Landasan Teori Kamera Modelling dan Texture Modelling

Camera Modelling 

     Kamera modelling merupakan  suatu permodellan dimana dalam komputer grafis digunakan untuk perkiraan sistem optik fisik. Beberapa model kamera memiliki ke khasannya masing masing dalam menghasilkan suatu gambar. Sebuah model kamera mensimulasikan menangkap cahaya dari tiga dimensi menjadi ruang objek gambar ke dua dimensi. Kebanyakan model mengandung perkiraan sistem lensa pararel seperti dari kamera atau mata. Sumbu yang melewati pusat geometris dari sistem lensa disebut sumbu optik. Dalam komputer grafis pusat dari sistem lensa tunggal disebut pusat proyeksi(COP).  Suatu objek dalam adegan diproyeksikan melalui sistem lensa untuk memebentuk sebuah gambar di sisi berlawanan dari sistem. Setiap lensa memiliki aperture yang mendefinisikan daerah dimana cahaya diperbolehkan untuk langsung ke gambar. Biasanya model – model render mempertimbangkan suatu gambar didepan sistem lensa  ketika membentuk gambar, model kamera mempertimbangkan bidang film belakang sistem lensa. Seperti sistem optik fisik ,gambar terbentuk  pada bidang film terbalik. Dalam optik unit standar kekutan lensa adalah diopter unit yang diukur dalam meter terbalik. Meskipun jumlah blur tidak  sama di kejauhan , itu merupakan sekeliling dari dioptri.

     Ada berbagai algoritma yang digunakan untuk menerjemahkan 3D geometri ke gambar 2D. Ketika adegan berubah menjadi gambar 2D ,adegan sering mempertahankan peta kedalaman yang berisi pengukuran jarak ke kamera  pada setiap piksel yang diberikan, ini dapat digunakan untuk tambahan algoritma post-procesing. Dua metode untuk menterjemahkan model 3D dalam ruang obyek menjadi gambar 2D adalah scanline rendering dan ray tracing.

     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.

 Texture Modelling

     Teori statistik untuk pemodelan tekstur menggabungkan penyaringan teori dan pemodelan Markov lapangan acak melalui prinsip entropi maksimum, dan menafsirkan dan menjelaskan berbagai konsep dan metode untuk analisis tekstur dan sintesis dari titik kesatuan tampilan sebelumnya. Teori ini mencirikan ansambel gambar I dengan penampilan tekstur yang sama dengan distribusi probabilitas f ( I) di lapangan acak, dan tujuan dari pemodelan tekstur adalah untuk membuat inferensi tentang f ( I) , diberi satu set contoh tekstur yang diamati . Dalam teori ini, pemodelan tekstur ini terdiri dari dua langkah.

1. Satu set filter dipilih dari filter bank umum untuk menangkap fitur tekstur , filter ini diterapkan ke gambar tekstur yang diamati , dan histogram dari gambar yang diambil disaring . Ini histogram merupakan perkiraan dari distribusi marjinal f ( I) . Langkah ini disebut ekstraksi fitur .
2. Prinsip entropi maksimum digunakan untuk memperoleh p distribusi ( I) , yang dibatasi untuk memiliki distribusi marjinal yang sama seperti pada ( 1 ). P ini ( I) dianggap sebagai estimasi f ( I). Langkah ini disebut fitur fusi.

     Tekstur merupakan karakteristik penting dari penampilan objek dalam pemandangan alam, dan merupakan syarat kuat dalam persepsi visual. Memainkan peran penting dalam visi komputer, grafis, dan pengkodean gambar. Pemahaman tekstur merupakan bagian penting dari memahami visi manusia. Analisis tekstur dan sintesis telah menjadi daerah penelitian arsip selama tiga dekade berlalu, dan sejumlah besar metode telah diusulkan, dengan tujuan yang berbeda atau asumsi pokok tentang proses pembentukan tekstur yang mendasarinya. Misalnya dalam komputer grafis, persamaan reaksi-difusi telah digunakan untuk mensimulasikan beberapa proses kimia yang dapat menghasilkan tekstur pada kulit hewan. Pembentukan tekstur tujuannya adalah untuk mencari model umum yang harus dapat untuk menggambarkan berbagai tekstur dalam kerangka umum, dan dengan pemahaman fisik dan logika tekstur manusia persepsi.

     Model pertama tekstur umum diusulkan oleh Julesz di tahun 1960. Julesz menyarankan bahwa persepsi tekstur dapat dijelaskan dengan mengekstraksi disebut "k order" statistik, yaitu statistik kejadian untuk intensitas piksel. Dalam akta kerja awal pemodelan tekstur terutama didorong oleh dugaan ini (haralick, 1979). Kelemahan utama untuk model ini adalah bahwa jumlah data yang terdapat dalam urutan statistik k adalah raksasa dan dengan demikian sangat sulit untuk menangani ketika k > 2. Di sisi lain  percobaan psychophysical menunjukkan bahwa sistem visual manusia tidak mengambil setidaknya beberapa statistik lebih tinggi dari urutan dua (Diaconis dan preman, 1981).

Penelitian yang lebih baru pada tekstur terutama berfokus pada dua bidang.

     Seseorang penyaringan teori yang terinspirasi oleh multichannel mekanisme penyaringan yang ditemukan dan berlaku umum di neurofisiologi. Mekanisme ini menunjukkan bahwa sistem visual terurai ke satu set sub - band. Daerah kedua adalah pemodelan statistik yang menjadi ciri gambar tekstur yang timbul dari distribusi probabilitas pada bidang acak ini . Pendekatan pemodelan hanya melibatkan sejumlah kecil untuk tekstur . Lebih penting lagi mereka mengajukan analisis tekstur sebagai masalah inferensi statistik yang terdefinisi dengan baik. Teori statistik memungkinkan kita tidak hanya untuk membuat inferensi tentang parameter dari model probabilitas yang mendasari berdasarkan gambar tekstur yang diamati, tetapi juga untuk mensintesis gambar tekstur dengan contoh dari model probabilitas. Itu menyediakan cara yang ketat untuk dimodelkan (Salib dan Jain 1983), tetapi biasanya model ini adalah bentuk yang sangat terbatas yaitu kurangnya kekuatan ekspresif .

     Objek 3D  pada open GL merupakan objek yang lebih hidup dibandingkan objek 2D. Namun permukaan objek 3D yang polos membuat 3D sangatlah kurang menarik. Untuk membuat objek yang lebih hidup pada OpenGL diperlukan suatu pembuatan tekstur yaitu salah satunya texture mapping. Mapping adalah kegiatan untuk melakukan pewarnaan atau memetakan permukaan geometri pada objek 3D. Sedangkan Maps adalah bentuk gambar atau warna yang digunakan untuk melapisi objek 3D pada saat dilakukan mapping. Sehingga  pemetaan texture merupakan pemberian sebuah gambar pada permukaan objek sehingga objek akan tampak realistis. Texture mapping memungkinkan untuk menaruh gambar pada geometric primitive tersebut dan sekaligus mengikuti transformasi yang diterapkan kepada objek. Contohnya apabila sebuah objek kubus tanpa gambar diberi texture bebatuan pada permukaannya, maka objek tersebut akan tampak memiliki tekstur kasar seperti batu. Texture pada permukaan objek dapat dilihat dari berbagai perspective yang berbeda. Contoh dari pembuatan texture:

     Namun terkadang  efek tekstur dicampur lebih dari satu texture. Proses pencampuran lebih dari satu texture disebut dengan istilah blending. Salah satu efek blending yang paling sederhana adalah dengan memblending texture dengan warna.  Fungsi yang digunakan pada proses blending adalah glEnable(GL_BLEND).

Sumber :
http://andarys.blogspot.com/2014/01/objek-3-dimensi-landasan-teori.html