Image & Display

Merupakan hasil akhir dari keseluruhan proses dari pemodelan. Biasanya obyek pemodelan yang menjadi output adalah berupa gambar untuk kebutuhan koreksi pewarnaan, pencahayaan, atau visual effect yang dimasukkan pada tahap teksturing pemodelan

Desain permodelan grafik sangat berkaitan dengan grafik komputer. Desain pemodelan grafik merupakan segala sesuatu mengenai pengolahan gambar yang dikerjakan pada komputer berupa pemotongan gambar, rotasi, dilatasi, translasi dan lain-lain.

Pemodelan adalah membentuk suatu benda-benda atau obyek. Membuat dan mendesain obyek tersebut sehingga terlihat seperti hidup. Sesuai dengan obyek dan basisnya, proses ini secara keseluruhan dikerjakan di komputer. Melalui konsep dan proses desain, keseluruhan obyek bisa diperlihatkan secara 3 dimensi, sehingga banyak yang menyebut hasil ini sebagai pemodelan 3 dimensi (3D modelling). Adapun pemodelan grafik itu proses terbentuknya gambar 3D yang dimulai dari grafik primitif yaitu titik, garis, kemudian menjadi gambar 2D, dan bila gambar 2D itu saling dipadukan maka akan terbentuklah suatu gambar 3D.

Pemodelan Geometris

Pemodelan geometris merupakan cabang dari matematika terapan dan komputasi geometri yang mempelajari metode dan algoritma untuk deskripsi matematika bentuk.  Bentuk belajar di pemodelan geometris tersebut kebanyakan 2D atau 3D, karena 2D adalah model yang penting dalam komputer tipografi dan gambar teknik. Tiga dimensi model adalah pusat untuk computer aided design dan manufacturing (CAD / CAM), dan banyak digunakan dalam bidang teknik seperti sipil dan mechanical engineering, arsitektur, geologi dan medis pengolahan gambar.

Geometris model yang bisa ditampilkan pada computer seperti shape/bentuk, posisi, orientasi, warna/tekstur, dan cahaya. Pada goemetris model juga terdapat tingkat-tingkat kesulitan untuk membuat suatu obyek seperti menghubungkan beberapa bentuk sudut pada permukaan bebas karena bentuk sudut tersebut harus pas dan teliti ukurannya agar gambar terlihat nyata.

Tranformasi dari suatu konsep (atau suatu benda nyata) ke suatu model  geometris yang bisa di tampilkan pada suatu komputer:

• shape/bentuk

•  posisi

•  Orientasi (cara pandang)

•  Surface Properties / ciri-ciri permukaan (warna, tekstur)

• Volumetric Properties / ciri-ciri Volumetric (ketebalan/pejal, penyebaran cahaya)

•   Lights/cahaya (tingkat terang,jenis warna)

Pemodelan Geometris yang lebih rumit:

• Jalan-jalan segi banyak : suatu koleksi yang besar dari segi bersudut banyak, dihubungkan satu sama lain.

•  Bentuk permukaan bebas : menggunakan fungsi polynomial tingkat rendah.

•  CSG : membangun suatu bentuk dengan menerapkan operasi boolean pada bentuk yang primitif.

Texturing

Texturing adalah proses pemberian gambar tertentu pada permukaan objek agar terkesan lebih realistis. Atau bisa diartikan lain adalah proses pemberian karakteristik permukaan pada objek. Maksud dari karakteristik adalah pewarnaan, kilauan, dan lainnya. Pada umumnya teksturing bisa disebut juga pemberian warna pada permukaan objek atau pengecatan, walaupun ada proses yang mengubah geometri objek. Namun texture mempunyai arti berbeda dengan texturing. Texture dapat dikatakan sebagai suatu gambar aktual warna dari material yang membantu menjelaskan atau memperhalus. Teknik teksturing adalah termasuk langkah pembuatan suatu proyek gambar 3D (tiga dimensi). Dimana selain teksturing, juga terdapat langkah lain seperti konseptualitas, modelling, lighting, animasi dan rendering. Proses texturing ini menentukan karakteristik sebuah objek dari segi struktur. Untuk materi sebuah object yang akan di buat, bisa digunakan aplikasi properti tertentu seperti reflectivity, transparency dan refraction. Texture kemudian bisa digunakan untuk meng-create berbagai variasi warna pattern, tingkat kehalusan.kekasaran sebuah lapisan object secara lebih detail.Dalam membentuk sebuah objek pemodelan, texturing bisa dikerjakan secara overlap dengan modelling, tergantung tingkat kebutuhan. 

Terdapat tiga masalah utama yang berhubungan dengan tekstur yaitu : 

1. Segmentasi Tekstur (Texture segmentation): merupakan masalah yang memecah suatu citra ke dalam beberapa komponen dimana tekstur dianggap konstan. Segmentasi tekstur melibatkan representasi suatu tekstur, dan penentuan dasar dimana batas segmen akan ditentukan. 

2. Sintesis Tekstur (Texture synthesis) berusaha untuk membangun region tekstur besar yang berasal dari contoh citra kecil yang ada. Dengan menggunakan contoh citra akan dibangun model probabilitas tekstur tersebut, dan kemudian menggambarkannya pada model probabilitas untuk menentukan tekstur citra. 

3. Bentuk Tekstur (Shape from Texture) melibatkan perbaikan orientasi permukaan atau bentuk permukaan dari tekstur. Di sini diasumsikan bahwa tekstur “kelihatan sama” pada titik-titik yang berbeda pada suatu permukaan, ini artinya bahwa deformasi tekstur dari titik ke titik adalah petunjuk bentuk permukaan.

 Berdasarkan strukturnya, tekstur dapat diklasifikasikan dalam 2 golongan : 

1. Makrostruktur, tekstur makrostruktur memiliki perulangan pola local secara periodik dalam suatu daerah citra, biasanya terdapat pada pola-pola buatan manusia dan cenderung mudah untuk direpresentasikan secara matematis. 

2. Mikrostruktur, pada tekstur mikrostruktur, pola-pola lokal dan perulangan tidak terjadi begitu jelas, sehinggga tidak mudah untuk memberikan definisi tekstur yang komprehensif.

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 tidak hanya digunakan pada game programming, tetapi juga digunakan pada banyak bidang, misalnya arsitektur, simulator, movie, spesial effect pada tayangan televisi, dan design visualization. Rendering pada bidang-bidang tersebut memiliki perbedaan, terutama pada fitur dan teknik renderingnya. Terkadang rendering juga diintegrasikan dengan model yang lebih besar seperti paket animasi, tetapi terkadang berdiri sendiri dan juga bisa free open-source product.

Metode Rendering                                                                          

1.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.

Metode  rendering ini  diyakini  sebagai  salah  satu metode  yang  menghasilkan  gambar  bersifat  paling fotorealistik. Konsep dasar  dari  metode ini  adalah  merunut  proses yang  dialami  oleh  sebuah  cahaya  dalam perjalanannya dari  sumber  cahaya  hingga  layar  dan  memperkirakan warna  macam apa  yang  ditampilkan  pada  pixel  tempat jatuhnya  cahaya.  Proses  tersebut  akan  diulang  hingga seluruh pixel yang dibutuhkan terbentuk.

2.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.

3.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.

Metode Modeling 3D

Modeling 3D adalah proses mengembangkan matematika representasi dari setiap tiga-dimensi benda (baik benda mati atau hidup) melalui perangkat lunak khusus. Produk ini disebut sebagai model 3D. 

Hal ini dapat ditampilkan sebagai gambar dua dimensi melalui proses yang disebut 3D rendering atau digunakan dalam komputer simulasi fenomena fisik. Model juga dapat secara fisik dibuat menggunakan perangkat Printing 3D. Model dapat dibuat secara otomatis atau manual. Manual proses pemodelan geometris mempersiapkan data untuk komputer grafis 3D mirip dengan seni plastik seperti mematung. Model 3D mewakili objek 3D menggunakan koleksi poin dalam ruang 3D, dihubungkan dengan berbagai entitas geometris seperti segitiga, garis, permukaan lengkung, dll Menjadi pengumpulan data (poin dan informasi lainnya), model 3D dapat dibuat dengan tangan , algorithmically (model prosedural), atau scan. Model 3D banyak digunakan di mana saja di grafis 3D. Sebenarnya, mereka menggunakan luas mendahului penggunaan grafis 3D pada komputer pribadi. Banyak permainan komputer digunakan pra-gambar membuat model 3D seperti sprite sebelum komputer dapat membuat mereka secara real-time. Hari ini, model 3D yang digunakan dalam berbagai bidang. Industri medis menggunakan model rinci organ. Industri film menggunakan mereka sebagai karakter dan objek untuk animasi dan kehidupan nyata film. Para industri permainan video menggunakan mereka sebagai aset untuk komputer dan video games. Sektor ilmu menggunakan mereka sebagai model sangat rinci senyawa kimia. Industri arsitektur menggunakan mereka untuk menunjukkan bangunan dan lanskap yang diusulkan melalui Arsitektur Perangkat Lunak Models. Komunitas teknik desain menggunakan mereka sebagai alat baru, kendaraan dan struktur serta sejumlah penggunaan lainnya. Pada dekade belakangan ini dalam ilmu bumi masyarakat telah mulai membangun 3D model geologi sebagai praktik standar. Model 3D terbagi dalam 2 kategori, yaitu : 1.) Solid. Model-model ini menentukan volume objek yang mereka wakili (seperti batu). Ini lebih realistis, tapi lebih sulit untuk membangun. Model padat banyak digunakan untuk simulasi nonvisual seperti medis dan teknik simulasi, CAD dan khusus untuk aplikasi visual seperti ray tracing dan konstruktif geometri solid. 2.) Shell / batas. Model ini mewakili permukaan, misalnya batas objek, bukan volume (seperti kulit telur yang amat sangat tipis). Ini lebih mudah untuk bekerja dengan daripada model padat. Hampir semua model visual digunakan dalam permainan dan film shell model.

Motion Capture

Motion capture system adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan proses dari perekaman dan penterjemahan gerakan menjadi model digital. Motion capture system ini digunakan pada bidang animasi, medis, simulasi (augmented reality), olahraga, entertaiment, analisa gerakan dan lain sebagainya. Metode input yang digunakan pada teknik motion capture bervariasi, antara lain electromechanic, acoustic, electromagnetic, and optic.

Metode yang paling populer adalah metode optic, karena lebih tahan terhadap gangguan dan gerakan subjek lebih mudah dibanding metode lain. Pada penelitian ini dilakukan perancangan motion capture system input optik untuk bipedal trajectory planning dengan kamera umum yang low cost. Marker berwarna merah digunakan sebagai penanda gerakan yang dipasang pada enam posisi right sagital plane, yaitu body, hip, knee, ankle, heel dan toe. Image berwarna yang ditangkap kamera dinormalisasi dan difilter untuk menghasilkan image biner. Nilai-nilai ketiga sudut (hip,knee dan ankle) ditentukan koordinatnya berdasarkan posisi marker yang dideteksi menggunakan persamaan geometrik. Setiap nilai sudut yang diukur dikalibrasi menggunakan manual geometric dan error perhitungan sudutnya adalah 1.6%. Gerakan berjalan satu cycle ditangkap oleh kamera selama 1,25 milidetik dan data sudut hip, knee dan ankle digunakan untuk perancangan robot trajectory planning saat berjalan. Tiga subjek digunakan pada pengujian sistem, dengan melakukan gerakan berjalan satu cycle masing-masing sepuluh kali. Setelah tigapuluh kali percobaan terdapat tiga error sudut yang dihasilkan yang disebabkan oleh jumlah marker yang terdeteksi kamera hanya lima marker. Marker yang tidak terdeteksi terjadi pada knee saat gerakan berjalan yang cepat. Metode ini diharapkan dapat dikembangkan pada pengukuran joint movement pada plane yang berbeda (frontal dan transversal).

Web Science

Apa itu Web Science?  Web Science adalah ilmu sosio-teknis yang menyelidiki bagaimana World Wide Web berkembang mengingat peraturan, teknologi dan konten yang dikenakan, direkayasa dan kontribusi masing-masing, sebagai akibat dari perilaku manusia dan bagaimana sebaliknya Web mempengaruhi perilaku manusia. Definisi sebelumnya diberikan oleh ilmuwan komputer Amerika Ben Shneiderman : "Web Science" adalah istilah yang mengacu pada pengolahan informasi yang tersedia di web dalam hal yang sama dengan yang diterapkan untuk lingkungan alam. Dengan kata lain Web sience merupakan website yang berisi tentang artikel-artikel yang berhubungan dengan ilmu pengetahuan atau dalam bahasa inggris itu science. Web science juga berarti cara-cara atau metode-metode yang digunakan dalam membuat website yang baik. 

Baik disini dengan maksud dimanfaatkan oleh berbagai disiplin ilmu dan berbagai lapisan masyarakat, tantangan yang dihadapi tidak lagi pada sisi teknis, tapi juga merambah ke arah sosial seperti budaya, bahasa, dan organisasi. Dalam teknologi web kita sudah melewati semua era web yang telah kita tempuh seperti dibawah ini.

Web 1.0

Merupakan teknologi Web generasi pertama yang merupakan revolusi baru di dunia Internet karena telah mengubah cara kerja dunia industri dan media. Pada dasarnya, Website yang dibangun pada generasi pertama ini secara umum dikembangkan untuk pengaksesan informasi dan memiliki sifat yang sedikit interaktif. Berbagai Website seperti situs berita “kompas.com” atau situs belanja “lazada.com” dapat dikategorikan ke dalam jenis ini.

Web 2.0

Web 2.0 Istilah Web 2.0 pertama kalinya diperkenalkan oleh O’Reilly Media pada tahun 2004 sebagai teknologi Web generasi kedua yang mengedepankan kolaborasi dan sharing informasi secara online. Menurut Tim O’Reilly, Web 2.0 dapat didefinisikan sebagai berikut: “Web 2.0 adalah revolusi bisnis di industri komputer yang disebabkan oleh penggunaan internet sebagai platform, dan merupakan suatu percobaan untuk memahami berbagai aturan untuk mencapai keberhasilan pada platform baru tersebut. Salah satu aturan terutama adalah: Membangun aplikasi yang mengeksploitasi efek jaringan untuk mendapatkan lebih banyak lagi pengguna aplikasi tersebut” Berbagai layanan berbasis web seperti jejaring sosial, wiki dan folksonomies (misalnya: “flickr.com”, “del.icio.us”) merupakan teknologi Web 2.0 yang menambah interaktifitas di antara para pengguna Web.

Pada umumnya, Website yang dibangun dengan menggunakan teknologi Web 2.0 memiliki fitur-fitur sebagai berikut:

·         CSS (Cascading Style Sheets)

·         Aplikasi Rich Internet atau berbasis Ajax

·         Markup XHTML

·         Sindikasi dan agregasi data menggunakan RSS/Atom

·         URL yang valid

·         Folksonomies

·         Aplikasi wiki pada sebagian atau seluruh Website

·         XML Web-Service API

Web 3.0 / Semantic Web

Walaupun masih dalam perdebatan di kalangan analis dan peneliti, istilah Web 3.0 tetap berpotensi menjadi generasi teknologi di dunia Internet. Saat ini, definisi untuk Web 3.0 sangat beragam mulai dari pengaksesan broadband secara mobile sampai kepada layanan Web berisikan perangkat lunak bersifat on-demand [Joh07]. Namun, menurut John Markoff, Web 3.0 adalah sekumpulan teknologi yang menawarkan cara baru yang efisien dalam membantu komputer mengorganisasi dan menarik kesimpulan dari data online. Berdasarkan definisi yang dikemukakan tersebut, maka pada dasarnya Semantic Web memiliki tujuan yang sama karena Semantic Web memiliki isi Web yang tidak dapat hanya diekpresikan di dalam bahasa alami yang dimengerti manusia, tetapi juga di dalam bentuk yang dapat dimengerti, diinterpretasi dan digunakan oleh perangkat lunak (software agents). Melalui Semantic Web inilah, berbagai perangkat lunak akan mampu mencari, membagi, dan mengintegrasikan informasi dengan cara yang lebih mudah [Tim01]. Pembuatan Semantic Web dimungkinkan dengan adanya sekumpulan standar yang dikoordinasi oleh World Wide Web Consortium (W3C). Standar yang paling penting dalam membangun Semantic Web adalah XML, XML Schema, RDF, OWL, dan SPARQL.

Mungkin ini beberapa referensi ciri khas dari web 3.0

• Transformation dari tmp penyimpanan yang bersifat terpisah pisah menjadi satu.
• Ubiquitous connectivity, memungkinkan info diakses di berbagai media.
• Network computing, software-as-a-service business models, Web services interoperability, distributed computing, grid computing and cloud computing;
• Open technologies, sebagian besar semuanya berjalan dalam platform open source / free.
• Open identity, OpenID, seluruh info adalah bebas dan sebebas – bebasnya.
• The intelligent web, Semantic Web technologies such as RDF, OWL, SWRL, SPARQL, GRDDL, semantic application platforms, and statement  based datastores;
•  Distributed databases, database terdistribusi dalam WWD (World Wide Database).
•  Intelligent applications.

Dari seluruh sifat dan kriteria tersebut, yang bisa dijelaskan dan masih dapat diperkirakan berhasil barulah semantic web.

Manfaat Web Science Bagi Dunia Pendidikan

Berbagai macam manfaat banyak didapatkan oleh perkembangan web science di Indonesia terutama di dunia pendidikan. Adapun manfaat tersebut ialah sebagai berikut :

1. Akses ke sumber informasi.

Sebelum adanya internet, sulitnya mengakses informasi merupakan masalah utama pada dunia pendidikan tak hanya di Indonesia tetapi juga diseluruh dunia. Untuk mendapatkan informasi saja kita harus banyak mengeluarkan uang untuk membeli buku. Namun dengan adanya internet saat ini, hal tersebut bukanlah menjadi masalah. Kita dapat mencari berbagai macam informasi ilmu pengetahuan dengan melakukan searching melalui search engine dengan mengetikkan keyword dari infromasi yang ingin kita ketahui. Contoh-contoh sumber informasi yang tersedia secara online antara lain :

1. Online Journal

Sama dengan perpustakaan. Dengan menggunakan jurnal online, kita dapat mengakses berbagai macam informasi yang disediakan berbagai macam, seperti jurnal perkembangan IPTEK, Jurnal tentang nilai siswa maupun mahasiswa, jurnal tentang absensi siswa ataupun mahasiswa.

2. Library

Dengan menggunakan perpustakaan online, kita dapat mengakses berbagai macam jenis buku yang kita inginkan. Disamping itu, kita juga dapat mendaftar menjadi anggota perpustakaan tersebut tanpa harus bersusah payah datang menuju perusahaan tersebut. Dari sisi perpustakaan, pengontrolan terhadap arus pinjam buku yang dilakukan oleh anggota dapat didata dengan baik serta mengurangi resiko hilangnya koleksi yang terdapat pada perpustakaan tersebut.

3. Website

Dengan adanya website pada suatu instansi pendidikan seperti sekolah, universitas dan lembaga pendidikan lainnya membawa manfaat yang sangat berarti. Melalui website tersebut kita dapat dengan mudah mengetahui informasi tentang instansi tersebut baik dari segi kualitas, sarana dan prasarananya, dan apresiasiny terhadap dunia pendidikan. Disamping itu, untuk mendaftar ke instansi tersebut kita tidak perlu repot-repot untuk mengambil formulir perndaftaran. Cukup dengan mendownload formulir tersebut untuk melakukan pendaftaran ataupun melakukan pendaftaran secara online.

2. Akses ke para ahli (pakar)

Internet menghilangkan batas ruang dan waktu sehingga memungkinan seorang siswa berkomunikasi dengan pakar di tempat lain. Kita dapat berkomunikasi dengan siapa saja tanpa mengenal ruang dan waktu. Hal ini memungkinkan kita dapat berdiskusi dengan teman kita yang berada diluar kota maupun diluar negeri.

3. Media kerjasama

Kolaborasi atau kerjasama antara pihak-pihak yang terlibat dalam bidang pendidikan dapat terjadi dengan lebih mudah, efisien, dan lebih murah. Disamping itu integritas yang terjalin dari masing-masing pihak yang terlibaat dalam bidang pendidikan pun dapat ditingkatkan. Sebagai contoh, dalam meningkatkan mutu pendidikan suatu tempat kita memerlukan biaya yang cukup besar yang meliputi sarana dan prasarana. Dengan adanya jalinan kerjasama yang erat, biaya tersebut dapat ditekan dengan adanya pemberian donasi oleh para relawan guna menunjang pendidikan.