Implementasi Pengolahan Grafik Komputer dan Citra

Nama : Nurul Aini Fauziah

NPM :14117613

Kelas :2KA34

IMPLEMENTASI PENGOLAHAN

GRAFIK KOMPUTER DAN CITRA

1. PENGOLAHAN GRAFIK

Grafik computer atau Grafika komputer (Computer graphics) adalah salah satu cabang yang berhubungan dengan pembuatan dan manipulasi gambar visual secara digital. Bentuk dari grafik komputer ini berawal dari grafika komputer 2D yang merupakan bentuk sederhana dari grafik komputer ini.

Kemudian grafik komputer mengalami perkembanagn yang lebih canggih dari teknologi 2D menjadi grafika komputer 3D. Cabang ilmu komputer ini emmiliki dua cabang lahi, yaitu pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafik komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.

Bagian dari disiplin ilmu grafik komputer meliputi:

• Geometri: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang

• Animasi: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan

• Rendering: yaitu ilmu untuk mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya

• Citra (Imaging): yaitu ilmu untuk mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

Pada perkembangan saat ini, pemanfaatan teknologi grafika computer sangat dibutuhkan untuk memvisualisasikan objek-objek dunia nyata menjadi objek grafis, dan implementasi yang real yaitu digunakannya teknologi grafika komputer pada fraktal untuk pembuatan aplikasi desain suatu benda.

Adapun perbedaan grafik komputer dan pengolahan citra. Grafik komputer adalah ilmu yang mempelajari tentang suatu objek gambar. Sedangkan pengolahan citra adalah mengolah sebuah citra lama sehingga menjadi citra baru.

a. Video game

Video game adalah permainan yang melibatkan interaksi dengan user interface untuk menghasilkan umpan balik berupa visualisasi pada perangkat video. Saat ini seiring dengan berkembangnya teknologi, hampir tidak ada aplikasi permainan komputer yang tidak menggunakan modus grafik. Aplikasi game banyak beredar di pasaran, mulai dari yang sederhana yaitu 2 dimensi (tetris) hingga yang rumit yaitu 3 dimensi dan memerlukan resource banyak. Dari yang stand alone, online network, hingga mobile devices.Pembuatan suatu game tidak terlepas dari penggunaan grafika komputer. Misalnya jika kita ingin membuat animasi/menghidupkan model dalam cara yang ditentukan (seperti suatu script atau naskah) atau menurut satu kumpulan aturan.

Game juga dapat diklasifikasikan berikut klasifikasi game berdasarkan jenis ‘platform’ :

1. Arcade games, yaitu yang sering disebut ding-dong di Indonesia, biasanya berada di daerah / tempat khusus dan memiliki box atau mesin yang memang khusus di design untuk jenis video games tertentu dan tidak jarang bahkan memiliki fitur yang dapat membuat pemainnya lebih merasa “masuk” dan “menikmati”, seperti pistol, kursi khusus, sensor gerakan, sensor injakkan dan stir mobil.

2. PC Games , yaitu video game yang dimainkan menggunakan Personal Computers.

3. Console games, yaitu video games yang dimainkan menggunakan console tertentu, seperti Playstation 2, Playstation 3, XBOX 360, dan Nintendo Wii.

4. Handheld games, yaitu yang dimainkan di console khusus video game yang dapat dibawa kemana-mana, contoh Nintendo DS dan Sony PSP.

5. Mobile games, yaitu yang dapat dimainkan atau khusus untuk mobile phone

Video game terbagi dua menurut dimensinya, yaitu:

1. 2D (two dimension)

Game dua dimensi dapat diketahui berdasarkan ruangnya yang hanya memiliki dua sisi ( X dan Y). Sedangkan untuk gambarnya sendiri dapat menggunakan Vector maupun Bitmap. Untuk membuat animasi bergerak (berjalan,melompat,berlari,dll) kita harus membuat gambar satu persatu yang disebut dengan(frame).

Kerealisasian gerakan ditentukan dari gambar yang dibuat, jumlah gambar(frame) yang digunakan, serta hitungan gambar per detik (frame per second ( semakin tinggi hitungan gambar per detik maka semakin mulus gerakan yang akan dihasilkan)). Bagi pemula sebaiknya mencoba untuk membuat game bertipe 2D terlebih dahulu.

2. 3D (three dimension)

Sama dengan dua dimensi , game bertipe ini dapat diketahui berdasarkan ruangnya , hanya saja dalam 2D hanya ada 2 sisi (X,Y), dalam game 3D anda akan menemui tiga sisi (X,Y,Z).

Game bertipe ini menggunakan 2 macam tipe pemodelan:

- 3d object/model

ini merupakan model/ object 3 dimensi yang nantinya akan anda jadikan sebagai karakter utama, bangunan, object-object seperti senjata,musuh, permukaan tanah ,pohon, bukit,dll. Object 3d seperti ini bisa anda buat dengan menggunakan program seperti “3D S.Max”,”Maya”,”Hash”,dll

- 2d graphic

gambar 2d juga berperan dalam membuat game bertipe 3D fungsi gambar 2d antara lain:

sebagai texture untuk object

sebagai latar belakang ( langit , pemandangan,dll)

sebagai meteran untuk nyawa , gambar untuk speedometer (untuk game racing), dll

b. Computer art

Computer art adalah penggunaan komputer grafis untuk menghasilkan karya-karya seni.

Hasil dapat berupa kartun, potret, foto, layout media cetak, logo, lukisan abstrak, desain

interior atau eksterior, dan lain sebagainya. Contoh: Adobe Photoshop, Corel Painter, GIMP.

Di dalam proses perancangan grafis, komputer yang berbasiskan teknologi digital menawarkan berbagai kemudahan, kecepatan, keleluasaan dalam menghasilkan suatu gagasan-gagasan visual.

Komputer grafis telah banyak memberikan pengaruh, tidak hanya terhadap tampilan karya produk cetakan tetapi juga pada proses produksi dan proses kreasi bagi perancang grafis. Peralatan yang digunakan oleh desainer grafis adalah ide, akal, mata, tangan, alat gambar tangan, dan komputer.

Sebuah konsep atau ide biasanya tidak dianggap sebagai sebuah desain sebelum direalisasikan atau dinyatakan dalam bentuk visual. Pada pertengahan 1980, kedatangan desktop publishing serta pengenalan sejumlah aplikasi perangkat lunak grafis, memperkenalkan satu generasi desainer pada manipulasi image dengan komputer dan penciptaan image 3D yang sebelumnya adalah merupakan kerja yang susah payah.

Desain grafis dengan komputer memungkinkan perancang untuk melihat hasil dari tata letak atau perubahan tipografi dengan seketika tanpa menggunakan tinta atau pena, atau untuk mensimulasikan efek dari media tradisional tanpa perlu menuntut banyak ruang.

Seorang perancang grafis menggunakan mengeksplorasi ide-ide yang kompleks secara sketsa cepat, untuk dan selanjutnya ia memiliki kebebasan untuk memilih alat untuk menyelesaikannya, dengan tangan atau komputer.

Berikut adalah beberapa perangkat lunak yang dapat digunakan untuk Desain grafis:

- Desktop Publishing

1. Adobe Photoshop

2. Adobe Illustrator

3. Adobe Indesign

4. Page Maker

5. Coreldraw

6. GIMP

7. Inkscape

8. Adobe Freehand

9. Adobe image ready

10. CorelDraw

- Webdesign

1. Macromedia Dreamweaver

2. Microsoft Frontpage

3. Notepad

4. Adobe Photoshop

- Audiovisual

1. Adobe After Effect

2. Adobe Premier

3. Final Cut

4. Adobe Flash, atau sebelumnya Macromedia Flash

- Rendering 3 Dimensi

1. 3D StudioMax

2. Maya

3. AutoCad

4. Google SketchUp

5. Blender

c. Virtual Reality

Virtual Reality adalah lingkungan virtual yang seakan-akan begitu nyata di mana user dapat Berinteraksi dengan objek-objek dalam suasana atau lingkungan 3 dimensi. Perangkat keras khusus digunakan untuk memberikan efek pemadangan 3 dimensi dan memampukan user beriteraksi dengan objek-objek yang ada dalam lingkungan. Contoh: aplikasi VR parachute trainer yang digunakan oleh U.S. Navy untuk latihan terjun payung. Aplikasi ini dapat memberikan keutungan berupa mengurangi resiko cedera selama latihan, mengurangi biaya penerbangan, melatih perwira sebelum melakukan terjun payung sesungguhnya.

Virtual Reality memiliki berbagai fungsi dan dapat diterapkan dalam berbagai bidang :

1. Bidang Media dan Hiburan

Fungsi dan kegunaan pertama dari Virtual Reality adalah untuk keperluan di bidang media dan hiburan. Bagi Anda pecinta games tentu saja pengalaman bermain game yang semakin nyata akan menjadi idaman. Nah dengan adanya perangkat VR ini maka para gamers bisa mendapatkan pengalaman bermain games yang semakin nyata. Dengan adanya perangkat VR ini Anda akan merasakan sensasi yang berbeda dengan realita yang benar-benar hidup, tentunya tergantung jenis atau genre game yang dimainkan.

2. Bidang Medis dan Kedokteran

Tidak hanya di bidang media dan hiburan, perangkat VR ini ternyata juga bermanfaat pada bidang medis dan kedokteran. Dengan adanya perangkat ini dokter akan mampu untuk mendeskripsikan bagian anatomi tubuh (simulasi anatomi tubuh manusia). Dari sini organ-organ dalam tubuh akan mampu terlihat lebih nyata.

Dengan diketahuinya kondisi organ-organ tubuh dalam dengan lebih jelas maka para dokter dan ahli bedah pun akan mampu memutuskan dengan lebih tepat keputusan untuk melakukan pembedahan atau tidak. Selain manfaat tadi, VR juga bisa bermanfaat bagi dokter untuk melihat perkembangan sebuah penyakit, mendiagnosa sebuah penyakit dan teknik perawatan pasien yang lebih tepat.

3. Bidang Militer

Dalam bidang militer, penggunaan Virtual Reality ini akan mampu membantu para tentara untuk sebuah simulasi perang. Seperti layaknya bermain game tembak - tembakan, para tentara akan mendapatkan pengalaman perang yang lebih nyata dan jelas.

VR yang mampu menghadirkan tampilan digital lebih nyata untuk lingkungan medan pertempuran dan situasi peperangan yang ada akan membuat para tentara mendapatkan pengalaman yang mengagumkan dan menarik. Dengan cara ini juga akan membuat biaya latihan perang jauh menjadi lebih efisien dan lebih hemat jika dibandingkan dengan latihan perang yang sebenarnya.

4. Bidang Transportasi

Latihan menerbangkan pesawat tentu saja akan membuat kita harus mengeluarkan biaya yang besar. Namun dengan adanya perangkat VR ini maka seseorang yang akan akan melakukan latihan menerbangkan pesawat tak lagi harus mengeluarkan biaya besar untuk sewa pesawat dan bahan bakarnya. Sebab dengan VR Anda bisa mendapatkan pengalaman menerbangkan pesawat yang sangat nyata dan nyaris mendekati kenyataan. Dengan penggunaan VR untuk latihan penerbangan ini Anda juga akan terhindar dari hal-hal yang mengkhawatirkan dalam penerbangan.

5. Bidang Teknik dan Otomotif

Di bidang teknik dan otomotif, VR akan berguna untuk mendesain mobil. Salah satu perusahaan yang telah menggunakan teknologi VR dalam pengembangan mobilnya yaitu Ford. Untuk mengevaluasi bagian luar dan dalam dari mobil-mobil yang belum dibuat ini para desainer mobil Ford ini menggunakan headset jenis Oculus Rift.

Ketika menggunakan headset itu para desainer akan dapat memperhatikan detil dari mobil. Sementara itu kamera-kamera akan mengikuti gerakan para desainer dan berkoordinasi dengan perangkat lunak untuk mencocokkan presentasi digital dengan gerakan desainer.

6. Bidang Ekonomi

Dan yang terakhir, kegunaan dan manfaat dari VR adalah untuk mempromosikan barang display atau pajangan. Salah satu toko yang telah menerapkan cara ini adalah toko Selfridges di jalan Oxford, London. Dengan VR yang dimilikinya, pengunjung yang datang bisa mencoba beberapa produk yang dijual oleh toko dengan lebih nyata.

Seperti produk jam tangan virtual 3D yang bisa dicoba dengan berdiri di depan layar. Saat itu kamera akan merekam penampilan dan gerakan calon pembeli. Calon pembeli pun bisa memilih dan mencoba dan merasakan sensasi menggunakan jam tangan virtual yang dijual.

7. Bidang Pendidikan

Penggunaan virtual reality (VR) dalam bidang pelatihan adalah untuk memungkinkan para profesional untuk melakukan pelatihan dalam lingkungan buatan yang nyata di mana mereka dapat memperbaiki kemampuan mereka tanpa konsekuensi yang fatal.

Dalam bidang pendidikan di sekolah, seorang siswa bisa memproyeksikan beberapa kegiatan seperti: memproyeksikan ke Antariksa, memproyeksikan Anatomi tubuh, dan beberapa hal lainnya.

2. PENGOLAHAN CITRA

Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar diskrit melalui proses sampling. Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskrit. Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut dengan piksel. Contohnya adalah gambar/titik diskrit pada baris n dan kolom m disebut dengan piksel [n,m].

Sampling

Sampling adalah proses untuk menentukan warna pada piksel tertentu pada citra dari sebuah gambar yang kontinu. Pada proses sampling biasanya dicari warna rata-rata dari gambar analog yang kemudian dibulatkan. Proses sampling sering juga disebut proses digitisasi.

Kuantisasi

Ada kalanya, dalam proses sampling, warna rata-rata yang didapat di relasikan ke level warna tertentu. Contohnya apabila dalam citra hanya terdapat 16 tingkatan warna abu-abu, maka nilai rata-rata yang didapat dari proses sampling harus diasosiasikan ke 16 tingkatan tersebut. Proses mengasosiasikan warna rata-rata dengan tingkatan warna tertentu disebut dengan kuantisasi.

Derau

Derau (Noise) adalah gambar atau piksel yang mengganggu kualitas citra. Derau dapat disebabkan oleh gangguan fisis(optik) pada alat akuisisi maupun secara disengaja akibat proses pengolahan yang tidak sesuai. Contohnya adalah bintik hitam atau putih yang muncul secara acak yang tidak diinginkan di dalam citra. bintik acak ini disebut dengan derau salt & pepper.

Contoh Implementasi Citra :

a. Mikroskop elektron

Mikroskop Elektron Adalah salah satu contoh dari pengolahan citra dalam bidang kedokteran, yang di maksud dengan mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang dapat memperbesar detail sangat kecil dengan kekutan sehingga menyelesaikan tinggi akibat penggunaan elektron sebagai sumber penerangannya. Pembesaran dalam hal ini di tingkat hingga 2.000.000 kali. Adapun kegunaan dari mikroskop elektron yaitu digunakan dalam patologi anatomi. Patologi anatomi ini berfungsi untuk mengindentifikasi organel dalam sel namun kegunaanya telah sangat dikurangi dengan immunhistochemistry tetapi masih tak tergantikan untuk diagnosis penyakit ginjal, identifikasi sindrom silia immotile dan banyak tugas-tugas lainnya.

Sebuah mikroskop probe pemindaian dapat membuat citra komputer dari atom individu. Mikroskop jenis ini mengukur tekstur permukaan benda pada skala yang sangat kecil dan akan mencatat di mana masing-masing atom-atom menonjol dari struktur itu.

b. Satelit Landsat 8

tanggal 11 Februari 2013, NASA melakukan peluncuran satelit Landsat Data Continuity Mission (LDCM). Satelit ini mulai menyediakan produk citra open access sejak tanggal 30 Mei 2013, menandai perkembangan baru dunia antariksa. NASA lalu menyerahkan satelit LDCM kepada USGS sebagai pengguna data terhitung 30 Mei tersebut. Satelit ini kemudian lebih dikenal sebagai Landsat 8. Pengelolaan arsip data citra masih ditangani oleh Earth Resources Observation and Science (EROS) Center. Landsat 8 hanya memerlukan waktu 99 menit untuk mengorbit bumi dan melakukan liputan pada area yang sama setiap 16 hari sekali. Resolusi temporal ini tidak berbeda dengan landsat versi sebelumnya.

Ketersediaan data citra time series yang cukup panjang meliputi seluruh wilayah Indonesia, gratis dan resolusi (spasial, temporal, radiometrik) lumayan bagus (tingkat menengah) merupakan 3 keunggulan yang dimiliki sekaligus oleh citra landsat. Keunggulan sekaligus ini tidak dimiliki oleh citra-citra lainnya, sehingga sangat mendukung upaya pemanfaatan landsat 8 ini untuk berbagai keperluan, seperti monitoring perubahan penutupan lahan, deforestasi dan degradasi pada kawasan hutan.

c. Fish finder

Fish finder ialah perangkat elektronik yang bekerja dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik dan menangkap kembali pantulannya serta menampilkannya kedalam bentuk citradigital. Perangkat fish finder yang digunakan untuk memancarkan gelombang danmenangkap gelombang kembali disebut dengan nama tranduser.Proses gelombang pantulan yang berulang-ulang itu ditangkap tranduser kemudianditerjemahkan dalam monitor dalam bentuk titik-titik sehingga menimbulkan gambartopografi dasar perairan.Dari hasil pembacaan gambar topografi itulah akhirnya kita bisa membedakan kekerasandari topografi struktur dasar perairan. Biasanya bila keadaan dasar perairan benda yangkeras maka warna di monitor gambarnya lebih pekat. Sebaliknya jika topografi lembek makagambar di monitor pun tidak pekat.Jadi bila topografi dasar perairan keras bisa diasumsikan bahwa dasar berupa karang.Demikian juga bila dimonitor fish finder gambarnya tidak pekat warnanya maka sering kitaterjemahkan dengan lumpur. Selain itu rata tidaknya topografi dasar perairan bisa di ketahuimelalui fish finder. Untuk mengetahui itu semua merupakan penyimpulan titik hasil pembacaan fish finder