BAB 2
TEORI PENUNJANG
Pada tinjauan pustaka ini akan dibahas tentang teori–teori penunjang dalam menyelesaikan proyek akhir ini. Beberapa teori penunjang pada proyek akhir ini adalah sebagai berikut :
2.1 Sistem Informasi Geografis (SIG)
Pengenalan SIG
Sistem Informasi Geografi (SIG) adalah sebuah alat bantu manajemen berupa informasi berbantuan komputer yang berkait erat dengan sistem pemetaan dan analisis terhadap segala sesuatu serta peristiwa – peristiwa yang terjadi di muka bumi. Teknologi SIG mengintegrasikan operasi pengolahan data berbasis database yang biasa digunakan saat ini, seperti pengambilan data berdasarkan kebutuhan, serta analisis statistik dengan menggunakan visualisasi yang khas serta berbagai keuntungan yang mampu ditawarkan melalui analisis geografis melalui gambar-gambar petanya.
Definisi SIG selalu berkembang, bertambah dan bervariasi. Hal ini telihat dari banyaknya definisi SIG yang telah beredar. Selain itu, SIG juga merupakan suatu kajian ilmu dan teknologi yang relatif baru, digunakan oleh berbagai bidang disiplin ilmu, dan berkembang dengan cepat.
Dari definisi yang ada, diambil satu buah definisi yang dapat mewakili SIG secara umum yaitu sistem informasi yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, memanggil kembali, mengolah, menganalisa dan menghasilkan data bereferensi geografi atau data geospatial, untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan dan pengolahan seperti penggunaan lahan, sumber daya alam, lingkungan transportasi, perencanaan fasilitas kota, dan pelayanan umum lainnya. Komponen SIG adalah sistem komputer, data geospatial dan pengguna, seperti pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Komponen SIG
Data yang diolah pada SIG ada 2 macam yaitu data geospasial (data spasial dan data non-spasial). Jika pada gambar diatas data non-spasial tidak digambarkan karena memang dalam SIG yang dipentingkan adalah tampilan data secara spasial.
Data spasial adalah data yang berhubungan dengan kondisi geografi misalnya sungai, wilayah administrasi, gedung, jalan raya dan sebagainya. Seperti yang telah diterangkan pada gambar diatas, data spasial didapatkan dari peta, foto udara, citra satelit, data statistik dan lain-lain. Hingga saat ini secara umum persepsi manusia mengenai bentuk representasi entity spasial adalah konsep raster dan vector. Sedangkan data non-spasial adalah selain data spasial yaitu data yang berupa text atau angka. Biasanya disebut dengan atribut. Data non-spasial ini akan menerangkan data spasial atau sebagai dasar untuk menggambarkan data spasial. Dari data non-spasial ini nantinya dapat dibentuk data spasial. Misalnya jika ingin menggambarkan peta penyebaran penduduk maka diperlukan data jumlah penduduk dari masing-masing daerah (data non-spasial), dari data tersebut nantinya dapat digambarkan pola penyeberan penduduk untuk masing – masing daerah Pentingnya SIG dan Kelebihannya
Berikut ini alasan mengapa dibutuhkannya SIG : • Penangan data geospatial sangat buruk • Peta dan statistik sangat cepat kadaluarsa • Data dan informasi sering tidak akurat • Tidak ada pelayanan penyediaan data • Tidak ada pertukaran data
Dengan begitu SIG diterapkan, didapat keuntungan berikut :
• Penanganan data geospatial menjadi lebih baik dalam format baku • Revisi dan pemutakhiran data menjadi lebih mudah
• Data geospatial dan informasi lebih mudah dicari, dianalisis dan direpresentasikan
• Menjadi produk bernilai tambah • Data geospatial dapat dipertukarkan
• Produktivitas staf meningkat dan lebih efisien • Penghematan waktu dan biaya
• Keputusan yang akan diambil menjadi lebih baik
2.2 Shape File
ESRI Shapefile atau yang biasa disebut shapefile adalah format penyimpanan vector digital untuk menyimpan geometris lokasi dan informasi yang terkait dengan sebuah atribut. Format ini tidak mempunyai kapasitas untuk menyimpan informasi topological. Shapefile format yang telah diperkenalkan dengan ArcView GIS versi 2 di awal tahun 1990-an. Sekarang mungkin untuk membaca dan menulis shapefiles menggunakan berbagai program gratis dan berbayar.
Shapefile sederhana karena mereka hanya menyimpan data primitif geometris jenis poin, baris, dan polygons. Primitives ini adalah keterbatasan tanpa menggunakan atribut untuk menentukan apa yang mereka wakili. Oleh karena itu, tabel record akan menyimpan properti / atribut untuk setiap bentuk primitif di shapefile. Bentuk (poin / lines / polygons) bersama-sama dengan data atribut dapat sangat jauh lebih banyak membuat representasi dari data geografis. Perwakilan menyediakan kemampuan untuk komputasi handal dan akurat.
Sementara istilah "shapefile" cukup umum, yang "shapefile" sebenarnya adalah satu set dari beberapa file. Tiga file individu biasanya wajib untuk menyimpan data inti yang terdiri dari sebuah shapefile. Ada delapan lebih opsional file yang menyimpan data indeks terutama untuk meningkatkan kinerja. Setiap file harus sesuai dengan MS DOS 8.3 penamaan file konvensi (8 karakter nama file awalan, fullstop, 3 karakter nama file seperti suffix shapefil.shp) agar kompatibel dengan aplikasi yang terakhir menangani shapefiles. Untuk alasan yang sama, semua file harus berada dalam folder yang sama.
File yang wajib ada dalam sebuah distribusi shapefile : .shp — shape format;
.shx — shape index format; .dbf — attribute format;
2.3 Dbase Format (DBF)
DBF atau yang biasa disebut Dbase format adalah sebuah format file yang pada awalnya didesain sebagai struktur file database. Dbase sendiri mencakup beberapa macam format antara lain dBase, Clipper, dan FoxPro. Ada beberapa versi DBF yang digunakan, tetapi yang paling populer adalah format DBF dengan versi III+. Tipe data yang dapat ditampung oleh format data ini sama antara lain adalah integer, double, string, dan blob.
2.4 OpenGL
OpenGL adalah software (perangkat lunak) interface perangkat keras grafik. Interface ini terdiri dari sekitar 150 command atau perintah yang berbeda yang biasa digunakan untuk menentukan objek dan operasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan aplikasi tiga dimensi yang interaktif. OpenGL didesain untuk memperlancar, di implementasikan pada banyak jenis perangkat keras yang berbeda. OpenGL tidak menyediakan command (perintah) untuk menggambarkan model dari objek tiga dimensi, harus dibangun model yang diinginkan dari satu set kecil dari geometri seperti titik, garis, dan poligon. Library yang menyediakan fitur ini tentunya bisa dibuat dengan OpenGL. The OpenGL Utility Library (GLU) menyediakan beberapa fitur modeling, seperti permukaan kuadrik, kurva, dan bentuk-bentuk lainnya. GLU adalah bagian standar dari setiap implementasi OpenGL. OpenGL memiliki lebih dari 200 fungsi. Fungsi tersebut bisa dikelompokkan menjadi :
• Fungsi primitif, menentukan elemen yang bisa menghasilkan gambar di layar. Fungsi ini terdiri dari 2 jenis, yaitu primitif geometric seperti polygon (segi banyak) yang bisa dibuat menjadi dua, tiga, atau empat dimensi, dan primitif gambar seperti bitmaps. • Fungsi atribut, mengontrol tampilan dari primitif. Fungsi ini
menentukan warna, jenis garis, properti material, sumber cahaya, dan tekstur.
• Fungsi pandangan, menentukan properti kamera. OpenGL menyediakan sebuah virtual kamera yang bisa diposisikan dan diorientasikan relatif ke obyek yang ditentukan dengan fungsi primitif. Lensa kamera juga bisa dikendalikan sehingga bisa dihasilkan sudut yang lebar dan pandangan telefoto (jarak jauh). • Fungsi windowing, fungsi ini mengendalikan windows pada layar
dan penggunaan dari mouse dan keyboard.
• Fungsi kontrol, menghidupkan macam-macam fitur OpenGL. Fungsi-fungsi OpenGL dimuat didalam 2 library yang disebut
dengan gl dan glu (atau GL dan GLU). Library yang pertama, adalah fungsi utama dari OpenGL, berisi semua fungsi OpenGL yang dibutuhkan sedangkan yang kedua, openGL Utility Llibrary (GLU) memuat fungsi yang ditulis menggunakan fungsi dari library utama dan sangat membantu bagi pengguna. Fungsi utama mempunyai nama yang diawali dengan “gl” seperti “glVertex3f()”, sedangkan fungsi didalam GLU mempunyai nama yang diawali dengan “glu” seperti “gluOrtho2D()”.
2.5 JOGL (Java-OpenGL)
JOGL adalah binding bahasa pemrograman JAVA untuk library OpenGL. JOGL dibuat pada tahun 2003 oleh sun microsystem sebagai produk yang memberi tambahan pilihan kepada para programmer grafis, terutama programmer opengl untuk bisa menggunakan bahasa pemrograman JAVA. Java opengl (JOGL) adalah wrapper perpustakaan yang memungkinkan opengl untuk digunakan dalam bahasa pemrograman Java. Yang saat ini dikembangkan oleh The Game Technology Group di Sun Microsystems, dan merupakan acuan untuk pelaksanaan JSR-231 (Jawa Bindings untuk opengl). JOGL memungkinkan akses ke sebagian besar fitur yang tersedia untuk bahasa pemrograman C pemrogram dengan pengecualian terkemuka dari jendela-sistem yang terkait dalam tambahan (seperti Java sendiri berisi sistem windowing dan AWT ), dan beberapa ekstensi lain.
2.6 Texture Mapping
Model wireframe merupakan satuan jaring polygon segitiga yang disusun dengan urutan tertentu sesuai dengan vertek yang telah ditentukan sehingga dapat ditampilkan sebuah model jaring 3D.
Wireframe terdiri dari banyak segitiga yang dihubungkan antara satu segitiga dengan yang lainnya. Digunakan untuk perancangan awal model 3D, dengan cara memasangkan wireframe ke gambar 2D.
Untuk melakukan tekstur mapping, perlu diperhatikan strategi dasarnya sebagai berikut:
1. Menentukan tekstur
➔ Membaca atau membangkitkan tekstur ➔ Menandai tekstur
➔ Mengaktifkan mode tekstur 2. Menandai koordinat tekstur pada vertek
- wrapping , filtering.
Gambar 2.2 Texture mapping
Pada gambar 2.2 merupakan tekstur dengan gambar 256x256 yang telah dimappingkan pada sebuah polygon persegi panjang pada perspective. Langkah-langkah dalam memulai mapping sebuah tekstur yakni dengan spesifikasi dibawah ini :
(a) Menentukan texture image
1. Mendefinisikan tekstur image dari sebuah array teksel (element tekstur ) ke dalam memory cpu :
private int[] textures = new int[1];
2. Mendefinisikan seperti semua peta piksel yang lain
- Gambar yang didefinisikan (baik secara manual maupun dengan suatu fungsi matematik tertentu)
- Membangkitkan dengan kode aplikasi 3. Mengaktifkan mode texture opengl :
- glEnable(GL_TEXTURE_2D)
(b) Mendefinisikan gambar sebagai sebuah tekstur glTexImage2D (target,level, components,w,h,border,format, type, texels );
target : tipe dari teksture, e.g. GL_TEXTURE_2D level : digunakan untuk mipmapping
components : elements per texel
w, h : lebar dan tinggi dari texels pada pixels border : digunakan untuk smoothing (discussed later) format and type : menjelaskan texels
texels : pointer ke array texel
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, 512, 512, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, my_texels);
(c) Mengubah gambar tekstur :
- Opengl meminta dimensi tekstur untuk menjadi dasar dari 2 - Jika dimensi dari image bukan power ke 2 , gluScaleImage
(format, w_in, h_in,type_in, *data_in, w_out, h_out,type_out, *data_out );
(d) Mapping Tekstur :
- Didasarkan pada koordinat tekstur parametric
- glTexCoord*() ditetapkan pada masing – masing vertex
Gambar 2.3 Koordinat Tekstur Wrapping Mode
Clamping: jika s,t> 1 menggunakan 1, jika s,t < 0 menggunakan 0 Wrapping : menggunakan s,t modulo 1
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT)
Magnification dan Minification
Lebih dari satu texel dapat dicakup sebuah pixel (minification) atau lebih dari satu piksel dapat dicakup sebuah texel (magnification) . Dapat menggunakan contoh titik (texel terdekat ) atau filter linier (filter 2x2) untuk mengisi nilai tekstur
Gambar 2.4 Magnification Filter modes, modes ditentukan oleh :
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXURE_MAG_FILT ER,GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXURE_MIN_FILTE R,GL_LINEAR);
