LANDASAN TEORI
2.1 Grafika Komputer
Grafika Komputer adalah disiplin yang menghasilkan picture atau images menggunakan komputer, yakni meliputi pemodelan – penciptaan, manipulasi, dan penyimpanan dari objek geometris dan rendering – mengubah scene ke image, atau proses perubahan bentuk, rasterisasi, shading, illumination, dan animasi image. Grafika komputer telah secara luas digunakan, seperti untuk presentasi grafik, paintsystems, komputer aideddesign (CAD), image processing, simulation&virtual reality, dan entertainment. Pada tahun 1950-an, keluarannya via teletypes, lineprinter, dan cathoderay tube (CRT).Suatu picture bisa direproduksi menggunakan karakter gelap dan terang. Tahun 1960-an merupakan permulaan grafik interaktif modern, keluarannya adalah grafik vektor dan grafik interaktif. Salah satu permasalahan yang terburuk adalah masalah biaya dan mesin yang tidak bisa diakses.
Pada awal tahun 1970-an, keluaran menggunakan raster displays, kemampuan grafik masih tipis dan tebal. Pada tahun 1980-an, keluarannya adalah grafik raster built-in, gambar bitmap, dan pixel.Biaya-biaya komputer pribadi berkurang secara drastis.Trackball dan mouse menjadi alat interaktif yang baku. Pada tahun 1990-an, sejak diperkenalkan VGA dan SVGA, komputer pribadi bisa dengan mudah menampilkan gambar hidup dan gambar photo-realistik.Gambar 3D rendering menjadi kemajuan utama dan mampu merangsang aplikasi grafik sinematik (Simarmata, J. & Chandra, T. 2007).
Terdapat beberapa kriteria menurut J. Simarmata dan T. Chandra (2007) yang dapat digunakan untuk mengelompokkan penerapan grafika komputer. Kriteria pertama adalah “Tipe dari objek dan gambar yang dihasilkan”. Terapan – terapan
yang termasuk dalam kriteria tersebut antara lain gambar – gambar garis dari objek dua dimensi dan tiga dimensi (Wired Frame Picture). Misalnya, garis – garis yang menunjukkan struktur suatu bangunan, gambar garis untuk objek tiga dimensi dengan bagian tertentu yang tidak tampak, gambar dua dimensi yang memperlihatkan efek pencahayaan atau bayangan dan terapan – terapan yang sejenis.
Klasifikasi kedua adalah “Jenis interakasi dan derajat pengendalian objek atau gambar dalam layar”.Dalam offlineplotting, gambar bisa dibentuk dari sekumpulan data yang diketahui atau diambil dari suatu basis data.Dengan demikian, gambar yang dihasilkan tidak bisa diubah kecuali dengan mengubah basis data yang diketahui.Dalam interactive plotting, operator bisa berinteraksi dengan gambar sehingga operator bisa mengubah gambar yang tampil pada layar menggunakan peranti yang tersedia.Interactive design operator bisa menggambar suatu bentuk tertentu yang dimulai pada layar yang berada dalam keadaan kosong.Selanjutnya, ditambahkan sejumlah objek dimana operator bisa dengan mudah dan bebas mengubah gambar yang telah terbentuk.Operator juga bisa memperbesar atau memperkecil gambar.Jika perlu, operator bisa melihat bagian-bagian tertentu secara lebih rinci.
Klasifikasi ketiga merupakan “peranan gambar” atau bagaimana gambar yang tampil berarti bagi operator atau siapa saja yang melihatnya. Dalam bidang - bidang tertentu, misalnya kartografi, gambar yang dihasilkan merupakan produk utama, sedangkan pada bidang - bidang lain, gambar yang dihasilkan hanyalah merupakan visualisasi dari suatu objek atau fenomena yang ingin diamati.
Klasifikasi keempat adalah “hubungan antara objek dan gambar yang tampil”. Dalam hal ini, operator bisa menampilkan sebuah gambar sebanyak satu kali atau sekelompok gambar yang saling berhubungan atau dengan teknik lainnya. Dengan demikian, kita bisa mengembangkan paket – paket grafika komputer pada kelompok – kelompok yang sudah dijelaskan.Kelahiran komputer workstation membuat komputer grafik 3D berdasarkan pada vektor atau wire-frame yang menyajikan objek virtual. 2.1.1 Pembuatan Garis Metode DDA
DDA (Digital Differential Analyzer) adalah algoritma pembentukan garis berdasarkan perhitungan Dx dan Dy, menggunakan rumus Dy = m .Dx (Maliki, I. 2011).
Garis dibuat dengan menentukan dua endpoint yaitu titik awal dan titik akhir.Setiap koordinat titik yang membentuk garis diperoleh dari perhitungan, kemudian dikonversikan menjadi nilai integer (bulat). Langkah - langkah pembuatan garis menurut algoritma DDA adalah:
1. Tentukan dua buah titik.
2. Tentukan yang menjadi titik awal (x0, y0) dan titik akhir (x1, y1). 3. Hitung ∆x=x1 - x0 dan ∆y=y1 - y0
4. Bandingkan Abs (∆x) dan Abs (∆y). Jika Abs (∆x) > Abs (∆y) maka Steps= Abs (∆x), bila tidak maka Steps= Abs (∆y).
5. Hitung penambahan koordinat pixel, yaitu:
x_increment = ∆x/Steps dan y_increment= ∆y/Steps
6. Koordinat selanjutnya yaitu x + x_increment, y + y_increment 7. Posisi pixel ditentukan dengan pembulatan nilai koordinat tertentu. 8. Ulangi langkah 6 dan 7 untuk posisi selanjutnya sampai x = x1 , y = y1. 2.1.2 Penskalaan
Penskalaan adalah suatu operasi yang membuat suatu objek berubah ukurannya baik menjadi mengecil ataupun membesar secara seragam atau tidak seragam tergantung pada faktor penskalaan (scalling factor) yaitu (sx,sy) yang diberikan. sx adalah faktor penskalaan menurut sumbu x dan sy faktor penskalaan menurut sumbu y. Koordinat baru diperoleh dengan :
x‟ = x + sx (x,y) = titik asal sebelum diskala y„= y + sy (x‟,y‟) = titik setelah diskala
Nilai lebih dari 1 menyebabkan objek diperbesar, sebaliknya bila nilai lebih kecil dari 1, maka objek akan diperkecil. Bila (sx,sy) mempunyai nilai yang sama, maka skala disebut dengan uniformscalling. Adapun penskalaan dalam transformasi 3D adalah dengan rumus : � �� 0 0 0 0 �� 0 0 0 0 �� 0 0 0 0 1 �
2.1.3 Rotasi
Rotasi atau Putaran adalah suatu operasi yang menyebabkan objek bergerak berputar pada titik pusat atau pada sumbu putar yang dipilih berdasarkan sudut putaran tertentu. Untu melakukan rotasi diperlukan sudut rotasi dan pivot point (xp,yp) dimana objek akan dirotasi.
Putaran biasa dilakukan pada satu titik terhadap sesuatu sumbu tertentu misalnya sumbu x, sumbu y atau garis tertentu yang sejajar dengan sembarang sumbu tersebut. Titik acuan putaran dapat sembarang baik di titik pusat atau pada titik yang lain.
Aturan dalam geometri, jika putaran dilakukan searah jarum jam, maka nilai sudutnya adalah negatif.Sebaliknya, jika dilakukan berlawanan arah dengan arah jarum jam nilai sudutnya adalah positif.
Rotasi dapat dinyatakan dengan :
x‟=r cos(Ø+0) = r cos Ø cos 0 - r sin Ø sin 0 y‟=r sin (Ø+0) = r soc Ø sin 0 + r sin Ø cos 0
sedangkan di ketahui x= r cos Ø, y = r sin Ø, lakukan subtitusi, maka : x‟=x cos 0 - y sin 0
y‟=x sin 0 + y cos 0
Adapun rotasi pada transformasi 3D adalah dengan rumus : X-Rotation in 3D � 1 0 0 0 0 ���Ө −���Ө 0 0 ���Ө ���Ө 0 0 0 0 1 � Y-Rotation in 3D � ���Ө 0 ���Ө 0 0 1 0 0 −���Ө 0 ���Ө 0 0 0 0 1 � Z-Rotation in 3D � ���Ө −���Ө 0 0 ���Ө ���Ө 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 �
2.2 Android
Android merupakan sistem operasi berbasis Linux yang bersifat terbuka (Open Source) dan dirancang untuk perangkat seluler layar sentuh seperti smartphone dan komputer tablet. Android dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan finansial dari Google yang kemudian dibeli pada tahun 2005.Android dirilis secara resmi pada tahun 2007, bersamaan dengan didirikannya Open Handset Alliance(Salbino, S. 2014).
Tampilan Android didasarkan pada manipulasi langsung, menggunakan masukan sentuh yang serupa dengan tindakan didunia nyata, seperti menggesek, mengetuk, mencubit dan membalikkan cubitan untuk memanipulasi obyek dilayar. Pada bulan Oktober 2012, terdapat 700.000 aplikasi yang tersedia untuk Android dan sekitar 25 juta aplikasi telah diunduh dari Google Play, toko aplikasi utama Android. Sebuah survei pada bulan April – Mei 2013 menemukan bahwa Android adalah platform paling popular bagi para pengembang, digunakan oleh 71% pengembang aplikasi seluler. Pada tanggal 3 September 2013, 1 miliar perangkat Android telah diaktifkan.
Sifat Android yang terbuka telah membuat bermunculannya sejumlah besar komunitas pengembang aplikasi untuk menggunakan Android sebagai dasar proyek pembuatan aplikasi dengan menambahkan fitur – fitur baru bagi Android pada perangkat yang secara resmi dirilis dengan menggunakan sistem operasi lain (Salbino, S. 2014).
2.2.1 Sejarah Android
Pada bulan Oktober 2003, Android, Inc., didirikan di Palo Alto, California, oleh Andy Rubin (pendiri Danger), Rich Miner (pendiri Wildfire Communications, Inc.), Nick Sears (mantan VP T-Mobile), dan Chris White (kepala desain dan pengembangan antarmuka WebTV) untuk mengembangkan perangkat smartphone yang lebih sadar akan lokasi dan preferensi penggunanya. Awal tujuan pengembangan Android yaitu untuk mengembangkan sebuah sistem operasi canggih yang ditujukan untuk kamera digital, namun pasar untuk perangkat kamera digital tidak cukup besar dan pengembangan Android lalu dialihkan bagi pasar smartphone untuk menyaingi Symbian dan Windows Mobile (iPhone Apple belum dirilis saat itu). Android Inc. dioperasikan secara diam – diam, hanya diungkapkan para pengembang sedang
menciptakan sebuah perangkat lunak untuk smartphone. Pada tahun yang sama, Rubin kehabisan uang. Steve Periman, seorang teman dekat Rubin, meminjamkan $10.000 tunai dan menolak tawaran saham di perusahaan (Salbino, S. 2014).
Google mengakuisisi Android Inc. pada tanggal 17 Agustus 2005, menjadikannya sebagai anak perusahaan yang sepenuhnya dimiliki oleh Google. Pendiri Android Inc. seperti Rubin, Miner dan White tetap bekerja diperusahaan setelah diakuisisi oleh Google. Di Google, tim yang dipimpin oleh Rubin mulai mengembangkan platform smartphone menggunakan kernel Linux. Google memasarkan platform tersebut kepada produsen perangkat seluler dan operator nirkabel, dengan janji bahwa mereka menyediakan sistem yang fleksibel dan bisa diperbaharui.Google telah menyeleksi beberapa mitra perusahaan perangkat lunak dan perangkat keras, serta mengisyaratkan kepada operator seluler bahwa kerjasama ini terbuka bagi siapapun yang ingin berpartisipasi.
Pada tanggal 5 November 2007, Open Handset Alliance (OHA) didirikan.OHA bertujuan untuk mengembangkan standar terbuka bagi perangkat seluler.Saat itu Android diresmikan sebagai produk pertamanya, sebuah platform perangkat seluler yang menggunakan kernel Linux versi 2.6.Telepon seluler komersial pertama yang menggunakan sistem operasi Android adalah HTC Dream, yang diluncurkan pada 22 Oktober 2008.
Pada tahun 2010, Google merilis seri Nexus, perangkat smartphone dan tablet dengan OS Android yang diproduksi oleh HTC, LG, dan Samsung.HTC bekerjasama dengan Google dalam merilis produk smartphone Nexus pertama, yakni Nexus One.Seri ini telah diperbaharui dengan perangkat yang lebih baru, misalnya telepon pintar Nexus 4 dan tablet Nexus 10 yang diproduksi oleh LG dan Samsung. Pada 15 Oktober 2014, Google mengumumkan Nexus 6 dan Nexus 9 yang diproduksi oleh Motorola dan HTC. Pada 13 Maret 2013, Larry Page memberitahukan dalam postingan blognya bahwa Andy Rubin telah pindah dari divisi Android untuk mengerjakan proyek – proyek baru di Google.Ia digantikan oleh Sundar Pichai, yang sebelumnya menjabat sebagai kepala divisi Google Chrome, yang mengembangkan Chrome OS.
Sejak tahun 2008, Android terus melakukan sejumlah pembaharuan untuk meningkatkan kinerja sistem operasi. Setiap versi utama yang dirilis dinamakan secara alfabetis berdasarkan nama – nama makanan pencuci mulut atau cemilan bergula;
misalnya, versi 1.5 bernama Cupcake, yang kemudian diikuti oleh versi 1.6 Donut (Salbino, S. 2014).
2.2.2 Jenis – Jenis Android
Awal sistem Android yang dirilis yaitu Android Beta pada bulan November 2007.Sedangkan versi komersial pertama, Android 1.0 dirilis pada September 2008. Menurut Sherief Salbino (2014), sebelum versi yang lebih banyak dikenal masa kini, telah lebih dulu dirilis Android versi prakomersial pada tahun 2007 sampai tahun 2008, yaitu :
a. Android Alpha
Versi ini diberi nama kode “Astro Boy”, “Bender”, dan “R2-D2”, dinamai berdasarkan nama – nama robot fiksi. Logo Android pertama dirancang Dan Morrill, namun logo robot hijau yang menjadi maskot Android sekarang dirancang oleh Irina Blok. Ryan Gibson, manajer proyek Android Inc. memperkenalkan skema penamaan berdasarkan nama – nama makanan manis, yang kemudian diterapkan dalam semua versi Android pada bulan April 2009. b. Android Beta
Android Beta dirilis pada tanggal 5 November 2007, sedangkan SDK Android Beta dirilis pada 12 November 2007.5 November kemudian dirayakan sebagai hari ulang tahun Android. Versi beta SDK Android dirilis dalam urutan sebagai berikut: • 16 November 2007 : m3-rc22a • 14 Desember 2007 : m3-rc37a • 13 Februari 2008 : m5-rc14 • 3 Maret 2008 : m5-rc15 • 18 Agustus 2008 : 0.9 • 23 September 2008 : 1.0-r1
Sejak April 2009, versi Android yang dikembangkan diberi kode nama yang berdasarkan nama makanan pencuci mulut dan makanan manis. Tiap versi dirilis sesuai urutan alfabetis (Salbino, S. 2014), yaitu :
a. Android versi 1.0
Android 1.0 merupakan versi komersial pertama Android, dirilis 23 September 2008 dengan kode nama Apple Pie serta ukuran layar 320x480 HVGA.
Perangkat Android pertama yang tersedia secara komersial adalah HTC Dream.
b. Android versi 1.1
Android versi 1.1 dirilis pada 9 Maret 2009 oleh Google. Android ini telah disupport oleh Google Mail Service dengan pembaharuan estetis pada aplikasi, jam alarm, voice search (pencarian suara), pengiriman pesan dengan Gmail dan pemberitahuan email.
c. Android versi 1.5 Cupcake
Android Cupcake dirilis pada pertengahan Mei 2009, masih oleh Google Inc. android ini telah dilengkapi SDK dengan berbagai pembaharuan termasuk penambahan beberapa fitur lain, yakni kemampuan merekam dan menonton video dengan modus kamera, mengunggah video ke Youtube, upload gambar ke Picasa langsung dari telepon, serta mendapat dukungan Bluetooth A2DP. d. Android versi 1.6 Donut
Android Donut dirilis pada September 2009 menampilkan proses pencarian yang lebih baik dari versi – versi sebelumnya. Android Donut juga memiliki fitur – fitur tambahan seperti galeri yang memungkinkan pengguna untuk memilih foto yang akan dihapus; kamera, camcorder dan galeri yang diintegrasikan; Text-to-Speechengine; dial kontak; teknologi text to change speech, baterai indikator dan kontrol applet VPN.
e. Android versi 2.0/2.1 Éclair
Android Éclair dirilis pada 3 Desember 2009. Perubahannya antara lain: pengoptimalan hardware, peningkatan Google Maps 3.1.2, perubahan UI dengan browser baru dan dukungan HTML5, daftar kontak yang baru, dukungan flash untuk kamera 3.2 MP, digital zoom dan Bluetooth 2.1. Android Éclair adalah Android pertama yang mulai dipakai oleh banyak smartphone, fitur utama Éclair yaitu perubahan total struktur dan tampilan user interface. f. Android versi 2.2 Froyo (Frozen Yogurt)
Android Froyo dirilis pada 20 Mei 2012.Versi ini memiliki kecepatan kinerja dan aplikasi 2 sampai 5 kali dari versi – versi sebelumnya. Selain itu ada penambahan fitur – fitur baru seperti dukungan Adobe Flash 10.1, integrasi V8 JavaScript engine yang dipakai Google Chrome yang mempercepat kemampuan rendering pada browser, pemasangan aplikasi dalam SDCard,
kemampuan WiFi Hotspot portable dan kemampuan auto update dalam Android Market.
g. Android versi 2.3 Gingerbread
Android Gingerbread dirilis pada 6 Desember 2010. Perubahan umum yang didapat dari Android versi ini antara lain peningkatan kemampuan permainan (gaming), peningkatan fungsi copy paste, layar antar muka (User Interface) didesain ulang, dukungan format video VP8 dan WebM, efek audio baru (reverb, equalization, headphone virtualization, dan bass boost), dukungan kemampuan Near Field Communication (NFC), dan dukungan jumlah kamera yang lebih dari satu.
h. Android versi 3.0/3.1 Honeycomb
Android Honeycomb dirilis pada awal 2012. Versi Android yang dirancang khusus untuk device dengan layar besar seperti tablet PC. Fitur baru pada Android Honeycomb antara lain dukungan terhadap prosesor multicore dan grafis dengan hardware acceleration. User Interface pada Honeycomb juga berbeda karena sudah didesain untuk tablet. Tablet pertama yang memakai Honeycomb adalah tablet Motorola Xoom yang dirilis bulan Februari 2011. i. Android versi 4.0 Ice Cream Sandwich
Android Ice Cream Sandwich diumumkan secara resmi pada 10 Mei 2011 pada ajang Google I/O Developer Conference (San Fransisco), pihak Google mengklaim Android Ice Cream Sandwich akan dapat digunakan baik di smartphone ataupun tablet PC. Android Ice Cream Sandwich membawa fitur Honeycomb untuk smartphone serta ada penambahan fitur baru seperti membuka kunci dengan pengenalan wajah, jaringan data pemantauan penggunaan dan kontrol, kontak terpadu jaringan sosial, perangkat tambahan fotografi, mencari email secara offline dan berbagi informasi dengan menggunakan NFC. Ponsel pertama yang menggunakan sistem operasi ini adalah Samsung Galaxy Nexus.
j. Android versi 4.1/4.2/4.3 Jelly Bean
Android Jelly Bean juga diluncurkan pada acara Google I/O 10 Mei 2011. Keunggulan dan fitur baru versi ini diantaranya peningkatan input keyboard, desain baru fitur pencarian, UI yang baru dan pencarian melalui Voice Search yang lebih cepat. Dilengkapi juga Google Now yang dapat memberikan
informasi yang tepat pada waktu yang tepat pula.Salah satu kemampuannya adalah dapat mengetahui informasi cuaca, lalu - lintas, ataupun hasil pertandingan olahraga. Sistem operasi Android Jelly Bean 4.1 pertama kali digunakan dalam produk tablet Asus, yakni Google Nexus 7.
Pada versi 4.2 pertama kali diperkenalkan melalui LG Google Nexus 4, fitur Photo Sphere untuk panorama, daydream sebagai screensaver, power control, lock screen widget, dan menjalankan banyak user (hanya untuk tablet).
Google selanjutnya merilis Jelly Bean 4.3 pada 24 Juli 2013 di San Fransisco.Nexus 7 generasi kedua adalah perangkat pertama yang menggunakan sistem operasi ini.Sebuah pembaruan minor dirilis pada tanggal 22 Agustus 2013.
k. Android versi 4.4 KitKat
Google mengumumkan Android 4.4 KitKat (dinamai dengan izin dari Nestle dan Hershey) pada 3 September 2013, dirilis pada tanggal 31 Oktober 2013. Keunggulan versi ini diantaranya pembaharuan antarmuka dengan bar status dan navigasi transparan pada layar depan, optimasi kinerja dengan spesifikasi perangkat yang lebih rendah, NFC Host Card Emulation sebagai emulator kartu pintar, WebViews berbasis Chromium, sensor batching, Step Detector dan Counter API, peningkatan tampilan mode layar penuh, penyeimbang audio, dukungan Bluetooth Message Access Profile (MAP).
l. Android versi 5.0/5.1 Lollipop
Google merilis Android 5.0 pada tanggal 3 November 2014 dan Android 5.1 pada 9 Maret 2015. Android ini terlebih dahulu diresmikan pada 25 Juni 2014 saat Google I/O dan baru tersedia untuk umum secara resmi melalui Over the Air (OTA) update pada 12 November 2014. Salah satu perubahan yang paling menonjol dalam rilis Lollipop adalah User Interface yang didesain ulang dan dibangun dengan bahasa Material Design.Perubahan lainnya adalah perbaikan pemberitahuan yang dapat diakses dari Lockscreen dan ditampilkan pada banner di bagian atas layar.Smartphone yang mendapatkan Android Lollipop pertama kali adalah Google Nexus 5.
Google pertama kali mengumumkan Android 6.0 M juga pada saat pameran Google I/O tahun 2015 lalu. Selanjutnya, Google mengumumkan bahwa nama baru Android M adalah Android Marshmallow melalui situs resminya pada bulan September 2015. Perilisan SDK pertama kali diperuntukkan bagi developer yang ingin membuat aplikasi untuk Marshmallow dan dapat digunakan untuk mengakses Application Interface (API) terbaru yaitu versi 23.Sistem operasi ini pertama kali dapat dipasang ke perangkat Nexus. Fitur terbaru dari Android Marshmallow ini adalah dukungan terhadap Android Play, USB-C, dan sejumlah perbaikan sistem operasi.
2.2.3 Android SDK (Software Development Kit)
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan untuk mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi kunci yang dirilis oleh Google. Saat ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan API untuk memulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Sebagai platform aplikasi netral, Android memberikan kesempatan untuk membuat aplikasi yang dibutuhkan (Safaat, N. 2014).