Pengantar Teknologi Game

PENGANTAR TEKNOLOGI GAME TUGAS KE-2

Kelas 3IA13
Kelompok 12
Anggota:
- Diah Permatasari (51410949)
- Mohammad Ali Akbar  (54410488)
- Saddam Senoadji (59410169)

1.) Apa yang dimaksud dengan shading?
Shading adalah efek pencahayaan, bagaimana warna serta kecerahan dari permukaan bervariasi karena pencahayaan. Ada 3 teknik dalam shading yaitu

• Flat (facet): teknik ini bagus digunakan untuk objek yang data ataupun melengkung karena teknik ini bergantung pada banyaknya polygon
• Gouraud: teknik ini lebih baik dibanding teknik flat karena Nilai intensitas untuk tiap polygon disesuaikan dengan poligon lain yang bersebelahan untuk mengurangi discontinuity
• Phong: teknikini model pencahayaan diterapkan pada semua titik pada permukaan Memberikan highlight yang lebih realistik dan mereduksi efek Machband.

2.) Apa yg dimaksud dengan shader?
Shader adalah sebuah program yang digunakan dalam 3D software tertentu (softimage) dalam proses special rendering. Biasanya shader diperlukan untuk memenuhi kebutuhan special effect tertentu seperti lighting effects, atmosphere, fog dan sebagainya.


3.) Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis shader!

• Anisotropic adalah material dengan highlight berbentuk ellipse.Biasanya digunakan untuk benda dengan bentuk memanjang.
• Blin adalah material yang mensimulasikan efek logam.
• Metal adalah material yang mensimulasikan efek logam.
• Multi Layer adalah material dengan highlight berlapis dan lebih kompleks dibandingkan Anisotropic.
• Oren Nayar Blinn adalah material yang sedikit redup dan rata dibandingkan blinn,misalnya untuk karpet.
• Strauss adalah material dengan permukaan metalik atau non metalik,namun dengan pengaturannya yang lebih sederhana dibandingkan jenis lainnya.
• Phong adalah material dengan highlight bulat dan lebih tajam dibandingkan Blin. 

4.) Jelaskan mengenai Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF)!
Fungsi distribusi reflektansi bidireksional (Bidirectional reflectance distribution function atau BRDF) diperkenalkan oleh Edward Nicodemus sekitar tahun 1965.
Definisi modern BRDF adalah:

dimana L adalah radian, E adalah iradian, dan theta_i adalah sudut antara omega_i dan normal permukaan, n.

Fungsi merupakan penyempurnaan model reflektansi Lambert dengan tiga model difusi, yaitu model difusi Lambert, Minnaert dan Oren-Nayar.

Masih terdapat model difusi yang tidak termaktub di dalam fungsi, antara lain: atomic diffusion, molecular diffusion, tracer diffusion, chemical diffusion, collective diffusion, Eddy diffusion, electronic diffusion, facilitated diffusion, gaseous diffusion, Ito diffusion, Knudsen diffusion, momentum diffusion, osmosis, photon diffusion, reverse diffusion, rotational diffusion, surface diffusion, ambipolar diffusion, anomalous diffusion, diffusion MRI.

Surface roughness scattering atau interface roughness scattering adalah model difusi Lambert pada partikel bermuatan. Efek ini sangat penting dalam teknologi peralatan elektronika yang mengandung lapisan tipis seperti field effect transistor dan quantum cascade laser.

Pada tahun 1991, Paul Heckbert menggabungkan fungsi distribusi reflektansi bidireksional dengan:

• fungsi distribusi transmitansi bidireksional (bidirectional transmittance distribution function), dan
• fungsi distribusi permukaan hamburan bidireksional (bidirectional scattering surface distribution function atau subsurface scattering)

menjadi fungsi distribusi hamburan bidirektional (bidirectional scattering distribution function), karena hamburan (scattering) cahaya terjadi tidak hanya pada refleksi tetapi juga pada refraksi antarmuka medium apapun. Pada umumnya hamburan (scattering) cahaya meliputi studi hamburan elastis dan hamburan non elastis dari sifat dualisme cahaya sebagai partikel dan gelombang. Beberapa jenis hamburan yang sering dijumpai antara lain hamburan Rutherford, hamburan Bragg atau difraksi, hamburan Rayleigh, hamburan Compton, hamburan Brillouin, hamburan Lorentz-Mie, hamburan Raman.

5.) Apa yang dimaksud dengan ambient, diffuse, dan specular?

• Ambient adalah efek pencahayaan yang telah membaur dengan lingkungan sehingga arah cahaya tidak dapat diketahui, seakan akan cahaya datang dari segala arah. Efek ini akan mempengaruhi terang atau tidaknya suatu lingkungan yang terlihat oleh mata. Semakin banyak lampu maka ruangan semakin terang, Sebaliknya jika lampu sedikit maka ruangan remang remang. Intensitas ambient pada suatu objek dapat dicari dengan persamaan.
• Diffuse adalah pencahayaan yang tergantung dari besarnya sudut yang dibentuk antara sinar dari lampu ke titik tabrak pada objek dengan norma objek. Sehingga posisi lampu sangat mempengaruhi efek diffuse ini. Intensitas diffuse dapat dicari dengan hukum. Sehingga didapat persamaan baru yaitu: I=Ip*Kd*(L dot N) dimana, I=Intensitas yang dihasilkan Ip=Intensitas diffuse dari sumber cahaya X Kd=koefisien diffuse N=Vektor norman dari objek L=Vektor dari titik tabrak ke sumber cahaya θ = Sudut antara N dan L.
• Specular adalah efek pencahayaan dimana bayangan sumber cahaya terlihat pada permukaan objek. Efek specular terlihat pada objek yang mengkilap. Semakin mengkilap permukaan suatu objek maka makin jelas bayangan sumber cahaya yang terlihat pada permukaan objek tersebut. Untuk mencarai intensitas specular ydapat digunakan persamaan sebagai berikut :  I = Ip * Ks(cosθ )n dari persamaan tersebut Cos θ dapat dihitung menggunakan dot product antara arah pantulan dengan negasi dari arah sinar. sehingga persamaannya menjadi I = Ip * Ks * (R •V ) pangkat n dimana, I=Intensitas yang dihasilkan Is=Intensitas Specular dari sumber cahaya X Ks=Koefisien Specular n= Variabel yang menentukan luar area yang berkilau jika terkena cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya R=arah pantulan berupa unit vektor V=Negasi dari arah sinar Advanced transparancy merupakan setting transparan objek material. 

6.) Advanced Transparancy terdiri atas falloff, apa yang dimaksud falloff in dan falloff out? dan jelaskan memngenai falloff in dan falloff out!
Advanced transparency terdiri dari: Falloff berfungsi untuk mengatur cakupan area yang dipengaruhi oleh soft selection dari titik pusatnya (Sub-Object terpilih). Falloff terdiri dari 2 jenis yaitu:

• Falloff in merupakan ukuran falloff lebih besar dari hatspot sehingga cahaya yang masuk lebih banyak.
• Falloff out merupakan ukuran lebih kecil dari hatspot sehingga cahaya yang masuk lebih sedikit.

7.) Apa yang dimaksud dengan texture map dan mapping coordinate?

• Texture map

Texture mapping adalah memetakan peta tekstur 2D (2D texture map) ke permukaan objek kemudian memproyeksikannya ke bidang proyeksi (projection plane).

Objek 3D  adalah sekumpulan titik-titik tiga dimensi (x,y,z) yang membentuk luasan-luasan (face) yang digabungkan menjadi satu kesatuan. Namun permukaan objek 3D yang polos membuat 3D cenderung kurang menarik dan kaku. Untuk membuat objek yang lebih hidup pada diperlukan suatu texture mapping. 

Texture merupakan data segi-empat sederhana yang berada pada bidang texture. Bidang texture diwakili oleh dua sumbu koordinat yaitu sumbu s dan sumbu t. Setiap texture akan memenuhi bidang koordinat (0.0,0.0) sd. (1.0,1.0). Nilai individual dari array texture biasanya dikenal dengan istilah texels (texture pixels).

Mapping ialah sebuah bentuk kegiatan untuk melakukan pewarnaan atau memetakan permukaan geometri pada objek 3D. Dengan kata lain pemetaan texture merupakan pemberian sebuah gambar pada permukaan objek sehingga objek akan tampak realistis. Yang membuat texture mapping sedikit rumit adalah bagaimana proses pemetaan antara bentuk segiempat texture ke polygon menginngat secara umum bentuk poligon biasanya non-rectangular.

Beberapa contoh penggunaan texture mapping antara lain:

1. mensimulasikan aspek visual dari material seperti tampakan kayu, batu bata, atau granit.

2. mengurangi kompleksitas (jumlah polygon yang dibutuhkan) dari suatu obyek geometri.

3. teknik pemrosesan citra seperti image warping dan rectification, rotation dan scaling.

4. mensimulasikan berbagai efek permukaan seperti efek reflektif seperti cermin atau lantai yang telah digosok mengkilat, efek tonjolan dll.

Salah satu keuntungan dari texture mapping adalah bahwa detail visual itu berada di citra bukan di geometri. Dan sekompleks apapun citra, selama tidak merubah ukuran citra, tidak berpengaruh pada kinerja keseluruhan. Texture mapping memungkinkan untuk menaruh gambar pada geometric primitive tersebut dan sekaligus mengikuti transformasi yang diterapkan kepada objek. Sebuah texture mapping diterapkan (dipetakan) ke permukaan bentuk atau poligon. Proses ini mirip dengan menerapkan kertas bermotif ke kotak putih polos.  

•  Mapping coordinate

Mapping coordinate adalah setiap titik dalam polygon diberi koordinat teksture (yang dalam kasus 2D juga dikenal sebagai UV koordinat) baik melalui tugas eksplist atau menurut definisi prosedural. Gambar lokasi sampling kemudian diinterpolasi di muka poligon untuk menghasilkan hasil visual yang tampaknya memiliki lebih kekayaan daripada yang bisa dicapai dengan sejumlah poligon. Contohnya apabila sebuah objek kubus tanpa gambar diberi texture bebatuan pada permukaannya, maka objek tersebut akan tampak memiliki tekstur kasar seperti batu. Texture pada permukaan objek dapat dilihat dari berbagai perspective yang berbeda.

Secara sederhana dalam pemetaan tekstur dilakukan perhitungan koordinat dunia (world coordinates) yang berasal dari koordinat teksturnya. Gambar 2.20 mengilustrasikan pemetaan tekstur.

x = x(s,t)

y = y(s,t)

z = z(s,t)

                           

Dalam memetakan suatu tekstur pada suatu permukaan dikenal 4 komponen yang terlibat. Parametric coordinates, digunakan untuk memodelkan permukaan objek. Texture coordinates, digunakan untuk mengenali posisi dari tekstur yang akan dipetakan. World coordinates, dimana pemetaan dilakukan. Screen coordinates, dimana pemetaan dari tekstur ditampilkan. Gambar 2.21 mengilustrasikan 4 komponen dalam pemetaan tekstur.

               

8.) Buatlah rancangan game yang sangat sederhana!

9.) Bautlah skenario game tersebut!

Game ini dirancang bertema tentang edukasi yang dikususkan untuk anak-anak khususnya anak yang berumur 4-6 tahun. Permainan game ini sendiri adalah pengguna anak-anak diharuskan menjawab sebuah nama objek yang akan muncul dengan benar apakah itu sebuah kendaraan ataupun nama seekor hewan. Pengguna akan mendapatkan nilai jika berhasil menjawab objek dengan benar dan nilai itu akan meningkat seiring dengan pertanyaan yang berhasil dijawab oleh pengguna.

Berikut adalah flowchartnya:

REFERENSI:

• http://id.wikipedia.org/wiki/Refleksi
• http://cumi-unik.blogspot.com/2013/05/shading-material-mapping.html
• http://nizaru.blogspot.com/2012/12/tugas-iii-bag-i-objek-material.html
• http://ramdansuryadi.blogspot.com/2013/06/shading-dan-objek-material.html#sthash.BGuA5Rqb.dpuf
• http://www.ittelkom.ac.id/staf/faz/kuliah/grafcit/20111/slides/GrafCit2011-1%20-%2013%20-20Texture%20Mapping%20&%20Anti-aliasing.ppt
• http://indrie7.blogspot.com/2013/04/material-dan-tekstur.html
• https://en.wikipedia.org/wiki/Texture_mapping
• http://journal.unnes.ac.id/latihan/index.php/teknik8/article/download/103/68
• elib.unikom.ac.id/download.php?id=19236‎
• blog.tp.ac.id
• elib.unikom.ac.id/download.php?id=137475‎

TABEL KINERJA KELOMPOK 12

NPM	NAMA	KINERJA
51410949	Diah Permatasari	Mengerjakan nomer 1, 2, dan 3, serta menyatukan dan merapihkan semua kerja kelompok.
54410488	Mohammad Ali Akbar	Mengerjakan nomer 4, 5, dan 6.
59410169	Saddam Senoadji	Mengerjakan nomer 7, 8, dan 9.

Sekian hasil kerja kelompok kami.