Naskah algorithma ray tracing & sceneline

PERBANDINGAN ALGORITMA SCANLINE DAN ALGO-
RITMA RAY TRACING TERHADAP AKURASI PENCA-
HAYAAN
PADA PIRANTI LUNAK 3ds MAX

Eva Handriyantini,
Sekolah Tinggi Informatika dan Komputer Indonesia (STIKI) Malang,
Jl. Raya Tidar 100 Malang, eva@stiki.ac.id

Abstrak diam (still life image). Pada Piranti lunak 3ds
Proses pembuatan suatu karya animasi dibagi Max, dimungkinkan untuk menambahkan
menjadi modeling, animating, dan lighting. Proses suatu algoritma tertentu pada proses pencahay-
lighting (pencahayaan) merupakan proses terakhir aan dan rendering untuk menghasilkan tingkat
dan merupakan bagian proses yang menentukan keakuratan pencahayaan yang lebih baik,
ke-realistis-an suatu animasi. Tanpa didukung khususnya dalam menampikan bayangan ter-
dengan teknik modelling dan animating yang baik hadap objek sehingga dapat memantulkan ca-
pun, suatu karya animasi tetap bisa menjadi haya.
terlihat realistis jika disempurnakan dengan teknik Algoritma scanline ialah metode yang di-
pencahayaan yang baik. Scanline rendering gunakan dalam menghasilkan grafik pada mo-
adalah metode yang digunakan dalam tion pictures dalam komputer grafik, selain
menghasilkan grafik pada motion pictures dalam juga digunakan untuk video game dan pada ke-
komputer grafik, selain juga digunakan untuk banyakan sebagai visualisasi model pada
video game dan pada kebanyakan sebagai berbagai teknik terapan. bekerja pada sebuah
visualisasi model pada berbagai teknik terapan. baris-demi-baris dasar bukan poligon -by-poli-
Raycasting adalah metode dimana gambar dari gon atau pixel demi pixel-dasar. Semua poli-
seluruh permukaan obyek yang terlihat diperoleh gon yang akan diberikan pertama-tama diur-
dengan cara memancarkan garis sinar dari utkan berdasarkan koordinat y atas di mana
kamera / viewer menuju scene. Melalui peneliti mereka pertama kali muncul, maka setiap baris
melakukan perbandingan antara algorthma atau garis scan gambar dihitung dengan meng-
Scanline dan algorithma raytracing didalam gunakan menentukan nilai persimpangan dari
proses rendering pada software 3DS MAX. garis scan dengan poligon yang memiliki ur-
utan terdepan, sedangkan daftar urutan terde-
Kata Kunci : pan akan diperbarui terus supaya polygon yang
Ray tracing Algorithm, Scanline Algorithm, Ren- telah terlihat tidak hilang membentuk garis
dering scan, demikian seterusnya [Wylie, C, Romney,
GW, Evans, DC, dan Erdahl, A, 1967, "Gam-
1. Pendahuluan bar Perspektif Halftone oleh Komputer," Proc.
Computer Graphic (CG) atau yang biasa AFIPS FJCC Vol. 31, 49]. Ray tracing
disebut dengan animasi, telah terbukti mampu merupakan pengembangan dari algoritma
membawa revolusi baru dalam industri visual sebelumnya yaitu algoritma scanline. Ray
entertainment, baik dalam dunia perfilman, Tracing adalah teknik untuk menghasilkan se-
computer games, hingga periklanan. Proses buah gambar dengan menelusuri jalur cahaya
pembuatan suatu karya animasi dibagi menjadi melalui pixel dalam suatu obyek gambar kemu-
designing, modeling, animating, dan lighting. dian membuat simulasi efek dari pertemuan
Proses lighting (pencahayaan) merupakan pixel menjadi sebuah obyek yang tampak real-
proses terakhir dan merupakan bagian proses istic. [Watt, Alan, 1992, Advanced Animation
yang menentukan ke-realistis-an suatu animasi. and Rendering Techniques. Advanced Animasi
Piranti lunak 3ds Max merupakan piranti dan Teknik Rendering. New York, NY: ACM
lunak yang dapat digunakan untuk membuat Press, 1992. New York, NY: ACM Press]
animasi, yang memiliki kemampuan merata Melakukan perbandingan algoritma
dalam segala aspek desain 3D, baik gambar scanline dan algoritma ray tracing diharapkan
bergerak (animate image) maupun gambar dapat diperoleh perbandingan kualitas suatu

SMATIKA JURNAL 1

obyek yang fotorealistik setelah proses permukaan obyek gelas. Tekstur juga terdiri
rendering obyek 3D yang dilakukan pada dari warna. Sebagai contoh, obyek yang
piranti lunak 3ds Max. Dengan demikian berwarna merah, hanya memantulkan
diperoleh kesimpulan algorithma apa yang warna merah saja dan menyerap warna biru
sebaiknya dipergunakan dalam komputer grafik serta kuning. Tampilan tekstur yang ber-
3D untuk proses render suatu obyek, dengan variasi juga mempengaruhi pantulan cahaya
akurasi pencahayaan paling optimal. yang datang, makin halus permukaan dari
suatu obyek, maka makin besar pula intens-
2. KAJIAN PUSTAKA itas cahaya yang dipantulkan oleh obyek
a) 3 Dimensi (3D) tersebut.
3D ialah dimensi yang menggunakan 3 bil- Faktor pendukung lain dari obyek yaitu
angan untuk menunjukkan posisi suatu titik intensitas kesolidan. Dimana tingkat
(node). 3 bilangan tersebut dikenal dengan kesolidan dari sebuah obyek juga akan
sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z. atau pan- mempengaruhi pantulan dari cahaya yang
jang, lebar dan tinggi. Semua obyek didunia datang. Sebagai contoh, obyek dengan
nyata merupakan obyek 3 dimensi, karena intensitas yang rendah (transparan), seperti
obyek tersebut memiliki panjang lebar dan gelas ataupun air, akan memantulkan
tinggi. Obyek 3 dimensi memiliki sudut sedikit cahaya yang datang, sementara
perspektif dari segala arah, sehingga bisa sebagian besar dari cahaya tersebut akan
dilihat dari sudut pandang mana saja. Gam- dibiaskan sesuai dengan kepadatan obyek
bar yang terdiri dari 3 dimensi membantu tersebut.
memperjelas maksud dari rancangan obyek
karena bentuk sesungguhnya dari obyek 1. Light sources / cahaya
yang akan diciptakan, divisualisasikan se- Berbeda dengan obyek, sumber ca-
cara nyata. haya memiliki kemampuan untuk
memancarkan cahaya. Sumber cahaya
seperti lampu, matahari, lilin, obor dan
lain sebagainya. Selain sumber cahaya
utama, juga terdapat sumber cahaya
tambahan, seperti cahaya yang
merupakan hasil pantulan dari sebuah
obyek ataupun hasil dari pembiasan. Ca-
Gambar 1. sumbu kordinat 3 Dimensi haya juga merupakan faktor utama
dalam pembuatan suatu image, karena
b) Scene 3D cahaya memiliki kemampuan untuk
Scene adalah ruang / lembar kerja dari seor- menjadikan image tersebut terkesan
ang designer dalam menciptakan sebuah hidup dan nyata. [Glassner, Andrew S.
karya 3D baik image maupun animasi. An Introduction to Ray-Tracing. San
Scene terdiri dari 3 komponen utama yaitu ; Diego: Academic, 1989. San Diego:
Obyek, sumber cahaya, dan kamera/view- Academic, 1989]
point . [Foley, James D. Grafik Komputer: Sebuah sumber cahaya meman-
Prinsip dan Praktek. Reading, Mass.: Ad- carkan garis cahaya yang merupakan
dison-Wesley, 1990. Reading, Mass: Addis- aliran Photon yang bergerak secara garis
on-Wesley, 1990] lurus hingga membentur sebuah obyek.
Secara keseluruhan, sebuah obyek ada- Ketika terbentur dengan sebuah sem-
lah segala sesuatu, baik itu bersifat solid, barang obyek, sinar tersebut akan
cair atau gas yang kesemuanya ditampilkan mengalami reflection (pemantulan), ab-
dalam suatu ruang (scene). Sebuah lampu, sorption (penyerapan), dan refraction
segelas air, planet atau awan, semuanya (Pembiasan). Sebuah permukaan bisa
bisa disebut sebagai obyek. Obyek memiliki memantulkan sebagian atau keseluruhan
permukaan yang disebut dengan tekstur, se- dari cahaya yang datang, menuju satu
buah tampilan dari permukaan yang akan atau lebih arah pantulan, tergantung
menampilkan detail lebih jauh bentuk dari pada tekstur dan bentuk permukaan dari
obyek tersebut. Tekstur memiliki bentuk obyek tersebut.
yang bervariasi, seperti bentuk gelombang Obyek juga bisa menyerap (absorp-
pada permukaan kulit kayu, bentuk kasar tion) sebagian cahaya yang datang, yang
pada permukaan jalan, maupun halus pada menyebabkan berkurangnya intensitas

dari cahaya yang dipantulkan ataupun Tidak seperti teknologi kamera yang
yang dibiaskan. Sebuah cermin yang modern, kamera pin-hole harus tetap
bening memiliki kemampuan meman- dibuka untuk sementara waktu agar
tulkan cahaya yang paling tinggi karena cahaya yang masuk cukup untuk
memiliki nilai absorpsi yang paling membentuk image difilm dalam kotak.
rendah dibandingkan dengan obyek lain. Lubang dari kamera pin-hole harus kecil
Jika sebuah obyek memiliki kemam- agar hanya sedikit saja cahaya yang
puan untuk menembuskan cahaya masuk, karena cahaya yang terlalu
(translucent) atau transparan (transpar- banyak masuk dapat menyebabkan
ent), maka obyek tersebut memiliki saturate dan bahkan dapat menghasilkan
kemampuan untuk membiaskan sebagi- overexposing yang terjadi pada film [A.
an dari sinar, sementara obyek tersebut Gooch, B. Gooch, P. Shirley, E. Cohen.
menyerap sebagian atau keseluruhan 1998].
dari spektrum cahaya (seperti contoh Meskipun sederhana, kamera jenis
kasus pelangi, dimana cahaya yang ini efektif, karena bekerja dengan
datang terbiaskan menjadi beberapa menerima cahaya yang berasal dari
spektrum yang terpisah). obyek hanya datang dari satu arah dan
Cahaya yang merupakan hasil dari hanya membentur satu sisi dari film.
refleksi, absorpsi, maupun bias akan Jika lubang kamera lebih besar, gambar
menjadi cahaya baru yang intensitasnya yang dihasilkan pada film akan menjadi
diperoleh dari hasil kalkulasi proses ca- kabur karena terlalu banyaknya cahaya
haya sebelumnya, misal obyek memiliki yang masuk yang membentur tiap titik
tingkat refleksi sebesar 50% dan refrak- dari film.
si 20%, maka intensitas cahaya yang
baru sebesar 30% dari besarnya intens-
itas cahaya sebelum membentur obyek
tersebut.

Gambar 3. Kamera pin-hole (Glassner, 1989)

c) Rendering
Proses conversi dari sebuah deskripsi
tingkat tinggi berbasis objek kedalam se-
buah tampilan gambar grafis [Http:/
/www.webopedia.com/TERM/A/anima-
tion.html]. Oleh karena itu proses rendering
akan mengubah scene 3D menjadi sebuah
Gambar 2. Refleksi, Refraksi, dan Absorbsi image 2D. Sebagai contoh, proses ray
tracing mengambil model matematika dari
2. Kamera sebuah obyek atau scene 3 dimensi dan
Kamera dalam scene bisa disebut merubahnya menjadi sebuah gambar
juga dengan mata atau viewpoint, bitmap.
dimana kamera merupakan titik dan Berbeda dengan pemodelan, hasil
sudut pandang dari penikmat desain pencahayaan hanya bisa dilihat pada hasil
tersebut. Salah satu contoh kamera yang rendering. Sehingga user terkadang
sederhana adalah kamera Pin-hole, kesulitan dalam menentukan parameter
dimana kamera tersebut dibuat dengan cahaya ketika berada dalam ruang kerja 3D.
meletakkan beberapa film dalam kotak
yang anti – cahaya. Sebuah lubang kecil d) Algoritma Scanline
yang ditutup, berada didepan kotak yang Scanline rendering adalah sebuah teknik
berfungsi untuk memasukkan cahaya rendering dalam komputer grafik 3D yang
dari luar. Untuk mengambil gambar, bekerja berdasarkan baris per baris dari
kotak diletakkan menghadap obyek, dan poligon dan pixel. Setiap polygon yang
lubang kecil tersebut dibuka. akan dirender pertama akan disusun dari

puncak atas kordinat Y dimana pertama kali garis sinar inilah obyek yang
muncul, kemudian tiap tiap baris atau menghalanginya dapat dilihat oleh mata.
scanline dari image dikomputasikan dengan Dengan menggunakan beberapa
menggunakan perpotongan antara scanline material, tekstur dan efek cahaya dalam
dengan polygon yang terdaftar, dimana scene, algoritma dari raycasting dapat
scanline bergerak secara berurutan menuju menentukan bayangan obyek tersebut.
kebawah gambar [Morein S. 2000]. Asumsi yang sederhana seperti jika
Scanline rendering lebih merupakan permukaan obyek menghadap dan
metode yang digunakan dalam menghalangi cahaya, maka permukaan
menghasilkan grafik pada motion pictures tersebut akan tidak terhalangi atau tidak
dalam komputer grafik, selain juga berada dalam pembayangan (shading).
digunakan untuk video game dan pada Proses pembayangan dari permukaan obyek
kebanyakan sebagai visualisasi model pada dikomputasikan dengan menggunakan
berbagai teknik terapan. metode shading standar dalam komputer
Dalam scanline rendering, penggambaran grafik 3D. Salah satu kelebihan dari
dihasilkan dengan melakukan iterasi raycasting jika dibandingkan dengan
melalui bagian komponen dari geometri metode lama dari algoritma scanline adalah
sederhana. Jika jumlah dari pixel yang kemampuan untuk bekerja dengan
keluar relatif konstan, maka waktu render permukaan non-planar dan solid, seperti
cenderung meningkat dalam proporsi liner kerucut dan bulatan. Jika sebuah permukaan
berdasarkan dari jumlah geometri sederhana dapat ditembus oleh garis sinar, maka
tersebut. raycasting bisa merender obyek
dibelakangnya dengan mudah.
e) Algoritma Raycasting
(Hearn, 1994) Raycasting adalah metode
dimana gambar dari seluruh permukaan
obyek yang terlihat (serta semua bagian dari
scene yang terlihat oleh kamera) diperoleh
dengan cara memancarkan garis sinar dari
kamera / viewer menuju scene. Karena
raycasting merupakan metode yang diterap-
kan dalam dunia komputasi, maka film dari
kamera pinhole adalah layar monitor
(screen), dan lubang kecil dari kamera
tersebut adalah “viewpoint”, serta proses
dilaksanakan dalam tiap pixel dari layar Gambar 5.
monitor. Proses pencahayaan pada raycasting

f) Algoritma Ray tracing
Metode ini memberikan hasil yang
hampir sama dengan raycasting dan scan-
line rendering, tetapi mampu memberikan
efek optik yang lebih baik, seperti simulasi
dari refleksi dan refraksi yang lebih akurat
Gambar 4. Dasar Raycasting dengan hasil output yang lebih baik. Perbe-
daannya yaitu ray tracing mengikuti sinar
Pada algoritma raycasting, proses yang diawali dari titik mata, dan merupakan
pencahayaan dilakukan dengan cara me- pengembangan dari raycasting, bukan dari
nembakkan sebuah garis sinar dalam tiap- sumber cahaya seperti yang digunakan oleh
tiap pixel dari screen tergantung dari ban- scanline rendering [Klein, W. Li, M. Kazh-
yaknya pixel dalam screen tersebut. Selan- dan, W. Corrka, A. Finkelstein, T. Funk-
jutnya, garis sinar akan bergerak lurus satu houser. 2000].
arah (garis sinar juga merupakan alur pan- Ray tracing bekerja dengan mencari
dang dari viewer) hingga menemukan atau jejak (Tracing) sebuah garis cahaya yang
membentur sebuah obyek terdekat yang berpotongan (intersect) dengan lensa
menghalangi jalur sinar tersebut. Melalui kamera. Karena bekerja dengan mengikuti
arah garis sinar yang berlawanan, berbagai

informasi visual dari seluruh scene Algoritma Scanline. Pada tahap ini
dikumpulkan dan dihasilkan pada titik dilakukan beberapa kegiatan yaitu :
pandang dari kamera / mata. Tetapi hasil a. Light Source
dari refleksi dan refraksi dari absorpsi Pada tahap rendering awal ini, yang
dikalkulasikan ketika sinar tersebut perlu dilakukan adalah pengaturan pen-
berinteraksi / berpotongan dengan obyek cahayaan pada suatu obyek 3D. Cahaya
serta media lainnya dalam scene, dimana dihasilkan dari sebuah light sources
scene dalam ray tracing ditampilkan baik (sumber cahaya) yang ditempatkan se-
oleh para programmer maupun visual artist cara acak pada scene. Perjalanan cahaya
dengan menggunakan tool – tool perantara. dimulai dari sumber cahaya dan ber-
Scene juga bisa mengandung data dari gerak secara garis lurus menuju ke-
berbagai gambar maupun model yang berbagai sudut scene.
diperoleh dari peralatan lain seperti digital b. Rendering
fotografi. Rendering berfungsi untuk mengubah
scene 3D menjadi sebuah image 2D.
Berbeda dengan pemodelan, hasil
pencahayaan hanya bisa dilihat pada
hasil rendering. Pada tahap ini akan
ditambahkan algoritma scanline maupun
algoritma ray tracing untuk melihat hasil
fotorealistik berdasarkan kemampuan
akurasi pencahayaannya.

Gambar 6 3. Membanding hasil rendering obyek 3D,
Hasil Pencahayaan dengan Algoritma dengan melakukan evaluasi serta menarik
Raycasting & Algoritma Ray tracing kesimpulan terhadap hasil rendering
dengan algoritma scanline dan algortima
3. METODE PENELITIAN ray tracing.
Untuk melakukan pengujian untuk a. Membandingkan hasil akhir suatu
membandingkan antara Algoritma Scanline dan obyek berdasarkan kemampuan akurasi
algoritma Ray tracing, metode penelitian yang pencahayaan untuk menghasilkan
dipergunakan mengacu kepada teknik fotorealistik pada proses rendering
pengujian piranti lunak. Metode yang dengan menggunakan algoritma ray
dilakukan adalah sebagai berikut : tracing dengan algoritma scanline.
1. Pembuatan obyek 3D. Pada tahap ini b. Identifikasi perbedaan hasil rendering
dilakukan beberapa kegiatan yaitu :
a. Scene 4. HASIL & PEMBAHASAN
Scene atau ruang kerja dalam pem- Pada pembahasan pe algoritma scanline dan al-
buatan obyek 3D harus dilakukan goritma ray tracing, tahapan rendering hanya
pengaturan terlebih dahulu. digunakan algoritma ray tracing. Kegiatan ini
Yang perlu di tentukan adalah : ukuran dapat diuraikan sebagai berikut:
dari scene, penentuan koordinat dimana 1. Pembuatan obyek 3D. Pada tahap ini
obyek akan diletakkan, bentuk back- dilakukan beberapa kegiatan yaitu :
ground untuk obyek 3D a. Scene
b. Material Pada scene, ditambahkan 3 buah obyek
Pada bagian ini, obyek 3D akan mulai bulatan (sphere) sebagai obyek dasar
ditentukan materialnya. Material ialah (primitive obyek). Pengaturan scene
bentuk ”kulit” dari suatu obyek. Pemili- yang dilakukan adalah sebagai berikut :
han material untuk suatu obyek akan 1) Sphere a, radius r = 8.0,
memberikan berbagai efek baik tekstur, koordinat XYZ(-21.80, 0.00, 7.45)
opacity, diffuse dan berbagai efek 2) Sphere b, radius r = 6.3,
lainnya pada permukaan obyek, se- koordinat XYZ (-8.80, 8.03, 6.37)
hingga obyek bisa lebih realistis. 3) Sphere c, radius r = 5.8,
koordinat XYZ (-1.17, -5.17, 4.61)
2. Melakukan rendering dari Obyek 3D Selain 3 buah obyek bulatan (sphere)
dengan Algoritma Ray tracing dan sebagai obyek dasar (primitive obyek),
pada scene ditambahkan sebuah

penampang (plane) berbentuk bujur f) Mmap: raytrace, material bola
sangkar berfungsi sebagai lantai dasar B berada pada sphere b.
pada scene. Pengaturan yang dilakukan
adalah: 3) Bola C, pengaturan yang
1) Ukuran bujursangkar pada dilakukan:
koordinat (-36.44, 379.69, 0.00) Shader basic parameters; tipe
dan Posisi : horisontal. Phong
a) Phong basic parameters; Ambi-
ent dan Diffuse dengan R:255,
G:255, B:0
b) Specular highlights; Specular
level : 300, Glossines : 50
c) Maps; Reflection aktif dengan
Gambar 7 Amount 70,
Penempatan Obyek pada penampang d) Map: Raytrace, Refraction aktif
dengan Amount 25,
b. Material e) Map: Raytrace, material bola C
Pada software 3ds Max, pengaturan berada pada sphere c.
material seluruhnya dikendalikan pada
window Material Editor yang 4) Penampang, pengaturan yang
ditampilkan dari panel Rendering > dilakukan :
Material Editor atau dengan menekan a) Shader basic parameters; tipe
tombol shortcut- M. Pada Material Blinn
Editor, dibuat 4 buah material dengan b) Blinn basic parameters; Ambi-
nama; bolaA, bolaB, bolaC dan ent dan Diffuse dengan R:255,
Penampang yang masing masing G:255, B:255
memiliki propertis sebagai berikut : c) Specular highlights; Specular
1) Bola A, pengaturan yang level : Glossines : 0
dilakukan : d) Maps; Diffuse aktif dengan co-
a. Shader basic parameters, option ordinates>Tiling U= 70, V= 70,
2-sided, tipe Phong Reflection aktif dengan Amount
b. Phong basic parameters; 50,
ambient dan diffuse dengan nilai e) Map:
: R:0, G:0, B:255. Raytrace>Attenuation:Falloff
c. specular highlights; Specular Type : Linear, Range : 0 – 17,
level : 300, Glossines : 60. material Penampang berada
d. Maps; reflection,dengan pada obyek plane.
amount 80,
e. map: raytrace, refraction aktif
dengan amount 30,
f. map: raytrace, material bola A
berada pada sphere a.

2) Bola B, pengaturan yang dilakukan
:
a) Shader basic parameters; op-
tion 2-sided, tipe Phong
b) Phong basic parameters; ambi-
ent dan diffuse dengan R:0,
G:255, B:0
c) Specular highlights; Specular
level : 280, Glossines : 55.
d) Maps; reflection aktif dengan
amount 75, Gambar 8. Material Editor pada 3ds MAX
e) Map: raytrace, refractionaktif
dengan amount 25,

Gambar 9. Diffuse Map pada Penampang
(plane)

2. Melakukan rendering dari obyek 3D
dengan algoritma ray tracing. Pada tahap
ini dilakukan beberapa kegiatan yaitu :
a. Light Source
Sumber cahaya pada 3ds Max diperoleh
dari panel Create > Lights, didalamnya
terdapat berbagai macam pilihan sumber Gambar 10. Lights Parameters
cahaya yang masing masing mewakili
sumber cahaya secara umum didunia b. Rendering
nyata. Digunakannya sumber cahaya Dalam 3ds Max, setelah window render-
Omni karena sumber cahaya tersebut ing aktif, pengaturan yang dilakukan
memiliki sifat yang lebih mirip dengan pada windows rendering, adalah sebagai
cahaya matahari. Sumber cahaya Omni berikut :
tersebut ditempatkan pada koordinat a) Panel Common. Common parameter
(-14.07, 19.43, 54.00), seperti dilihat adalah :
pada Gambar 9. 1. Time output; single aktif dengan
Output Size; 640 x 480 pixel
2. Option aktif , atmospherics, ef-
fects, displacements
3. Advanced lighting : Use ad-
vanced lighting aktif.
4. Assign renderer :Production
dengan menggunakan Mental ray
renderer.
b) Panel renderer :
1. Rendering algorithm: ray tracing
Gambar 9. Light Souces dan penempatannya aktif dengan men-checklist
enabled
Pengatuan parameter yang dilakukan dari 2. Pilih viewport : camera01.
Omni light adalah sebagai berikut:
a) Pada group shadow aktif ; tipe
raytraced shadow .
b) Pada Intensity/ Color/ Attenuation,
Group near attenuation; Use dan
Show aktif, start : 0, End : 40. Group
Far attenuation; Use dan Show aktif,
start : 77, End : 160
c) Pada Shadow parameter; Object
Shadow; Dens: 0.8

Gambar 11. Window Rendering

komputer menjadi lebih lama pada
algoritma ray tracing.
5. Algoritma Ray tracing berjalan
dengan proses baru setiap kali titik
sinar dijalankan secara berbeda.
Sedangkan algoritma scanline
menggunakan data yang saling
berhubungan untuk proses komputasi
Gambar 12. Proses Rendering dengan viewport secara bersamaan antara pixel. Se-
Camera01 hingga kinerja algoritma ray tracing
dalam proses rendering berjalan lebih
3. Membanding hasil rendering obyek 3D, lambat dibandingkan algoritma scan-
dengan melakukan melakukan evaluasi line.
serta menarik kesimpulan terhadap hasil 6. Untuk menghasilkan image yang
rendering dengan algoritma scanline dan fotorealistik, dibutuhkan persamaan
algortima ray tracing. rendering yang hampir mendekati
a. Membandingkan hasil rendering kenyataan atau penerapan secara
algoritma ray tracing dengan algoritma keseluruhan. Algoritma Ray tracing
scanline. Dari hasil perbandingan, di- memerlukan resource dari komputer
dapatkan hasil sebagai berikut: yang sangat besar untuk
1. Efek yang disimulasikan oleh menghasilkan image yang
metode algoritma scanline seperti fotorealistik dibanding algoritma
refleksi dan bayangan, mampu Scanline.
ditampilkan dengan lebih natural
oleh algoritma ray tracing. b. Identifikasi perbedaan hasil rendering
2. Kemampuan untuk menghasilkan Dengan menggunakan sudut pandang
image yang lebih fotorealistik pada dari camera01 seperti pada gambar 11,
algoritma ray tracing. Hal ini scene dirender satu persatu dengan
disebabkan kemampuan algoritma menggunakan algoritma scanline dan
ray tracing dalam melepas sinar algoritma ray tracing.
lebih banyak dari algoritma scanline, Indentifikasi perbedaan hasil rendering,
sehingga mampu menampilkan dapat dijabarkan sebagai berikut:
image dengan efek optik lebih akurat 1. Hasil rendering dengan algoritma
seperti pemantulan, pembiasan, scanline.
multiple light, bayangan serta area a. Algoritma scanline mampu
light menampilkan daerah yang
3. Pemodelan geometri yang lebih seharusnya terkena cahaya dan
rumit dan komplek baik secara daerah yang tidak terkena cahaya
kuantitas maupun kualitas bisa berada dalam tampilan shading,
dilakukan dan ditampilkan dengan seperti yang terlihat pada obyek
baik karena algoritma ray tracing bulatan.
memiliki kemampuan membedakan b. Algoritma scanline tidak mampu
intensitas cahaya. melakukan kalkulasi pemantulan
4. Berdasarkan pada runtutan cahaya dan pembiasan serta
yang berawal dari titik pandang pembayangan pada scene
(kamera / mata), sinar yang tersebut. Sehingga gambar hasil
dilepaskan pada algoritma ray rendering terkesan kurang
tracing lebih banyak dari algoritma realistis.
scanline. Selain itu, tidak semua
sinar yang dilepaskan bisa digunakan
sebagai source untuk mengkalkulasi
efek optik. Ketika proses rendering
melibatkan semua sinar termasuk
yang tidak berguna (sinar yang tidak
mengalami interseksi dengan
geometri), berakibat kalkulasi dan
proses rendering yang dilakukan Gambar 13.

Hasil Rendering dengan Algoritma Scanline "Non-photorealistic virtual environments",
2. Hasil rendering dengan algoritma SIGGRAPH
ray tracing 2) A. Gooch, B. Gooch, P. Shirley, E. Cohen,
a. Algoritma Ray tracing mampu 1998, "A Non-Photorealistic Lighting
menampilkan daerah yang Model for Automatic Technical Illustra-
seharusnya terkena cahaya dan tion", SIGGRAPH..
tidak terkena cahaya dengan 3) Buck, Jamis, The Recursive Ray tracing
tampilan shading. Algoritm, 2000, http://reocities.com/Silic-
b. Algoritma Ray tracing mampu onValley/haven/5114/raytracing.html, (25
melakukan kalkulasi sinar yang April 2000).
dipantulkan dan dibiaskan serta 4) Glassner, Andrew S. 1989, An Introduc-
pembayangan yang seharusnya tion to Ray-Tracing. San Diego: Academ-
terjadi pada scene tersebut. ic.
5) HALL, D.,2001, The AR350: Today’s ray
trace rendering processor, http://graphic-
shardware.org/previous 2001, Hot3D
Daniel Hall.pdf.
6) Hearn, Donald, 1994, Computer Graphics.
EngleWood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall.
7) Jubilee Enterprise, 2007, Animasi cahaya
dan kamera dengan 3ds Max v.8. PT. Elex
Gambar 14. Media Computindo.
Hasil Rendering dengan Algoritma Ray tracing 8) Morein S. ATI Radeon HyperZ, 2000,
Technology In Workshop on Graphics
5. Kesimpulan Hardware, Hot3D Proceedings, ACM
Kesimpulan dari hasil penelitian yang SIG-GRAPH. Eurographics
dilakukan adalah sebagai berikut : 9) Pixar Animation Studios., 1998, "Pixar’s
1. Algoritma Ray tracing memiliki proses Renderman.",
rendering yang berbanding terbalik http://www.pixar.com/products/render-
dibandingkan dengan algoritma scanline. man/prod-info/rm_info.html/movies, (23
Pada algoritma scanline, proses Mei 1998)
rendering dilakukan dengan melepaskan 10) Purcell, J., Timothy, Buck, Ian, Mark, R.,
garis sinar dari titik sumber cahaya yang William, Hanrahan, Pat, 2002, Ray tracing
menuju ke kamera, sedangkan algoritma on Programmable Graphic hardware, Stan-
ray tracing malah melakukan proses yang ford University
berlawanan yaitu dengan melepaskan 11) Watt, Alan, 1992, Advanced Animation
garis sinar justru dari titik kamera dan and Rendering Techniques. New York,
bergerak secara garis lurus kearah sumber N.Y.: ACM Press.
cahaya. 12) Wylie, C, Romney, GW, Evans, DC, dan
Erdahl, A, 1967, "Gambar Perspektif
2. Algoritma ray tracing memiliki Halftone oleh Komputer," Proc. AFIPS
kemampuan refleksi, refraksi dan shadow
FJCC Vol. 31, 49
yang membuat image tampak lebih
natural dan realistis dibandingkan
EVA HANDRIYANTINI
algoritma scanline.
Staf pengajar di STIKI untuk matakuliah: Rekayasa
3. Algoritma ray tracing melakukan proses Perangkat Lunak, Sistem Informasi Manajemen, Sistem
rendering lebih kompleks dibandingkan Penunjang Keputusan dan Analisa Sistem Informasi.
algoritma scanline, sehingga algoritma Latar Belakang Pendidikan: Sarjana Teknik Informati-
ray tracing membutuhkan waktu bekerja ka – STIKI (1998), Magister Manajemen Teknologi In-
yang jauh lebih lama serta sumber daya formasi – ITS (2008). Penghargaan yang pernah diteri-
yang lebih besar dibandingkan algoritma ma : The Best IT of Entertainment Application - APIC-
scanline. TA Indonesia (2003), Juara II Kontes Game Edukasi
(2007). Penelitian yang pernah dilakukan: Program
Daftar Pustaka katalis - Kemenristek, tahun 2004, Program Beasiswa
1) A. Klein, W. Li, M. Kazhdan, W. Corrka, Unggulan - BKLN DIKTI, tahun 2007, Penelitian
A. Finkelstein, T. Funkhouser.,2000, Dosen Muda - DIKTI, 2009.
.

Naskah algorithma ray tracing & sceneline

More Related Content

What's hot (19)

Similar to Naskah algorithma ray tracing & sceneline (20)

More from Eva Handriyantini (20)

Recently uploaded (20)

Naskah algorithma ray tracing & sceneline