MOTION CAPTURE
Motion capture, motion
tracking, atau mocap adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan
proses dari perekaman gerakan dan pengartian gerakan tersebut menjadi model
digital. Ini digunakan di militer, hiburan, olahraga, aplikasi medis, dan untuk
calidasi cisi computer dan robot. Di dalam pembuatan film, mocap berarti
merekam aksi dari actor manusia dan menggunakan informasi tersebut untuk
menganimasi karakter digital ke model animasi computer dua dimensi atau tiga
dimensi. Ketika itu termasuk wajah dan jari-jari atau penangkapan ekspresi yang
halus, kegiatan ini biasa dikatakan sebagai performance capture.
Dalam sesi
motion capture, gerakan-gerakan dari satu atau lebih aktor diambil sampelnya
berkali-kali per detik, meskipun dengan teknik-teknik kebanyakan( perkembangan
terbaru dari Weta menggunakan gambar untuk motion capture dua dimensi dan
proyek menjadi tiga dimensi), motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari
aktor, bukan merekam penampilan visualnya. Data animasi ini dipetakan menjadi
model tiga dimensi agar model tersebut menunjukkan aksi yang sama seperti
aktor. Ini bisa dibandingkan dengan teknik yang lebih tua yaitu rotoscope,
seperti film animasi The Lord of the Rings, dimana penampilan visual dari
gerakan seorang aktor difilmkan, lalu film itu digunakan sebagai gerakan frame-per-frame
dari karakter animasi yang digambar tangan.
Gerakan kamera
juga dapat di-motion capture sehingga kamera virtual dalam sebuah skema dapat
berjalan, miring, atau dikerek mengelilingi panggung dikendalikan oleh operator
kamera ketika aktor sedang melakukan pertunjukan, dan sistem motion capture
bisa mendapatkan kamera dan properti sebaik pertunjukan dari aktor tersebut.
Hal ini membuat karakter komputer, gambar, dan set memiliki perspektif yang
sama dengan gambar video dari kamera. Sebuah komputer memproses data dan
tampilan dari gerakan aktor, memberikan posisi kamera yang diinginkan dalam
terminology objek dalam set. Secara surut mendapatkan data gerakan kamera dari
tampilan yang diambil biasa diketahui sebagai match moving atau camera
tracking.
Kelebihan Motion Capture
Motion capture
menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan animasi komputer tradisional dari
model tiga dimensi:
-Lebih cepat, bahkan hasil secara real time bisa
didapatkan. Dalam aplikasi hiburan, hal ini dapat mengurangi biaya dari animasi
berbasis keyframe. Contohnya: Hand Over.
-Jumlah kerja tidak berubah dengan kompleksitas atau
panjang pertunjukan dalam tingkatan yang sama ketika menggunakan teknik
tradisional. Hal ini membuat banyak tes diselesaikan dengan gaya dan
penyampaian yang berbeda.
-Gerakan kompleks dan interaksi fisik yang realistis
seperti gerakan sekunder, berat, dan pertukaran tekanan dapat dengan mudah
dibuat kembali dalam cara akurat secara fisik.
Jumlah data animasi yang bisa diproduksi dalam waktu
yang diberikan sangatlah besar saat dibandingkan dengan teknik animasi
tradisional. Hal ini berkontribusi dalam keefektifan biaya dan mencapai
deadline produksi.
-Potensi software gratis dan solusi dari pihak luar
dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan.
-Kekurangan Motion Capture
-Hardware yang spesifik dan program yang special
dibutuhkan untuk mendapatkan dan memproses data.
-Biaya software, perlengkapan, dan personel yang
dibutuhkan dapat berpotensi menjadi penghalang bagi produksi-produksi kecil.
-Sistem pengambilan gerakan mungkin memiliki kebutuhan
yang spesifik untuk ruangan operasi, tergantung dari pandangan kamera atau
distorsi magnetik.
-Ketika masalah terjadi, lebih mudah untuk mengambil
ulang skema daripada mencoba untuk memanipulasi data. Hanya beberapa sistem
yang memungkinkan penampilan data yang real time untuk memilih apakah gambar
yang diambil butuh diambil ulang.
-Hasil yang penting itu terbatas untuk apa yang bisa
ditunjukkan dalam volume pengambilan tanpa editing tambahan dari data tersebut.
-Gerakan yang tidak mengikuti hokum fisika secara umum
tidak bisa diambil.
-Teknik animasi tradisional, seperti menambahkan
tekanan dari antisipasi dan kelanjutannya, gerakan kedua atau memanipulasi
bentuk dari karakter, seperti dengan melumatkan dan memperpanjang teknik
animasi, harus ditambahkan nanti.
-Jika model komputer memiliki proporsoi yang berbeda
dari subjek yang diambil, artifak mungkin terjadi. Contohnya, jika seorang
karakter kartun mempunyai tangan yang berukuran terlalu besar, hal ini dapat
memotong badan karakter jika orang yang melakukaknnya tidak berhati-hati dengan
gerakan fisiknya.
Pengaplikasian Motion Capture
Video games , biasa
menggunakan motion capture untuk menganimasikan atlet, ahli bela diri, dan
karakter dalam permainan lainnya. Ini telah dilakukan sejak Atari Jaguar yang
memiliki permainan berbasis cd, yaitu Highlander: The Last of the MacLeods,
dikeluarkan tahun 1995.
Film menggunakan
motion capture untuk efek CG, dalam beberapa kasus mengganti animasi
tradisional, dan untuk ciptaan yang dibentuk secara utuh dari komputer, seperti
Gollum, The Mummy, King Kong, dan The NA’vi dari film Avatar.
Sinbad: Beyond
the Veil of Mists adalah film pertama yang dibuat secara garis besar dengan
motion capture, sekalipun banyak animator karakter yang juga bekerja dalam film
tersebut.
Dalam
memproduksi keseluruhan aspek film dengan animasi komputer, industry film saat
ini dipisah menjadi antara studio yang menggunakan motion capture, dan studio
yang tidak. Dari tiga nominasi Academy Award untuk kategori Best Animated
Feature, dua nominasi Monster House dan pemenangnya yaitu Happy feet menggunakan
motion capture, dan hanya Cars dari Disney Picture yang dianimasikan tanpa
motion capture. Dalam akhir film pixar, Rattatoulite , sebuah stempel muncul
seperti memberi label film seperti “100% animasi asli – tanpa motion capture!”
Motion capture
sudah mulai digunakan secara luas untuk memproduksi film yang mencoba untuk
mensimulasi atau mengira-ngira pandangan dari sinema aksi yang live, dengan
mendekati model karakter digital yang fotorealis. The Polar Express menggunakan
motion capture agar Tom Hanks bisa menampilkan beberapa karakter digital yang
jelas (yang dimana dia juga memberi suaranya). Adaptasi dari saga karakter
animasi digital Beowulf pada tahun 2007 juga merupakan penampilan yang
berdasarkan bagian dari aktor yang memberikan gerakan dan suara mereka. Film
Avatar dari James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat NA’vi yang
mendiami Pandora. Perusahaan Walt Disnet telah memproduksi film dari Robert
Zamekiks , yaitu A Christmas Carol dengan menggunakan teknik ini. Disney juga
telah menjdapatkan ImageMovers Digital dari Zemeckis yang dapat memproduksi
film-film motion capture.
Serial televisi
diproduksi seluruhnya dengan animasi motion capture termasuk Laflaque di
Kanada, Sprookjesboom dan Cafe De Wereld di belanda, dan Headcases di Inggris
Raya.
Virtual Reality
dan Augmented Reality membuat pengguna dapat berinteraksi dengan konten digital
secara real time. Ini dapat berguna untuk simulasi latihan, tes persepsi
visual, atau melakukan pertunjukan perjalanan di dalam lingkungan tiga dimensi.
Teknologi motion capture biasa digunakan di sistem digital puppetry (boneka)
untuk mengarahkan karakter komputer secara real time.
Analisis Gait
adalah aplikasi utama dari motion capture dalam pengobatan klinis. Teknik ini
memungkinkan pengurus klinik untuk mengevaluasi pergerakan manusia melalui
beberapa faktor biometric, seringkali saat memasang informasi ini secara live
ke software untuk menganalisis.
Saat produksi
film Avatar oleh James Cameron, semua adegan terkait proses ini didireksikan
secara real time menggunakan layar yang mengkonversikan aktor yang dipasangkan
kostum khusus motion capture menjadi bagaimana mereka terlihat di filmnya
nanti, sehingga memudahkan James Cameron untuk mengarahkan film ini agar
menjadi apa yang dilihat oleh para penonton. Metode ini membuat James Cameron
bisa melihat adegan dari banyak pandangan dan sudut yang tidak mungkin
sebelumnya dari animasi yang berjenis pre-rendered (keadaan film sebelum di
render). Dia sangat bangga akan metode pelopor ini, dia bahkan mengundang
Steven Spielberg dan George Lucas ke set untuk memperlihatkan dirinya sedang
beraksi.
Penanda
reflektif ditancapkan pada kulit untuk mengidentifikasi letak tulang dan
gerakan tiga dimensi dari tubuh. Motion Capture dimulasi sebagai alat analisis photogrammetric
dalam penelitian biomechanics pada tahun 1970-an dan 1980-an, serta meluas ke
ranah edukasi, latihan, olahraga, dan baru saja ke ranah animasi komputer untuk
televise, sinema, dan video games seiring dengan dewasanya teknologi ini.
Seorang yang dipilih menggunakan penanda di dekat setiap sendi tulang untuk
mengidentifikasi gerakan dari posisi atau sudut antar penanda tersebut.
Metode Dan Sistem Motion Capture
Penanda
reflektif ditancapkan pada kulit untuk mengidentifikasi letak tulang dan
gerakan tiga dimensi dari tubuh. Motion Capture dimulasi sebagai alat analisis
photogrammetric dalam penelitian biomechanics pada tahun 1970-an dan 1980-an,
serta meluas ke ranah edukasi, latihan, olahraga, dan baru saja ke ranah
animasi komputer untuk televise, sinema, dan video games seiring dengan
dewasanya teknologi ini. Seorang yang dipilih menggunakan penanda di dekat
setiap sendi tulang untuk mengidentifikasi gerakan dari posisi atau sudut antar
penanda tersebut.
Teknik-Teknik Yang Di Gunakan Dalam Motion Capture
-Facial motion capture
Facial motion
capture Banyak vendor motion capture tradisional menyediakan untuk beberapa
tipe pengambilan wajah resolusi rendah menggunakan (dimanapun) mulai dari 32
sampai 300 penanda dengan sistem penanda aktif maupun pasif. Semua solusi ini
dibatasi oleh waktu yang dibutuhkan untuk memasang penanda, menyesuaikan
posisi, dan memproses data. Hebatnya, teknologi juga membatasi resolusi mereka
dan tingkat kualitas hasil mentah yang mereka keluarkan.
Tingginya
keteraturan facial motion capture, juga dikenal sebagai performance capture,
adalah generasi selanjutnya dari keteraturan dan juga berguna untuk merekan
pergerakan yang lebih kompleks pada wajah manusia agar dapat mengambil
tingkatan emosi yang lebih tinggi. Facial capture saat ini mengarah pada
beberapa segmen, termasuk data motion capture tradisional berdasarkan vicon,
mendapatkan topologi sesungguhnya dari wajah aktor, dan sistem kepemilikan.
-Memposisikan Frekuensi Radio
Sistem
memposisikan RF (radio frequency) menjadi semakin hidup seiring lebih tingginya
frekuensi alat RF bisa mendapatkan presisi yang lebih baik daripada teknologi
RF sebelumnya. Kecepatan cahaya adalah 30cm/nanosecond, jadi 10 GHz sinyal RF
membuat akurasi sekitas 3cm. dengan menghitung luas ke seperempat panjang
gelombang, dimungkinkan untuk mengembangkan resolusi menjadi 8mm. Multipath dan
re-radiation dari sinyal biasanya mengakibatkan masalah tambahan, tapi
teknologi ini akan menjadi ideal untuk melacak volume yang lebih besar dengan
akurasi yang beralasan, karena resolusi yang diinginkan pada jarak 100m tidak
kelihatan setinggi yang diinginkan.
-Sistem Non-Tradisional
Sebuah
pendekatan alternative dikembangkan dimana aktor diberikan are berjalan tanpa
batas melalui penggunaan sebuah bola berputar, seperti bola hamster, yang
memiliki sensor internal yang merekam gerakan kaku, menghapus kebutuhan akan
kamera eksternal dan peralatan lainnya. Walaupun teknologi inidapat mengarah
pada biaya yang lebih rendah untuk motion capture, bola dasar hanya mampu untuk
merekam satu gerakan dengan satu arah yang kontinu. Sensor tambahan dikenakan
pada orang tersebut dibutuhkan untuk merekam gerakan selain itu.
Alternatif
lainnya adalah menggunakan 6DOF (Degrees of Freedom) panggung gerakan dengan
treadmill yang omni-directional dengan motion capture optical beresolusi tinggi
untuk mendapatkan efek yang sama. Orang yang direkam dapat berjalan pada sebuah
area tak terbatas, menjalani daerah berbeda yang naik-turun. Aplikasi dari hal
ini adalah rehabilitasi medis untuk pelatihan keseimbangan, penelitian,
biomekanis, dan virtual reality.
DESAIN GRAFIS DAN PERMODELAN GRAFIS
Desain Grafis
Desain grafis adalah suatu karya seni
dalam bentuk gambar, grafik, ilustrasi, foto, angka, ataupun simbol-simbol
dimana sang perancang menuangkan ide khusus untuk menggabungkan unsur-unsur
yang terdapat dalam desain tersebut sehingga menghasilkan sesuatu yang sangat
berguna dan memiliki informasi yang dapat disampaikan kepada masyarakat luas.
Desain
Grafis adalah cabang ilmu dari seni Desain yang dalam perkembangannya Desain
Grafis dibantu oleh komputer dalam mendesain sebuah object. Orang yang bekerja
dalam bidang ini di sebut seorang Desainer dan seorang Desainer harus memiliki
minimal 5 (lima) Dimensi Keilmuan yaitu :
1. Wawasan Teknologi
2. Wawasan Sains
3. Wawasan Seni
4. Wawasan Sosial Dan Budaya
5. Wawacan Filsafat Dan Etika
Permodelan Grafis
1. Wawasan Teknologi
2. Wawasan Sains
3. Wawasan Seni
4. Wawasan Sosial Dan Budaya
5. Wawacan Filsafat Dan Etika
Permodelan Grafis
Sedangkan
Pemodelan grafis adalah suatu bentuk karya seni berupa obyek nyata yang direpresentasikan
kedalam komputer baik dalam bentuk 2D ataupun 3D modelling, dimana obyek-obyek
ini dibuat sesuai dengan konsep dan basisnya sehingga obyek tersebut terlihat
hidup.
TEXTURING
Texturing adalah proses
pemberian karakterristik permukaan –termasuk warna, highlight, kilauan, sebaran
cahaya (difusi) dan lainnya- pada objek. Karakteristik seperti bump juga
diperhatikan saat proses texturing. Pada umumnya proses texturing adalah
semacam pengecatan atau pemberian warna pada permukaan objek, walaupun ada juga
proses texturing seperti displacement yang mengubah geometri objek.
RENDERING
Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses
pemodelan ataupun animasi komputer. Dalam rendering, semua data-data yang sudah
dimasukkan dalam proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan
parameter tertentu akan diterjemahkan dalam sebuah bentuk output (tampilan
akhir pada model dan animasi).
Rendering
tidak hanya digunakan pada game programming, tetapi juga digunakan pada banyak
bidang, misalnya arsitektur, simulator, movie, spesial effect pada tayangan
televisi, dan design visualization. Rendering pada bidang-bidang tersebut
memiliki perbedaan, terutama pada fitur dan teknik renderingnya. Terkadang
rendering juga diintegrasikan dengan model yang lebih besar seperti paket
animasi, tetapi terkadang berdiri sendiri dan juga bisa free open-source
product.
Metode Rendering
-Ray Tracing Rendering
Ray
tracing sebagai sebuah metode rendering pertama kali digunakan pada
tahun 1980 untuk pembuatan gambar tiga dimensi. Ide dari metode rendering ini
sendiri berasal dari percobaan Rene Descartes, di mana ia menunjukkan
pembentukan pelangi dengan menggunakan bola kaca
berisi air dan kemudian merunut kembali arah datangnya cahaya
dengan memanfaatkan teori pemantulan dan pembiasan
cahaya yang telah ada saat itu.
Metode
rendering ini diyakini sebagai salah satu metode
yang menghasilkan gambar bersifat paling fotorealistik.
Konsep dasar dari metode ini adalah merunut
proses yang dialami oleh sebuah cahaya dalam
perjalanannya dari sumber cahaya hingga layar
dan memperkirakan warna macam apa yang ditampilkan
pada pixel tempat jatuhnya cahaya. Proses
tersebut akan diulang hingga seluruh pixel yang dibutuhkan
terbentuk.
-Wireframe rendering
Wireframe
yaitu Objek 3D dideskripsikan sebagai objek tanpa permukaan. Pada wireframe
rendering, sebuah objek dibentuk hanya terlihat garis-garis yang menggambarkan
sisi-sisi edges dari sebuah objek. Metode ini dapat dilakukan oleh sebuah
komputer dengan sangat cepat, hanya kelemahannya adalah tidak adanya permukaan,
sehingga sebuah objek terlihat tranparent. Sehingga sering terjadi
kesalahpahaman antara siss depan dan sisi belakang dari sebuah objek.
-Hidden Line Rendering
Metode
ini menggunakan fakta bahwa dalam sebuah objek, terdapat permukaan yang tidak
terlihat atau permukaan yang tertutup oleh permukaan lainnya. Dengan metode
ini, sebuah objek masih direpresentasikan dengan garis-garis yang mewakili sisi
dari objek, tapi beberapa garis tidak terlihat karena adanya permukaan yang
menghalanginya.
Metode
ini lebih lambat dari dari wireframe rendering, tapi masih dikatakan relatif
cepat. Kelemahan metode ini adalah tidak terlihatnya karakteristik permukaan
dari objek tersebut, seperti warna, kilauan (shininess), tekstur, pencahayaan,
dll.
-Shaded Rendering
Pada
metode ini, komputer diharuskan untuk melakukan berbagai perhitungan baik
pencahayaan, karakteristik permukaan, shadow casting, dll. Metode ini
menghasilkan citra yang sangat realistik, tetapi kelemahannya adalah lama waktu
rendering yang dibutuhkan.
Contoh nyata dari rendering adalah dengan
menggunakan software Blender, Vray (3DS Max) dan OpenGL. Satu trik khusus membuat
kita dapat me-render seluruh film yang tengah kita buat dengan sangat cepat,
yaitu render pranala. Bayangkan kita dapat segera menyaksikan karya kita,
memeriksa kualitas animasi dan narasinya, tanpa perlu menunggu proses render
yang terlalu lama. Render pranala memanfaatkan pustaka OpenGL yang menggambar
seluruh antarmuka Blender termasuk viewport 3D ke layar, sehingga meski ia
mengorbankan kualitas visual, jenis render ini dapat dilakukan dengan sangat
cepat.
Contoh
rendering dengan menggunakan OpenGL adalah render pranala. Render ini tidak
dapat langsung dilakukan melalui baris perintah. Blender harus terlebih dahulu
memiliki “kanvas” OpenGL, yang artinya proses render harus dimulai saat
antarmuka grafis tersedia. Eksekusi perintah render dilakukan dengan injeksi
perintah Python, dengan satu-satunya perbedaan adalah fungsi yang dipanggil.
Bila render normal dipanggil dengan fungsi bpy.ops.render.render(animation=True),
maka render OpenGL dipanggil dengan fungsi : bpy.ops.render.opengl(animation=True,
view_context=False)
Untuk
merender dengan menggunakan Vray (3DS Max), proses rendering dibagi ke dalam 3
tahapan, yaitu pertama untuk proses rendering RGBA (Red Green Blue Alpha)
image, kedua untuk rendering Ambience Occlusion, dan ketiga untuk rendering shadow.
Vray sampai saat ini telah mengeluarkan versi Cinema 4D.
PERMODELAN GEOMETRIS
Pemodelan geometris merupakan cabang
dari matematika terapan dan komputasi geometri yang mempelajari metode dan
algoritma untuk deskripsi matematika bentuk. Bentuk belajar di pemodelan
geometris tersebut kebanyakan 2D atau 3D, karena 2D adalah model yang penting
dalam komputer tipografi dan gambar teknik. Tiga dimensi model adalah pusat
untuk computer aided design dan manufacturing (CAD / CAM), dan banyak digunakan
dalam bidang teknik seperti sipil dan mechanical engineering, arsitektur,
geologi dan medis pengolahan gambar.
Geometris model yang bisa ditampilkan pada computer seperti shape/bentuk,
posisi, orientasi, warna/tekstur, dan cahaya. Pada goemetris model juga
terdapat tingkat-tingkat kesulitan untuk membuat suatu obyek seperti
menghubungkan beberapa bentuk sudut pada permukaan bebas karena bentuk sudut
tersebut harus pas dan teliti ukurannya agar gambar terlihat nyata.
Sumber: