Marker Wayang Punakawan

VISIBLE SURFACE DETERMINATION (VSD) OBJECT PRECISSION

Disusun Oleh             :

-          Rangga Dwi Fachreza                  (58414905)

-          Yogi Husyen Prasetya                  (5C414421)

-          Firza                                              (54414301)

-          Bayu Hernawan W.                      (52414063)

-          Muhammad Rizki                         (57414000)

Kelas : 3IA09

Dosen : Karmilasari

PENDAHULUAN

1. Pengertian Visible Surface Determination(VSD)

Visible Surface determination (VSD) atau disebut juga dengan Hidden Surface Removal

(HSR) merupakan suatu cara untuk menentukan garis atau permukaan yang terlihat pada suatu objeck 3D dan spesifikasi pandangan (kamera), sering juga di definisikan sebagai suatu algoritma yang digunakan untuk menghilangkan penampilan bagian yang tertutup oleh objek yang didepannya. Pada materi visible surface determination terdapat didalamnya materi algoritma z-buffer dan algoritma scanline. Algoritma Z-Buffer adalah salah satu dari algoritma Hidden surface removal yang mempergunakan image space sebagai dasar proses penghitungan tampak atau tidaknya permukaan suatu objek. Algoritma ini melakukan scaning satu kali untuk suatu permukaan objek sampai proses berakhir. Sedangkan Algoritma Scan Line adalah salah satu dari algoritma Hidden Surface Removal yang digunakan untuk memecahkan masalah penggunaan memori yang besar dengan satu baris scan untuk memproses semua permukaan objek, biasanya Scan Line akan men-sweeping layar dari atas ke bawah. Pada hakekatnya, grafika komputer atau yang sering disebut grafika computer 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 computer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data . Sedangakan dalam pokok bahasan

Visible Surface Determination ini mempelajari tentang materi Algoritma Z Buffer dan Algoritma Scan-Line. Berdasarkan wawancara dengan beberapa mahasiswa yang pernah mengambil mata kuliah grafika komputer sebagian besar menyebutkan bahwa materi Visible Surface Determination ini cukup sulit untuk dipahami. Hal ini disebabkan karena materi ini membahas tentang titik –titik koordinat suatu bangun yang sukar untuk dibayangkan. Selain itu, sistem pembelajaran yang diterapkan juga bersifat klasikal menyebabkan pemahaman mahasiswa terkadang masih kurang. Selain materinya sulit untuk dimengerti, didalam materi ini juga terdapat algoritma yang membutuhkan perhitungan untuk menghitung titik-titik koordinat objek algoritma z buffer dan algoritma scan line sehingga dosen dituntut untuk menjelaskan materi tersebut secara detail agar penyampaian materi tersebut dapat diterima oleh mahasiswa sehingga dibutuhkan sebuah media yang disajikan secara visual.

2. Konsep dasar Visible-Surface Determination (VSD)

Visible-Surface Determination atau yang sering disebut dengan Hidden Surface Removal adalah suatu algoritma yang digunakan untuk menghilangkan penampilan bagian yang tertutup oleh objek yang didepannya. Apabila ada dua bidang yang berpotongan, apabila ditampilkan biasa tanpa menggunakan algoritma Visible Surface Determination maka bagian yang berpotongan itu akan tidak kelihatan, oleh karena bidang yang satu ditutupi oleh bagian yang lain tanpa memotong. Oleh karena itu untuk menampilkan bidang perpotongan, diperlukan Algoritma Hidden Surface Removal

PEMBAHASAN

1. Ketelitian objek (object-precission)

Object Precission yaitu menentukan bagian mana yang terlihat dengan membandingkan objek dan bagian-bagiannya dalam layar. Objek precission merupakan salah satu teknik dari Visible Surface determination(VSD).

Contoh dari Obeject Precission : pada polygon clipping, BSP trees,dll.

Berikut akan dijelaskan beberapa contoh dari Object Precission.

1.        Polygon Clipping

Polygon merupakan bidang yang tersusun dari verteks (titik sudut) dan edge (garis penghubung setiap verteks). Untuk dapat melakukan proses clipping pada polygon diperlukan algoritma yang lebih kompleks dari kedua teknik clipping yang telah di bahas sebelumnya. Salah satunya adalah algortima Sutherland-Hodgman. Ide dasarnya adalah memperhatikan edge pada setiap arah pandang, lalu clipping polygon dengan persamaan edge kemudian lakukan clipping tersebut pada semua edge hingga polygon terpotong sepenuhnya. Ada beberapa ketentuan dari algoritma Sutherland-Hodgman, diantaranya adalah

1.      Polygon dapat dipotong dengan setiap edge dari window sekali pada suatu waktu

2.      Vertex yang telah dipotong akan disimpan untuk kemudian digunakan untuk memotong edge yang masih ada

3.      Perhatikan bahwa jumlah vertex biasanya berubah-ubah dan sering bertambah

Gambar Contoh Polygon Clipping

2.   Metode Pohon BSP (Binary Space Partitioning)

Binary Space Partitioning (BSP) adalah salah satu metode yang digunakan untuk membagi suatu area yang terdiri dari beberapa poligon terpisah untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Cara pembagian yang spesifik berbeda-beda, tergantung tujuan yang ingin dicapai. Tujuan yang banyak diinginkan adalah membagi area menjadi beberapa bagian yang belum tentu sama besar, namun hanya memiliki satu poligon di setiap bagiannya. BSP dilakukan dengan cara rekursif, dan melakukan pembagian area menjadi dua bagian dalam setiap kali pembagiannya. Sesuai namanya, Binary Space Partitioning selalu melakukan pembagian terhadap area suatu objek menjadi dua bagian. Aplikasi BSP banyak ditemukan di bidang computer graphics, baik two dimensions (2D)

maupun three dimensions (3D). Tujuannya adalah untuk membagi suatu objek menjadi objek-objek yang lebih kecil sehingga memudahkan pemrosesan setiap objek kecil tersebut, untuk melakukan modifikasi terhadap objek besar. Contoh modifikasi yang dapat dilakukan misalnya pewarnaan sebagian objek, penghapusan salah satu objek kecil, pengubahan ukuran salah satu objek kecil, serta penyisipan objek baru di antara beberapa objek. Dalam modifikasi berupa penghapusan, pengubahan ukuran, maupun penambahan objek baru akan mempengaruhi keberadaan objek-objek kecil lainnya. Pendekatan BSP ini menangani perubahan yang dikenakan terhadap objek kecil dengan tetap menjaga keutuhan objek besar tersebut.

Gambar  Contoh hasil pembagian suatu objek

menjadi objek-objek yang lebih kecil

Pembagian suatu objek utuh dilakukan dengan membagi objek utuh tersebut menjadi dua bagian yang tidak harus sama besar. Konsep utamanya adalah melakukan pembagian objek menjadi tepat dua bagian, dan pembagian tidak bersinggungan dengan poligon yang terdapat di dalam objek. Bila pembagian yang dilakukan ternyata menyinggung atau menabrak poligon di dalam objek, maka pembagian harus diulang dengan cara lain. Selanjutnya, secara rekursif pembagian dilakukan terhadap objek-objek kecil yang di dalamnya masih terdapat lebih dari satu poligon. Pembagian dihentikan ketika setiap bagian hanya berisi satu poligon.

2.1. Binary Space Partitioning Tree

Seperti yang telah dipaparkan di atas, Binary Space Partitioning selalu melakukan pembagian terhadap suatu objek menjadi dua bagian objek yang lebih kecil. Di sini, konsep binary tree (pohon biner) dapat diterapkan. Binary Space Partitioning Tree (BSP Tree) adalah suatu struktur yang merepresentasikan pembagian suatu ruang atau area secara hierarki dan rekursif menjadi ruang-ruang yang lebih kecil. Pembangunan BSP Tree mengikuti konsep BSP. Misalnya terdapat sejumlah poligon di dalam suatu area. Langkah-langkah pembangunan suatu BSP Tree adalah sebagai berikut.

a. Buat satu simpul sebagai akar pohon.

Akar pohon ini merepresentasikan suatu objek besar yang utuh yang akan dibagi ke dalam objek-objek kecil.

b. Pilih area yang akan dibagi.

Dalam memilih area yang akan dibagi, misalnya pembagian area dua dimensi direpresentasikan

dengan garis, pastikan garis pembagi tidak menyinggung poligon yang ada di dalam objek.

c. Lakukan pembagian terhadap area yang telah dipilih.

Dengan melakukan pembagian, maka akar pohon yang dibuat di awal melahirkan dua simpul baru, yang masing-masing merupakan representasi area baru yang tercipta dari hasil pembagian.

d. Lakukan secara rekursif langkah (b) dan (c).

Rekursif dilakukan terhadap simpul-simpul yang baru terbentuk jika di dalam area hasil pembagian tersebut masih terdapat lebih dari satu poligon.

Gambar  Hasil pembangunan BSP tree dari objek

3. Algoritma Warnock

Algoritma Warnock adalah hidden surface algorithm yang ditemukan oleh John Warnock yang biasanya digunakan dalam bidang grafis komputer. Ini memecahkan masalah membuat gambar yang rumit dengan pembagian ulang rekursif dari sebuah adegan sampai area diperoleh untuk dihitung. Dengan kata lain, jika adegan cukup sederhana untuk dihitung secara efisien maka itu akan diberikan; Jika tidak, itu dibagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang juga diuji untuk kesederhanaan.

Ini adalah algoritma membagi dan menaklukkan dengan run-time O (np), di mana n adalah jumlah poligon dan p adalah jumlah piksel di area pandang. Masukannya adalah daftar poligon dan area pandang. Kasus terbaiknya adalah jika daftar poligon sederhana, maka gambarlah poligon di area pandang. Sederhana didefinisikan sebagai satu poligon (poligon atau bagiannya ditarik di bagian yang sesuai dari area pandang) atau area pandang yang berukuran satu pkiksel (kemudian pixel tersebut mendapat warna poligon yang paling dekat dengan pengamat). Langkah kontinyu adalah membagi area pandang menjadi 4 kuadran berukuran sama dan secara rekursif memanggil algoritme untuk masing-masing kuadran, dengan daftar poligon yang dimodifikasi sehingga hanya mengandung poligon yang terlihat di kuadran tersebut.