenai pencahayaan yang jatuh pada sebuah benda. Model bayang-

an dibagi menjadi dua yaitu :

A. Direct Line

Flat shading

Satu face mempunyai warna yang sama dan �at shading menggunakan model Phong

untuk optical view. Pemberian bayangan rata (�at) merupakan cara termudah untuk

dibuat. Bayangan rata mempunyai karakteristik sebagai berikut :

� Pemberian tone yang sama untuk setiap polygon. � Penghitungan jumlah cahaya

42


mulai dari titik tunggal pada permukaan.

� Penggunaan satu normal untuk seluruh permukaan.

Pemberian bayangan rata ini mengasumsikan bahwa setiap muka polygon dari sebuah

objek adalah rata dan semua titik pada permukaan mempunyai jarak yang sama dengan

sumber cahaya.

Gouraud shading

Sebuah teknik yang dikembangkan oleh Henri Gouraud pada awal tahun 1970. Teknik ini

menampilkan kesan gelap terang dari sebuah permukaan objek dengan memperhitungkan

warna dan penyinaran dari tiap sudut segitiga. Gouraud shading adalah metode rende-

ring sederhana jika dibandingkan dengan Phong shading. Teknik ini tidak menghasilkan

efek shadow dan re�eksi. Metode ini digunakan dalam gra�k komputer untuk mensi-

mulasikan efek cahaya yang berbeda dan warna di permukaan benda.Dalam prakteknya,

Gouraud shading digunakan untuk mencapai pencahayaan halus rendah-poligon permu-

kaan tanpa berat menghitung kebutuhan komputasi pencahayaan untuk setiap pixel.

Phong shading

Terdapat perbedaan antara phongshading dengan phonglighting. Phonglighting meru-

pakan model empiris untuk menghitung iluminasi pada titik pada permukaan sedangkan

43


Phongshading merupakan interpolasi linear permukaan normal di segi itu, menerapkan

model Phonglighting pada setiap pixel. Phong shading mengacu pada seperangkat tek-

nik dalam komputer gra�s 3D.Phong shading meliputi model bagi re�eksi cahaya dari

permukaan dan metode yangkompatibel memperkirakan pixel warna oleh interpolating

permukaan normal dirasterized poligon.

Model re�eksi juga mungkin disebut sebagai re�eksi Phong model, Phong Phong ilu-

minasi atau encahayaan.Ini mungkin disebut Phong shading dalam konteks pixel shader,

atau tempat lain di mana perhitungan pencahayaan dapat disebut sebagai "shading".

Metode interpolasi juga mungkin disebut Phong interpolasi, yang biasanya disebut de-

ngan "per-pixel pencahayaan".Biasanya disebut "pelindung" bila dibandingkan dengan

metode interpolasi lain seperti Gouraud pelindung atau �at shading.Re�eksi yang Phong

model tersebut dapat digunakan bersama dengan salah satu metode interpolasi.

44


B. Indirect Line

- Ray Tracing

45


- Radiosity

46


Suatu medium dengan sejumlah diskrit. Masalah sederhana dapat dianalisis dengan

menyebarkan beberapa sinar dengan menggunakan matematika sederhana. Analisis yang

lebih detailnya dapat dilakukan dengan menggunakan komputer untuk menyebarkan ba-

nyak sinar.

Ray tracing bekerja dengan mengasumsikan bahwa partikel atau gelombang dapat

dimodelkan sebagai sejumlah besar berkas sinar yang sangat sempit, dan bahwa ada

beberapa sinar yang melewati batas jarak seperti sinar yang bertempat datar. Sinar

pelacak akan mepercepat sinar yang melewati jarak ini, dan kemudian menggunakan da-

erah turunan dari medium untuk menghitung arah sinar baru. Dari lokasi ini, sinar yang

47


baru akan dikirim keluar dan proses akan diulang sampai jalan yang lengkap dihasilkan.

Jika simulasinya mencakup benda padat, sinar dapat diuji pada persimpangan dengan

setiap langkahnya, melakukan penyesuaian pada arah sinar jika ditemukan adanya sua-

tu tabrakan. Properti lain dari sinar dapat diubah sebagai pencepatan simulasi juga.,

seperti intensitas, panjang gelombang, atau polarisasi. Contoh kegunaan Ray Tracing

(physics) ada pada sinyal radio, samudra akustik, dan desain optis.

Ray Tracing (graphics), yang digunakan untuk generasi gambar 3D.

Dalam gra�k komputer, ray tracing adalah teknik untuk menghasilkan sebuah gambar

48


dengan menelusuri jalan cahaya melalui pixel dalam gambar pesawat. Teknik ini mampu

menghasilkan tingkat ketajaman gambar yang sangat tinggi � biasanya lebih tinggi dari

pada metode tipe scanline rendering, tetapi pada biaya komputasi yang lebih besar. Hal

ini membuat ray tracing paling cocok untuk aplikasi di mana gambar dapat di-render

perlahan terlebih dahulu, seperti pada gambar diam dan �lm dan special e�ects televisi,

dan kurang lebih cocok untuk real-time aplikasi seperti game komputer, di mana kece-

patan sangat penting. Ray tracing mampu mensimulasikan berbagai efek optis, seperti

re�eksi dan pembiasan penyebaran, dan aberasi kromatik. Ray tracing telah digunakan

dalam lingkungan produksi untuk o�-line rendering selama beberapa dekade sekarang

� yaitu rendering yang tidak perlu menyelesaikan seluruh adegan dalam waktu kurang

dari beberapa milidetik. Tentu saja kita tidak boleh men-generalisasi dan membiarkan

pengguna mengetahui bahwa beberapa implementasi raytracer telah mampu menekan

tanda �interaktif�. Sekarang juga disebut �real-time ray tracing�, yaitu bidang yang sa-

ngat aktif sekarang, karena sudah dianggap sebagai hal yang besar bahwa akselerator 3D

perlu dipercepat. Raytracer sungguh menyukai daerah-daerah yang kualitas re�eksinya

penting. Banyak efek yang tampaknya sulit dicapai dengan teknik lain yang sangat ala-

mi menggunakan raytracer : re�eksi, pembiasan, kedalaman bidang, tingginya tingkat

kualitas bayangan. Tentunya hal tersebut tidak selalu berarti bahwa raytracer cepat.

Terdapat 2 metode pada Ray Tracing yaitu:

1. Forward Ray Tracing

49


2. Backward Ray Tracing

50


51


52


53


Dalam pemrograman shader terdapat 3 macam standar pencahayaan (ligthing model)

yang sering digunakan, yaitu :

1. Ambient Lighting : Merupakan salah satu ligthing model yang digunakan tanpa

memperhatikan arah datangnya cahaya / sumber cahaya (light source). Jadi pada Ambi-

ent Lighting, permukaan object akan mendapatkan cahaya dari segala arah dengan nilai

dan intensitas yang sama.Dimana seluruh permukaan object akan memiliki warna yang

sama.

2. Di�use Lighting : Merupakan lighting model yang memperhatikan arah datangnya

cahaya dan akan memantulkan/menyebarkan cahaya ke berbagai arah. Jadi pada Di�use

Lighting, permukaan object yang berhadapan dengan sumber cahaya akan memerima

cahaya dan menyebarkannya ke berbagai arah.

3. Specular Lighting : Sama seperti Di�use Lighting, Specular Lighting merupakan

lighting model yang memperhatikan arah datangnya cahaya. Akan tetapi pada Specular

Lighting, cahaya yang datang hanya akan dipantulkan pada 1 arah.

54


Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas tentang Di�use Lighting. Salah metode

/ teknik yang paling bagus untuk membuat Di�use Lighting adalah dengan menggunakan

metode Lambertian Re�ection atau biasa disebut juga dengan Lambert Shading. Secara

umum, rumus dari metode Lambert adalah sebagai berikut :

55


Dimana :

ID = Intensity Di�use (Intensitas cahaya dari hasil Di�use)

L = normalized Light Direction (Vector arah datangnya cahaya / sumber cahaya yang

telah dinormalisasi)

N = Normal Vector (Vector yang tegak lurus dengan permukaan object)

(N . L) = perkalian dot product antara Vector Normal dengan Vector Light Direction

C = Color (Warna)

IL = Instensity Light (Intensitas cahaya)

Light Direction dan Normal Vector

Jadi, lambert shading diperoleh dari perkalian dot product antara vector normal de-

ngan vector light direction.

Selanjutnya, kita akan mengimplementasikannya pada RenderMonkey. Setelah mem-

buka RenderMonkey, kemudian kita tambahkan DirectX E�ect dengan cara E�ect Group

=> E�ect Group w/ DirectX E�ect. Kemudian terlebih dahulu kita ganti model/object

56


sphere menjadi model Teapot dengan cara klik kanan Model pada E�ect1 kemudian pilih

Change Model => Teapot.3ds, seperti gambar berikut :

Mengubah model menjadi Teapot

57


Setelah itu, pastikan model yang tampil pada layar anda adalah model teapot bukan

lagi sphere, seperti gambar di bawah ini :

Tampilan awal model Teapot

Dikarenakan pada lambert shading kita harus menggunakan Vector Normal, maka

untuk mendapatkan Vector Normal dari object dapat dilakukan dengan menambahkan

node pada Stream Mapping Node dengan cara double klik pada Stream Mapping atau

58


klik kanan Stream Mapping => Edit. Kemudian klik Add, dan pilih NORMAL, ubah

Data Type menjadi FLOAT3, seperti gambar di bawah ini :

Stream Mapping pada RenderMonkey

Stream Mapping Node di atas mende�nisikan informasi apa saja yang bisa kita peroleh

dari model dan dapat kita digunakan pada render engine. Setelah kita mende�niskan

Normal, selanjutnya kita harus mende�nisikan lampu menggunakan Vector Light. Pa-

da pemrograman shader terdapat 3 tipe lampu (sumber cahaya) yang bisa digunakan,

diantaranya adalah :

1. Directional Light : Merupakan type lampu (sumber cahaya) yang memiliki kompo-

nen warna dan arah, tetapi tidak memiliki komponen posisi. Sehingga intensitas cahaya

yang diterima object tidak dipengaruhi oleh jarak antara object dengan sumber cahaya.

Akan tetapi hanya dipengaruhi oleh arah dari sumber cahaya.

2. Point Light : Merupakan sumber cahaya yang memiliki komponen warna dan

posisi, tetapi tidak memiliki komponen arah. Point Light dide�nisikan sebagai sumber

cahaya yang memancar dari satu titik dan memancarkan cahaya merata ke segala arah.

Intensitas cahaya yang diterima object dari point light akan dipengaruhi oleh posisi dan

jarak object dari sumber cahaya.

3. Spot Light : Merupakan sumber cahaya yang memiliki komponen warna, arah dan

59


posisi. Sehingga intensitas cahaya yang diterima object dari selain dipengaruhi arah

sumber cahaya juga dipengaruhi oleh jarak object dengan sumber cahaya. Spot Light

juga mempunyai efek kerucut dimana intensitas cahaya di tepi kerucut akan lebih kecil

dibandingkan dengan pusat kerucut.

3 tipe sumber cahaya : Directional Light, Point Light, dan Spot Light

Pada percobaan kali ini, sumber cahaya yang akan kita gunakan adalah sumber cahaya

dengan tipe Directional Light. Untuk membuatnya pada RenderMonkey dilakukan de-

ngan membuat variable �oat3 dengan cara klik kanan pada E�ect1 => Add Variable =>

Float => Float3. Lalu kita ganti nama variablenya menjadi lightDirection. Karena kita

menggunakan Directional Light, maka nilai dari x,y, dan z adalah nilai arah datangnya

60


sumber cahaya. Kita misalkan saja arahnya (0, 0, -1), seperti gambar berikut :

Menambahkan Directional Light pada program

Setelah itu, jangan lupa juga menambahkan variabel Color. Variabel Color digunakan

untuk warna dari Lambert shading. Untuk menambahkan variabel Color bisa dilakukan

dengan cara klik kanan pada E�ect1, lalu pilih Add Variable => Color, ubah nama

variabelnya menjadi Color. Sedangkan nilai Intensitas Cahaya pada tutorial kali ini kita

anggap tetap, yaitu 1.

1. �oat4x4 matWorld;

Merupakan variabel matriks yang digunakan untuk mentransformasi suatu nilai vari-

abel dari object space ke world space. Perbedaan object space dan world space terletak

pada titik pusatnya. Pada object space yg menjadi titik pusatnya adalah titik pusat

object. Sedangkan pada world space yg menjadi titik pusatnya adalah titik pusat origin

(0,0,0). Secara default pada Render Monkey, tidak ada perbedaan antar object space

61


dan world space dikarenakan titik pusat object space dan world space berhimpitan. Akan

tetapi, hal ini bisa berbeda jika kita menggunakan software lain, misalnya saja Blender.

Gambar di bawah ini adalah contoh perbedaan titik pusat antara object space dengan

world space (pada software Blender 3D) :

Perbedaan titik pusat pada object space dan world space

Untuk dapat menggunakan variabel matWorld, kita harus terlebih dahulu menambah-

kannya ke dalam program kita dengan cara klik kanan E�ect1 => Add Variable =>

Matrix => Prede�ned => matWorld. Agar program dapat berjalan lancar pastikan

kita sudah terdapat variable matWorld pada E�ect1.

2. �oat3 Normal : NORMAL;

Mende�nisikan variable Normal dengan semantik NORMAL yang telah kita tambakan

62


pada Stream Mapping, digunakan untuk mendapatkan normal vector dari model.

3. �oat3 Normal : TEXCOORD0;

Variable untuk menampung nilai vector Normal dan vector Light Direction. Nilai yang

ditampung dalam variabel ini merupakan Output dari proses Vertex Shader.

4. Output.Position=mul (Input.Position, matWorldViewProjection ); Output.Normal

= mul (�oat4(Input.Normal,0), matWorld);

Mengubah nilai variable Normal pada struct Output untuk menampung nilai vector

Normal. Vector Normal diperoleh dari input model (Input.Normal). Dikarenakan Normal

yg kita peroleh dari stream mapping berada pada object space maka untuk mentransfor-

masi ke world space kita harus mengalikannya dengan matWorld. dengan terlebih dahulu

mengubahnya menjadi �oat4 karena matriks matWorld berukuran 4Ö4. Penambahan ni-

lai 0 untuk perkalian variable Input.Normal dikarenakan variable tersebut adalah vector,

sedangkan apabila variable tersebut berupa posisi maka nilai yg ditambahkan pada ada-

lah 1.

Setelah mengganti code pada vertex shader, langkah selanjutnya adalah mengganti

code pada pixel shader dengan code berikut ini :

Variabel NdotL digunakan untuk menampung nilai perkalian dot product antara Ve-

ctor Normal dengan Vector Light Direction yang telah dinormalisasi. Yang terakhir ada-

lah Variabel Di�use merupakan variabel yang untuk menampung nilai Lambert Shading

yang diperoleh dari perhitung rumus yang telah dijelaskan di atas (ID=(N . L) C IL) de-

ngan nilai IL adalah 1. Nilai variabel Di�use inilah yang digunakan untuk menampilkan

object dengan metode Lambert Shading.

Setelah kita membuat code pada vertex shader dan pixel shader, selanjutnya kita ting-

gal menjalankan code-code yang telah kita buat tersebut dengan mengklik ikon Compile

All Shader in Workspace () pada RenderMonkey. Selanjutnya kita akan melihat bahwa

model teapot telah berubah tampilannya menjadi seperti gambar di bawah ini :

63


Output dari Lambert Shading

Bagian teapot yang terang adalah bagian yang menghadap ke arah cahaya, sedangkan

bagian yang membelakangi sumber cahaya.

Kita bisa mengatur dan mengubah nilai dari variabel-variabel lightDirection, dan Co-

lor, untuk mendapatkan tampilan sesuai dengan apa yang kita inginkan. Gambar berikut

ini adalah output dari lambert shading dengan nilai lightDirection= (1.5, 0.5, -1.0), Color

(RGBA) = (126,255,21,255).

64


Output Lambert Shading dengan mengubah nilai variable color dan lightDirection

�Metodenya melliputi : Penentuan permukaan tampak pada setiap pixel, Perhitungan

normal pada permukaan, dan Mengevaluasi intensitas cahaya dan warna menggunakan

model illuminasi.

� Metode pembuatan bayangan cukup mahal, untuk membuatnya lebih e�sien dila-

65


kukan melalui kustomisasi untuk merepresentasikan permukaan yang spesi�k.

� Jaring poligon secara umum sering digunakan untuk merepresentasikan permukaan

yang kompleks.

� Informasi geometri yang tersedia hanyalah vertice dari poligon.

� Interpolasi dari model bayangan dapat digunakan untuk meningkatkan substansi

secara lebih e�sien.

4 Ragam Teknik Bayangan

� Constant Shading

� Gouraud Shading

66


� Phong Shading

� Flat shading

Pemberian bayangan rata (�at) merupakan cara termudah untuk dibuat. Bayangan

rata mempunyai karakteristik sebagai berikut :

� Pemberian tone yang sama untuk setiap polygon � Penghitungan jumlah cahaya

mulai dari titik tunggal pada permukaan � Penggunaan satu normal untuk seluruh per-

mukaan.

Contoh gambar Flat Shading:

67


1) Gouraud shading

Sebuah teknik yang dikembangkan oleh Henri Gouraud pada awal tahun 1970. Teknik

ini menampilkan kesan gelap terang dari sebuah permukaan objek dengan memperhi-

tungkan warna dan penyinaran dari tiap sudut segitiga. Gouraud shading adalah me-

tode rendering sederhana jika dibandingkan dengan Phong shading. Teknik ini tidak

menghasilkan efek shadow dan re�eksi. Metode ini digunakan dalam gra�k komputer

68


untuk mensimulasikan efek cahaya yang berbeda dan warna di permukaan benda.Dalam

prakteknya, Gouraud shading digunakan untuk mencapai pencahayaan halus rendah-

poligon permukaan tanpa berat menghitung kebutuhan komputasi pencahayaan untuk

setiap pixel.

Contoh gambar Gouraud Shading:

69


70


2) Phong shading

Phong shading mengacu pada seperangkat teknik dalam komputer gra�s 3D. Phong

shading meliputi model bagi re�eksi cahaya dari permukaan dan metode yang kompatibel

memperkirakan pixel warna oleh interpolating permukaan normal di rasterized poligon.

Model re�eksi juga mungkin disebut sebagai re�eksi Phong model, Phong Phong ilumi-

nasi atau pencahayaan.Ini mungkin disebut Phong shading dalam konteks pixel shader,

atau tempat lain di mana perhitungan pencahayaan dapat disebut sebagai "shading".

Metode interpolasi juga mungkin disebut Phong interpolasi, yang biasanya disebut de-

ngan "per-pixel pencahayaan".Biasanya disebut "pelindung" bila dibandingkan dengan

metode interpolasi lain seperti Gouraud pelindung atau �at shading. Re�eksi yang Phong

model tersebut dapat digunakan bersama dengan salah satu metode interpolasi. Metode

ini dikembangkan oleh Phong Bui Tuong di Universitas Utah.

Secara Garis besar, gambar perbedaan dari Flat shading, Gouraud shading dan Phong

shading:

71


CONTOH :

saya mempunyai konsep untuk membuat sebuah replika planet Bumi dengan menyer-

takan tulisan UNIVERSITAS GUNADARMA. Saya akan menjelaskan tentang tahap

pembuatannya.

Tahap Pembuatan :

1. Buka software BLENDER, kemudian buat sebuah bola. Caranya klik Add - Mesh

- UVsphere. Kemudian set Segment : 32, Ring : 32, Radius : 3.00.

72


2. Langkah berikutnya adalah menambahkan gambar permukaan Bumi pada bola

tersebut. Pada panel Shading klik Material buttons lalu pilih Add New.

Selanjutnya pada bagian Texture buttons pilih Add New.

73


Lalu pada Texture Type pilih Image.

Klik Load untuk membuat gambar permukaan Bumi. Gambar yang saya pakai adalah :

Sebenarnya ketika di Render, gambarnya berporos pada sumbu Y. Jadi saya akan meng-

ubahnya menjadi sumbu Z. Caranya adalah klik Material buttons pada panel Shading,

kemudian klik pada Map Input lalu klik Sphe.

74


3. Langkah selanjutnya adalah membuat background angkasa. Rasanya kurang jika

hanya membuat replika planet Bumi tanpa adanya bintang-bintang. Caranya adalah klik

World buttons pada panel Shading, lalu buat warnanya menjadi hitam.

4. Selanjutnya saya akan membuat bintang dengan cara klik tab Mist/Stars/Physics.

75


Kemudian klik Stars.

5. Gambarnya sudah hampir jadi, hanya saja masih agak kasar. Jadi saya akan

membuatnya lebih halus dengan cara klik Editing panel lalu klik Set Smooth pada tab

Links and Materials.

6. Langkah terakhir adalah membuat tulisan UNIVERSITAS GUNADARMA. Cara-

nya klik Add - Text. Untuk mengedit kata-kata maka kita tekan tombol Tab setelah itu

kita bisa memasukkan kata/kalimat yang kita inginkan. Lalu untuk membuat tulisan

menjadi lebih tebal maka kita atur pada bagian Extrude. Hasilnya akan tampak seperti

ini

76


7. Langkah terakhir adalah proses rendering. Klik Render - Render Current Frame.

Hasilnya akan tampak seperti ini.

77


78


Shader Subsurface Scattering

Subsurface scattering (SSS) adalah e�ek pantulan cahaya sekitar bawah permukaan

material, dan umumnya terdapat pada bahan seperti kulit, lilin, dan marmer. Hasil pada

tepi bayangan tampak agak kabur, karena cahaya berdifusi keluar dari daerah terang ke

area bayangan. Sebagai hamburan cahaya, sebagian diserap, dengan cahaya yang tersisa

biasanya mengambil warna dari bahan yang mendasarinya. Dalam kasus kulit, daging

dan darah dibawah kulit menyebabkan persebaran cahaya yang muncul berwarna jingga

merah

79


80


Menghubungkan Teks dengan Bayangan 3D

Sebelumnya, klik menu Layer > Rasterize > Type. Selanjutnya gunakan Polygonal

Lasso Tool (L) dan hubungkanlah sudut setiap huruf dengan bayangan 3D, isilah area

seleksi dengan wrna merah tua (#990000) sehingga membentuk teks 3D berbentuk balok,

seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Menambahkan Bayangan Pada Layer Teks

Sekarang kita telah mendapatkan teks 3D yang diinginkan, untuk menambahkan efek

bayangan, pastikan Anda masih berada pada layer teks yang berwarna merah gelap, klik

menu Layer > Layer Style > Gradient Overlay, ikuti seting Gradient Overlay serta Color

Overlay seperti gambar di bawah ini.

81


82


Menambahkan Bayangan Teks

Untuk menambahkan bayangan di bawah teks, pergi ke layer teks warna merah terang,

buat duplikat layer dengan menekan tombol Cmd/Ctrl+J, selanjutnya isi layer baru

dengan warna hitam (#000000). Pindahkan layer ini tepat dibawah layer teks yang

berwarna merah gelap, gunakan Transform Tool (T) atau tekan Cmd/Ctrl+T, tarik

kotak Transform Tool ke atas, bawah, kiri atau kanan untuk mendapatkan bayangan

teks yang sesuai, seperti gambar di bawah.

Selanjutnya klik menu Layer > Rasterize > Type, kemudian pilih menu Filter > Blur >

Motion Blur, ikuti gambar dibawah untuk mengatur blur bayangan teks. Untuk menda-

patkan bayangan yang lebih kuat, gandakan layer dengan menekan tombol Cmd/Ctrl+J,

kemudian gabungkan kedua layer ini dengan memilih menu Layer > Merge Down.

83


Membuat Blur Shadow

Buat lagi duplikat layer untuk layer shadow, selanjutnya gabungkan kedua layer ini

dengan memilih menu Layer > Merge Down, pilih menu Filter > Blur > Gaussian Blur

dan sesuaikan Radius ke 12.0

84


85

5 PENUTUP

5.1 PENUTUP

Demikian materi yang dapat kami sampaikan mengenai materi yang menjadi pokok ba-

hasan dalam penulisan makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahan

dalam penulisan ini, dikarenakan kurangnya referensi atau rujukan tentang apa yang

menjadi judul dari makalah ini. Penulis berharap dengan adanya makalah ini, maka da-

pat membantu pembaca yang ingin membuat objek 3D dengan bantuan metode shading

atau sekedar menyalurkan kreati�tas.

Penulis juga berharap kepada para pembaca agar memberi kritik dan saran yang mem-

bangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan-penulisan selanjut-

nya. Penulis juga mengharapkan kepada yang membaca makalah ini dapat termotivasi

oleh makalah ini dalam mencapai keinginannya dalam memajukan dunia animasi di In-

donesia. Sekian penutup dari kami, semoga makalah ini berkenan di hati pembaca dan

kami ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.

5.2 KESIMPULAN

Berdasarkan penulisan tentang shading modeling diatas, maka dapat ditarik beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Shading merupakan proses untuk membuat suatu objek yang kita buat terlihat

lebih hidup.

2. Metode shading dapat digunakan pada aplikasi yang berorientasi pada pembuatan

objek-objek 3D.

86

5 PENUTUP

3. Shading dibagi menjadi beberapa ragam, seperti �at shading, phong shading, gou-

raud shading dan blinn shading.

4. shading mengacu pada proses mengubah warna berdasarkan sudut terhadap cahaya

dan jarak dari cahaya untuk menciptakan efek photorealistic.

5. Model shading menentukan bagaimana suatu permukaan objek muncul dalam kon-

disi pencahayaan yang berbeda-beda.

6. Model 3D adalah perwakilan dari setiap objek tiga dimensi (nyata atau bayangan)

dalam lingkungan perangkat lunak 3D.

5.3 SARAN

Berdasarkan kesimpulan diatas, adapun saran yang dapat penulis sampaikan adalah se-

bagai berikut:

1. Perlu adanya ilmu lebih lanjut yang mempelajari tentang model shading. 2. Per-

lu ditingkatkan lagi pengajaran pada bidang ini, agar kita dapat memajukan animasi

Indonesia. 3. Perlu adanya aplikasi-aplikasi yang dapat membantu lebih lanjut dalam

pembuatan objek berorientasi 3D dengan metode shading. 4. Adanya aplikasi yang

compatible dengan hampir semua perangkat.

87

Bibliogra�

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_common_shading_algorithms

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Shading

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Blinn%E2%80%93Phong_shading_model

[4] http://mrl.nyu.edu/~perlin/courses/fall2005ugrad/phong.html

[5] http://www.nbb.cornell.edu/neurobio/land/oldstudentprojects/cs490-

95to96/guo/report.html

[6] http://graphics.wikia.com/wiki/Flat_shading

[7] http://graphics.wikia.com/wiki/Computer_graphics

[8] http://www.giantbomb.com/�at-shading/3015-2277/

[9] http://www.arcsynthesis.org/gltut/Illumination/Tut11%20BlinnPhong%20Model.html

http://en.wikipedia.org/wiki/3D_computer_graphics

88

daftar isi - ignatiusfaisal.files.wordpress.com filedaftar isi 1 pendahuluan 5 1.1 ... 2.1 komputer...

Documents