Pengertian Grafika Komputer – Pendahuluan Gambaran umum materi: Pengenalan Sistem Grafika

Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 1

BAB 1 – Pendahuluan Gambaran umum materi: Pengenalan Sistem Grafika

Bab ini berisi tentang materi pendahuluan untuk mata kuliah Grafika Komputer, mengenalkan tentang pengertian grafika komputer, proses pembentukan gambar, dan pengenalan sistem grafika. Sistem grafika terdiri atas hardware, software, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Selain itu akan dikenalkan pula model dan arsitektur sistem grafika yang ada. Terakhir, dijelaskan tentang beberapa pemanfaatan aplikasi grafika komputer sehingga mahasiswa dapat memahami pemakaian ilmu yang diperoleh di dunia nyata. Relevansi: Materi ini mendasari pengertian grafika komputer dan mengenalkan beberapa aplikasi grafika komputer di dunia nyata. Kompetensi: Mahasiswa dapat menjelaskan dasar-dasar sistem grafika

1.1. Pengertian Grafika Komputer

Tujuan: mengeksplorasi pengertian grafika komputer Grafika komputer berkaitan dengan semua aspek dalam pembuatan gambar di komputer [1]. Aspek- aspek tersebut antara lain adalah aspek perangkat keras komputer hardware, perangkat lunak software, serta aplikasi-aplikasi. Sistem grafika sederhana terdiri dari peralatan masukan input devices, prosesor, memori, frame buffer, dan peralatan luaran output devices. Ilustrasi sistem grafika sederhana dapat dilihat pada Gambar 1.1. Salah satu peralatan luaran yang lama digunakan adalah tabung sinar katoda atau CRT Cathode Ray Tube, yang dapat digunakan untuk menampilkan isi dari frame buffer. Sejarah pengembangan grafika komputer berawal dari era tahun 1950an. Pada saat itu komputer masih sangat sederhana. Teknologi grafika komputer saat itu baru mampu menampilkan tampilan grafis sederhana menggunakan AD converter. Kemudian pada era 1960-1970, mulai dikenal apa yang disebut dengan gambar wireframe, yakni garis-garis pembentuk objek. Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 2 Gambar 1.1. Sistem grafika sederhana Gambar 1.2. Representasi wireframe sebuah objek bola bertekstur Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 3 Gambar 1.3. Arsitektur Display Processor Pada Gambar 1.2 terlihat gambar representasi objek bola bertekstur dalam bentuk wireframe. Perkembangan selanjutnya adalah munculnya aplikasi grafika komputer interaktif yang digagas oleh Ivan Sutherland dalam tesis PhD-nya di MIT. Interaktif disini berarti ada interaksi antara manusia dengan mesin. Lebih spesifik lagi, dalam sebuah perulangan loop, mesin akan menampilkan sesuatu, manusia menggerakkan sebuah alat input misalnya sebuah light pen, selanjutnya komputer menghasilkan tampilan baru berdasarkan masukan pengguna tadi. Sistem grafika dengan tujuan khusus awalnya dibangun dengan membebaskan komputer dengan tujuan umum dari proses pembaruan tampilan secara kontinyu. Hal ini dilakukan dengan menggunakan display processor yang memiliki arsitektur seperti Gambar 1.3. Didalam display processor juga terdapat instruksi-instruksi untuk menampilkan bentuk-bentuk primitive seperti garis dan kurva pada CRT. Kelebihan utama dari display processor adalah bahwa instruksi-instruksi untuk membentuk sebuah gambar dapat disusun sekali di dalam host untuk kemudian dikirim ke display processor dan disimpan di memori display processor dalam bentuk sebuah display list. Selanjutnya display processor akan mengeksekusi berulangkali program yang terdapat pada display list dengan tingkat pemanggilan program yang cukup cepat untuk menghindari adanya delay, dengan tidak membebani host sehingga host dapat dibebani dengan tugas yang lain. Pada era 1970-1980, mulai dikenal standard dalam grafika komputer. Selain itu, raster graphics menjadi metode yang paling umum saat itu. Workstation dan personal computer PC juga menjadi platform yang umum untuk sebuah sistem grafika. Pada raster graphics, gambar dihasilkan oleh sebuah array raster dari elemen-elemen gambar piksel dalam frame buffer. Contoh ilustrasi raster graphics dapat dilihat pada Gambar 1.4. Pada Gambar 1.4, terlihat objek mata kucing apabila diperbesar ukurannya akan tampak efek pecah-pecah jaggies. Salah satu kelebihan dari raster Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 4 graphics adalah memungkinkan untuk mengisi sebuah polygon, tidak hanya garis atau wireframe. Sebagai contoh, objek wireframe sebuah bola pada Gambar 1.2 dapat ditampilkan menjadi sebuah bola dengan permukaan yang terisi seperti pada Gambar 1.5. Gambar 1.4. Raster Graphics kiri Objek kucing dengan ukuran asli kanan Objek mata kucing yang dibesarkan ukurannya zooming Pada era 1980-1990, unsur realisme mewarnai grafika komputer. Gambar 1.6-1.8 menampilkan beberapa contoh efek realisme yang mampu dihasilkan, antara lain efek smooth shading, environment mapping, dan bump mapping. Pada era 1990-2000, menjadi babak baru bagi aplikasi grafika komputer. Hal ini dapat dilihat dari kesuksesan dari film Toy Story, film pertama yang secara utuh dihasilkan dari komputer. Tentu saja kesuksesan tersebut juga didukung oleh adanya kemampuan hardware yang baru, antara lain texture mapping, blending, dan adanya accumulation buffer. Era tahun 2000 keatas, unsur fotorealisme sudah didukung, yakni efek gambar yang benar- benar tampak nyata menyerupai foto objek yang asli. Pada saat ini sudah terdapat aplikasi-aplikasi pendukung grafika untuk industri film animasi seperti Maya, Lightwave, dan sebagainya. Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 5 Gambar 1.5. Representasi filled polygons sebuah objek bola bertekstur dengan raster graphics Gambar 1.6. Efek smooth shading pada objek bola Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 6 Gambar 1.7. Efek environment mapping pada objek bola Gambar 1.8. Efek bump mapping pada objek bola Bab 1 Bahan Ajar Mata Kuliah Grafika Komputer Compiled by Anny Yuniarti 7

1.2. Pembentukan Gambar