non-photorealistic rendering untuk scene animasi 3d

TESIS
NON-PHOTOREALISTIC RENDERING
UNTUK SCENE ANIMASI 3D
MENGGUNAKAN
ALGORITMA CEL-SHADING
Nugrahardi Ramadhani, S.Sn.
2208205725
DOSEN PEMBIMBING
Mochamad Hariadi, ST., M.Sc., Ph.D.
NIP : 196912091997031002
PROGRAM MAGISTER
BIDANG KEAHLIAN JARINGAN CERDAS MULTIMEDIA
TEKNOLOGI PERMAINAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Non-Photorealistic
Rendering
Non-Photorealistic Rendering (NPR) adalah
salah satu dari wilayah computer graphic yang
fokus pada berbagai kemungkinan gaya
ekspresif untuk digital art yang terinspirasi oleh
gaya artistik seperti melukis, menggambar,
ilustrasi freehand, dan animasi kartun.
Scene
adegan; urut-urutan adegan
pada sebuah film, drama atau opera
Animasi 3D
Tiga dimensi berarti memiliki 3 dimensi ukuran, mempunyai ruang,
bentuk yang bisa dilihat dari posisi depan, samping kiri-kanan, belakang,
bawah dan atas, serta memiliki prespektif. Animasi 3D merupakan
pengembangan dari animasi 2D, dengan teknologi komputer canggih
animasi ini semakin menghasilkan hasil karakter mendekati hidup dan
nyata.
Algoritma
Cel-Shading
Cara atau alur kerja yang digunakan
untuk menyelesaikan masalah secara
berurutan.
Dalam hal ini adalah alur kerja untuk
memecahkan permasalahan rendering
menggunakan teknik Cel-Shading
atau kartun
Latar Belakang
berawal dari
MIMPI
Scanner Darkly
Keanu Reeves
Robert Downey Jr.
Winona Ryder
Teknik Rotoshop
Interpolated Rotoscoping
oleh Bob Sabiston
Tujuan
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah
mengembangkan Non-Photorealistic Rendering
menggunakan algortima cel-shading pada sebuah
scene frame 3D animasi sederhana
Mengeksplorasi gaya rendering Cel-Shading
pada frame gambar diam 3D animasi
Manfaat
Dengan melakukan penelitian ini, manfaat yang bisa
diharapkan
adalah
mengembangkan
metode
algortima cel-shading yang sudah ada menjadi lebih
baik dan efisien khususnya pada frame animasi 3D
untuk dijadikan sebagai base penelitian yang lebih
lanjut dimasa mendatang.
Batasan Masalah
Metode rendering kartun atau cel-shading
pada scene frame 3D animasi
Aspek yang diteliti adalah metode dan
pengembangannya
Dasar Teori
Non-Photorealistic Rendering
Prinsip Dasar Animasi
Edge Detection
Metode Robert
Metode Prewitt
Metode Sobel
Batas Ambang atau Threshold
Segmentasi Warna - Colormap
Dither dan Nodither
Cel-Shading
Non-Photorealistic
Rendering
Lukisan impresionis
Pen dan Tinta (cross hatching, outlining)
Pensil warna dan Krayon
Kartun
Animasi
adalah menghidupkan gambar.
Menurut Kamus bahasa inggris Oxford, Animasi
berarti keadaan yang penuh dengan kehidupan
atau kekuatan, teknik pembuatan film yang
mempunyai urutan gambar atau posisi model
untuk menciptakan ilusi gerak, dan penciptaan
gambar bergerak melalui komputer. Animasi
adalah “illusion of motion” yang dibuat dari
gambar diam yang ditampilkan secara
berurutan.
Edge Detection
Deteksi tepi (Edge Detection) pada suatu citra adalah suatu proses
yang menghasilkan tepi-tepi dari obyek-obyek citra, tujuannya adalah :
• Untuk menandai bagian yang menjadi detail citra
• Untuk memperbaiki detail dari citra yang kabur, yang terjadi
karena error atau adanya efek dari proses akuisisi citra
Metode Robert
Metode Robert adalah nama lain dari teknik differensial, yaitu
differensial pada arah horisontal dan arah vertikal, dengan
ditambahkan proses konversi biner setelah dilakukan differensial.
Teknik konversi biner yang disarankan adalah konversi biner
dengan meratakan distribusi warna hitam dan putih.
Kernel filter yang digunakan dalam metode Robert ini adalah:
H = [-1 1] dan
Metode Prewitt
Metode
Prewitt
merupakan
pengembangan metode robert dengan
menggunakan
filter
HPF
(High
Performance Fortran) yang diberi satu
angka nol penyangga. Metode ini
mengambil prinsip dari fungsi laplacian
yang dikenal sebagai fungsi untuk
membangkitkan HPF.
Kernel filter
yang digunakan dalam metode Prewitt
ini adalah:
Metode Sobel
Metode Sobel merupakan pengembangan metode robert dengan
menggunakan filter HPF yang diberi satu angka nol penyangga.
Metode ini mengambil prinsip dari fungsi laplacian dan gaussian
yang dikenal sebagai fungsi untuk membangkitkan HPF. Kelebihan
dari metode sobel ini adalah kemampuan untuk mengurangi noise
sebelum melakukan perhitungan deteksi tepi. Kernel filter yang
digunakan dalam metode Sobel ini adalah: