Pengertian Rendering : 2 Jenis Rendering
Rendering adalah teknik luar biasa yang banyak digunakan dalam arsitektur: mari kita lihat lebih dekat gaya rendering 3D dan teknik visualisasi
Rendering interaktif adalah aspek penting dari
desain dan arsitektur bangunan. Berkat fitur interaktifnya, rendering adalah
salah satu alat komunikasi desain paling efektif yang meningkatkan pengalaman
pelanggan melalui presentasi visual yang menarik dan memungkinkan manajemen dan
analisis kerja yang efisien.
Apa itu rendering?
Istilah rendering adalah proses otomatis
menghasilkan gambar digital dari model tiga dimensi, melalui perangkat lunak
khusus. Gambar-gambar ini mensimulasikan proyek atau lingkungan fotorealistik
model 3D, material, lampu, dan objek.
Khususnya, rendering adalah gambar yang
dihasilkan komputer yang mengikuti pemodelan tiga dimensi berdasarkan data
proyek. Model geometris yang dibuat dilapisi dengan gambar (tekstur) dan warna,
yang identik dengan bahan asli, dan dapat disinari dengan sumber cahaya yang
mereproduksi alami atau buatan.
Jika parameter rendering diatur secara akurat
agar sesuai dengan yang ada di alam, maka kualitas tekstur dan perspektif yang
berbeda dari hasil akhir dapat dianggap fotorealistik.
2 Jenis Rendering
Ada 2 jenis utama rendering. Perbedaan antara
keduanya terletak pada kecepatan komputasi dan finalisasi berlangsung.
Render Real Time
Render Real Time terutama digunakan dalam game dan grafik
interaktif, di mana gambar dihitung dari informasi 3D dengan sangat cepat.
Hasilnya, perangkat keras grafis khusus telah meningkatkan kinerja rendering real time yang memastikan
pemrosesan gambar yang cepat.
Render offline
Render offline adalah teknik yang terutama
digunakan dalam situasi di mana kebutuhan akan kecepatan pemrosesan lebih
rendah . Efek visual bekerja di mana fotorealisme harus berada pada standar
setinggi mungkin. Tidak ada ketidakpastian, tidak seperti waktu nyata.
Rendering: Teknik visualisasi
Z-Buffer
Z-Buffer adalah salah satu algoritma paling
sederhana untuk menentukan permukaan yang terlihat dan menggunakan dua struktur
data seperti buffer-z (area memori yang menjaga koordinat z paling dekat dengan
pengamat untuk setiap piksel) dan buffer-bingkai (yang berisi warna informasi
yang terkait dengan piksel yang terdapat dalam z-buffer). Untuk setiap piksel,
nilai z terbesar disimpan (dengan asumsi bahwa sumbu z bergerak dari layar
menuju mata pengamat) dan pada setiap langkah, nilai yang terkandung dalam
buffer-z diperbarui hanya jika titik yang dimaksud memiliki koordinat z lebih
besar dari yang saat ini ada di buffer-z. Teknik ini diterapkan pada poligon
pada suatu waktu. Saat memindai poligon, informasi yang berkaitan dengan
poligon lain tidak tersedia.
Scan line
Scan line adalah salah satu metode tertua dan memadukan algoritma untuk
menentukan permukaan yang terlihat dengan penentuan bayangan yang dilaporkan.
Algoritme presisi gambar yang bekerja pada garis pemindaian menentukan rentang
(interval) piksel yang terlihat untuk setiap garis pemindaian. Ini berbeda dari
z-buffer karena bekerja dengan satu baris pemindaian pada satu waktu.
Ray casting
Ray casting adalah mekanisme presisi gambar
yang memungkinkan pendeteksian permukaan yang terlihat . Seluruh proses mengacu
pada pusat proyeksi dan layar dalam posisi sewenang-wenang yang dirancang
sebagai kisi biasa. Elemen sesuai dengan ukuran piksel dari resolusi yang
diinginkan. Sinar cahaya imajiner dilacak, dari pusat pengamatan menuju objek
yang ada di tempat kejadian, satu untuk setiap sel jendela itu sendiri.
Ide dasar dari ray casting terdiri dari
memulai sinar dari mata, satu per piksel, dan menemukan objek terdekat yang
menghalangi jalan (bayangkan gambar sebagai kisi, di mana setiap kotak sesuai
dengan piksel). Keuntungan penting yang ditawarkan oleh ray casting dibandingkan
dengan algoritma scanline yang lebih tua adalah kemampuannya untuk dengan mudah
mengelola permukaan padat atau non-datar , seperti kerucut dan bola. Jika
permukaan matematis dapat terkena sinar, pancaran sinar dapat menggambarnya.
Objek yang rumit dapat dibuat menggunakan teknik pemodelan yang solid untuk
kemudian dapat dengan mudah dirender.
Ray tracing
Ray tracing adalah teknik rendering yang dapat
menghasilkan efek pencahayaan yang sangat realistis. Pelacakan sinar
menghasilkan bayangan dan pantulan seperti aslinya, bersama dengan translusensi
dan hamburan yang jauh lebih baik, dengan mempertimbangkan fenomena cahaya
seperti pemantulan dan pembiasan.
Pada dasarnya, ini adalah algoritma yang dapat
melacak jalur cahaya, dan kemudian mensimulasikan cara cahaya berinteraksi
dengan objek virtual dan akhirnya mengenai dunia yang dihasilkan komputer.
Sinar cahaya dapat mencapai pengamat baik secara langsung maupun melalui
interaksi dengan permukaan lain. Ini adalah ide di balik metode ray-tracing: sinar
geometris dilacak dari mata pengamat untuk mengambil sampel cahaya (pancaran)
yang berjalan menuju pengamat dari arah sinar.
Popularitas yang diperoleh dengan ray tracing
meletakkan dasar dalam simulasi realistis cahaya dibandingkan dengan model
rendering lainnya (seperti rendering scanline atau ray casting). Efek seperti
refleksi dan bayangan, sulit untuk disimulasikan dengan metode lain, adalah
hasil alami dari algoritma. Implementasi yang relatif sederhana menghasilkan
hasil yang mengesankan, ray tracing sering mewakili titik akses ke studi
pemrograman grafis.
Radiositas
Metode presisi gambar lain yang membawa
peningkatan lebih lanjut pada kualitas fotorealistik gambar karena
memperhitungkan fenomena fisik antar-refleksi antar objek. Radiositas mensimulasikan
propagasi cahaya yang menyebar mulai dari sumber cahaya.
Faktanya, di dunia nyata, ketika suatu
permukaan memiliki komponen cahaya reflektif, itu tidak hanya muncul dalam
gambar kita, tetapi juga menerangi permukaan tetangga. Cahaya yang dipancarkan
kembali membawa informasi tentang objek yang mengangkatnya,khususnya warna.
Dengan demikian, bayangannya “kurang hitam” dan warna objek yang hampir terang
terlihat, sebuah fenomena yang sering disebut sebagai “kebocoran warna”.
Algoritme radiositas, sebagai langkah pertama, mengidentifikasi dan menguraikan
permukaan menjadi komponen yang lebih kecil dan kemudian mendistribusikan
energi cahaya langsung; sebagai fase kedua menghitung energi yang tersebar,
ditransmisikan dan dipantulkan pada hipotesis bahwa permukaan memantulkan
cahaya dengan cara yang sama. Selain itu, ia menghitung permukaan yang
memantulkan lebih banyak energi dan mendistribusikannya kembali.