Grafik Komputer

“Grafik komputer” atau Grafika komputer (Computer graphics) adalah salah satu cabang ilmu komputer 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 komputer
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.

”Toy Story” (1995), merupakan film pertama yang di produksi oleh The Walt Disney Company secara penuh menggunakan teknologi komputer dan ilmu Grafik komputer. Sejak saat itu, mulailah studio animasi digital lain untuk membuat film serupa. diantaranya Blue Sky Studios (Fox), DNA Productions (Paramount Pictures and Warner Bros.), Onation Studios (Paramount Pictures), Sony Pictures Animation (Columbia Pictures) dan DreamWorks.

Kunci pembuatan film-film ini adalah sebuah aplikasi komputer grafis yang disebut computer generated imagery (CGI). Dengan perangkat lunak ini bisa diciptakan gambar 3D lengkap dengan berbagai efek yang dikehendaki. Beberapa software CGI populer antara lain Art of Illusion (bisa di-download di sourceforce.net), Maya, Blender, dan lain-lain.

Salah satu efek CGI dalam film yang kurang dikenal, namun penting, adalah digital grading. Dengan efek ini warna asli hasil shooting direvisi menggunakan perangkat lunak untuk memberikan kesan sesuai dengan skenario. Contohnya wajah Sean Bean (pemeran Boromir) dalam ”The Lord of the Rings: the Two Tower” ketika mati dibuat lebih pucat. Jadi, tidak dengan trik kosmetik, tetapi dengan polesan komputer.

Lantas, bagaimana dengan mimik wajah yang bisa mengekspresikan perasaan haru, sedih, ataupun gembira pada tokoh ciptaan komputer? Dalam pembuatannya, animasi komputer mengkombinasikan vektor grafik dengan pergerakan yang sudah terprogram. Bagian-bagian utama seperti pada wajah, tangan, kaki, dll terdiri dari sejumlah variabel animasi yang akan dikendalikan dengan pemberian nilai tertentu untuk menampilkan ekspresi atau mimik wajah yang dikehendaki.

Maps pada Realisme Komputer Grafik

ada dunia komputer grafik, khususnya untuk pengembangan grafis 3D, istilah mapping sangat dikenal luas oleh para pengembang grafis. Mapping ialah sebuah bentuk kegiatan untuk melakukan pewarnaan atau memetakan permukaan geometri pada objek 3D. Sedangkan Maps adalah bentuk gambar atau warna yang digunakan untuk melapisi objek 3D pada saat dilakukan mapping. Pembagian maps untuk mapping pada realisme komputer grafik dibagi menjadi 5, yaitu :

1. Tekstur-Maps

Maps berwujud gambar tekstur 2D yang dituangkan ke permukaan geometri/objek untuk membuat penampilan objek tersebut tampak halus untuk detail permukaannya. Pada pengembangan grafik realisme tingkat tinggi diperlukan lebih banyak lapisan tekstur, agar hasil mapping mendekati kesempurnaan. Sebuah tekstur maps yang diterapkan (dipetakan) biasanya dipakai untuk permukaan bentuk objek polygon, proses ini mirip dengan menerapkan texture pada kertas berpola kotak putih yang polos.Kegiatan texture mapping untuk texture maps dapat didefinisikan sebagai sebuah metode untuk menambahkan detail tekstur permukaan (bitmap atau raster image), atau warna yang dihasilkan komputer grafis atau model 3D. Penerapannya pada grafis 3D dirintis oleh Dr Edwin Catmull pada proyek Ph.D tesisnya tahun 1974.

 

2. Environment-Maps

Adalah Maps yang memiliki pewarnaan dengan banyak gambar (tekstur) yang merekam refleksi global dan pencahayaan pada objek. Gambar-gambar ini difungsikan sebagai resampled selama proses rendering, dengan tujuan untuk mengekstrak, dan melihat informasi spesifik yang kemudian diterapkan sebagai tekstur objek pada permukaan geometri. Maps ini sering disebut reflection yang berarti tekstur pencahayaan dari benda-benda luar di sekitar objek, maps jenis ini sangat cocok untuk benda-benda yang memiliki tingkat refleksi yang sangat tinggi, seperti kaca, dan lain sebagainya.Environmet mapping pada maps ini memiliki definisi yaitu metode yang efisien untuk simulasi kompleks permukaan bercermin melalui suatu gambar tekstur. Tekstur yang digunakan bekerja untuk menyimpan gambar dari lingkungan sekitar objek yang diberikan. Ada beberapa cara untuk menyimpan tekstur lingkungan sekitar objek, salah satu metode yang paling umum adalah metode Spherical Environment Mapping, di mana dalam metode ini suatu tekstur yang berisi citra lingkungan sekitar akan direfleksikan sebagai bola cermin, dan kemudian dimasukkan sebagai tekstur objek yang diberi maps.

 

3. Bump-Maps

Bump maps adalah maps yang memfokuskan permukaan tekstur pada objek, dengan menggunakan maps ini, permukaan geometri/objek akan terlihat berbeda dan unik, tidak seperti objek-objek yang memiliki permukaan normal pada umumnya. Rumus pekerjaan dari maps ini akan menerapkan bidang untuk intensitas dalam maps yang menunjukkan tingkat rendah tingginya suatu permukaan objek, fungsi maps ini akan mengacaukan permukaan objek yang normal, sehingga menimbulkan kesan unik ketika hasilnya sudah di-render.Untuk kegiatannya, bump mapping adalah sebuah teknik grafis komputer di mana pada setiap pixel untuk permukaan normal objek, akan diberikan efek tidak halus dan diterapkan sebelum melakukan perhitungan iluminasi. Hasilnya, objek yang diberi maps akan lebih kaya, serta lebih rinci untuk representasi permukaan objek dan lebih mirip pada permukaan alam.

4. Normal-Maps

Maps ini serupa dengan bump-maps, perbedaannya adalah fungsionalitas yang ada pada normal maps, maps ini secara alami akan menghasilkan bentuk permukaan yang tidak halus tanpa menggunakan lebih banyak penambahan atau pengurangan poligon pada objek.Dalam dunia grafik komputer 3D, normal mapping pada maps ini bisa disebut " Dot3 bump mapping ", definisinya adalah sebuah teknik yang digunakan untuk ”berpura-pura” menambahkan efek tidak halus pada permukaan objek. Kenapa disebut ”berpura-pura” ? Hal ini disebabkan karena mapping ini bekerja dengan menambahkan rincian tidak halus pada permukaan objek tanpa menggunakan poligon. Normal mapping biasanya diakurasi sebagai sebuah gambar RGB yang berhubungan dengan koordinat X, Y, dan Z dari permukaan normal suatu objek. Penggunaan umum teknik ini adalah untuk lebih meningkatkan tampilan dan detail dari model poligon rendah dengan menghasilkan peta normal dari model poligon yang tinggi.

5. Shadow-Maps

Yang terakhir adalah shadow maps yaitu maps yang menghasilkan suatu bayangan tekstur pada objek dengan menangkap siluet objek tersebut dari sumber cahaya yang terlihat. Maps ini sangat sering dipakai oleh pengembang grafik 3D, karena efek yang dihasilkan seolah-olah menunjukkan objek tersebut sangat realistis, dan disebabkan adanya bayangan dari sumber cahaya yang ada.Fungsi kerjanya yang berkonsep shadow mapping adalah proses di mana bayang-bayang ditambahkan ke grafik komputer 3D. Konsep ini diperkenalkan oleh Lance Williams pada tahun 1978, dalam sebuah makalah yang berjudul "Casting curved shadows on curved surfaces". Sejak saat itu, teknik ini telah digunakan baik dalam pra-render adegan, dipakai secara realtime, atau bahkan diterapkan ke banyak konsol dan PC high-end game.

  

Sampai saat ini ilmu grafik komputer mengalami perkembangan yang cukup pesat. Sehingga bisa mengahsilkan gambar digital yang mendekati real. Semoga bermanfaat.


Source 
Source2

Konsep Komunikasi Data

Komunikasi Data

 Komunikasi data adalah merupakan bagian dari telekomunikasi yang secara khusus  berkenaan  dengan  transmisi  atau  pemindahan  data  dan  informasi  diantara komputer-  komputer  dan piranti-piranti  yang lain  dalam bentuk  digital  yang dikirimkan  melalui media  komunikasi     data.  Data  berarti  informasi   yang  disajikan   oleh  isyarat digital. Komunikasi     data  merupakan    baguan    vital dari  suatu  masyarakat    informasi   karena  sistem  ini  menyediakan  infrastruktur  yang  memungkinkan  komputer-komputer  dapat   berkomunikasi satu sama lain.

 Komponen Komunikasi Data

                Pengirim  adalah piranti yang mengirimkan data

                Penerima adalah piranti yang menerima data

                Data adalah informasi yang akan dipindahkan

                Media    pengiriman     adalah   media   atau  saluran   yang   digunakan    untuk

                mengirimkan data

                Protokol    adalah    aturan-aturan   yang    berfungsi   untuk    menyelaraskan

                hubungan.

Perbedaan Sinyal/Isyarat Analog Dengan Digital

 Sinyal Analog

 Sinyal  analog  adalah  sinyal  data  dalam  bentuk  gelombang  yang  yang  kontinyu,

yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang.

Dua    parameter/karakteristik     terpenting   yang   dimiliki   oleh   isyarat  analog    adalah

amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus,

mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. Hal

ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourier, suatu sinyal analog dapat

diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus.

 Dengan     menggunakan       sinyal   analog,   maka    jangkauan     transmisi   data   dapat

mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise. Gelombang

pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable

dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

        Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.

        Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.

        Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.

 Sinyal Digital

 Sinyal  digital  merupakan  sinyal  data  dalam  bentuk  pulsa  yang  dapat  mengalami  perubahan    yang   tiba-tiba  dan   mempunyai      besaran   0  dan   1.  Sinyal  digital  hanya memiliki  dua keadaan, yaitu  0  dan  1,  sehingga tidak  mudah  terpengaruh  oleh  derau, tetapi  transmisi  dengan  sinyal  digital hanya mencapai jarak jangkau  pengiriman  data yang relatif dekat.  Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan  ini  biasa  disebut  dengan  bit. Bit  merupakan  istilah  khas pada  sinyal  digital.Sebuah  bit  dapat  berupa  nol  (0)  atau  satu  (1).  Kemungkinan  nilai  untuk  sebuah  bit  1 2   adalah 2 buah (2 ). Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (2 ), berupa 00,   01,   10,  dan   11.  Secara    umum,    jumlah    kemungkinan      nilai  yang   terbentuk    oleh  kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah.

 Protokol

    Protokol  adalah  sebuah  aturan  yang mendefinisikan beberapa fungsi  yang  ada dalam

    sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi  dan  fungsi  lain

    yang   harus   dipenuhi   oleh   sisi pengirim    dan  sisi  penerima    agar  komunikasi     dapat

    berlangsung dengan benar, walaupun sistem yang ada dalam jaringan tersebut berbeda

    sama sekali. Protokol ini mengurusi perbedaan format data pada kedua sistem hingga

    pada masalah koneksi listrik.

    Standar    protokol   yang    terkenal   yaitu  OSI    (Open    System    Interconnecting)    yang

    ditentukan oleh ISO (International Standart Organization).

 Komponen Protokol

         1.  Aturan atau prosedur

                     Mengatur pembentukan/pemutusan hubungan

                     Mengatur proses transfer data

         2.  Format atau bentuk

                     representasi pesan

 Kosakata (vocabulary)

                 Jenis pesan dan makna masing-masing pesan

Fungsi Protokol

Secara umum fungsi dari protokol adalah untuk menghubungkan sisi pengirim dan

sisi penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan

dengan    baik  dan  benar.   Sedangkan     fungsi  protokol   secara  detail  dapat   dijelaskan

berikut:

        Fragmentasi dan reassembly

        Fungsi dari fragmentasi dan reasembly adalah membagi informasi yang dikirim

        menjadi  beberapa  paket  data  pada  saat  sisi  pengirim  mengirimkan  informasi

        dan  setelah  diterima  maka  sisi  penerima  akan  menggabungkan  lagi  menjadi

        paket informasi yang lengkap.

        Encaptulation

        Fungsi dari encaptulation adalah melengkapi informasi yang dikirimkan dengan

        address, kode-kode koreksi dan lain-lain.

       Connection control

        Fungsi    dari Connection     control  adalah   membangun      hubungan     (connection)

        komunikasi  dari  sisi  pengirim  dan  sisi  penerima,  dimana  dalam  membangun

        hubungan     ini  juga   termasuk    dalam   hal  pengiriman     data  dan   mengakhiri

        hubungan.

        Flow control

        Berfungsi sebagai pengatur perjalanan datadari sisi pengirim ke sisi penerima.

        Error control

        Dalam     pengiriman    data   tak  lepas  dari  kesalahan,    baik  itu  dalam    proses

        pengiriman  maupun  pada  waktu  data  itu  diterima.  Fungsi  dari  error  control

        adalah    mengontrol     terjadinya   kesalahan     yang   terjadi   pada   waktu    data

        dikirimkan.

Transmission service

        Fungsi  dari  transmission  service  adalah  memberi  pelayanan  komunikasi  data

        khususnya  yang  berkaitan  dengan  prioritas  dan  keamanan  serta  perlindungan

         data.

3.3 Susunan Protokol

Protokol    jaringan   disusun    oleh   dalam    bentuk    lapisan-lapisan    (layer).   Hal   ini

mengandung arti supaya jaringan yang dibuat nantinya tidak menjadi rumit. Di dalam

layer  ini, jumlah, nama, isi  dan  fungsi  setiap  layer  berbeda-beda. Akan  tetapi  tujuan

dari setiap layer ini adalah memberi layanan ke layer yang ada di atasnya. Susunan dari

layer ini menunjukkan tahapan dalam melakukan komunikasi.

Antara    setiap   layer   yang    berdekatan    terdapat    sebuah    interface.   Interface   ini

menentukan  layanan  layer  yang  di  bawah  kepada  layer  yang  di  atasnya.  Pada  saat

merencanakan      sebah   jaringan,   hendaknya     memperhatikan      bagaimana     menentukan

interface yang tepat yang akan ditempatkan di antara dua layer yang bersangkutan.

3.4 Standarisasi Protokol (ISO 7498)

 ISO (International Standard Organization) mengajukan struktur dan fungsi protocol

komunikasi data. Model tersebut dikenal  sebagai  OSI (Open  System Interconnection)

Reference Model.

 Terdiri atas 7 layer (lapisan) yang mendefinisikan fungsi. Untuk tiap layernya dapat

terdiri  atas  sejumlah  protocol  yang  berbeda,  masing-masing  menyediakan  pelayanan

yang sesuai dengan fungsi layer tersebut.

     1. Application  Layer: interface  antara  aplikasi  yang  dihadapi  user  and  resource

        jaringan yang diakses. Kelompok aplikasi dengan jaringan:

                File transfer dan metode akses

                 Pertukaran job dan manipulasi

                 Pertukaran pesan

  2.  Presentation Layer: rutin standard me-presentasi-kan data.

                    Negosiasi sintaksis untuk transfer

                    Transformasi representasi data

        3.  Session Layer: membagi presentasi data ke dalam babak-babak (sesi)

                    Kontrol dialog dan sinkronisasi

                    Hubungan antara aplikasi yang berkomunikasi

        4.  Transport Layer:

                    Transfer pesan (message) ujung-ke-ujung

                    Manajemen koneksi

                     Kontrol kesalahan

                    Fragmentasi

                     Kontrol aliran

        5.  Network Layer: Pengalamatan dan pengiriman paket data.

                    Routing

                    Pengalamatan secara lojik

                     setup dan clearing (pembentukan dan pemutusan)

        6.  Data-link Layer: pengiriman data melintasi jaringan fisik.

                    Penyusunan frame

                    Transparansi data

                     Kontrol kesalahan (error-detection)

                     Kontrol aliran (flow)

        7.  Physical  Layer:  karakteristik    perangkat   keras   yang  mentransmisikan      sinyal

            data.

4.  Router, Bridge dan Repeater

    4.1 Router

        Router  adalah  merupakan  piranti  yang  menghubungkan  dua  buah jaringan  yang

    berbeda tipe maupun protokol. Dengan router dapat dimungkinkan untuk :

              Menghubungkan sejumlah jaringan yang memiliki topologi dan protokol yang

              berbeda.

  Menghubungkan jaringan pada suatu lokasi dengan jaringan pada lokasi yang

           lain.

           Membagi     suatu  jaringan    berukuran    besar   menjadi  jaringan-jaringan     yang

           lebih kecil dan mudag untuk dikelola.

           Memungkinkan jaringan dihubungkan ke internet dan informasi yang tersedia

           dapat diakses oleh siapa saja.

           Mencari jalan terefisien untuk mengirimkan data ke tujuan.

           Melindungi jaringan  dari  pemakai-pemakai  yang  tidak  berhak  dengan  cara

           membatasi akses terhadap data-data yang tidak berhak untuk diakses.

 Bridge

     Bridge adalah jenis perangkat yang diperlukan jika dua buah jaringan bertipe sama

(ataupun bertopologi berbeda) tetapi dikehendaki agar lalu lintas lokal masing-masing

jaringan tidak saling mempengaruhi jaringan yang lainnya. Bridge memiliki sifat yang

tidak  mengubah      isi maupun  bentuk     frame   yang  diterimanya,  disamping  itu  bridge

memiliki buffer yang cukup untuk menghadapi ketidaksesuaian kecepatan pengiriman

dan penerimaan data.

Gambar. Fungsi Bridge padaj aringan

    Adapun alasan menggunakan bridge adalah sebagai berikut :

    Keterbatasan    jaringan,   hal  ini terkait  erat  dengan   jumlah    maksimum      stasiun,

    panjang maksimum segmen, dan bentang jaringan

    Kehandalan dan keamanan lalu lintas data, bridge dapat menyaring lalu lintas data

    antar dua segmen jaringan

    Semakin besar jaringan, performa atau unjuk kerja semakin menurun

    Bila  dua  sistem  pada  tempat  yang  berjauhan  disambungkan,  penggunaan  bridge

    dengan saluran komunikasi jarak jauh jauh lebih masuk akal dibandingkan dengan

    menghubungkan langsung dua sistem tersebut

 Repeater

    Repeater adalah piranti yang berfungsi untuk memperbaiki dan memperkuat sinyal

atau  isyarat  yang   melewatinya,    Dua    sub  jaringan   yang   dilewatkan   pada   repeater

memiliki  protokol  yang     sama  untuk   semua  lapisan.  Repeater  juga  berfungsi  untuk

memperbesar      batasan   panjang    satu   segmen.    Sehingga     dapat   digunakan     untuk

memperpanjang jangkauan jaringan.

SOURCE