1 / 46

PENCAHAYAAN

Putu Indah Ciptayani S.Kom. PENCAHAYAAN. Warna. Warna merupakan persepsi kita terhadap pantulan cahaya dari benda-benda di depan mata Bagian mata yang berhubungan dengan persepsi adalah retina. Karakteristik Cahaya. Cahaya dapat dilihat sebagai gelombang energi

mohawk
Download Presentation

PENCAHAYAAN

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Putu Indah CiptayaniS.Kom PENCAHAYAAN

  2. Warna • Warnamerupakanpersepsikitaterhadappantulancahayadaribenda-bendadidepanmata • Bagianmata yang berhubungandenganpersepsiadalah retina

  3. KarakteristikCahaya • Cahayadapatdilihatsebagaigelombangenergi • Cahayadapatdibagimenjadi 2 yaitu • Cahayaterlihat (visible light) : 390-720 nm • Cahayatakterlihat (invisible light) : <390 atau >720 • Karakteristikcahayayaitu : warna, intensitasdankemurnian(saturation/purity)

  4. KarakteristikCahaya-Cont • Frekuensidanpanjanggelombangdaricahayakromatik (cahayadengansatuwarna) dapatdirumuskansebagai • Frekeunsitidaktergantungpadamateriobjek, tetapipanjanggelombangtergantungpadamateri • Ketikacahayadiberikanpadaobjek, makasebagianakandiserapdansebagianlagiakandipantulkan

  5. KarakteristikCahaya-Cont • Misalnyaapabilasebuahbendadisorotwarnaputihdanbendatersebutmemantulkansebagianbesarenergidenganfrekuensi (600-700nm) makakitaakanmelihatwarnamerah, tetapijikabendamemantulkanenergi 400nm, makakitaakanmelihatwarnabiru • Apabilabenda yang memantulkanenergipadarentang 600-700nm (biasanyadisebutwarnamerah) disinaridenganwarnabiru (400nm), makakitaakanmelihatwarnahitam

  6. KarakteristikCahaya-Cont • Rentangpanjanggelombang yang dominandipantulkandisebutdengan hue atauwarna

  7. KarakteristikCahaya-Cont • Intensitascahayadidefinisikansebagaibanyaknyaenergi radian yang dipancarkanpadasuatuwaktu, satusuduttertentudanpadasatu area tertentu. • Secaraawamdisebutkecerahan(brightness) • Energi radian berhubungandengan luminance darisumbercahaya

  8. KarakteristikCahaya-Cont • Kemurnianmerupakanrepresentasidari luminance dalamdominan frequency • Warnaputihmerupakanwarna yang dihasilkandarisemuafrekuensidarispektrumcahayadengankekuatan yang samaatautidakadakekuatangelombang yang dominan • Warnahitammerupakansituasidimanatidakadaenergi yang dipantulkan • So, hitamdanputihbukanlahwarna

  9. KarakteristikCahaya-Cont • Apabilaenergi yang dihasilkandaripanjanggelombangdominanadalah Eddansumbanganenergidarigelombang lain adalahEw, makawarnaputihmerupakanwarnadimana Ed=0 danEwsamauntuksemuapanjanggelombang. Sedangkanuntukwarnahitam Ed=Ew=0

  10. KarakteristikCahaya-Cont energi energi ed ew ew frekuensi frekuensi merah biru merah biru Warnadenganpanjanggelombangdominanmendekatimerah Warnaputih

  11. KarakteristikCahaya-Cont • Kecerahanmerupakan area dibawahEw • Purity merupakanselisihdari Ed-Ew • Makin besarselisih Ed denganEw, makawarnasemakinterlihatmurni • JikaEw=0 dan Ed<>0, makaakandiperolehwarnamurni

  12. RepresentasiWarna-RGB • Representasiwarnainididasarkanpadakenyataanbahwamatamanusiapekaterhadappanjanggelombang 630nm(merah), 530nm(hijau), dan 450nm(biru) • Denganmencampurwarnatersebut, akandiperolehberbagaiwarnaaditif • Warnaakhir yang dihasilkandapatdirumuskansebagai • W= RR+GG+BB

  13. RepresentasiWarna-RGB • RR,GG,BBbernilai 0 dan 1, dimana 0 berartitidakadakomponentersebutdan 1 menyatakanpenggunaanpenuh.

  14. RepresentasiWarna-CMY • Model inimenghasilkanwarnadenganmembuangwarnatertentuataudisebutdenganwarnasubstraktif • Warnasubstraktifterjadiketikacahayaputihdilewatkankebahantertentumakasebagianpanjanggelombangdiserapolehbahan • Contoh : warna yang kitalihatpadakertas yang diberiwarnatintawarnabiruterjadikarenabahantintamenyerappanjanggelombangbirudanmemantulkanpanjanggelombang lain

  15. RepresentasiWarna-CMY • Warnasubstraktifmenggunakan 3 warna primer : Cyan, Magenta, dan Yellow • Warnaakhirdiperolehdenganmembuangwarna primer tersebutsejumlahtertentu • (r,g,b)=(1,1,1)-(c,m,y)CMY • Warnabiruakandiperoleh 1 apabila c=1,m=1 dan y=0 ataudenganmencampurkanwarna cyan dan magenta

  16. RepresentasiWarna-HSV • Model inimerepresentasikanwarnakedalamtigakomponenyaitu Hue, Saturation dan Value • Hue menyatakanwarnadominandandinyatakandengansudut • Saturation menyatakanbanyaknyacampuranwarnadominandenganwarnaputih(purity) • Value menyatakanintensitaswarnadengannilai 0 sampai 1, value 0 menyatakanhitam, 1 menyatakanputih

  17. Model Pencahayaan • Tujuanpencahayaandalamgrafikakomputeradalahuntukmenghasilkantampilansenyatamungkin • Model pencahayaansecaramatematikaharusmemenuhi: • Dapatmenghasilkanefekcahaya yang sesungguhnya • Dapatdihitungdengancepat

  18. Pencahayaan Global • Model inimerupakan model matematika yang memperhitungkanpengaruhinteraksicahayaterhadapberbagaiobjek, sepertipantulan, serapan, penyebarandanbayangansebagaiakibatcahaya yang dihalangiolehobjektertentu • Dikategorikandalam 2 kelompokyaitu : ray-tracing danradiocity

  19. Ray-tracing memodelkancahaya yang menyebarkeberbagaiarahdankemudianmenghitungkuatcahayapadasaatcahayatersebutmengenaimata • Kuatnyacahaya yang diterimaolehmataditentukanolehpermukaanbendatersebut

  20. PadaRadiocity, sembarangpermukaanbenda yang tidakberwarnahitamdiasumsikanmenjadisumbercahaya • Cahaya yang dikeluarkanolehbendatersebutdipengaruhiolehcahaya yang berasaldarisumbercahayadanpantulandaribenda lain, dengandemikiansetiapbendadipengaruhiolehbenda lain • Timbulmasalah, bagaimanamenentukanwarnabenda yang dipengaruhiolehwarnabenda lain yang jugaditentukanolehbenda lain dankapanperhitungantersebutdihentikan

  21. Model inimembutuhkanwaktu yang lama dandaya yang besar • Menurut Tony DeRosedan Pixar, untukmenghasilkansatu frame dari film finding Nemodibutuhkan 4jam, sedangkan film The Incrediblesdibutuhkanwaktu 10jam, padahal 1 detik film padaumumnyadibutuhkan 24-30 frame

  22. Model PencahayaanLokal • Model inimembutuhkan : • Sifatmateripenyusunbenda • Sumbercahaya • Geometripermukaanbenda • Posisibenda

  23. SifatMateriPenyusun Benda • Secaraumum, cahaya yang menimpasebuahpermukaanakandipantulkanolehpermukaansepertigambardibawah y n s mata v p x z

  24. Vektor s menunjukkanarah yang ditempuholehcahayadarisumbercahaymenujukepermukaan p • Vektor v menunjukkanarahpantulancahayadaripermukaan p menujukemata • Vektor n merupakanvektor normal daripermukaan p • Bergantungpadamateripenyusunpermukaanbenda, makaadatigakemungkinanapantulancahayayaitu diffuse, speculardan translucent

  25. Pantulan Diffuse • Diffuse merupakansifatpermukaandimanacahaya yang datangdipantulkankesegalaarah, bendabenda yang bersifat diffuse misalnyakayu, batu, karpet • Karenacahayadipantulkankesegalaarah, makapermukaanbendaterlihatkasar

  26. Misalnyaadasejumlahcahayamenimpapermukaan P. Sebagiandaricahayatersebutdisebarkankesemuaarahdansebagianmenujukematadengankuatcahaya Id • Mengingatbahwacahayadisebarkankesemuaarah, makaorientasipermukaan P terhadapmatatidakterlalupenting, sehingga Id tidaktergantungpadasudutantaravektor v dengan n tetapipadavektor n dan s

  27. Banyaknyacahayamenyinaripermukaan P tergantungpadaorientasirelatifpermukaan P padasumbercahaya, daniniberartikuatcahaya Id akansebandingdenganluaspermukaan yang disinari s Θ Θ=90 s n n p n s p p

  28. PadaGambarpertama, vektor n searahdenganvektor s sehinggasudutantara n dan s=0 • PadaGambar 2, vektor n dan s mempunyaisudutsebesarΘ, sehinggaluaspermukaan yang disinariakanberkurangsebesarcos(Θ), sehinggakecerahanjugaakanberkurangsebesarcos(Θ).

  29. HubungankecerahandenganorientasipermukaandikenaldenganHukum Lambert • ApabilaΘ=0, makakecerahantidaktergantungpadaorientasipermukaan. TetapiΘsemakinmenuju 90 makakecerahansemakinmenuju 0

  30. Cos(Θ) dapatdiperolehmelalui dot product vektor s danvektor n yang sudahdinormalisasi . Dengandemikiankuatcahaya yang dihasilkanyaitu • Id = Is rd(us.un) • Is merupakankuatcahayadisumbercahayadan rd merupakankoefisienpantulan diffuse darimateripermukaandanditentukanolehberbagaifaktorsepertipanjanggelombangdaricahaya, danberbagaikarakteristikfisikamateri

  31. PantulanSpecular • Meskipuncahayadipantulkankeberbagaiarah, tetapiadabeberapabenda yang memntulkancahayalebihbanyakpadaarahtertentu, misalnyacermin, plastik • Kuatcahayapadaarahtertentudibandingkandenganarah lain, membuatkitamemperolehkesanbercahaya (highlight)

  32. Untukpermukaanberupacermin, makaseluruhcahayaakandipantulkankesatuarah yang samayaituarah r, tetapipermukaan yang tidakterlalubersifatcerminmakapantulancahayaakanmemudardengancepatseiringbertambahnyasudutantara r dan v

  33. n n r r v s s

  34. Kuatcahayamerupakankelipatan f danfungsikosinusΘ, ataucos(Θ)f ,dengan f merupakankoefisien yang ditentukandengancoba-coba. • Permukaanakanbersifatsebagaicerminjika f=∞ karenacahayamakinmendekativektor r • Denganmengingatbahwacos(Θ) dapatdiperolehdari dot product vektor v dan r, makakuatcahaya yang dihasilkanadalah • Isp=Isrs(ur.uv)f

  35. Vektor r diperolehdenganpendekatan halfway yaituvektor yang terletakditengahantaravektor s dan r n h r Θ s v Θ

  36. Vektor halfway dapatdihitungsebagai • Sehinggacos(Θ) dapatdihitungsebagai dot product darivektor n dan h, sehingga • Isp = Isrs(un.uh)f

  37. PntulanTransculent • Cahayaakanditeruskansekaligusdipantulkan • Sifatinidiperolehmelaluipencahayaan global

  38. Model SumberCahaya • CahayaLingkungan (Ambient Light) • CahayaTitik(Point Light)

  39. CahayaLingkungan • Cahayainiberasalahdarisemuabenda yang memantulkancahayawalaupunhanyasedikit • Cahayalingkungantidakmemilikiarahdanlokasi • Pengaruhcahayalingkungandirumuskandengan • Iab = Iara

  40. CahayaTitik • Sumbercahayainimempunyailokasidanarah • Jarakantarasumbercahayaterhadapabendaakanberpengaruhterhadapkuatcahya yang diterimaolehbenda • Model inidapatdibedakanmenjadi 2 macamyaitu : directional, bidirectional

  41. Directional • Energidarisumbercahayatersebutmenyebarkesemuaarahdengankekuatan yang sama. • Karenaenergidarisumbercahayatersebutsangatkuatdandandapatmenempuhjarak yang sangatjauhmakadianggapjaraktidakmempengaruhikuatcahaya • Contoh : Matahari

  42. Positional • Mode inimemilikisifatdimanaenergidarisumbercahayatersebutakanmelemahsebandingdenganjarakdansudutterhadapsumbercahaya • Melemahnyakuatcahayakarenapengaruhjarakdisebutsebagai attenuation • Apabilacahaya yang keluardarisumbercahaya positional dibatasisudutpenyebarannya, makakita akan memperoleh efek lampu sorot

  43. MisalkanΘmerupakansudutkerucutpenyebarancahaya, makakuatcahayaakanmaksimumdititiktengahkerucutdanberangsurmelemahmenujukenolpadasudutΘ • SudutΘdisebutsebagai cut off angle Θ

  44. Perintah OpenGL berkaitan dg Pencahyaan • GL_AMBIENT : mengaturwarnacahaya ambient, vektorberisinilai R,G,B • GL_DIFFUSE : mengaturwarnacahayadiffuse, vektorberisinilai R,G,B • GL_SPECULAR : mengaturwarnacahayaspecular, vektorberisinilai R,G,B • GL_POSITION : mengaturlokasisumbercahaya, vektorberisi 4 nilai(x,y,z,w) dengan w=0 menyatakansumbercahaya directional dan w=1 positional

  45. GL_SPOT_DIRECTION : mengaturtitik yang menjaditujuanlampusorot, digunakanjikanilai cut off lebihdari 900

More Related