BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini akan menjelaskan masalah-masalah teoritis yang berkaitan dalam pembuatan animasi bangun ruang untuk sekolah dasar. Pembahasan pada bab ini meliputi peragkat lunak yang digunakan yaitu 3D Studio Max serta penjelasan mengenai materi bangun ruang tingkat sekolah dasar pada pelajaran matematika.
2.1 3D STUDIO Max
2.1.1 Sekilas Tentang 3D Studio Max
Aplikasi canggih ini dirilis oleh salah satu perusahaan autodesk media dan intertainment yang pada mulanya dikenal sebagai discrett dan kinetix. 3D max merupakan salah satu dari sekian banyak aplikasi modeling untuk membuat model 3D dan paling banyak digunakan oleh perancang yang tersebar diseluruh dunia. Aplikasi ini memudahkan user untuk mengeksplore kemampuan dan daya imajinasi kita untuk menciptakan atau menghasilkan atau menghasilkan suatu hasil karya berbentuk 3D baik itu berupa objek benda sampai objek berbentuk karakter yang unik.
3ds max sendiri tersaji dalam beberapa versi yang keseluruhannya memiliki fungsi sama yaitu menghasilkan objek 3D, selain membuat objek yang memiliki ruang dan volume (3D), 3ds max juga dapat memberikan animasi pada objek tersebut sehingga dapat bergerak sesuai keinginan pembuat objek tersebut. Karena dilengkapi dengan fitur yang mendukung.
Autodesk. Pada rilis 8, produk tersebut lagi dicap dengan logo Autodesk, dan namanya kembali berubah menjadi "3ds Max" (huruf besar dan kecil). Pada rilis 2009, nama produk berubah menjadi "Autodesk 3ds Max".
2.2 Fitur Pendukung 3D Studio Max
2.2.1 MAXScript
MAXScript adalah built-in scripting bahasa, dan dapat digunakan untuk mengotomatisasi tugas-tugas yang berulang-ulang, menggabungkan fungsionalitas yang sudah ada dengan cara baru, mengembangkan alat baru dan user interface dan banyak lagi. Plugin modul dapat dibuat sepenuhnya dalam MAXScript.
2.2.2 Character Studio
2.2.3 Scene Explorer
Scene Explorer, sebuah tool yang menyediakan tampilan hierarkis adegan data dan analisis, memfasilitasi bekerja dengan adegan-adegan yang lebih kompleks. Scene Explorer 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. NET managed code di 3ds Max luar MAXScript
2.2.4 DWG Impor
3ds Max mendukung kedua impor dan menghubungkan file DWG. Peningkatan memori manajemen dalam 3ds Max 2008 memungkinkan adegan yang lebih besar harus diimpor dengan beberapa objek
2.2.5 Texture Assignment/Editing
hirarki dengan thumbnail. fitur alur kerja UV termasuk pemetaan Pelt, yang mendefinisikan lapisan adat dan memungkinkan pengguna untuk terungkap Uvs menurut orang-orang lapisan bahan baku copy / paste, peta dan warna, dan akses ke jenis pemetaan cepat (kotak, silinder, bola).
2.2.6 General Keyframing
Dua keying mode - mengatur tombol dan tombol otomatis - menawarkan dukungan untuk workflow 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.
2.2.7 Constrained Animation
target. Semua animasi terkendala dihasilkan dapat runtuh ke keyframes standar untuk pengeditan lebih lanjut.
2.2.8 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 didefinisikan oleh amplop, atau keduanya.
Kemampuan seperti tabel berat, bobot paintable, dan mudah mengedit tabungan dan pemuatan bobot menawarkan dan transfer berbasis kedekatan antara model, menyediakan akurasi dan fleksibilitas yang dibutuhkan untuk karakter rumit.
2.2.9 Skeletons and Inverse Kinematics (IK)
Karakter bisa dicurangi dengan kerangka tulang kustom menggunakan 3ds Max, pemecah IK, dan tali-temali alat.
Alat animasi Semua - termasuk ekspresi, script, daftar controller, dan kabel - dapat digunakan bersama dengan satu set utilitas khusus untuk tulang untuk membangun rig struktur apapun dan dengan kontrol kustom, jadi animator hanya melihat UI yang diperlukan untuk mendapatkan karakter mereka animasi .
Empat plug-in kapal pemecah IK dengan 3ds Max: pemecah sejarah-independen, solver sejarah-tergantung, solver anggota badan, dan spline IK solver. Ini pemecah kuat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membuat animasi karakter berkualitas tinggi. Penyelesaian sejarah-independen memberikan campuran halus antara animasi IK dan FK dan menggunakan sudut lebih banyak memberi animator kontrol lebih besar atas posisi tulang yang terkena.
belakang karakter atau ekor, dan termasuk twist mudah digunakan dan kontrol roll.
2.2.10 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, atau membuat pakaian dari awal. Tabrakan pemecahan cepat dan akurat bahkan dalam simulasi yang kompleks. (Image.3ds max.jpg)
Lokal simulasi memungkinkan seniman menggantungkan kain secara real time untuk mendirikan negara pakaian awal sebelum pengaturan kunci animasi.
2.2.11 Integration with 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 file dan mengelola pekerjaan dalam penyelesaian. Pengguna dapat dengan mudah dan aman berbagi, menemukan, dan menggunakan kembali 3ds Max (dan desain) aset dalam produksi skala besar atau lingkungan visualisasi.
2.2.12 Pemodelan dengan Primitive
Ini merupakan metode dasar, di mana seseorang membentuk model dengan menggunakan banyak kotak, bola, "cone", silinder, dan objek yang telah disediakan lainnya. Seseorang juga dapat menerapkan operasi boolean, termasuk pengurangan, pemotongan, dan penggabungan. Misalnya, seseorang dapat membuat dua bola yang dapat bekerja sebagai blob yang akan menyatu. Hal ini disebut "pemodelan balon".
2.2.13 Pemodelan Polygon
max, dan menggunakan alat-alat seperti bevel dan mengusir , menambah detail dan menyempurnakan model. Versi 4 dan sampai fitur objek Editable Polygon, yang menyederhanakan operasi pengeditan yang paling mesh, dan menyediakan pembagian smoothing di tingkat disesuaikan.
Versi 7 memperkenalkan pengubah poli mengedit, yang memungkinkan penggunaan alat yang tersedia di objek poligon dapat diedit untuk digunakan lebih tinggi di modifier stack (yaitu, di atas modifikasi lain)
2.2.14 NURBS atau Non-Seragam Rasional B-Spline
Sebuah alternatif untuk poligon, memberikan permukaan keluar merapikan yang menghilangkan tepi lurus model poligon. NURBS adalah tepat representasi matematis dari permukaan bentuk yang unik seperti yang digunakan untuk badan mobil dan lambung kapal, yang dapat tepat direproduksi di setiap resolusi kapanpun diperlukan. Dengan NURBS, lingkup halus dapat dibuat dengan hanya satu wajah.
memanipulasi secara langsung, tapi kadang-kadang perilaku mereka mempengaruhi penampilan terlihat objek NURBS. Topik ini menyebutkan situasi. ruang Parameter adalah satu dimensi untuk kurva, yang hanya memiliki dimensi tunggal U topologi, walaupun mereka ada geometris dalam ruang 3D. Permukaan memiliki dua dimensi dalam ruang parameter, yang disebut U dan V.
Kurva NURBS dan permukaan memiliki sifat penting tidak berubah di bawah standar transformasi affine geometrik (Mentransformasi), atau di bawah proyeksi perspektif. Para Riwayat Hidup memiliki kontrol lokal objek: CV memindahkan atau mengubah beratnya tidak mempengaruhi setiap bagian dari objek di luar Riwayat Hidup tetangga. (Anda dapat mengganti properti ini dengan menggunakan kontrol Soft Seleksi.) Juga, kisi kontrol yang menghubungkan Riwayat Hidup mengelilingi permukaan. Ini dikenal sebagai milik convex hull.
2.2.15 Surface Tool/Editable Patch Object
lurus (misalnya lubang melalui bentuk kotak). Meskipun alat permukaan adalah cara yang berguna untuk menghasilkan geometri parametrically akurat, tidak memiliki 'sifat permukaan' yang ditemukan di pengubah Patch serupa Edit, yang memungkinkan pengguna untuk memelihara sementara geometri asli parametrik mampu menyesuaikan "kelompok smoothing" antara wajah
2.2.16 Predefined Primitives
A. Standar Predefined daftar Primitives
1. Kotak - kotak menghasilkan prisma persegi panjang . Sebuah variasi alternatif kotak tersedia - kubus berjudul - yang proporsional membatasi panjang, lebar dan tinggi kotak.
2. Silinder - silinder menghasilkan silinder.
3. Torus - torus menghasilkan torus - atau cincin - dengan penampang silang lingkaran, kadang-kadang disebut sebagai donat.
4. Teko - teko menghasilkan teko Utah. Karena teko adalah obyek parametrik, pengguna dapat memilih bagian mana dari teko untuk menampilkan setelah penciptaan. Bagian ini meliputi tubuh, menangani, corot dan tutupnya.
5. Cone - kerucut menghasilkan kerucut bulat - baik tegak atau terbalik. 6. Sphere - bola menghasilkan bola penuh, belahan bumi, atau bagian lain
7. Tabung - tabung dapat menghasilkan baik bulat dan tabung prismatik. Tabung ini mirip dengan silinder dengan lubang di dalamnya. 8. Piramida - piramida primitif memiliki dasar persegi atau persegi panjang
dan sisi segitiga.
9. Plane - Objek pesawat adalah jenis khusus dari mesh poligon datar yang dapat diperbesar oleh jumlah pada waktu render. Pengguna dapat menentukan faktor untuk memperbesar ukuran atau jumlah segmen, atau keduanya. Pengubah seperti menggantikan dapat ditambahkan ke pesawat untuk mensimulasikan medan berbukit.
10.Geosfer - geosfer menghasilkan lingkungan dan belahan berdasarkan tiga kelas polyhedrons reguler.
B. Predefined daftar Extended Primitives
1. Hedra - menghasilkan objek dari beberapa keluarga polyhedra .
2. ChamferBox - menciptakan sebuah kotak dengan tepi miring atau bulat. 3. OilTank - menciptakan sebuah silinder dengan tutup cembung.
4. Spindle - menciptakan sebuah silinder dengan tutup berbentuk kerucut. 5. Gengon - membuat poligon, diekstrusi reguler sisi dengan sisi tepi filleted
opsional.
6. Prism - Membuat-sisi prisma sisi tiga dengan tersegmentasi independen. 7. simpul Torus - membuat atau diikat torus kompleks dengan menggambar
Curve Base) dapat berupa lingkaran atau simpul torus. Hal ini dapat dikonversi dari simpul objek torus ke permukaan NURBS.
8. ChamferCyl - menciptakan sebuah silinder dengan tepi topi miring atau bulat.
9. Kapsul - menciptakan sebuah silinder dengan tutup hemispherical. 10.L-Ext - membuat objek berbentuk L diekstrusi.
11.C-Ext - menciptakan objek C-berbentuk diekstrusi. 12.Selang - obyek fleksibel, mirip dengan mata air.
2.3 Mengenal Tampilan 3D Studio Max
2.3.1 Menu Aplication
Interface application menu berisi instruksi-instruksi yg berkaitan dengan manajemen file. Kita dapat membuka sebuah file projek 3ds max maupun menyimpan pekerjaan kita melalui interface ini.
Adapun susunannya terdiri dari :
1. New
b. Keep Objects, memperbarui 3ds Max kita dengan scene yang baru, tetapi dengan mempertahankan objek-objek maupun setting yang sedang digunakan. Hierarki antarobjek akan dihapus
c. Keep Object dan Hierarchy, memperbarui 3ds Max kita dengan scene yang baru, dengan mempertahankan objek-objek, hierarki, maupun setting yang sedang digunakan.
d. Reset, me-reset 3ds Max kita dengan setting default dan dengan scene baru yang kosong.
e. Open, membuka file projek (scene) 3ds Max kita. f. Save, menyimpan scene yang sedang kita kerjakan.
2. Save As
c. Save Selected As, menyimpan objek-objek yang sedang kita seleksi pada scene menjadi sebuah scene yang baru. Scene asal akan tetap menjadi scene yang aktif pada jendela 3ds Max.
3. Import
a. Import, meng-import file dalam format selain format standar 3ds Max b. Export, meng-export scene kitanke dalam format proyek tiga dimensi
lainnya.
c. Export Selected, meng-export objek-objek yang sedang kita seleksi pada scene kita.
d. Export to DWF, meng-export scene kita ke dalam format DWF .
4. References
a. inherit Container, me-load referensi objek berupa container eksternal ke dalam scene yang sedang aktif. Container merupakan objek bantuan (helper object) yang berasal dari kumpulan beberapa objek dari sebuah scene. Kita dapat memasukkan container dari sebuah scene ke dalam scene lain untuk mengurangi kerumitan manajemen scene akibat banyaknya objek di dalamnya.
b. XRef Object, merupakan objek yang berasal eksternal dari scene lain yang dapat kita tempatkan pada scene kita sebagai objek acuan.
c. XRef Scene, merupakan scene eksternal yang kita tempatkan ke dalam scene kita sebagai acuan penempatan objek-objek yang sedang kita buat. d. File Link Manager, menempatkan objek acuan eksternal pada scene kita
5. Manage
a. Set Project Folder, mengatur folder untuk scene projek yang sedang kita kerjakan.
b. Asset Tracking, mengatur manajemen file maupun alamat dari komponen-komponen scene yang sedang aktif.
c. Summary Info, menampilkan informasi detail mengenai scene yang ssedang aktif.
d. File Properties, mengatur data dari pengguna yang diikutsertakan ke dalam file scene kita.
2.3.2 Menu Bar
Menu bar yaitu menu pull down yang merupkan menu utama dari program 3D studio max dimana memuat perintah pokok seperti membuat file baru, menyimpan file, dan sebagainya.
Interface menu bar berisi menu-menu dengan intruksi–intruksi sebagai berikut :
1. Edit, berisi intruksi misalnya undo dan redo, manajemen penyeleksian objek dalam scene, seperti Select All, Select None dan Select Invert.
2. Tools, berisi interuksi yang berkaitan dengan manajemen container, misalnya inherit container, juga organisasi objek-objek dalam scene seperti mirror, array, dan align.
3. Group, berisi interuksi berkaitan dengan manajemen kelompok-kelompok objek yang terdapat dalam scene.
4. Views ,berisi instruksi-instruksi, misalnya viewport configuration untuk pengarturan view port, juga terdapat instruksi pengaturan fasilitas ViewCube dan StreengWheels.
5. Create, berisi interuksi-interuksi untuk pembuatan objek.
6. Modifiers, berisi instruksi untuk memberikan modifier kepada objek.
7. Animation, berisi instruksi yang berkaitan dengan proses animasi
dope sheet yang biasa digunakan untuk pengaturan timing trek-trek animasi objek-objek dalam scene.
9. Rendering, berisi instruksi yang berkaitan dengan proses rendering. Juga terdapat instruksi untuk mengakses fasilitas Material Editor untuk mengatur material objek.
10.Customize, berisi instruksi untuk mengatur interface 3ds max, juga pengaturan lengkap lainnya yang dapat ditemuka pada instruksi Preferences.
11.MAXScript, berisi interuksi yang berkaitan dengan MAXScript.
12.Help, berisi beragam materi dukungan yang dibutuhkan untuk menguasai 3ds Max.
2.3.3 ToolBar
Gambar 2.2 Toolbar
Jika tidak semua Main Toolbar tampil seperti di atas, itu di sebabkan karena resolusi monitor yang di gunakan berbeda. Arahkan saja pointer ke area yang kosong pada Main Toolbar atau ke salah satu garis tipis yang memisahkan tiap-tiap group lalu drag ke kiri atau ke kanan.
Ada tiga bagian penting dalam Main Toolbar yang harus di pahami bagi kita yang baru mengenal 3ds Max.
1. Undo : fungsinya untuk mengulang jika terjadi kesalahan. Sekecil apapun kesalahan yang kita lakukan di 3ds Max biasakan untuk menekan tombol ini, klik berulang kali untuk mengulang langkah demi langkah, bisa juga dengan menekan tombol Ctrl+Z di keyboard.
2. Redo : kebalikan dari Undo, atau tekan tombol Ctrl+Y.
Gambar 2.4 Select and Move
1. Select and Move : Diwakili dengan huruf “W” di keyboard, fungsingya untuk memindahkan objek. Jika tool ini aktif akan muncul dua sumbu “X” dan “Y” di jendela orthographic (top, front dan left). Sedangkan di jendela Perspective, di dalam objek ada tiga sumbu “X”, “Y” dan “Z”. Sumbu-sumbu
Gambar 2.5 Select and Rotate
2. Select and Rotate : Untuk mengaktifkannya bisa dengan menekan huruf “E” di keyboard. Akan muncul garis lingkaran berwarna, warna hijau mewakili sumbu Y, merah sumbu X dan biru untuk sumbu Z. Sebagai alat bantu aktifkan Angle Snap Toggle di barisan Main Toolbar agar objek yang berputar sesuai dengan derajat kemiringan.
3. Select and Uniform Scale : Bisa juga dengan menekan huruf “R” di keyboard, fungsinya untuk memperbesar/memperkecil objek dan jika tool ini aktif maka sumbu akan berubah menjadi bentuk segitiga. Jika salah satu sumbu di tarik maka pembesaran/pengecilan objek sesuai dengan arah sumbu yang aktif, tapi jika dibagian tengah segitiga yang di tarik maka semua objek akan berubah.
2.3.4 Viewport
Merupakan bidang kerja dari program dimana secara default dari viewport ini dibagi dalam empat bagian, yaitu:
- Top (arah pandang dari atas) - Front (arah pandang dari depan) - Left (arah pandang dari kiri)
- Perspective (arah pandang perspektif)
2.3.5 Command Panel
Gambar 2.7 Command Panel
Command panel ini memiliki enam buah tab yaitu :
1. Tab create : Tab ini digunakan untuk pengsturan pembuatan objek baru.
2. Tab modify : Tab ini digunakan untuk memodifikasi objek melalui objek parameters.
3. Tab hierarchy : Tab ini digunakan untuk mengatur jenis-jenis titik orientasi objek seperti titik pusat objek dan sebagainya.
5. Tab display : Tab ini menyediakan intruksi-intruksi yang berkaitan dengan managemen objek.
6. Tab utilities : Tab ini menyediakan fasilitas-fasilitas tambahan untuk berbagai keperluan.
2.3.6 View Cube
Fasilitas view cube menyediakn shortcut akses cepat untuk mengubah arah pandang. View cube ditambah dengan 4(empat) buah arah mata angin left, top dan front. Terdapat tambahan berupa 4 (empat) buah tombol segitiga kecil untuk mengakses sisi selanjutnya dari kubus view cube dan 2 (dua) buah tombol panah (roll arrow) untuk memutar vieport 90 derajat.
2.4 Bangun Ruang
Bangun ruang dapat dikatakan sebagai Geometri Ruang. Menurut Traves dkk (1987) menyatakan bahwa : “Geometry is the studyof relationship among point, lines, angles, surface, and solid “ (h.6). Hal ini menunjukkan bahwa
Bangun ruang yang dipelajari ditingkat sekolah dasar ini adalah kubus, balok, limas, dan bola. Bangun ruang tersebut sebenarnya didapat dari benda-benda konkret dengan melakukan proses abstraksi dan idealisasi. Abstraksi adalah proses memperhatikan dan menentukan sifat atribut ataupun karakteristik khusus yang penting saja dengan mengesampingkan hal-hal yang berbeda yang tidak penting. Sebagai contoh benda konkret adalah potongan bambu, kaleng minuman dan lainnya.
Selain proses abstraksi, proses yang paling penting adalah proses idealisasi yaitu proses menganggap segala sesuatu dari benda konkret itu ideal. Misalkan hati batang pisang yang sedikit melengkung dianggap lurus tanpa cela, begitu pula pada batang bambu yang tidak rata harus dianggap seolah-olah rata.
Berikut dengan ke abstrakan dari materi geometri ruang ini, Johnson dan Rising (1978) menyatakan bahwa : “ Mathematics is creation of the human mind, concernet primarily with ideas, and reasoning” yang artinya matematika
2.4.1 Kubus
Kubus merupakan bangun ruang yang dibentuk oleh enam persegi berukuran sama yang merupakan sisi-sisi kubus tersebut. Pada kubus, semua rusuknya sama panjang.
Gambar 2.8 kubus
Volume Kubus = S x S x S = S Luas Kubus = 6 x S
2.4.2 Balok
Gambar 2.8 kubus
Volume Balok = Luas Alas x Tinggi = P x L x T
Luas Balok = 2 (p.l + p.t + l.t)
2.4.3 Limas
Volume Limas Segiempat = Luas alas X 1/3 .t
1/3 x ( p x l ) x t Luas Limas Segiempat = Luas alas + 4. Luas sisi tegak
2.4.4 Bola
Bola merupakan bangun ruang yang hanya memiliki satu sisi dan tidak memiliki rusuk serta titik sudut.
Gambar 2.11 Bola
Volume Bola = 4/3 x Luas Bola = 4
