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
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:
