Pemodelan Karakter 3-Dimensi Menggunakan Geometri Shape

Pemodelan Karakter 3-Dimensi Menggunakan Geometri Shape
Polygon Dengan Tehnik Extrude Face
Rahmad Hidayat S.Kom M.Cs
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe
Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280 Buketrata-Lhokseumawe
Email:[email protected]
Abstract
3D character is widely use in various industri such as movie, animation, advertisment and game.
3D character also has been use in medical industri as representation of human anatomi. 3D character
modeling is a process to represent a character in the space of 3D. In early process of 3D character
modeling, we must draw the sketch of character in various view such as front, left and top view.The
sketches then mapped into the software to produce a model of the object in 3-dimensional shape. Latter
is rendering process to make an object look realistic. In two previous processes, the objects that are
processed still in a rough framework, then in this process the object will be modified so that the object
becomes realistic by doing the texture mapping, lighting, reflection, adding shadows, transparency or
opacity. Modeling an object using polygons can be done easily and rendering also become faster.
Keywords :modeling, polygon, 3D Character, rendering
Abstrak
Karakter 3-dimensi banyak digunakan diberbagai industri antara lain film, animasi, iklan dan
game. Karakter 3-dimensi juga banyak digunakan dalam dunia medis sebagai representasi interaktif
anatomi manusia. Pemodelan karakter 3-dimensi merupakan serangkaian proses representasi sebuah
karakter dalam ruang 3-dimensi. Pada tahap awal sebelum memodelkan karakter 3-dimensi, terlebih
dahulu karakter tersebut dibuat sketsa tampak depan, tampak atas, dan tampak samping. Sketsa itulah
yang kemudian dituangkan kedalam perangkat lunak untuk menghasilkan model objek tersebut dalam
bentuk 3-dimensi. Terakhir adalah proses untuk menjadikan suatu objek menjadi realistis yaitu proses
rendering. Jika pada dua proses sebelumnya, objek yang diolah masih berupa kerangka kasar, maka
dalam proses inilah suatu objek akan diubah sehingga objek tersebut menjadi realistis dengan melakukan
texture mapping, pencahayaan, refleksi, penambahan bayangan, transparansi atau opacity. Pemodelan
objek dengan menggunakan polygon dapat dilakukan dengan mudah dan proses rendering juga menjadi
lebih cepat.
Kata kunci: pemodelan, polygon, karakter 3-dimensi, rendering
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
1
1. PENDAHULUAN
Dalam dunia film, animasi, iklan dan
game karakter 3-dimensi banyak digunakan
dengan berbagai tujuan. Sebagai contoh dalam
dunia film untuk adegan dimana seorang aktor
meloncat dari sebuah gedung akan sangat
berbahaya jika langsung diperankan oleh aktor
tersebut. Adegan berbahaya seperti itu dapat
digantikan oleh sebuah karakter 3-dimensi,
selain dapat menghindari resiko aktor tersebut
terluka dapat juga menghemat biaya produksi
dari film tersebut [4].
Pada tahap awal sebelum memodelkan
objek karakter 3-dimensi, terlebih dahulu objek
tersebut dibuat sketsa tampak depan, tampak
atas, dan tampak samping. Sketsa itulah yang
kemudian dituangkan kedalam perangkat lunak
untuk menghasilkan model objek tersebut dalam
bentuk 3D yang kemudian di render untuk
menjadikannya dalam bentuk gambar [4].
2. METODE
Tahap awal dalam pemodelan karakter
3-dimensi adalah mengambil photo atau
membuat sketsa sisi depan,kanan, kiri, belakang,
dan atas dari karakter yang akan dimodelkan.
Sketsa tersebut kemudian dijadikan sebagai
acuan dalam memodelkan karakter tersebut [3].
Setelah tahap pemotretan atau pembuatan sketsa
selesai maka proses pemodelan karakter telah
dapat dimulai.
Pemodelan karakter dalam penelitian ini
lebih menggunakan geometri polygon. Hal ini
disebabkan polygon memungkinkan designer
untuk melakukan pemodelan berdasarkan edge
dan face dimana dengan menggunakan edge dan
face sebagai dasar dari pemodelan maka
polygon umumnya lebih cocok untuk pemodelan
karakter pada tahap awal [6]. Sedangkan untuk
tahap yang lebih detail maka polygon dapat
dikonversi menjadi Smoothpoly. Smoothpoly
cocok digunakan untuk pemodelan natural
karena memiliki permukaan yang halus dengan
detail yang tinggi.
Tool yang banyak digunakan dalam
pembuatan objek bangunan ini adalah tool
Boolean, extrude face, dan extrude edge yang
telah disediakan dalam pemodelan polygon.
Tool boolean memungkinkan designer untuk
melakukan operasi union, difference, dan
intersection. Operasi union merupakan operasi
penggabungan dua objek menjadi satu objek,
difference merupakan operasi yang mengurangi
objek pertama dari objek kedua, sedangkan
intersection merupakan operasi yang hanya
menampilkan bagian yang merupakan interseksi
dari dua objek [8]. Contoh dari penggunaan
operasi Boolean dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Operasi Boolean pada objek
Tool extrude face berguna untuk
membentuk polygon baru dari face yang telah
ada pada objek. Sedangkan extrude edge
berguna untuk membentuk polygon baru
beradasarkan pada edge [2]. Berikut ini adalah
gambar penggunaan tool extrude face dan
extrude edge (Gambar 1.2) :
Gambar 1.2. Extude face dan extrude edge
2.1 Texturing
Textturing atau pemberian warna
pada objek yang telah dibuat pada tahap
pemodelan disesuaikan dengan warna
aslinya. Terdapat beberapa hal penting yang
perlu diperhatikan dalam pemberian warna
objek seperti material apa yang akan
digunakan untuk menampilkan warna.
Terdapat
beberapa
jenis
material,
diantaranya :
a. Anisotropic
Merupakan material yang digunakan
pada objek-objek yang memiliki alur
seperti CD, bulu, beluduru, atau satin.
Material
anisotropic
mengalami
perubahan specular highlight bergantung
pada arah dari alurnya.
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
2
b. Lambert
Lambert merupakan jenis material
yang digunakan pada objek-objek tanpa
specular highlights atau bisa dikatakan
juga
material
lambert
biasanya
digunakan pada objek dengan tampilan
flat, yaitu objek-objek yang tidak
memiliki refleksi atau highlight pada
permukaannya. Contohnya dinding,
kapur, dan lain-lain.
c. Blinn
Merupakan material yang biasanya
digunakan untuk menampilkan objekobjek metalik atau objek-objek yang
memiliki specular highlight yang
lembut.
d. Phong
Merupakan jenis material yang
biasanya digunakan untuk menampilkan
objek kaca atau objek-objek yang
memiliki permukaan yang mengkilap.
e. Phong E
Merupakan material yang merupakan
versi sederhana dari phong material.
Specular highligts pada phong e lebih
lembut dari pada yang terdapat pada
material phong, dan juga phong e
membutuhkan waktu yang lebih sedikit
dari material phong ketika dirender [9].
Gambar 2.1 UV Layout
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk
memudahkankan
pemodelan
karakter, maka diperlukan sketsa yang akan
menjadi acuan dalam memodelkan karakter.
Sketsa dibuat dalam berbagai sisi, antara lain sisi
depan, sisi atas, sisi samping kiri dan sisi
samping kanan. Sketsa dapat dibuat dengan
lukisan tangan ataupun menggunakan bantuan
perangkat lunak design seperti Adobe
Photoshop, Adobe Illustrator, Corel Draw dan
lain sebagainya.
Sketsa karakter dapat dilihat pada
Gambar 2.1.
2.2 UV Layout
UV Layout Pemetaan UV adalah proses
pembuatan texture pada objek 3D dengan
merepresentasikan gambar 2D dari model 3D.
Proses ini memproyeksikan tekstur ke objek 3D.
Huruf "U" dan "V" digunakan untuk
menggambarkan mesh 2D karena "X", "Y" dan
"Z" sudah digunakan untuk menggambarkan
objek 3D dalam ruang model [1]. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.2 Sketsa karakter
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
3
Untuk
memudahkan
karakter
dianimasikan, maka karakter harus diberi
kontrol. Kontrol harus diberikan pada bagian
yang akan dianimasikan seperti tangan,jari
tangan kaki,kepala, mulut dan lain sebagainya.
Masing-masing kontrol memiliki area cakupan
masing-masing. Area cakupan tersebut hasus
dibatasi sehingga animasi dapat berjalan dengan
baik. Sketsa karakter setelah diberi kontrol dapat
dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.3 Karakter tampak depan
Hasil
pemodelan karakter tampak
samping dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.2 Sketsa karakter setelah diberi
kontrol
Implementasi
pemodelan
karakter
didasarkan pada sketsa yang telah dibuat pada
tahap sebelumnya. Pada pemodelan karakter ini,
surface yang dipilih adalah Smoothpoly yang
cocok untuk pemodelan organik karena memiliki
permukaan yang halus. Sedangkan tool yang
digunakan adalah Connect Poly Shape. Berikut
ini adalah gambar-gambar karakter hasil
pemodelan.
Gambar karakter tampak depan dapat
dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.4 Karakter tampak samping
Gambar karakter tampak belakang dapat
dilihat pada Gambar 2.5.
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
4
Gambar 2.5 Karakter tampak belakang
Pada tahap akhir pemodelan karakter ini,
karakter diberikan kontrol yang akan mengatur
gerak karakter. Pemberian kontrol didasarkan
pada bagian yang akan dianimasikan pada
karakter. Bagian seperti tangan dan kaki
biasanya mendapat kontrol lebih banyak agar
mampu bergerak secara dinamis. Gambar
karakter setelah diberi kontrol dapat dilihat pada
Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Karakter kontrol
Dari gambar dapat dilihat kontrol berupa
joint (tulang) yang terdapat pada karakter. Joint
yang terdapat pada karakter hanya berfungsi
untuk pergerakan tangan dan kaki. Sedangkan
untuk gerakan wajah ketika berbicara dibuat
bentuk-bentuk wajah sesuai dengan kata yang
akan diucapkan. Bentuk-bentuk wajah tersebut
akan digunakan sebagai input pada blendshape
tool. Bentuk-bentuk wajah dapat dilihat pada
Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Bentuk-bentuk wajah
Pada Gambar 2.7 dapat kita oerhatikan bentuk
mulut yang berubah-ubah. Hal ini didasarkan
pada huruf maupun kata yang akan diucapkan
oleh karakter. Bentuk-bentuk wajah tersebut
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
5
akan diselaraskan dengan suara yang telah
direkam sebelumnya.
4. KESIMPULAN
Pemodelan
karakter
3-dimensi
memerlukan keterampilan dan penguasaan
teknik-tehnik pemodelan yang cukup tinggi.
Karakter 3-dimensi dimodelkan berdasarkan
sketsa awal yang dapat berupa gambar maupun
photo. Semakin realistis suatu karakter 3
dimensi terlihat maka tahap pembuatannya akan
semakin kompleks.
Operasi seperti extrude face, union,
diference, dan intersection
yang dapat
dilakukan pada geometri polygon hanya dapat
digunakan pada tahap awal pemodelan, karena
operasi-operasi tersebut tidak tepat digunakan
pada objek dengan detail yang tinggi.
Pemodelan dengan menggunakan polygon
dapat juga mempercepat proses rendering. Hal
ini dimungkinkan karena geometri polygon tidak
memiliki terlalu banyak verteks dan edge.
Kekurangan pemodelan dengan menggunakan
polygon adalah pemodelan polygon tidak dapat
mengakomodasi objek natural yang memiki
banyak detail.
5. SARAN
Adapun hal-hal yang dapat dilakukan
untuk mengembangkan penelitian ini agar lebih
baik lagi adalah :
1. Pemodelan objek harus lebih realistis
sehingga hasil rendering yang didapatkan
mirip dengan aslinya.
2. Penggunaan tekstur yang digunakan juga
dapat menggunakan gambar kulit
manusia sehingga karakter akan terlihat
lebih nyata.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Chopin, Ami. 2003. 3D Art Essentials:
The Fundamentals of 3D Modeling,
Texturing, and Animation. Edisi ke-1.
United States : New Riders Publishing
[2] Vaughan, W. 2011 Digital Modeling.
Edisi ke-1. United States : Charles River
Media.
[3] Dwyer, D. 2000. Digital Lighting And
Rendering. Edisi ke-1. United States :
New Riders Publishing
[4] Dwyer, D. 2000. Digital Lighting And
Rendering. Edisi ke-1. United States :
New Riders Publishing
[5] Kundert-Gibbs, J dan D’Arrigo, E. 2002.
Maya Secret Of The Pros. Edisi ke1.United States : Sybex.
[6] Kundert-Gibbs, J dan D’Arrigo, E. 2005.
Maya Secret Of The Pros 2nd Edition.
Edisi ke-2.United States : Sybex.
[7] Marrafi, C. 2003. Maya® Character
Creation: Modeling and Animation
Controls.
Edisi ke – 1. United States :
New Riders Publishing.
[8] Murdock, K. 2004. Maya 6 Revealed.
Edisi ke-1. Thomson Course Technology.
[9] Sarris, N dan Strintzis, M. 3D Modeling
and Animation : Synthesis And Analysis
Techniques For The Human Body. Edisi
ke-1.United States : IRM Press.
[10] Thabrani, S dan Adjie, B. Maya 4.0
Unlimited Modeling Animasi. Edisi ke-1.
Jakarta : Salemba Infotek.
[11] Watkins, A. 2003. The Maya 4.5
Handbook. Edisi ke-1. United States :
Charles River Media.
JURNAL ARSITEKNO Volume.6 No.6 Juli 2015 |ISSN 2301 945X
6