Modelling merupakan suatu konsep yang sangat
akrab untuk para ilmuwan komputer. kita menggunakan model untuk mewakili
objek, proses dan memisahkan ide dengan cara membuat pemahaman menjadi lebih
sederhana.
Grafika komputer 3D adalah grafis yang menggunakan tiga dimensi geometris
representasi data yang disimpan dalam komputer untuk keperluan melakukan
perhitungan dan rendering gambar 2D. Gambar tersebut nantinya dapat menampilkan
atau untuk gambaran real-time (waktu sebenarnya).
Grafika komputer 3D sering disebut sebagai model 3D. Selain
membuat grafik, model terkandung dalam file data grafis. Namun, ada perbedaan.
Sebuah model 3D adalah representasi matematis dari setiap tiga-dimensi benda
(baik benda mati atau hidup). Sebuah model tidak secara teknis grafis sampai
visual ditampilkan. Karena pencetakan 3D, model 3D tidak terbatas pada ruang
virtual. Sebuah model dapat ditampilkan secara visual sebagai gambar dua
dimensi melalui proses yang disebut 3D rendering, atau digunakan dalam
non-grafis simulasi komputer dan perhitungan.
Membuat model pada 3D serupa dengan memahat.
Banyak teknik berbeda yang bisa digunakan untuk menciptakan objek dalam scene.
Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan bila membangun model obyek,
semuanya memberi kontribusi pada kualitas hasil akhir. Hal-hal tersebut
meliputi metoda untuk mendapatkan atau membuat data yang mendeskripsikan obyek,
tujuan dari model, tingkat kerumitan, perhitungan biaya, kesesuaian dan
kenyamanan, serta kemudahan manipulasi model.
Proses pemodelan 3D membutuhkan perancangan
yang dibagi dengan beberapa tahapan untuk pembentukannya. Seperti obyek apa
yang ingin dibentuk sebagai obyek dasar, metoda pemodelan obyek 3D, pencahayaan
dan animasi gerakan obyek sesuai dengan urutan proses yang akan dilakukan.
Gambar 1 menunjukkan proses pemodelan 3D.
Pada Gambar 1 nampak bahwa lima bagian
yang saling terhubung dan mendukung untuk terciptanya sebuah model 3D.
MODEL
Model 3D mewakili objek 3D menggunakan koleksi
poin dalam ruang 3D, dihubungkan dengan berbagai entitas geometris seperti
segitiga, garis, permukaan lengkung, dll Menjadi pengumpulan data (poin dan
informasi lainnya), model 3D dapat dibuat dengan tangan , algorithmically
(model prosedural), atau scan.
Model 3D banyak digunakan di mana saja di
grafis 3D. Sebenarnya, mereka menggunakan luas mendahului penggunaan grafis 3D
pada komputer pribadi. Banyak permainan komputer digunakan pra-gambar membuat
model 3D seperti sprite sebelum komputer dapat membuat mereka secara real-time.
Hari ini, model 3D yang digunakan dalam
berbagai bidang. Industri medis menggunakan model rinci organ. Industri film
menggunakan mereka sebagai karakter dan objek untuk animasi dan kehidupan nyata
film. Para industri permainan video menggunakan mereka sebagai aset untuk
komputer dan video games. Sektor ilmu menggunakan mereka sebagai model sangat
rinci senyawa kimia. Industri arsitektur menggunakan mereka untuk menunjukkan
bangunan dan lanskap yang diusulkan melalui Arsitektur Perangkat Lunak Models.
Komunitas teknik desain menggunakan mereka sebagai alat baru, kendaraan dan
struktur serta sejumlah penggunaan lainnya. Pada dekade belakangan ini dalam
ilmu bumi masyarakat telah mulai membangun 3D model geologi sebagai praktik
standar.
REPRESENTASI
Hampir semua model 3D dapat dibagi menjadi dua
kategori.
- Solid - Model-model ini menentukan volume objek yang mereka
wakili (seperti batu). Ini lebih realistis, tapi lebih sulit untuk
membangun. Model padat banyak digunakan untuk simulasi nonvisual seperti
medis dan teknik simulasi, CAD dan khusus untuk aplikasi visual seperti
ray tracing dan konstruktif geometri solid
- Shell / batas - model ini mewakili permukaan, misalnya batas
objek, bukan volume (seperti kulit telur yang amat sangat tipis). Ini
lebih mudah untuk bekerja dengan daripada model padat. Hampir semua model
visual digunakan dalam permainan dan film shell model.
Karena penampilan suatu objek
tergantung pada objek luar, batas representasi yang umum dalam komputer
grafis. Dua dimensi permukaan adalah analogi yang baik untuk objek yang
digunakan dalam grafik, walaupun cukup sering objek-objek ini adalah
non-manifold. Karena permukaan tidak terbatas, sebuah pendekatan digital
diskrit diperlukan: poligonal jala-jala (dan ke tingkat yang lebih rendah
subdivisi permukaan) sejauh ini representasi paling umum, walaupun titik
berbasis representasi telah mendapatkan beberapa popularitas dalam beberapa
tahun terakhir. Tingkat set adalah perwakilan berguna untuk deformasi permukaan
yang mengalami banyak perubahan topologi seperti cairan.
Proses transformasi
representasi objek, seperti koordinat titik tengah dari suatu bola dan titik
pada lingkar menjadi representasi poligon sebuah bola, disebut tessellation.
Langkah ini digunakan dalam poligon berbasis rendering, di mana benda-benda
yang rusak turun dari representasi abstrak ( "primitif") seperti
bola, kerucut dll, untuk apa yang disebut jala-jala, yang jaring segitiga yang
saling berhubungan. Jala-jala segitiga (bukan misalnya kotak) yang populer
karena mereka telah terbukti mudah untuk membuat menggunakan scanline render.
Polygon representasi tidak digunakan dalam semua teknik rendering, dan dalam
kasus ini, langkah tessellation tidak termasuk dalam transisi dari perwakilan
abstrak ke lokasi yang diberikan.
PROSES PEMODELAN
Ada lima cara populer untuk
mewakili model:
- Polygonal pemodelan - Points dalam ruang 3D, yang disebut
simpul, terhubung dengan segmen garis membentuk suatu poligonal mesh. Digunakan,
misalnya, oleh Blender. Sebagian besar model 3D saat ini dibangun sebagai
model poligonal bertekstur, karena mereka fleksibel dan karena komputer
dapat membuat mereka begitu cepat. Namun, poligon adalah planar dan hanya
dapat mendekati permukaan lengkung menggunakan banyak poligon.
- NURBS modeling - NURBS Surfaces ditentukan oleh kurva spline,
yang dipengaruhi oleh tertimbang titik kontrol. Kurva berikut
(tetapi tidak perlu interpolasi) titik. Meningkatkan berat badan untuk
suatu titik akan menarik kurva mendekati titik itu. NURBS permukaan yang
benar-benar halus, bukan pendekatan dengan menggunakan permukaan datar
kecil, dan begitu juga sangat cocok untuk model organik. Maya dan Rhino 3d
adalah yang paling terkenal software komersial yang menggunakan NURBS
aslinya.
- Pemodelan Splines & Patch - Seperti NURBS, Splines dan
Patch tergantung pada garis lengkung untuk menentukan permukaan terlihat.
Patch jatuh di suatu tempat antara NURBS dan poligon dalam hal
fleksibilitas dan kemudahan penggunaan.
- Primitif pemodelan - Prosedur ini memerlukan geometris
primitif seperti bola, silinder, kerucut atau kubus sebagai blok bangunan
untuk model yang lebih kompleks. Manfaat yang cepat dan mudah konstruksi
dan bahwa bentuk-bentuk secara matematis didefinisikan dan dengan demikian
benar-benar tepat, juga definisi bahasa dapat lebih sederhana. Primitif
pemodelan yang cocok untuk aplikasi teknis dan kurang untuk bentuk-bentuk
organik. Beberapa perangkat lunak 3D bisa langsung render dari primitif
(seperti POV-Ray), yang lain menggunakan primitif hanya untuk pemodelan
dan mengkonversikannya ke jala-jala untuk operasi lebih lanjut dan
rendering.
- Memahat pemodelan - Masih cukup metode baru untuk 3D modeling
mematung telah menjadi sangat populer dalam beberapa tahun yang singkat
itu telah sekitar. Ada 2 jenis saat ini, Pemindahan yang paling banyak
digunakan di antara aplikasi pada saat ini, dan volumetrik. Perpindahan
menggunakan model padat (sering dihasilkan oleh permukaan Subdivision dari
kontrol poligon mesh) dan toko-toko lokasi baru untuk posisi dhuwur
melalui penggunaan peta gambar 32-bit yang menyimpan lokasi yang
disesuaikan. Volumetrik yang longgar didasarkan pada Voxels memiliki
kemampuan sama seperti perpindahan, tetapi tidak menderita dari poligon
peregangan bila tidak ada cukup poligon di suatu daerah untuk mencapai
deformasi. Kedua metode ini memungkinkan untuk eksplorasi sangat artistik
sebagai model akan memiliki topologi baru diciptakan atas model sekali
bentuk dan mungkin rincian telah diukir. Jala yang baru biasanya memiliki
resolusi tinggi asli informasi mesh ditransfer ke perpindahan data atau
data peta yang normal jika untuk mesin permainan.
Tahap pembuatan model ini
terdiri dari individu membentuk objek yang kemudian digunakan dalam adegan. Ada
sejumlah teknik pemodelan, termasuk:
- constructive solid geometry
- implicit surfaces
- subdivision surfaces
Pemodelan dapat dilakukan
dengan menggunakan program khusus (misalnya, bentuk • Z, Maya, 3DS Max,
Blender, Lightwave, modo) atau komponen aplikasi (pembentuk, Lofter di 3DS Max)
atau bahasa deskripsi adegan (seperti dalam POV - ray). Dalam beberapa kasus,
tidak ada perbedaan yang tegas antara fase-fase ini, dalam kasus-kasus seperti
pemodelan adalah bagian dari proses penciptaan adegan (hal ini terjadi, misalnya,
dengan Caligari trueSpace dan Realsoft 3D).
Kompleks bahan-bahan seperti
pasir bertiup, awan, dan cairan semprotan model dengan sistem partikel, dan
merupakan massa 3D koordinat yang memiliki baik titik-titik, poligon, tekstur
gambar percikan, atau sprite menetapkan kepada mereka.
Membuat
Objek
Pembuatan model 3D bisa dilakukan dengan menggunakan software seperti 3Ds Max,
Blender atau yang lainnya, namun pada pembahasan ini kita menggunakan software
3Ds Max.
Objek-objek bisa dibuat dalam 3Ds Max seperti:
Objek shapes:
1. Garis/Line
2. Lingkaran/Circle
3. Garis busur/Arc
4. Poligon/NGon
5. Elips/Ellipse
6. Kotak/Rectangle
7. Donut
8. Bintang/Star
9. Spiral/Helix
10. Kisi-kisi Kotak/Section
Objek geometry:
1. Kubus/Box
2. Bola/Sphere
3. Silinder/Cylinder
4. Torus
5. Teapot
6. Cone
7. GeoSphere
8. Tube
9. Pyramid
10. Plane
untuk membuat objek-objek tersebut sudah tersedia pada tools yang terdapat pada
3Ds Max, misalnya saja ingin membuat sebuah kotak/kubus, maka pada panel
sebelah kanan lembar kerja 3Ds Max kita tinggal memilih panel create pilih
shapes dan klik tombl rectangle pada bagian Object Type.
Software 3D ini memang sudah menyediakan objek-objek dasar sehingga mudah dalam
mendesain/waktu menjadi semakin efektik.
untuk pembuatan karakter seperti tokoh kartun, cara membentuknya dengan
objek-objek dasar tersebut, misalnya karakter tokoh spongebob yang seperti
spons dibuatnya dengan objek dasar kubus yang dimodifikasi vertexnya (titik-titiknya).
Ini baru model karakternya saja, nanti karakter model yang sudah dibuat bisa
dibuat animasinya. seperti mulutnya akan bergerak-gerak, objeknya seakan-akan
berjalan dan lain-lain.
Sumber :
http://qazdec27.blogspot.com/2010/01/3d-modelling.html