Materi Pembelajaran

Pengenalan Grafika Komputer

• Definisi dan Sejarah: Evolusi teknologi grafika komputer, mulai dari gambar sederhana hingga animasi 3D kompleks.

• Aplikasi Grafika Komputer: Digunakan dalam game, film animasi, desain arsitektur, simulasi, dan visualisasi ilmiah.

2. Representasi Data Visual

• Model Raster vs. Vektor:

  • Raster: Representasi gambar menggunakan piksel dalam grid (contoh: foto digital).

  • Vektor: Representasi menggunakan garis, kurva, dan bentuk geometris (contoh: logo berbasis vektor).

• Resolusi dan Warna:

  • Resolusi: Jumlah piksel dalam gambar, memengaruhi kualitas visual.

  • Model Warna: RGB (Red, Green, Blue), CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black), dan HSV (Hue, Saturation, Value).

3. Transformasi Geometri

• Transformasi 2D:

  • Translasi (Translation): Memindahkan objek ke posisi baru.

  • Rotasi (Rotation): Memutar objek sekitar titik tertentu.

  • Skalasi (Scaling): Mengubah ukuran objek.

  • Refleksi (Reflection): Mencerminkan objek.

• Transformasi 3D: Menggunakan matriks untuk memanipulasi objek dalam tiga dimensi.

4. Proyeksi dan Viewing

• Proyeksi Ortografis: Proyeksi yang mempertahankan ukuran dan bentuk objek tanpa perspektif.

• Proyeksi Perspektif: Menampilkan objek seolah-olah terlihat dari titik pandang tertentu, memberikan kesan kedalaman.

5. Algoritma Dasar Grafika

• Algoritma Garis (Line Drawing): Seperti algoritma Bresenham dan DDA (Digital Differential Analyzer) untuk menggambar garis.

• Algoritma Lingkaran: Menggambar lingkaran menggunakan algoritma Bresenham Circle.

• Pengisian Poligon (Polygon Filling): Algoritma untuk mengisi area dalam bentuk poligon dengan warna atau pola tertentu.

6. Pencahayaan dan Shading

• Model Pencahayaan (Lighting):

  • Ambient Light: Cahaya lingkungan umum yang menyinari semua objek.

  • Diffuse Light: Cahaya yang dipantulkan secara merata ke segala arah.

  • Specular Light: Cahaya yang memantul dalam satu arah, menciptakan efek kilauan.

• Teknik Shading:

  • Flat Shading: Pewarnaan dengan satu warna untuk seluruh permukaan poligon.

  • Gouraud Shading: Pewarnaan dengan interpolasi warna antar titik sudut.

  • Phong Shading: Interpolasi normal untuk menghasilkan permukaan yang lebih halus.

7. Pemetaan Tekstur (Texture Mapping)

• Konsep Tekstur: Mengaplikasikan gambar 2D ke permukaan objek 3D untuk memberikan detail visual.

• Teknik Texture Mapping:

  • UV Mapping: Menghubungkan koordinat tekstur dengan koordinat objek 3D.

  • Bump Mapping: Memberikan ilusi kedalaman dan detail pada permukaan objek.

8. Animasi Komputer

• Konsep Dasar Animasi: Menghasilkan ilusi gerakan dengan menampilkan serangkaian gambar secara berurutan.

• Keyframe Animation: Membuat animasi berdasarkan frame kunci (keyframes).

• Interpolasi: Menghitung posisi atau nilai di antara dua frame kunci.

9. Grafika 3D dan Rendering

• Modeling 3D: Membuat representasi tiga dimensi dari objek menggunakan perangkat lunak seperti Blender atau Autodesk Maya.

• Rendering: Proses menghasilkan gambar akhir dari model 3D, melibatkan pencahayaan, tekstur, dan efek khusus.

  • Ray Tracing: Teknik rendering untuk menghasilkan gambar dengan refleksi dan pencahayaan realistis.

  • Rasterization: Proses mengubah model 3D menjadi piksel untuk ditampilkan di layar.

10. Perangkat Lunak dan API Grafika

• Perangkat Lunak: Blender, Unity, Unreal Engine, Autodesk Maya.

• API (Application Programming Interface):

  • OpenGL: Open Graphics Library, API open-source untuk pengembangan grafika 2D dan 3D.

  • DirectX: API milik Microsoft untuk pengembangan grafika, terutama dalam game Windows.

  • Vulkan: API grafika modern dengan performa tinggi untuk aplikasi grafis dan gaming.