Sabtu, 27 September 2014

GRAFIK KOMPUTER DAN PENGOLAHAN CITRA

ILMU GRAFIK KOMPUTER DAN PENGOLAHAN CITRA


Grafika komputer


Grafika komputer (bahasa Inggris: computer graphics) adalah bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data. Grafika Komputer adalah suatu proses pembuatan, penyimpanan dan manipulasi model dan citra. Model berasal dari beberapa bidang seperti fisik, matematik, artistik dan bahkan struktur abstrak. Istilah ”Grafika Komputer” ditemukan tahun 1960 oleh William Fetter : pembentukan disain model cockpit (Boeing) dengan menggunakan pen plotter dan referensi model tubuh manusia 3 Dimensi. Pengguna mengendalikan isi, struktur dan kemunculan objek serta menampilkan citra melalui suatu komponen dasar visual feedback

Aplikasi Grafika Komputer
Grafika komputer dapat digunakan di berbagai bidang kehidupan, mulai dari bidang seni, sains, bisnis, pendidikan dan juga hiburan. Berikut adalah bidang aplikasi spesifik dari grafika komputer:
  • Antarmuka pengguna (Graphical User Interface - GUI)
  • Peta (Cartography)
  • Kesehatan
  • Perancangan objek (Computer Aided Design - CAD)
  • Sistem multimedia
  • Presentasi grafik
  • Presentasi saintifik
  • Pemrosesan citra
  • Simulasi


Pembagian Bidang Ilmu Grafika Komputer
Bagian dari grafika komputer meliputi:
  • Geometri: mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
  • Animasi: mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
  • Rendering: mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
  • Citra (Imaging): mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.


GEOMETRI
Bidang geometri mempelajari representasi objek tiga-dimensi dalam pengaturan digital diskrit. Karena tampilan objek sebagian besar bergantung pada bagian luarnya, representasi tepi banyak digunakan. Permukaan dua dimensi adalah representasi yang baik bagi sebagian besar obyek.

Pemodelan Geometris
Transformasi dari suatu konsep (atau suatu benda nyata) ke suatu model geometris yang bisa ditampilkan 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) dll.

ANIMASI
Film animasi, atau biasa disingkat animasi saja, adalah film yang merupakan hasil dari pengolahan gambar tangan sehingga menjadi gambar yang bergerak. Pada awal penemuannya, film animasi dibuat dari berlembar-lembar kertas gambar yang kemudian di-"putar" sehingga muncul efek gambar bergerak. Dengan bantuan komputer dan grafika komputer, pembuatan film animasi menjadi sangat mudah dan cepat. Bahkan akhir-akhir ini lebih banyak bermunculan film animasi 3 dimensi daripada film animasi 2 dimensi.

CITRA
Citra (Bahasa Inggris: image) adalah kombinasi antara titik, garis, bidang, dan warna untuk menciptakan suatu imitasi dari suatu obyek–biasanya obyek fisik atau manusia. Citra bisa berwujud gambar (picture) dua dimensi, seperti lukisan, foto, dan berwujud tiga dimensi, seperti patung.


Komponen Dasar Sistem Grafik Interaktif :
  • Inputan : mouse, tablet dan stylus, peralatan force feedback, scanner, live video stream, dll
  • Proses dan Penyimpanan
  • Keluaran : layar, printer berbasis kertas, perekam video, non-linear editor, dll

Kegiatan yang Terkait dengan Grafik Komputer
  • Pemodelan geometris: menciptakan model matematika dari objek-objek 2D dan 3D.
  • Rendering: memproduksi citra yang lebih solid dari model yang telah dibentuk.
  • Animasi: Menetapkan/menampilkan kembali tingkah laku/behavior objek bergantung waktu

Kerangka Grafik Komputer Interaktif
  • Graphics library/package (contoh: OpenGL) adalah perantara aplikasidandisplay hardware (GraphicsSystem)
  • Application program memetakan objek aplikasi ke tampilan/citra dengan memanggil graphics library
  • Hasil dari interaksi user menghasilkan/modifikasi citra
  • Citra merupakan hasil akhir dari sintesa, desain,manufaktur, visualisasi dll.

Dasar Matematika yang Diperlukan dalam Grafika Komputer
  • Geometry (2D, 3D) : Trigonometry, Vector spaces
  • Points, vectors, dan koordinat : Dot dan cross products

Elemen-elemen Pembentuk Grafik:

  1.  Geometri

  • Pemrosesan Citra untukDitampilkan di Layar
  • Hardware Display Grafik :Vektor dan Raster
  • Vetor (calligraphic, stroke, random-scan)
  • Raster (bitmap, pixmap), digunakandalam layar dan laser printer

Tools Pendukung Pemodelan Grafik Komputer :
Aplikasi Pengolah tata letak (layout) : Program ini sering digunakan untuk keperluan pembuatan pamflet, brosur, booklet, poster, undangan dan lain yang sejenis. Program ini mampu mengatur penempatan teks dan gambar yang diambil dari program lain (seperti Adobe Photoshop). Yang termasuk dalam kelompok ini adalah: Adobe FrameMaker, Adobe In Design, Adobe PageMaker, Corel Ventura, Microsoft Publisher, Quark Xpress.
Aplikasi pengolah vektor/garis : Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat digunakan untuk membuat gambar dalam bentuk vektor/garis sehingga sering disebut sebagai Illustrator Program. Seluruh objek yang dihasilkan berupa kombinasi beberapa garis, baik berupa garis lurus maupun lengkung. Aplikasi yang termasuk dalam kelompok ini adalah: Adobe Illustrator, Beneba Canvas, CorelDraw, Macromedia Freehand, Metacreations Expression, Micrografx Designer, Inkscape.
Aplikasi Pengolah Pixel/Gambar : Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat dimanfaatkan untuk mengolah gambar/manipulasi foto (photo retouching). Objek yang diolah dalam progam-program tersebut dianggap sebagai kombinasi beberapa titik/pixel yang memiliki kerapatan dan warna tertentu, misalnya, foto. Gambar dalam foto terbentuk dari beberapa kumpulan pixel yang memiliki kerapatan dan warna tertentu. Meskipun begitu, program yang termasuk dalam kelompok ini dapat juga mengolah teks dan garis, akan tetapi dianggap sebagai kumpulan pixel. Objek yang diimpor dari program pengolah vektor/garis, setelah diolah dengan program pengolah pixel/titik secara otomatis akan dikonversikan menjadi bentuk pixel/titik. Yang termasuk dalam aplikasi ini adalah: Adobe Photoshop, Corel Photo Paint, Macromedia Xres, Metacreations Painter, Metacreations Live Picture, Micrografx Picture Publisher, Microsoft Photo Editor, QFX, Wright Image, Pixelmator, Manga studio, Gimp dan Pos Free Photo Editor.
Aplikasi Pengolah Film/video : Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat dimanfaatkan untuk mengolah film dalam berbagai macam format. Pemberian judul teks (seperti karaoke, teks terjemahan, dll) juga dapat diolah menggunakan program ini. Umumnya, pemberian efek khusus (special effect) seperti suara ledakan, desingan peluru, ombak, dan lain-lain juga dapat dibuat menggunakan aplikasi ini. Yang termasuk dalam kategori ini adalah: Adobe After Effect, Power Director, Show Biz DVD, Ulead Video Studio, Element Premier, Easy Media Creator, Pinnacle Studio Plus, WinDVD Creater, Nero Ultra Edition dan Camtasia Studio
Aplikasi Pengolah Multimedia :P rogram yang termasuk dalam kelompok ini biasanya digunakan untuk membuat sebuah karya dalam bentuk Multimedia berisi promosi, profil perusahaan, maupun yang sejenisnya dan dikemas dalam bentuk CD maupun DVD. Multimedia tersebut dapat berisi film/movie, animasi, teks, gambar, dan suara yang dirancan sedemikian rupa sehingga pesan yang disampaikan lebih interktif dan menarik. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah: Macromedia, Macromedia Authorware, Macromedia Director, Macromedia Flash, Multimedia Builder, Ezedia, Hyper Studio dan Ovation Studio Pro
Pengolah 3 dimensi : Contohnya : Xara 3D, 3Ds Max, Houdini, Lightware, Blender, Pixar, Maya, Poser, AutoCad dan Zmodeler
Penerapan Grafika Komputer Pada Berbagai Bidang Kehidupan

Semakin canggih paralatan pendukung grafika komputer yang beredar di pasaran semakin banyak bidang yang memanfaatkan grafika komputer. Pada berbagai bidang kehidupan semakin sering memanfaatkan grafika komputer dalam memvisualisasikan kegiatan-kegiatan yang sedang berlangsung di lingkungan tersebut.

  1. Bidang pendidikan : Dalam bidang pendidikan, kita biasa menggunakan grafika komputer untuk keperluan presentasi, entah itu menggunakan power point, prezi, atau yang lain. Untuk menampilkan data-data angka, supaya mudah dianalisa, kita menggunakan diagram (chart). Ini juga merupakan salah satu penerapan dari grafika komputer.
  2. Bidang hiburan : Penerapan dalam bidang hiburan adalah pada pembuatan film, acara televisi, dan video musik. Misalnya pada pembuatan film, grafika komputer berperan dalam pembuatan efek animasi. Terkadang juga untuk menggabungkan aktor dunia nyata dengan obyek grafis.
  3. Computer ART : Computer Art adalah penggunaan grafika komputer untuk menghasilkan karya-karya seni. Hasilnya dapat berupa kartun, lukisan, foto, poster, logo, dan lain-lain. Contoh aplikasi yang digunakan : Adobe Photoshop, Corel Draw, Inkscape, GIMP, dan lain-lain.
  4. Computer-aided design (CAD) : CAD digunakan untuk analisis dan desain, umumnya di engineering dan arsitektur. Misalnya untuk desain pesawat terbang, rumah, kapal, mobil, dan lain-lain.  Contoh aplikasinya: AutoCAD
  5. Computer-Aided Software Engineering (CASE) : CASE mirip seperti CAD, hanya saja CASE digunakan dalam bidang software engineering. CASE digunakan dalam memodelkan basis data, workflow, struktur program, dan lain-lain. Contoh aplikasi: Rational Rose
  6. Simulasi : Contoh penerapan grafika komputer dalam simulasi adalah simulator training pilot, simulator training operator alat berat, simulator training air traffic control, network simulator, dan lain-lain. Simulator membantu user untuk belajar mengendalikan misalnya pesawat terbang
  7. Video Game : Grafika Komputer juga diterapkan dalam video game. Video game adalah permainan yang melibatkan interaksi dengan user interface untuk menghasilkan umpan balik berupa visualisasi pada perangkat video.
  8. Virtual Reality : VR ialah lingkungan irtual yang seakan akan begitu nyata mendekati aslinya di mana user dapat berinteraksi dengan objek-objek dalam suasana atau lingkungan tiga dimensi. Contoh aplikasi VR ialah parachute trainer yang digunakan oleh U.S Nay untuk latihan terjun payung. Dengan mengunakan aplikasi ini banyak sekali manfaat yang dapat diperoleh seperti mengurangi risiko cedera selama latihan, mengurangi biaya, serta melatih tentara sebelum melakukan terjun payung yang sesungguhnya.
  9. Visualisasi Data : Visualisasi data ialah berbagai teknik membuat image, diagram, atau animasi untuk mengkomunikasikan pesan. Visualisasi telah menjadi cara yang efektif dalam mengkomunikasikan baik data atau ide abstrak, maupun nyata sejak permulaan manusia. Contoh: visualisasi dari struktur protein, struktur suatu website, visualisasi hasil data mining.
  10. Bidang antarmuka grafis (graphical user interface/GUI) : Grafika computer seolah-olah menyediakan suatu Bahasa antarmuka pemakai (user interface) yang baru. Hal itu dikarenakan dialog antara pemakai dan computer tidak lagi hanya dilakukan melalui suatu perintah yang harus diketikan, tetapi pemakai juga bias memilih suatu symbol atau icon yang tersedia untuk mengerjakan aktivitas yang di inginkan. Pemilih icon bias dilakukan menggunakan piranti pembantu seperti mouse, lightpen dan lainnya

Pengolahan citra


Secara singkat Pengolahan Citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Lebih luasnya pengolahan citra ialah ilmu yang berkaitan dengan reknik-teknik utk modifikasi dna intepretasi citra, meningkatkan kualitas citra, analisis citra dan mengenali pola-pola visual yang ada.

Operasi-Operasi Umum Pengolahan Citra
  1. perbaikan kualitas citra : 

    Operasi ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter-parameter citra. Dengan operasi-operasi ini ciri-ciri khusus pada citra dapat ditonjolkan. Yang termasuk dalam operasi ini yaitu : 
    Perbaikan kontras gelap/ terang. (contrast enhancement), Perbaikan tepian objek. (edge enhanchement), Penajaman. ((sharpening), Pemberian warna semu (pseudocoloring),  Penyaringan derau (noise filtering)
  2. Pemugaran Citra (image restoration) : Operasi ini bertujuan untuk menghilankan/meminimumkan cacat pada citra, yang termasuk dari operasi ini ialah penghilangan derau (noise) dan kesamaran (deblurring).
  3. Segmentasi Citra (image Segmentation) : Operasi ini bertujuan untuk memampatkan citra sehingga memori yang dibutuhkan untuk menyimpan citra jadi lebih kecil, tetapi citra hasil kompresi tetap memiliki kualitas yang bagus. Contohnya metode JPEG.
  4. Sementasi Citra : Operasi ini bertujuan untuk mempartisi suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan kriteria tertentu. Jenis operasi ini ada kaitannya dengan pengenalan pola.
  5. Analisis Citra (Image Analysis) : Operasi ini bertujuan untuk menghitung besaran kuantitatif citra untuk menghasilkan deskripsinya. Teknik analisis citra mengekstrasi ciri-ciri tertentu untuk membantu dalam identifikasi objek. Yang termasuk dalam operasi ini Antara lain: Pendeteksian tepian (edge detection), Ekstraksi batas (boundary), Representasi daerah (region), Rekonstruksi citra (image reconstruction). Operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi ini banyak diunakan dalam bidang medis. Contohnya penggunaan foto Rontgen dengan bantuan sinar X.
Implementasi dalam kehidupan sehari-hari

  1. Bidang Militer : Mengenali sasaran peluru kendali melaui sensor virtual, Mengidentifikasi pesawat musuh melauli radar, Teropong malam hari (night vision).
  2. Bidang Medis/Kedokteran : Mendeteksi retak atau patah tulang menggunakan CT Scan, Rekonstruksi foto janin, Mendeteksi kanker otak.
  3. Bidang Biologi : Pengenalan jenis kromosom melalui gambar mikroskopis
  4. Bidang Pendidikan : Pengolahan pendaftaran mahasiswa mengunakan scanner.
  5. Bidang Geografi dan Geologi : Pemetaan batas wilayah melalui foto udara / Landsat, Mengenali jenis dan bentuk lapisan batuan bawah permukaan bumi melalui rekonstruksi hasil seismic
  6. Bidang Kepolisian atau Hukum : Penggunaan pola sidik jari (finger print), Rekonstruksi wajah pelaku kejahatan

:sumber referensi :
  • http://id.wikipedia.org/wiki/Grafika_komputer
  • http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan_citra
  • https://ilmukomputasi09.wordpress.com/2013/06/15/pengertian-dan-konsep-grafika-komputer/#more-60
  • http://fachryfadilla.blogspot.com/2013/10/grafik-komputer.html
  • http://linuxian8.blogspot.com/2013/09/pengolahan-citra-grafik-komputer.html
  • http://cediharyo.blogspot.com/2012/10/grafik-komputer-dan-pengolahan-citra.html


Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)