Material Dan Tekstur

Objek 3D pada open GL merupakan objek yang lebih hidup dibandingkan objek 2D. Namun permukaan objek 3D yang polos membuat 3D cenderung kurang menarik dan kaku. Untuk membuat objek yang lebih hidup pada OpenGL diperlukan suatu texture mapping. Mapping ialah sebuah bentuk 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. Dengan kata lain 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. Beberapa contoh texture pada objek sebagai berikut:

Contoh 1. Tekstur Objek 3D

Filter pembesaran texture berpengaruh pada bagaimana OpenGL melakukan proses rasterisasi texture saat texture ditampilkan pada jumlah pixel yang lebih besar atau lebih kecil dari ukuran sebenarnya. Pada Nearest Filtered Texture, texture yang ditampilkan merupakan hasil pemilihan nilai pixel pada posisi terdekat. Sedangkan dengan Linear Interpolation Texture (LPT), texture yang ditampilkan merupakan hasil interpolasi linear antara pixel-pixel disekitarnya. Pada Mipmapped Texture(MPT), interpolasi linear dilakukan pada awal secara offline sehingga dihasilkan banyak texture dengan ukuran dari yang kecil hingga yang besar. LPT dan MPT akan menghasilkan kira-kira hasil yang sama dengan LPT akan sedikit lebih lambat dari MPT walaupun memori yang digunakan jauh lebih kecil.

Namun terkadang efek texture yang diinginkan dapat diperoleh dengan mencampur 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).

Implementasi texture pada objek grafika computer terdapat pada, animasi seperti toy story maupun game animasi.

Konsep Texture Mapping

Texture mapping merupakan teknik pemetaan sebuah tekstur pada pola gambar wireframe, dimana wireframe yang telah dibuat akan ditampilkan memiliki kulit luar seperti tekstur yang diinginkan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemberian tekstur, diantaranya:

v Menentukan tekstur

1. Membaca atau membangkitkan tekstur

2. Menandai tekstur

3. Mengenablekan tekstur

v Menandai koordinat tekstur pada vertek

v Menentukan parameter tekstur

Teknik-teknik Realisme dalam Kompuer Grafik

1. . Tekstur-Maps

Maps berwujud gambar tekstur 2D yang dituangkan ke permukaan geometri/objek untuk membuat penampilan objek tersebut tampak halus untuk detail permukaannya. Pada pengembangan grafik realisme tingkat tinggi diperlukan lebih banyak lapisan tekstur, agar hasil mapping mendekati kesempurnaan. Sebuah tekstur maps yang diterapkan (dipetakan) biasanya dipakai untuk permukaan bentuk objek polygon, proses ini mirip dengan menerapkan texture pada kertas berpola kotak putih yang polos.Kegiatan texture mapping untuk texture maps dapat didefinisikan sebagai sebuah metode untuk menambahkan detail tekstur permukaan (bitmap atau raster image), atau warna yang dihasilkan komputer grafis atau model 3D. Penerapannya pada grafis 3D dirintis oleh Dr Edwin Catmull pada proyek Ph.D tesisnya tahun 1974.

2. Environment-Maps

Environtment-Maps ialah maps yang memiliki pewarnaan dengan banyak gambar (tekstur) yang merekam refleksi global dan pencahayaan pada objek. Gambar-gambar ini difungsikan sebagai resampled selama proses rendering, dengan tujuan untuk mengekstrak, dan melihat informasi spesifik yang kemudian diterapkan sebagai tekstur objek pada permukaan geometri. Maps ini sering disebut reflection yang berarti tekstur pencahayaan dari benda-benda luar di sekitar objek, maps jenis ini sangat cocok untuk benda-benda yang memiliki tingkat refleksi yang sangat tinggi, seperti kaca, dan lain sebagainya.Environmet mapping pada maps ini memiliki definisi yaitu metode yang efisien untuk simulasi kompleks permukaan bercermin melalui suatu gambar tekstur. Tekstur yang digunakan bekerja untuk menyimpan gambar dari lingkungan sekitar objek yang diberikan. Ada beberapa cara untuk menyimpan tekstur lingkungan sekitar objek, salah satu metode yang paling umum adalah metode Spherical Environment Mapping, di mana dalam metode ini suatu tekstur yang berisi citra lingkungan sekitar akan direfleksikan sebagai bola cermin, dan kemudian dimasukkan sebagai tekstur objek yang diberi maps.

3. Bump-Maps

Bump maps adalah maps yang memfokuskan permukaan tekstur pada objek, dengan menggunakan maps ini, permukaan geometri/objek akan terlihat berbeda dan unik, tidak seperti objek-objek yang memiliki permukaan normal pada umumnya. Rumus pekerjaan dari maps ini akan menerapkan bidang untuk intensitas dalam maps yang menunjukkan tingkat rendah tingginya suatu permukaan objek, fungsi maps ini akan mengacaukan permukaan objek yang normal, sehingga menimbulkan kesan unik ketika hasilnya sudah di-render.Untuk kegiatannya, bump mapping adalah sebuah teknik grafis komputer di mana pada setiap pixel untuk permukaan normal objek, akan diberikan efek tidak halus dan diterapkan sebelum melakukan perhitungan iluminasi. Hasilnya, objek yang diberi maps akan lebih kaya, serta lebih rinci untuk representasi permukaan objek dan lebih mirip pada permukaan alam.

4. Normal-Maps

Maps ini serupa dengan bump-maps, perbedaannya adalah fungsionalitas yang ada pada normal maps, maps ini secara alami akan menghasilkan bentuk permukaan yang tidak halus tanpa menggunakan lebih banyak penambahan atau pengurangan poligon pada objek.Dalam dunia grafik komputer 3D, normal mapping pada maps ini bisa disebut " Dot3 bump mapping ", definisinya adalah sebuah teknik yang digunakan untuk ”berpura-pura” menambahkan efek tidak halus pada permukaan objek. Kenapa disebut ”berpura-pura” ? Hal ini disebabkan karena mapping ini bekerja dengan menambahkan rincian tidak halus pada permukaan objek tanpa menggunakan poligon. Normal mapping biasanya diakurasi sebagai sebuah gambar RGB yang berhubungan dengan koordinat X, Y, dan Z dari permukaan normal suatu objek. Penggunaan umum teknik ini adalah untuk lebih meningkatkan tampilan dan detail dari model poligon rendah dengan menghasilkan peta normal dari model poligon yang tinggi.

5. Shadow-Maps

Shadow maps yaitu maps yang menghasilkan suatu bayangan tekstur pada objek dengan menangkap siluet objek tersebut dari sumber cahaya yang terlihat. Maps ini sangat sering dipakai oleh pengembang grafik 3D, karena efek yang dihasilkan seolah-olah menunjukkan objek tersebut sangat realistis, dan disebabkan adanya bayangan dari sumber cahaya yang ada.Fungsi kerjanya yang berkonsep shadow mapping adalah proses di mana bayang-bayang ditambahkan ke grafik komputer 3D. Konsep ini diperkenalkan oleh Lance Williams pada tahun 1978, dalam sebuah makalah yang berjudul "Casting curved shadows on curved surfaces". Sejak saat itu, teknik ini telah digunakan baik dalam pra-render adegan, dipakai secara realtime, atau bahkan diterapkan ke banyak konsol dan PC high-end game.

Berikut ini adalah macam-macam tekstur:

· GL_TEXTURE_1D: semua gambar dalam tekstur ini 1-dimensi. Memiliki lebar, tapi tidak memiliki ketinggian atau kedalaman.

· GL_TEXTURE_2D: semua gambar dalam tekstur ini 2-dimensi. Memiliki lebar dan tinggi, namun tidak punya kedalaman.

· GL_TEXTURE_3D: semua gambar dalam tekstur ini 3-dimensi. Memiliki lebar, tinggi, dan kedalaman.

· GL_TEXTURE_RECTANGLE: Gambar dalam tekstur ini (hanya satu gambar pada mipmapping) 2-dimensi. Koordinat tekstur yang digunakan untuk tekstur ini tidak dinormalisasi.

· GL_TEXTURE_BUFFER: Gambar dalam tekstur ini (Hanya satu gambar ada mipmapping) 1-dimensi. Penyimpanan data berasal dari Buffer Object.

· GL_TEXTURE_CUBE_MAP: terdapat 6 set gambar 2D berbeda, dengan ukuran yang sama. Berbentuk seperti 6 sisi kubus.

· GL_TEXTURE_1D_ARRAY: Gambar dalam tekstur ini semua 1-dimensi. Namun, berisi beberapa set gambar 1-dimensi, semua dalam satu tekstur. Panjang array bagian dari ukuran tekstur itu.

· GL_TEXTURE_2D_ARRAY: Gambar dalam tekstur ini semua adalah 2-dimensi. Namun, mengandung beberapa set gambar 2 dimensi, semua dalam satu tekstur. Panjang array bagian dari ukuran tekstur itu.

· GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY: Gambar dalam tekstur ini merupakan pemetaan kubus. Berisi beberapa set peta kubus yang kesemuanya berada dalam sebuah tekstur. Panjang Array * 6 (jumlah sisi kubus) merupakan bagian dari ukuran tekstur.

· GL_TEXTURE_2D_MULTISAMPLE: Gambar dalam tekstur ini (hanya satu gambar ada mipmapping) adalah 2-dimensi. Setiap pixel dalam gambar ini berisi beberapa sampel bukan hanya satu nilai.