Desain Pemodelan Grafik 2 : Rendering

Definisi Rendering (Definition of Rendering)

Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses pemodelan ataupun animasi komputer. Dalam rendering, semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan parameter tertentu akan diterjemahkan dalam sebuah bentuk output (tampilan akhir pada model dan animasi).

           Rendering merupakan sebuah proses untuk menghasilkan sebuah citra 2D dari data 3D. Prose ini bertujuan untuk untuk memberikan visualisasi pada user mengenai data 3D tersebut melalui monitor atau pencetak yang hanya dapat menampilkan data 2D.


Metode Rendering (Method Of Rendering)

Ray Tracing Rendering

    Ray tracing sebagai  sebuah metode  rendering pertama kali digunakan pada tahun 1980 untuk pembuatan gambar tiga dimensi. Ide dari metode rendering ini sendiri berasal dari percobaan Rene Descartes,  di mana ia menunjukkan pembentukan  pelangi  dengan  menggunakan  bola  kaca berisi air dan kemudian merunut kembali arah datangnya cahaya  dengan  memanfaatkan  teori  pemantulan dan pembiasan cahaya yang telah ada saat itu.
Wireframe Rendering
  Wireframe yaitu Objek 3D dideskripsikan sebagai objek tanpa permukaan. Pada wireframe rendering, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan sisi-sisi edges dari sebuah objek. Metode ini dapat dilakukan oleh sebuah komputer dengan sangat cepat, hanya kelemahannya adalah tidak adanya permukaan, sehingga sebuah objek terlihat tranparent. Sehingga sering terjadi kesalahpahaman antara siss depan dan sisi belakang dari sebuah objek.

Hidden Line Rendering

Metode ini menggunakan fakta bahwa dalam sebuah objek, terdapat permukaan yang tidak terlihat atau permukaan yang tertutup oleh permukaan lainnya. Dengan metode ini, sebuah objek masih direpresentasikan dengan garis-garis yang mewakili sisi dari objek, tapi beberapa garis tidak terlihat karena adanya permukaan yang menghalanginya. Metode ini lebih lambat dari dari wireframe rendering, tapi masih dikatakan relatif cepat. Kelemahan metode ini adalah tidak terlihatnya karakteristik permukaan dari objek tersebut, seperti warna, kilauan (shininess), tekstur, pencahayaan, dll.

Shaded Rendering

Pada metode ini, komputer diharuskan untuk melakukan berbagai perhitungan baik pencahayaan, karakteristik permukaan, shadow casting, dll. Metode ini menghasilkan citra yang sangat realistik, tetapi kelemahannya adalah lama waktu rendering yang dibutuhkan.

Proses Rendering dari Objek 3D

Secara umum, proses untuk menghasilkan rendering dua dimensi dari objek-objek 3D melibatkan 5 komponen utama :

1. Geometri (Geometric)

2. Kamera (Camera)

Dalam grafika 3D, sudut pandang (point of view) adalah bagian dari kamera. Kamera dalam grafika 3D biasanya tidak didefinisikan secara fisik, namun hanya untuk menentukan sudut pandang kita pada sebuah world, sehingga sering disebut virtual camera. Sebuah kamera dipengaruhi oleh dua buah faktor penting.

Faktor pertama adalah lokasi (camera location). Lokasi sebuah kamera ditentukan dengan sebuah titik (x,y,z). Faktor kedua adalah arah pandang kamera. Arah pandang kamera ditunjukkan dengan sebuah sistem yang disebut system koordinat acuan pandang atau sistem (U,N,V). Arah pandang kamera sangat penting dalam membuat sebuah citra, karena letak dan arah pandang kamera menentukan apa yang terlihat oleh sebuah kamera. Penentuan apa yang dilihat oleh kamera biasanya ditentukan dengan sebuah titik (x,y,z) yang disebut camera interest.

3. Cahaya

Sumber cahaya pada grafika 3D merupakan sebuah objek yang penting, karena dengan cahaya ini sebuah world dapat terlihat dan dapat dilakukan proses rendering. Sumber cahaya ini juga membuat sebuah world menjadi lebih realistis dengan adanya bayangan dari objek-objek 3D yang ada. Sebuah sumber cahaya memiliki jenis. Pada grafika 3D dikenal beberapa macam sumber cahaya, yaitu :

a. point light

memancar ke segala arah, namun intensitas cahaya yang diterima objek bergantung dari posisi sumber cahaya. Tipe ini mirip seperti lampu pijar dalam dunia nyata.

b. spotlight

memancarkan cahaya ke daerah tertentu dalam bentuk kerucut. Sumber cahaya terletak pada puncak kerucut. Hanya objek-objek yang terletak pada daerah kerucut tersebut yang akan nampak.

c. ambient light

cahaya latar/alam. Cahaya ini diterima dengan intensitas yang sama oleh setiap permukaan pada benda. Cahaya latar tersebut dimodelkan mengikuti apa yang terjadi di alam, diaman dalam keadaan tanpa sumber cahaya sekalipun, benda masih dapat dilihat.

d. area light

e. directional light

memancarkan cahaya dengan intensitas sama ke suatu arah tertentu. Letak tidak mempengaruhi intensitas cahayanya. Tipe ini dapat menimbulkan efek seolah-olah sumber cahaya berada sangat jauh dari objek

f. parallel point

sama dengan directional, hanya pencahayaan ini memiliki arah dan posisi.

4. Karakteristik Permukaan

Karakteristik permukaan dari sebuah objek adalah sifat dari permukaan sebuah objek. Karakteristik permukaan ini meliputi: warna, tekstur, sifat permukaan, seperti kekasaran (roughness), refleksifitas, diffuseness (jumlah cahaya yang dipantulkan oleh objek), transparansi, dan lain-lain.

Parameter Warna dalam karakteristik permukaan direpresentasikan dengan tiga warna dasar, yaitu RGB. Saat rendering, warna pada sebuah objek tergantung dari warna dalam karakteristik permukaan dan warna cahaya yang mengenainya. Jadi citra hasil rendering mungkin akan memiliki warna yang sedikit berbeda dengan warna objek tersebut.

Parameter tekstur direpresentasikan dengan sebuah nama file. File ini akan menjadi tekstur pada permukaan objek tersebut. Selain itu juga ada beberapa parameter dalam tekstur yang berguna untuk menentukan letak tekstur pada sebuah objek, sifat tekstur, perulangan tekstur, dan lain-lain. Sifat Permukaan, seperti diffuseness, refleksisifitas, dan lain-lain direpresentasikan dengan sebuah nilai. Nilai ini menentukan sifat dari parameter-parameter tersebut. Misalnya pada roughness, makin besar nilai parameternya, makin kasar objek tersebut.

5. Algoritma Rendering

Algoritma Rendering adalah prosedur yang digunakan oleh suatu program untuk mengerjakan perhitungan untuk menghasilkan citra 2D dari data 3D. Kebanyakan algoritma rendering yang ada saat ini menggunakan pendekatan yang disebut scan-line

rendering berarti program melihat dari setiap pixel, satu per satu, secara horizontal dan menghitung warna di pixel tersebut. Saat ini dikenal 3 algoritma :

Ray-Casting

Ray-Tracing

Radiosity

Sumber:

http://allaboutsoftskill.blogspot.com/2011/11/rendering-grafik-komputer.html

Definition Rendering (Definition of Rendering)

Rendering is the process by the end of the whole process of modeling or computer animation. In rendering, all the data that is already included in the process of modeling, animation, texturing, lighting with certain parameters to be translated into a form of output (final look at the model and animation).

            Rendering is a process to produce a 2D image of the 3D data. Prose is aimed to provide visualization of 3D data about the user through a monitor or printer can only display 2D data.

Rendering method (Method Of Rendering)

Ray Tracing Rendering

     Ray tracing is a rendering method was first used in 1980 for the manufacture of three-dimensional images. The idea of this rendering method is derived from experiments Rene Descartes, in which he showed the formation of a rainbow by using a glass ball filled with water and then trace back direction of the light by utilizing the theory of reflection and refraction of light that has been there at that time.

wireframe Rendering

   3D wireframe object is described as an object without surface. In wireframe rendering, an object formed only visible lines depicting the sides edges of an object. This method can be performed by a computer with a very fast, only drawback is the absence of the surface, so that an object looks tranparent. So frequent misunderstandings between Siss front and back side of an object.

Hidden Line Rendering

This method uses the fact that in an object, there is no visible surface or a surface that is covered by the other surface. With this method, an object is represented by lines representing the side of the object, but some lines are not visible because of the surface that prevented it. This method is slower than from wireframe rendering, but still said to be relatively fast. The weakness of this method is the apparent absence of the object surface characteristics, such as color, luster (shininess), textures, lighting, etc.

shaded Rendering

In this method, the computer calculations required to perform a variety of good lighting, surface characteristics, shadow casting, etc. This method produces highly realistic images, but the drawback is that it takes a long time rendering.

Process Rendering of 3D Objects

In general, the process to produce a two-dimensional rendering of 3D objects involves five main components:

1. Geometry (Geometric)

2. Camera (Camera)

In 3D graphics, the angle of view (point of view) is part of the camera. The camera in the 3D graphics are usually not defined physically, but only to determine our perspective on a world, so it is often called a virtual camera. A camera is influenced by two important factors.

The first factor is the location (camera location). The location of a camera is determined by a point (x, y, z). The second factor is the direction of view of the camera. Camera viewing direction is indicated by a system called the reference coordinate system or systems perspective (U, N, V). Direction of view of the camera is very important in making an image, because the location and direction of view of the camera determines what is seen by a camera. The determination of what is seen by the camera is usually determined by a point (x, y, z) is called camera interest.


3. Light

The light source in 3D graphics is an important object, because the light is a world can be seen and can do the rendering process. The light source also makes a world becoming more realistic by the shadow of 3D objects that exist. A light source has a kind. In the 3D graphics are known several kinds of light sources, namely:


a. point light

radiating in all directions, but the intensity of light received by an object depends on the position of the light source. This type is similar to incandescent lamps in the real world.

b. spotlight

emit light to specific areas in the form of a cone. The light source is located at the top of the cone. Only objects that lie in the cone area to be visible.

c. ambient light

backlight / nature. This light is received with the same intensity by every surface on the object. Backlighting is modeled to follow what happens in nature, diaman in a state without even the light source, the object can still be seen.

d. light area

e. directional light

emit light with the same intensity in a particular direction. The layout does not affect the intensity of light. This type of effect as if the light source is very far away from the object

f. parallel point

together with directional, only this lighting direction and position.

4. Surface Characteristics

Characteristics of the surface of an object is the nature of the surface of an object. The surface characteristics include: color, texture, surface properties, such as roughness (roughness), reflexivity, diffuseness (amount of light reflected by the object), transparency, and others.

Color parameters in surface characteristics represented by the three primary colors, namely RGB. When rendering, color on an object depends on the color of the surface characteristics and color of the light that hits. So the image of the rendering result will probably have a slightly different color to the color of the object.

Texture parameter is represented by a file name. This file will be the texture on the surface of the object. In addition, there are several parameters in a texture that is useful for determining the location of the texture on an object, nature texture, looping texture, and others. Surface properties, such as diffuseness, refleksisifitas, and others represented by a value. This value determines the nature of these parameters. For example, the roughness, the greater the value of the parameter, the more coarse the object.


5. Rendering Algorithm

Rendering algorithm is a procedure that is used by a program to do the calculations to generate 2D images from 3D data. Most existing rendering algorithm uses an approach called scan-line

rendering means the program look of each pixel, one at a time, horizontally and calculate the pixel color. Currently known three algorithms:

Ray-Casting

Ray-Tracing

radiosity


source:
http://allaboutsoftskill.blogspot.com/2011/11/rendering-grafik-komputer.html