Pengenalan Kepada 3D Grafik

Assalammualaikum,

Kali ini ianya bersifat teknikal sedikit. Tetapi saya sedaya upaya untuk menyampaikannya dalam bentuk yang sangat mudah difahami oleh semua lapisan masyarakat.

Dalam dunia komputer grafik, terdapat elemen penting di dalamnya iaitu objek. Samada satu dimensi atau dua dimensi atau tiga dimensi. Tiada istilah empat dimensi di dalam dunia komputer grafik. Masa tidak dirujuk sebagai empat dimensi kerana ianya bukan sesuatu yang kita boleh nampak dengan mata kasar kita.

Selain itu, animation dan simulation merupakan dua identiti yang berbeza. Animasi merupakan hasil rendering objek yang direka bentuk menggunakan perisian 3D grafik seperti 3D Studio Max, Blender 3D, atau Maya 3D dan pelbagai perisian lain seperti Google Sketchup dll.

Di dalamnya ada fungsi yang membolehkan setiap artis merekabentuk animasi yang diperlukan serta pergerakan yang mereka mahukan. Tapi harus diingat, kreativiti merupakan komponen penting dalam hidup seorang penganimasi. Jika tidak agak susah sedikit mungkin untuk menghasilkan sebuah 3D objek.

Simulasi pula merupakan hasil janaan komputer yang menggunakan objek 3D tersebut. Perisian yang diperlukan adalah sebuah perisian yang menggunakan computer programming language dangraphic library.

Kemahiran untuk membuat game 2D atau 3D merupakan komponen penting dalam menghasilkan permainan konsol atau komputer. Pihak artis hanya mereka bentuk objek dalam bentuk 3D menggunakan perisian 3D tools yang saya sebutkan tadi. Dan para simulator pula akan memuat naikkan objek tersebut ke persekitaran 3D untuk komputer game.

Mengapa saya katakan hanya komputer game? Kerana semua game dihasilkan menggunakan komputer dan tiada game yang dihasilkan menggunakan konsol. Ianya memerlukan programming language dan graphic library. Oleh sebab itulah, animation dan simulation sememangnya jauh berbeza kualitinya. Kerana simulation menggunakan resources yang lebih tinggi berbanding animation.

Animation = non real-time

Simulation = real-time

Para penyelidik sentiasa mempertingkatkan prestasi simulasi agar setanding dengan animasi. Bidang simulasi sememangnya agar sukar dimasuki kerana ianya memerlukan kemahiran programming skill yang tinggi dan bukan sekadar moderate sahaja. Setiap pelosok programming language perlu diketahui.

Berbalik kepada penjanaan objek.

Asasnya, terdapat 1 titik. Sebagai contoh, kita gunakan perisian Microsoft Visual C++ dan graphic library OpenGL. Maka kita menjanakan satu titik. TItik ini dijanakan menggunakan kaedah koordinat. Apa yang perlu kita buat letakkan koordinate seperti (1,1) dan sebagainya.

Itu baru disebut sebagai 1 dimensi.

Kemudian kita akan gandakan bilangan titik tersebut kepada satu titik. Dan kita sambung dua titik ini menjadi garisan maka ianya disebut sebagai dua dimensi.

Maka kita boleh lukiskan seberapa banyak garisan untuk kita buat objek 2D (dua dimensi).

Jika menggunakan komputer, komputer sememangnya tidak boleh melawan cara manusia melukis menggunakan tangan. Secantik mana pun sesuatu objek 2D tersebut, ianya tetap berbentuk garisan jika di “zoom” kan sebanyak beberapa ratus kali. Kenapa? Sebab dalam dunia komputer grafik, kelengkungan sebenar tidak ada. Walau pada mata kasar nampak seperti melengkung dengan cantiknya atau nampak sangat bulat sesuatu objek 2D tersebut, Jika di”zoom” kan sehingga beberapa ratus atau ribu kali tetap akan nampak garisan-garisan yang dicantum-cantum.

Kepada 3D (tiga dimensi pula).

Untuk membentuk 2D dengan permukaan, diperlukan sebanyak tiga garisan yang dicantumkan bersama-sama membentuk segi tiga.

Segitiga merupakan objek 2D yang pertama yang mempunyai tiga komponen ini iaitu:

a) Vertex – bucu
b) Face – ada permukaan
c) Edge – Garisan-garisan

Jadi, sebuah segitiga yang paling asas mempunyai 3 vertex, 3 edge, dan 1 face

Semua maklumat ini penting untuk menjana objek 2D kita.

Objek 3D

Untuk menghasilkan objek 3D pula, sebanyak minimum empat (4) segitiga diperlukan.

Ianya akan dipanggil tehtrahedron. Inilah paling asas sekali objek 3D. Ada yang mengatakan bulatan adalah asas objek 3D tetapi bilangan edge atau garisan yang diperlukan adalah lebih banyak berbanding tetrahedron.

Dalam tetrahedron terdapat:

a) Vertex = ada empat
b) Edge = ada enam
c) Face = ada empat

Sangat menakjubkan kerana bagaimana daripada satu titik boleh membentuk satu objek 3D yang sangat cantik. Inilah salah satu kehebatan Allah S.W.T. dalam mempelajari ilmu berkaitan alam.

Seperti yang tiga segi tadi, jika diperhatikan satu titik hanya wujud berseorangan dan jika kita cantumkan dengan titik yang lain akan menjadi garisan yang kukuh.

Kekukuhan itu bertambah apabila dua lagi garisan ditambah menjadikan segi tiga. Apabila ditambah banyak lagi garisan, objek yang cantik akan diperoleh dalam dunia komputer grafik.

Kemudian segi tiga ini dicantumkan sebanyak empat kali menjadikannya satu objek 3D. Maka lagi cantik dan kukuh.

Mengapa segitiga dan bukan segiempat dan sebagainya?

Segitiga dipilih kerana ianya merupakan yang paling asas objek 2D yang mempunyai face (permukaan). Segiempat memerlukan empat edge(garisan) untuk membentuk satu permukaan. Oleh itu, ianya akan menjimatkan ruangan memori komputer untuk menyimpan maklumat untuk simulasi.

Terdapat pelbagai faktor lain lagi yang membolehkan sistem simulasi berjalan lancar. Tetapi kita boleh menghasil segi empat menggunakan segi tiga. Cantumkan sahaja dua segitiga maka terhasilkan segiempat.Tetapi adakah segiempat boleh menghasil segitiga secara halusnya? Agak sukar kecuali diletakkan banyak-banyak segiempat dan dizoom outkan maka secara mata kasarnya nampaklah segi tiga.

Seperti kita zoom out kan gambar segitiga yang ditangkap menggunakan kamera beresolusi tinggi dan maklumat disimpan dalam bentuk pixel. Jika di zoom out kan gambar tersebut, akan nampak segiempat-segiempat tersebut.

Maka, sehingga ini sahaja penerangan saya. Akan saya tulis lagi artikel-artikel komputer grafik di lain hari.

Sekian.

Khamis, 5.17 am, March 15, 2012