Ray Tracing

09.21 Unknown 0 Comments

Ray Tracing

Ray Tracing adalah teknik render yang menembakan sinar cahaya dari kamera belakang melalui bidang untuk melihat scene (from PIXAR Renderman). Pada intinya Ray tracing memanfaatkan penembakan sinar terhadap suatu objek untuk menghasilkan objek sesuai dengan sudut pandang yang digunakan. Ada dua jenis Ray Tracing, diantaranya Forward Ray Tracing dan Backward Ray Tracing. Forward Ray Tracing adalah proses penelusuran sinar berdasarkan dari sumber cahaya. Intinya agar objek dapat dilihat maka penyinaran objek harus berdasarkan dari sumber cahaya. Sedangkan Backward Ray Tracing adalah proses penelusuran sinar berdasarkan sinar dari mata. Sinar dipancarkan dari mata ke arah setiap pixel yang membentuk layar gambar dan kemudian diteruskan ke obyek-obyek yang akan digambar.

Dalam grafik komputer, ray tracing adalah teknik untuk menghasilkan sebuah gambar dengan menelusuri jalan cahaya melalui pixel dalam gambar

Jenis Ray Tracing

· Forward Ray tracing

Pada forward ray tracing, sinar yang ditelusuri adalah sinar yang dipancarkan dari sumber cahaya. Satu hal yang harus diperhatikan adalah bahwa sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya tidak hanya berjumlah puluhan atau ratusan tetapi dapat berjumlah jutaan bahkan lebih.

· Backward Ray Tracing

Backward ray tracing menggunakan penelusuran sinar dari mata. Sinar dipancarkan dari mata ke arah setiap pixel yang membentuk layar gambar dan kemudian diteruskan ke obyek-obyek yang akan digambar. Jika sinar yang melalui suatu pixel tersebut mengenai suatu obyek maka dilakukan perhitungan intensitas pada titik tabrak obyek tersebut. Intensitas hasil perhitungan tersebut digunakan untuk memberi warna pada pixel tersebut. Perhitungan intensitas yang dilakukan adalah dengan memperhitungkan efek pencahayaan dan efek visual.

Algoritma Ray Tracing

Konsep Bayangan

Untuk menentukan apakah titik perpotongan dengan permukaan berada dalam suatu wilayah bayangan dilakukan pemeriksaan antara titik tersebut dengan semua sumber cahaya. Hal ini dilakukan dengan membuat sinar-sinar baru dari titik ke sumber cahaya. Jika ada objek diantara titik dan sumber cahaya, maka titik tersebut tidak akan mendapat cahaya dari sumber yang bersangkutan, dengan kata lain, titik tersebut berada dalam bayangan. Contoh dapat dilihat pada gambar 4 diatas, titik pada objek 1 mendapat bayangan dari sumber cahaya 2, dan mendapat cahaya dari sumber cahaya 1.

Pengertian Ray Tracing

Teknik ray tracing adalah salah satu teknik untuk meningkatkan kualitas obyek citra dengan cara menelusuri sinar pada obyek. Teknik ini menghasilkan citra yang terkesan tiga dimensi dan berkualitas near photorealistic. Sinar diproyeksikan dari obyek ke lingkungan sekitar objek, kemudian menuju obyek terdekat.

Hal pokok yang dilakukan pada teknik ray tracing adalah rendering, yaitu proses yang dilakukan software untuk mengubah data matematis menjadi gambar fiat color. Data matematis disimpan dalam file data input berupa file teks. Proses rendering menghasilkan intermediate file yang menyimpan data flap piksel. Piksel ini merupakan warna cahaya yang dihasilkan karena perpotongan sinar dengan obyek yang ada dalam pemandangan. Proses rendering terdiri atas perhitungan matematis yang kompleks, sehingga memerlukan waktu relatif lama.

Konsep Ray Tracing

Terdapat dua konsep Ray Tracing, antara lain :

1. Benda akan memantulkan cahaya dan retina mata akan menangkap cahaya yang di pantulkan oleh benda kemudian diterjemahkan oleh otak menjadi apa yang kita lihat.

2. Cahaya yang menabrak suatu permukaan benda dapat terjadi tiga hal yaitu penyerapan, pemantulan, dan pembiasan

Oleh karena itu terdapat dua metode untuk menulusuri ray tracing, yaitu:

1. Forward Ray Tracing: Metode ini memperhitungkan semua sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya, baik yang mengenai mata ataupun tidak.

2. Backward Ray Tracing: Menulusuri cahaya yang mengenai mata ditelusuri kembail ke sumber cahaya.

Ray Tracing pada Animasi 3D

Pembuatan ray tracing biasanya dalam pembuatan gambar 3D, agar gambar tersebut terkesan lebih fotorealistis. Dalam dunia nyata, kita dapat melihat benda dikarenakan ada cahaya yang dipantulkan oleh benda tersebut. Jadi efek cahaya sangat berpengaruh untuk menghidupkan suatu gambar agar lebih terkesan realistis.

Di sinilah peran ray tracing, sebab ray tracing mampu mensimulasi berbagai efek optis, seperti pemantulan cahaya, pembiasan, maupun penyerapan cahaya. Pembuatan gambar 3D, seperti pada film animasi, atau game komputer dengan tampilan 3D, menggunakan proses ray tracing.

Implementasi Ray Tracing pada film Animasi Big Hero 6

Big Hero 6 adalah film 3D superhero animasi komputer yang diproduksi oleh Walt Disney Animation Studios, berdasarkan dari tim superhero Marvel Comics dengan nama yang sama. Yang merupakan film animasi ke-54 di Walt Disney Animated Classics series.

Berikut adalah contoh dari implementasi RayTracing yang coba kami telusuri pada film animasi BigHero6

Pada gambar diatas tokoh utama dalam film ini ini yaitu Hiro dan BayMax, dan pada gambar tersebut terlihat ada efek glossy atau seperti kilauan cahaya pada bagian permukaan baymax, yang seakan Bagian body(metal) baymax memantulkan cahaya lampu dan memantulkannya ke obyek lain yang ada disekitarnya, yang membuat body metal dari baymax terlihat lebih realistik

Pada Scene saat hiro memeluk baymax ini terlihat sekali penggunaan raytracing. Sorotan dari sinar matahari disore hari yang menembus kaca sampai kedalam ruangan, membuat efek pantulan sinar matahari yang dapat dlihat dengan lantai ber warna kuning dari hasil pantulan tersebut

Scene ini memperlihatkan adegan di atas langit sore senja, terlihat efek raytracing memberikan pantulan pada permukaan sebelah kanan dari body baymax dan pada permukaan helm dari hiro, membuat suasan sore terlihat lebih realistik

Efek ray tracing ini juga harus didukung dengan efek pencahayaan yang juga harus terlihat realistic dan biasanya pada salah satu software pembuatan objek 3D yaitu blender, penambahan efek pencahayaan ini menggunakan node editor.

Sumber :

jumpervin.blogspot.co.id

Wikipedia

belong-to-be.blogspot.co.id

dwiperdana.blogspot.co.id

ryandhikapunya.blogspot.co.id

yoghp.blogspot.co.id

Penulis :

- Dodi Priyanto (53414230)

- Galuh Pajar P (54414450)

- Gery Dhimas (54414496)

- M. Ridhwan Y (57414493)