Catatan Kuliah Grafika Komputer pdf

(1)

Catatan Kuliah

Disusun Oleh:

Nim

: C1A140004

Nama : Budiman Fajar Firdaus

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Kelas: Reguler

Bandung 2016

(2)



Konsep Grafika Komputer

Dalam komputer science (computer enginering), bidang grafika komputer menitik beratkan atau memfokuskan pada domain bahasa, data multimedia, basis data, dan teknik/metode pengolahan multimedia.

Grafika komputer adalah bidang terapan yang membahas pemanfaatan komputer dalam rekayasa multimedia khususnya gambar (image-processing). Sebuah komputer dengan I/O-device hanya berinteraksi dengan 4 jenis data, yaitu:

a) Text : 1 layer; 2 dimensi b) Suara : 1 layer; 4 dimensi c) Gambar: 1 layer; 2 dimensi

(3)

Bidang layer terbagi atas 2-dimensi yaitu sumbu-x(horizontal) dan sumbu-y(vertical); untuk 3-dimensi (3-D) sumbu ke-3 direpresentasikan menjadi sumbu-z(arah ke pengamat).

Oleh sebab itu, untuk memunculkan 3-D/4-D dilakukan rekayasa citra(warna). Citra(warna) berdasarkan pada

pixel(bila memandang pendekatan komputer), semakin besar nilai pixel maka citra(warna) semakin realistis(tereduksinya

(4)

komponen/atribut/kriteria, seperti:

a) Brightness: Mengukur aspek kecerahan object/image; b) Sharpness : Mengukur aspek ketajaman object/image; c) Contrast : Mengukur aspek kejelasan object/image;

Umumnya tingkat sharpness diukur dengan

ratio(perbandingan) brightness terhadap contrast.

Bidang-bidang

geometri

yang umum dikenal dan

digunakan dalam grafika komputer diantaranya seperti:

a) Segala sesuatu dikelompokkan dalam segi-n;

b) Lingkaran (dan tingkatannya);

c) Kombinasi segi-n dan lingkaran

Untuk segi-n merujuk pada jumlah ruas/garis segi-n:

(5)

Perbedaan antara segi-n dan lingkaran terletak pada sudut yang dibentuk; Lingkaran terbentuk dari 1-ruas/garis yang dibentuk tanpa membentuk sudut; sedangkan segi-n terbentur dari minimal 3-ruas/garis.

Beberapa jenis segiempat yang sering dikenal dan digunakan dalam grafika komputer, yaitu:

a) Persegi panjang b) Bujur sangkar c) Belah-ketupat d) Jajarangenjang e) Layang-laying f) Trapesium

Segitiga sudut yang terbentuk tidak memungkinkan lebih dari 90˚, sedangkan segiempat memungkinkan sudut yang terbentuk lebih dari 90˚. Seluruh bidang 2-D untuk segiempat dan lingkaran jumlah sudut(total)=360˚, sedangkan untuk segitiga jumlah sudut(total)=180˚.

ruas/garis saling siku-siku (tegak lurus 90˚)

(6)

Beberapa istilah yang digunakan sebagai pendukung dalam grafika komputer diantaranya sebagai berikut:

a) Metode: cara/jalan yang harus ditempuh untuk mencapai tujuan;

b) Teknik: di istilahkan juga rekayasa, engineering, yaitu penerapan sains(science) dan teknologi untuk menyelesai-kan suatu permasalahan(problems);

c) Desain(designe): di istilahkan juga dengan kata perancangan, yaitu aktifitas yang dilakukan untuk menghasilkan sesuatu hal yang baru, khususnya menyangkut tampilan secara visual;

(7)

2. Matematika Grafika

I

: Model & Vektor

Bidang layar/cetak pada lingkungan sistem komputer untuk sumbu-x dan sumbu-y dapat direpresentasikan dalam ruang matriks dan vector. Matrik terdiri dari elemen baris dan kolom dengan format penulisan:

A

_xy atau

M

_axb_, artinya:

Matriks A terdiri dari: “x” baris dan “y” kolom;

Matriks M memiliki ruang/dimensi/ordo: “a” baris; “b” kolom untuk baris diistilahkan absis sedangkan untuk kolom diistilahkan ordinat.

(8)

Sebuah line(garis) tak lain merupakan sebuah deret

dot(titik) dari koordinat awal sampai koordinat akhir, misalkan sebuah line dengan panjang: 5-ssp(satu-satuan-panjang) dimulai koordinat (2,3).

oleh sebab itu dapat disimpulkan bahwa line (garis) membentuk segi-n(n72), sedangkan dot (titik) membentuk lingkaran karena 2 garis atau lebih membentuk sudut, sedangkan dot(titik) hanya membentuk garis tunggal( single-line) sehingga tidak membentuk sudut. Secara umum total sudut yang dibentuk dalam ruang 2-D berjumlah 360˚.

(9)

(10)

Bila pada matriks memiliki elemen yang disebut ordo (terdiri dari: baris dan kolom), maka pada vektor terdiri dari elemen axis dan ordinat; axis merujuk pada titik sumbu-x, sedangkan ordinat merujuk pada titik sumbu-y.

(11)

(12)

Sebuah vektor merepresentasikan suatu line (garis) dengan panjang =x; tentukan line pada perspektif konvensional, apabila line terbentuk dari:

(13)

Skalabilitas sangat diperlukan untuk tujuan standarisasi, sehingga pada kasus-kasus tertentu dibutuhkan untuk melakukan transformasi setiap absis dan ordinat, yakni dengan menggunakan variabel K sebagai konstanta(sebagai penambah atau bisa juga pengkali). Contoh terapannya pada kasus melakukan zoom pada display komputer, misalkan K=4, maka:

(14)

K=2(penambah), jika keempat vektor berikut membentuk objek 2-dimensi:

(15)

4. Pemograman pada Grafika

Seperti hal nya pada pemograman C++ yang menyediakan metode/function dalam grafika komputer yakni 1-dimensi(titik/dot), maka pada bahasa pemograman BASIC (menggunakan interpreter QBasic) yang juga menyediakan metode/function untuk menampilkan garis(line), contohnya ditunjukkan berikut ini:

Kasus: Ada 2 vektor yang dimodelkan dalam perspektif konvensional, yaitu:

(16)

Kode BASIC

(17)

(18)

Pada bahasa pemograman BASIC dikenal beberapa

(19)

5. Ruang & Dimensi

Ruang dan dimensi dalam bidang grafika komputer dapat dijelaskan sebagai suatu hubungan antara objek yang dimodelkan(1-D,2-D,3-D) dengan wadah sebagai media display. Kadang kala ukuran ruang dan dimensi tidak dalam kondisi konkruen/simetris, secara normal(main-stream) ukuran dimensi lebih kecil dari ukuran ruang.

Dimensi semestinya memiliki karakteristik/sifat flexible

menyesuaikan dengan ruang, sehingga formulasi ukuran dimensi lebih kecil dari ukuran ruang dapat terpenuhi.

Berikut dijelaskan pixel sebagai suatu hal untuk mendeskripsikan sebuah dimensi(pemodelan) dalam objek dengan basis colour/citra pixel merupakan satuan dasar citra yang digunakan dalam lingkungan komputer/sistem komputer.

(20)



putih, maka 1-pixel direpresentasikan 1-bit, yaitu 0 untuk putih, 1 untuk hitam, sehingga 21=2 warna

 Jika suatu pixel merepresentasikan 16-warna, maka 1-pixel

direpresentasikan 2n=16, sehingga n=4; maka ada 4-bit yang direpresentasikan 1-pixel untuk menampilkan 16-warna yang berbeda.

 Jika suatu pixel merepresentasikan 256-warna, maka 1-pixel

direpresentasikan 2n=256, sehingga n=8; maka ada 8-bit

yang direpresentasikan 1-pixel untuk menampilkan 256-warna yang berbeda.

(21)

Kode html untuk menampilkan warna:

Umumnya dimensi pada layar monitor: 640x480. Pada ruang dimensi layar monitor sumbu-x merujuk pada kolom dan sumbu-y merujuk pada baris pada matriks. Sehingga apabila matriks a dengan ordo 640x480 → A640x480 pada layar monitor

(22)

(23)

 Kontruksi Algoritma dituliskan sbb:

 Mencari vektor

= + . = + =

= + . = − = �

� � : _{= �}

 Mencari vektor�

= + . = + =

= + . = � + =

� � : =

 Mencari vektor

= − . = − =

= + . = + =

� � : =

 Mencari vektor

= =

= − = � − =

� � : =

 Mencari vektor

= + = + =

= =

� � : =

 Mencari vektor

= =

= − = − =

(24)

Kasus: Apabila sebuah vektor: & = = ; = = ; Selesaikan persoalan berikut ini:

a) Model 2-D dalam perspektif konvensional dan perspektif komputer

b) Tentukan

c) Apakah

=

?

d) Jika matriks Z merepresentasikan resolusi layar komputer, maka berapa resolusi minimal Z agar dapat menampung model 2-D tersebut?

(25)

(26)

 Gunakan teori pitagoras :

= 2 ₊ 2 ₌ _{+ =} ₌

c) Apakah = ?

=

Menentukan : = 2 + 2 = + = = Maka =

d) Minimal resolusi untuk Z adalah: baris min= 4

(27)