PENGGUNAAN TURUNAN DALAM RAY TRACING A. RAY RAY TRACIN TRACING G Ray Ray tracin tracing g adalah adalah salah salah satu satu dari dari banyak banyak teknik teknik yang yang ada untuk untuk
membuat membuat gambar gambar dengan
komput komputer er.. Ide dibalik ray tracing tracing adalah
bahwa bahwa gambar gambar yang yang benar benar secara secara fsik fsik tersus tersusun un oleh oleh cahaya cahaya dan caha cahaya ya bias biasan anya ya akan akan bera berasa sall dari dari sumb sumber er caha cahaya ya dan dan pant pantul ulan an sekitar akan berasal dari sumber sumber cahaya dan pantulan pantulan sekitar sebagai sebagai sinar cahaya (mengikuti jalur garis terputus) dalam adegan sebelum tertangkap mata kita atau kamera. Kemampuan mereproduksi dalam simulasi komp komput uter er jalan yang diikuti dari sumber cahaya ke mata kita, kita
kemudian akan dapat menentukan apa yang mata kita lihat. Gagasan kedua adalah bahwa gambar yang kita hasilkan biasanya berupa grid pixel dengan resolusi terbatas. Ray Tracing adalah metode untuk menghitung jalan gelombang atau partikel melalui suatu sistem. Ray Tracing atau yang dikenal dengan Ray Casting, menjelaskan hal yang terlihat dari permukaan
deng dengan an meng mengik ikut utii gamb gambar aran an caha cahaya ya dari dari sina sinarr yang yang bera berasa sall dari dari penglihatan mata kita terhadap objek di layar. layar. Ray racing adalah teknik rendering grafk
tiga
dimensi
denganinteraksi sinar yang tiga dimensi dengan interaksi sinar yang kompleks. Ray tracing dilakukan dalam dua bentuk yang berbeda ! ". Ray racing racing (physics), (physics), yang digunakan digunakan untuk menganalisis sistem optik. #. Ray racing (graphics), yang digunakan untuk generasi gambar $% untuk generasi gambar $%. %alam grafk komputer, ray tracing adalah teknik untuk menghasilkan sebuah gambar teknik untuk menghasilkan sebuah gambar dengan menelusuri jalan cahaya melalui pixel dalam gambar eknik eknik ini mampu dalam gambar gambar. eknik ini mampu mampu menghasilk menghasilkan an tingkat tingkat ke ketajam tajaman an gambar gambar yang yang sangat sangat tinggi tinggi biasan biasanya ya lebih lebih tinggi tinggi dari dari yang yang sangat sangat tinggi &biasanya lebih tinggi dari pada metode tipe scanline rendering, tetapi biaya komputasi lebih besar. 'all ini 'a ini memb membua uatt ray ray trac tracin ing g palin paling g coco cocok k untu untuk k apli aplik kasi asi di mana mana gambar dapat dirender perlahan terlebih dahulu, seperti pada gambar
diam dan flm dan special eects tele*isi,dan p, kurang lebih cocok untuk realtime aplikasi seperti game komputer,dimana kecepatan sangat penting. Ray tracing mampu mensimulasikan berbagai e+ek optis, seperti reeksi dan
pembiasan penyebaran dan aberasi kromatik. B. METODE RAY TRACING erdapat # metode pada Ray racing yaitu! ". -orward Ray racing etode ini memperhitungkan semua sinar yang dipancarkan oleh
sumber cahaya baik yang dipancarkan oleh sumber cahaya, baik yang mengenai mata ataupun tidak. #. /ackward Ray racing 0ara kerja dari metode ini adalah dengan menelusuri sinar yang mengenai mata ditelusuri kembali ke sumber cahaya. C. FORWARD RAY TRACING etode ini memperhitungkan keakuratan penghitungan warna, namun
menjadi tidak e+ekti+ karena jumlah sinar yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya sangat banyak (bisa mencapai jutaan sinar), dan jika sinar
tidak
mengenai
mata
maka
sinar
tersebut
akan
tidak
diperhitungkan meski telah dihitung sebelumnya. 'al ini akan menimbulkan banyak penghitungan siasia karena banyaknya sinar yang tidak diperhitungkan kemudian. 1elebihan dari metode ini adalah dapat memperoleh jumlah sinar yang lebih banyak daripada metode backward ray tracing.
2ada gambar di atas tampak bahwa penelusuran sinar dilakukan mulai dari sumber cahaya (dalam hal di atas adalah lampu) menuju ke
mata,sehingga
semua
sinar
yangberasal
dari
lampu
harus
diperhitungkan. etode penelusuran dari sumber cahaya menuju ke mata inilah yang kemudian dinamakan metode +orward raytracing. (%ari sumber diteruskan menuju ke tujuan). D. BACKWARD RAY TRACING 3inar yang mengenai mata tersebut akan ditelusuri menuju ke layar
penggambaran dengan memperhitungkan nilai dari objekobjek yang ada pada penggambaran sehingga didapatkan apakah sinar tersebut mengenai objek yang ada 2roses penelusuran tersebut mengenai objek yang ada. 2roses penelusuran ini dilakukan untuk setiap pixel dari ukuran layar penggambaran. ('al ini menyebabkan semakin besar ukuran layar penggambaran maka semakin lama proses perhitungan yang dilakukan, dan demikian pula sebaliknya). 4ika sinar mengenai salah satu benda maka akan diperhitungkan warna pixel tersebut dengan memperhitungkan warna benda dan juga nilai pencahayaan yang mengenai juga nilai pencahayaan yang mengenai benda tersebut. Jika sinar tidak mengenai benda maka nilai pixel akan diset menjadi warna background (de+ault warna background adalah warna hitam). 'al yang perlu diperhitungkan adalah bila sinar mengenai benda dan terdapat benda lain di belakang benda yang ditabrak maka sinar yang mengenai benda tersebut hanya sinar yang diperhitungkan untuk tabrakan dengan benda pertama (benda terdepan) karena benda pertama (benda terdepan) yang terletak di belakang benda yang lain pasti tidak akan terlihat.
Pada gambar diatas tampak bahwa sinar yang berasal dari sumber cahaya terus
ke mata dan kemudian dari titik mata sinar tersebut ditelusuri kembali. %alam contoh kasus di atas, sinar yang ditelusuri kembali ternyata menabrak
benda
pada
posisi
u,*
pada
+rame
buer5
layar
penggambaran. Pada saat menabrak inilah maka nilai pixel pada+rame buer akan dihitung
dengan pada +rame buerakan dihitung dengan memperhitungkan semua nilai ambient 5 diuse 5 specular dari semua cahaya yang ada. Halper tama yang harus dilakukan adalah melakukan setting 5 digunakan
untuk penghitungan objekobjek $ dimensi. 'al tersebut dilakukan dengan mengasumsikan
bahwa
layar
penggambaran memiliki # *ariabel sumbu yaitu u dan *. 3umbu u adalah sumbu ke kanan dan range dari dan *. 3umbu u adalah 6 sampai dengan 6. 3umbu * adalah sumbu ke atas dan range dari sumbu * adalah &' sampai dengan '.
7angkah selanjutnya yang dilakukan adalah penentuan nilai dari 6 dan ' yang sebelumnya diasumsikan sebagai range dari sumbu u dan * tersebut. 2enghitungan nila 6 dan ' tampak seperti gambar di bawah ini!
2ada gambar di atas (gambar (a)) tampak bahwa mata memiliki sudut pandang yang kita namakan sebagai 8. 3ehingga untuk mendapatkan nilai tinggi dari near plane 5 6 maka bisa didapatkan dari rumus matematika yaitu ('ill "99:);)
' <=.an(85#) (Rumus ".)
Variabel adalah jarak antara mata dengan bidang!bidang u dan *. 3edangkan
untuk penentuan nilai 6, didapatkan dengan mengalikan nilai ' dengan aspect ratio layar penggambaran 5 bidang u*(6<'aspect ratio) 3etelah penggambaran 5 bidang u*. (6 '. aspect ratio). 3etelah nilai ' dan 6 ditentukan, maka nilai posisi >c dan ?r, yang bila diturunkan adalah sebagai berikut ('ill "99:)!
Rumus di atas digunakan untuk menentukan nilai (>c,?r) dalam hubungannya dengan 6 dan '. 'al berikutnya yang dilakukan adalah penentuan persamaan sinar ditelusuri dari mata ke pixel tujuan yang dilakukan dengan menggunakan rumus ('ill "99:)! r(t)cu@ ?r*)t (Rumus $.) "ye adalah titik mata #dalam $,y,%&, adalah jarak antara mata dengan bilangan u
*, >c dan ?r adalah posisi pixel pada bidang u* dan t adalah titik tabrak sinar dengan benda (akan diperhitungkan kemudian). Rumus di atas kemudian disederhanakan menjadi ('ill "99:)! r(t)cu@ ?r (Rumus A.) 'ecara umum, ray tracing dapat dibentuk dari algoritma berikut ini!
DAFTAR PUSTAKA BBBBB, Ray racing 3" eknik In+ormatika, 2enjejakan0ahaya, Cpd+D,
(karmila.sta.gunadarma.ac.id5%ownloads5fles5A#AAE52enjejakanCah aya.pdf, diakses tanggal A %esember #:"E)
