- Motion capture
motion tracking, atau mocap adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan proses dari perekaman gerakan dan pengartian gerakan tersebut menjadi model digital. Ini digunakan di militer, hiburan, olahraga, aplikasi medis, dan untuk calidasi cisi computer dan robot. Di dalam pembuatan film, mocap berarti merekam aksi dari actor manusia dan menggunakan informasi tersebut untuk menganimasi karakter digital ke model animasi computer dua dimensi atau tiga dimensi. Ketika itu termasuk wajah dan jari-jari atau penangkapan ekspresi yang halus, kegiatan ini biasa dikatakan sebagai performance capture.
Dalam sesi motion capture, gerakan-gerakan dari satu atau lebih aktor diambil sampelnya berkali-kali per detik, meskipun dengan teknik-teknik kebanyakan( perkembangan terbaru dari Weta menggunakan gambar untuk motion capture dua dimensi dan proyek menjadi tiga dimensi), motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari aktor, bukan merekam penampilan visualnya. Data animasi ini dipetakan menjadi model tiga dimensi agar model tersebut menunjukkan aksi yang sama seperti aktor. Ini bisa dibandingkan dengan teknik yang lebih tua yaitu rotoscope, seperti film animasi The Lord of the Rings, dimana penampilan visual dari gerakan seorang aktor difilmkan, lalu film itu digunakan sebagai gerakan frame-per-frame dari karakter animasi yang digambar tangan.
Gerakan kamera juga dapat di-motion capture sehingga kamera virtual dalam sebuah skema dapat berjalan, miring, atau dikerek mengelilingi panggung dikendalikan oleh operator kamera ketika aktor sedang melakukan pertunjukan, dan sistem motion capture bisa mendapatkan kamera dan properti sebaik pertunjukan dari aktor tersebut. Hal ini membuat karakter komputer, gambar, dan set memiliki perspektif yang sama dengan gambar video dari kamera. Sebuah komputer memproses data dan tampilan dari gerakan aktor, memberikan posisi kamera yang diinginkan dalam terminology objek dalam set. Secara surut mendapatkan data gerakan kamera dari tampilan yang diambil biasa diketahui sebagai match moving atau camera tracking.
Keunggulan
Motion capture menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan animasi komputer tradisional dari model tiga dimensi:
- Lebih cepat, bahkan hasil secara real time bisa didapatkan. Dalam aplikasi hiburan, hal ini dapat mengurangi biaya dari animasi berbasis keyframe. Contohnya: Hand Over.
- Jumlah kerja tidak berubah dengan kompleksitas atau panjang pertunjukan dalam tingkatan yang sama ketika menggunakan teknik tradisional. Hal ini membuat banyak tes diselesaikan dengan gaya dan penyampaian yang berbeda.
- Gerakan kompleks dan interaksi fisik yang realistis seperti gerakan sekunder, berat, dan pertukaran tekanan dapat dengan mudah dibuat kembali dalam cara akurat secara fisik.
- Jumlah data animasi yang bisa diproduksi dalam waktu yang diberikan sangatlah besar saat dibandingkan dengan teknik animasi tradisional. Hal ini berkontribusi dalam keefektifan biaya dan mencapai deadline produksi.
- Potensi software gratis dan solusi dari pihak luar dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan.
Kekurangan
- Hardware yang spesifik dan program yang special dibutuhkan untuk mendapatkan dan memproses data.
- Biaya software, perlengkapan, dan personel yang dibutuhkan dapat berpotensi menjadi penghalang bagi produksi-produksi kecil.
- Sistem pengambilan gerakan mungkin memiliki kebutuhan yang spesifik untuk ruangan operasi, tergantung dari pandangan kamera atau distorsi magnetik.
- Ketika masalah terjadi, lebih mudah untuk mengambil ulang skema daripada mencoba untuk memanipulasi data. Hanya beberapa sistem yang memungkinkan penampilan data yang real time untuk memilih apakah gambar yang diambil butuh diambil ulang.
- Hasil yang penting itu terbatas untuk apa yang bisa ditunjukkan dalam volume pengambilan tanpa editing tambahan dari data tersebut.
- Gerakan yang tidak mengikuti hokum fisika secara umum tidak bisa diambil.
- Teknik animasi tradisional, seperti menambahkan tekanan dari antisipasi dan kelanjutannya, gerakan kedua atau memanipulasi bentuk dari karakter, seperti dengan melumatkan dan memperpanjang teknik animasi, harus ditambahkan nanti.
- Jika model komputer memiliki proporsoi yang berbeda dari subjek yang diambil, artifak mungkin terjadi. Contohnya, jika seorang karakter kartun mempunyai tangan yang berukuran terlalu besar, hal ini dapat memotong badan karakter jika orang yang melakukaknnya tidak berhati-hati dengan gerakan fisiknya.
- Model 3D
adalah salah satu blok bangunan penting dari komputer grafis 3D. Tanpa mereka tidak akan ada komputer animasi-tidak ada Toy Story, tidak ada Wall-E, tidak ada ogre hijau besar.
Tidak akan ada game 3D, yang berarti kita tidak pernah untuk mengeksplorasi Hyrule di Ocarina of Time, dan Master Chief tidak pernah pada Halo. Tidak akan ada film Transformers (setidaknya cara kita tahu mereka hari ini), dan iklan mobil tidak mungkin melihat hal seperti ini satu.
Setiap objek, karakter, dan lingkungan dalam setiap film animasi komputer atau video game 3D terdiri dari model 3D. Jadi ya, mereka cukup penting dalam dunia CG.
Jenis Model 3D
Ada dua jenis utama dari model 3D yang digunakan dalam film & industri game, perbedaan yang paling jelas berada di jalan mereka diciptakan dan dimanipulasi (ada perbedaan dalam matematika yang mendasari juga, tapi itu kurang penting sampai akhir -pengguna).
NURBS Surface
NURBS Surface: A Non-seragam rasional B-spline, atau NURBS Surface adalah model permukaan halus yang diciptakan melalui penggunaan kurva Bezier (seperti versi 3D dari alat pena MS Paint). Untuk membentuk permukaan NURBS, artis menarik dua atau lebih kurva dalam ruang 3D, yang dapat dimanipulasi dengan menggerakkan menangani disebut kontrol vektor (CV) sepanjang sumbu x, y, atau z.
Aplikasi perangkat lunak interpolates ruang antara kurva dan menciptakan mesh halus antara mereka. NURBS Surface memiliki tingkat tertinggi presisi matematis, dan karena itu paling sering digunakan dalam pemodelan untuk rekayasa dan desain otomotif.
Polygonal Model
Polygonal Model: model Polygonal atau "(Meshes)/jerat" mereka sering disebut, adalah bentuk paling umum dari model 3D ditemukan dalam animasi, film, dan industri game, dan mereka akan menjadi jenis yang kita akan berfokus pada untuk sisa artikel.
Model Polygonal sangat mirip dengan bentuk geometris Anda mungkin pelajari di sekolah menengah. Sama seperti sebuah kubus geometris dasar, model poligonal 3D terdiri dari wajah, tepi, dan simpul.
Bahkan, model 3D yang paling kompleks mulai sebagai bentuk geometris sederhana, seperti kubus, bola, atau silinder. Bentuk-bentuk 3D dasar disebut primitif objek. Primitif yang kemudian dapat dimodelkan, berbentuk, dan dimanipulasi menjadi apa pun objek artis sedang mencoba untuk membuat (sebanyak yang kita ingin masuk ke detail, kita akan membahas proses pemodelan 3D dalam sebuah artikel terpisah).
-Texturing
Texturing adalah proses pemberian karakterristik permukaan –termasuk warna, highlight, kilauan, sebaran cahaya (difusi) dan lainnya- pada objek. Karakteristik seperti bump juga diperhatikan saat proses texturing. Pada umumnya proses texturing adalah semacam pengecatan atau pemberian warna pada permukaan objek, walaupun ada juga proses texturing seperti displacement yang mengubah geometri objek.
-Teknik pemodelan geometri
merupakan variabel mendasar dari aplikasi
teknologi virtual set. Dalam teknologi virtual, parameter utama adalah kecepatan
dalam men-generate gambar. Dalam hal ini output dan karakter sebuah model
geometri merupakan variabel dasar dari generated image yang memegang peranan
penting dalam menentukan kecepatan rendering.
Pada penelitian ini kajian yang akan dibahas adalah pada permasalahan
teknik pemodelan geometri yang merupakan input utama dalam generate image
pada teknologi virtual. Masalah kecepatan dalam proses rendering, banyak
disebabkan karena kurang optimalnya model geometri yang disiapkan. Berbagai
teknik pemodelan dari beberapa software yang compatible akan diuji. Source
model geometri tersebut akan di import terlebih dahulu ke 3dsmax sebagai
terminal model, kemudian diperbandingkan, termasuk model geometri dari
3dsmax sendiri. Pengujian dilakukan dengan proses rendering, dalam hal ini
setting hardware dan scene adalah sama, parameter pengujian adalah waktu
render.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa teknik pemodelan dari tiga variasi
software, yaitu: 3Dstudio 3.0, AutoCAD 2004, dan 3DSMax 5.0 pada obyek yang
sama tidak menunjukkan perbedaan waktu yang signifikan, tergantung banyaknya
face yang terbentuk. Render time model 3D yang dihasilkan 3DStudio 3.0 adalah
paling lama diantara 2 software yang lain, yaitu: pada scene 1 dan 2 render time
sama, yaitu: 00:00:16 (16 detik), pada scene 3 render time: 00:00:20 (20 detik),
pada scene 4 render time: 00:00:22 (22 detik). Hal itu berarti bahwa model 3D
dari software 3DStudio 3.0 mempunyai kualitas lebih rendah dibanding model 3D
AutoCAD 2004 dan 3DS max 5.0. Jumlah face sampel model yang dihasilkan
AutoCAD 2004 adalah paling sedikit, yaitu: 55.536. Hal ini berarti, model 3D dari
software AutoCAD 2004 mempunyai kualitas lebih baik dibanding model 3D
3DS max 5.0 dan 3DStudio 3.0, namun dari hasil test render menunjukkan bahwa
render time model 3D AutoCAD 2004 dan 3DS max 5.0 adalah sama. Hal
tersebut berarti perbedaan face yang dihasilkan kedua software tidak cukup
signifikan mempengaruhi render time masing-masing scene pengujian.
-Rendering
-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.
Rendering harus dilakukan secara cermat dan teliti. Oleh karena itu terkadang dilakukan pre rendering sebelum rendering dilaksanakan. Per rendering sendiri ialah proses pengkomputeran secara intensif, biasanya digunakan untuk pembuatan film, menggunakan graphics card dan 3D hardware accelerator untuk penggunaan real time rendering.
Secara umum, proses untuk menghasilkan rendering dua dimensi dari objek-objek 3D melibatkan 5 komponen utama, yaitu geometri, kamera, cahaya, karakteristik permukaan dan algoritma rendering.
Metode Rendering
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.
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.
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.
Shaded Rendering
Pada metode ini, komputer diharuskan untuk melakukan berbagai perhitungan baik pencahayaan, karakteristik permukaan, shadow casting, dll. Metode ini menghasilkan citra yang sangat realistik, tetapi kelemahannya adalah lama waktu rendering yang dibutuhkan.
Contoh nyata dari rendering adalah dengan menggunakan software Blender, Vray (3DS Max) dan OpenGL. Satu trik khusus membuat kita dapat me-render seluruh film yang tengah kita buat dengan sangat cepat, yaitu render pranala. Bayangkan kita dapat segera menyaksikan karya kita, memeriksa kualitas animasi dan narasinya, tanpa perlu menunggu proses render yang terlalu lama. Render pranala memanfaatkan pustaka OpenGL yang menggambar seluruh antarmuka Blender termasuk viewport 3D ke layar, sehingga meski ia mengorbankan kualitas visual, jenis render ini dapat dilakukan dengan sangat cepat.
