Definisi Bayangan (Shading)
Shading adalah proses untuk menggambarkan tingkat kegelapan di atas kertas dengan menggunakan media yang lebih padat atau dengan warna yang lebih gelap untuk area yang lebih gelap, dan kurang padat atau dengan warna yang lebih ringan untuk area yang lebih terang.
Ada berbagai teknik shading, salah satu contohnya adalah cross hatching, di mana garis tegak lurus dari berbagai gambar yang berdekatan dalam pola grid untuk mewakili suatu daerah. Semakin berdekatan suatu garis, maka semakin gelap area yang muncul. Demikian juga, semakin jauh suatu garis, maka semakin terang daerah tersebut muncul.
Macam-macam bayangan :
Dari segi pandangan struktur
Suatu bayangan terjadi ketika suatu obyek yang secara parsial atau secara total mengarahkan cahaya dari suatu sumber kekuatan penerangan. Dari segi pandangan struktur, bayangan dapat dibagi menjadi dua kelas: cast shadow dan self shadow.
Cast shadow diproyeksikan oleh obyek di dalam arah sumber cahaya, self shadow adalah bagian dari obyek yang mana tidak diterangi oleh cahaya langsung. Cast shadow terdiri dari suatu bagian pusat tanpa cahaya dari sumber cahaya dinamakan umbra, dan suatu transisi lembut dari gelap ke terang, dinamakan penumbra, jika beberapa sumber cahaya mencapai latar belakang.
Dari segi pandangan penglihatan
Dari segi pandangan jarak penglihatan, bayangan dapat dibagi menjadi dua kelas: bayangan lembut (softshadow) dan bayangan keras/jelas (hardshadow). Bayangan keras nampak ketika sumber cahaya adalah sumber titik tunggal: suatu titik permukaan yaitu yang manapun dengan sepenuhnya diterangi atau dibayangi, atau dengan kata lain, sumber cahaya adalah dengan sepenuhnya kelihatan dari titik permukaan.
Angle terhadap cahaya sumber
Shading mengubah warna wajah dalam model 3D didasarkan pada sudut permukaan ke matahari atau sumber cahaya lainnya.
- Gambar pertama di bawah ini memiliki wajah kotak yang diberikan, tapi semua dalam warna yang sama. garis Edge telah diberikan di sini juga yang membuat gambar lebih mudah untuk dilihat.
- Gambar kedua adalah model yang sama diberikan tanpa garis tepi. Sulit untuk mengatakan di mana satu wajah dari kotak berakhir dan berikutnya dimulai.
- Gambar ketiga naungan diaktifkan, yang membuat gambar lebih realistis
 |
| Gambar 1 |
 |
| Gambar 2 |
 | |||||
| Gambar 3 |
Sumber Cahaya
Ada banyak jenis lampu:
a. Ambient, lampu semua objek dalam sebuah adegan yang sama, cerah tanpa menambahkan shading.
b. Directional, menerangi semua benda yang sama dari yang diberikan arah, seperti cahaya luas ukuran yang tak terbatas dan jarak yang tak terbatas dari tempat kejadian, ada naungan, tetapi tidak dapat berupa jarak falloff.
c. Point, berasal dari satu titik, dan menyebar ke luar ke segala arah.
d. Spotlight, berasal dari satu titik, dan menyebar kearah luar.
e. Luas, berasal dari satu pesawat dan menerangi semua objek dalam arah tertentu mulai dari pesawat itu.
f. Volume sebuah pencahayaan objek ruang tertutup dalam ruang.
Jarak falloff
Secara teoritis, dua permukaan yang paralel , yang menerangi jumlah yang sama dari sumber cahaya jauh, seperti matahari. Meskipun satu permukaan yang lebih jauh, mata Anda melihat lebih dari itu di ruang yang sama, sehingga iluminasi muncul sama.
Gambar 1 yang warna di bagian depan wajah kedua kotak persis sama. Tampaknya ada sedikit perbedaan di mana dua wajah bertemu, tapi ini adalah ilusi optik karena tepi vertikal di bawah ini di mana dua wajah bertemu.
Gambar 2 bahwa permukaan pada kotak yang terang pada kotak depan dan gelap pada kotak kembali. Juga lantai berjalan dari terang ke gelap karena mendapat lebih jauh.
Ini efek falloff jarak menghasilkan gambar yang tampak lebih realistis tanpa harus menambahkan lampu tambahan untuk mencapai efek yang sama.
Jarak falloff dapat dihitung dalam beberapa cara:
a. Tak satupun
b. Linear - Untuk setiap x satuan titik yang diberikan adalah dari sumber cahaya, jumlah cahaya yang diterima adalah x unit kurang terang.
c. Kuadrat - Ini adalah kira-kira berapa cahaya bekerja dalam kehidupan nyata. Satu hal yang dua kali lebih jauh dari sumber cahaya yang lain akan menerima empat kali lebih ringan.
d. Faktor n - Satu hal yang adalah x unit dari sumber cahaya akan menerima 1 / x n sebagai banyak cahaya.
Datar vs Shading Halus
Flat shading adalah teknik pencahayaan yang digunakan dalam komputer grafis 3D. Ini nuansa setiap poligon dari sebuah objek berdasarkan sudut antara poligon's permukaan normal dan arah sumber cahaya, warna masing-masing dan intensitas sumber cahaya.
Kerugian dari shading datar adalah memberikan model poligon rendah dilihat dari sisi. Kadang-kadang ini dapat menguntungkan meskipun, misalnya di pemodelan objek berbentuk kotak, shading datar hanya tidak tepat ketika objek harus muncul dengan kurva. Seniman kadang-kadang menggunakan flat shading untuk melihat poligon model yang mereka ciptakan. Pencahayaan yang lebih realistis dan teknik shading termasuk Gouraud shading dan Phong shading.
* Lambert :
Reflektansi Lambertian ini dinamai Johann Heinrich Lambert. Dalam grafis komputer, refleksi Lambertian sering digunakan sebagai model untuk refleksi difus. Teknik ini menyebabkan semua poligon tertutup (seperti sebuah segitiga dalam mesh 3D) untuk memantulkan cahaya sama ke semua arah bila diberikan. Akibatnya, titik diputar di sekitar perusahaan vektor normal tidak akan mengubah cara memantulkan cahaya. Namun, titik akan mengubah cara itu memantulkan cahaya jika dimiringkan jauh dari vektor awal normal.
Refleksi Lambertian biasanya disertai dengan refleksi specular, dimana pencahayaan permukaan paling tinggi jika pengamat terletak di arah refleksi yang sempurna, dan jatuh tajam. Hal ini disimulasikan dalam komputer grafis dengan berbagai model refleksi specular seperti Phong, Cook-Torrance, dll.
Spectralon adalah bahan yang dirancang untuk menunjukkan suatu Lambertian reflektansi hampir sempurna, sementara Scotchlite merupakan bahan yang dirancang dengan maksud berlawanan hanya memantulkan cahaya pada satu garis pandang.
* Gouraud :
shading Gouraud, yaitu setelah Henri Gouraud, adalah metode yang digunakan dalam grafis komputer untuk mensimulasikan efek cahaya yang berbeda dan warna di permukaan benda. Dalam prakteknya, Gouraud shading digunakan untuk mencapai pencahayaan halus pada rendah-poligon permukaan tanpa persyaratan komputasi berat menghitung pencahayaan untuk setiap pixel.
* Phong :
Phong shading mengacu pada seperangkat teknik komputer grafis 3D. Phong shading termasuk model bagi refleksi cahaya dari permukaan dan metode kompatibel memperkirakan warna pixel dengan interpolasi normal permukaan di seluruh rasterized poligon.
Model Refleksi Phong
Refleksi phong adalah model empiris pencahayaan lokal. Ini menggambarkan cara permukaan memantulkan cahaya sebagai kombinasi dari refleksi difus permukaan kasar dengan refleksi specular permukaan mengkilap. Hal ini didasarkan pada Tuong Phong Bui 's pengamatan informal yang memiliki permukaan mengkilap kecil intens specular highlight, sementara permukaan kusam menyoroti yang jatuh, lebih secara bertahap. Model refleksi juga termasuk istilah ambient ke account untuk jumlah cahaya kecil yang tersebar di seluruh adegan.
Ilustrasi visual persamaan Phong: di sini lampu putih, warna ambien dan menyebar keduanya biru, dan warna specular putih, mencerminkan sebagian kecil dari cahaya memukul permukaan, tetapi hanya dalam menyoroti sangat sempit. Intensitas komponen menyebar bervariasi dengan arah permukaan, dan komponen ambien adalah seragam (independen arah).
Refleksi model Inverse Phong
Phong shading model refleksi adalah perkiraan naungan objek dalam kehidupan nyata. Ini berarti bahwa persamaan Phong dapat berhubungan dengan shading terlihat di foto dengan normals permukaan benda terlihat.
Model refleksi Phong mengandung banyak parameter, seperti refleksi difus parameter permukaan ( albedo ) yang mungkin berbeda dalam objek. Jadi normals dari obyek dalam foto hanya dapat ditentukan, dengan memperkenalkan informasi aditif seperti jumlah lampu, arah cahaya dan parameter refleksi.
Interpolasi Phong
Phong shading contoh interpolasi
Phong shading meningkatkan atas shading Gouraud dan memberikan pendekatan yang lebih baik dari naungan dari permukaan halus. Phong shading mengasumsikan permukaan yang mulus bervariasi vektor normal. Metode interpolasi Phong bekerja lebih baik daripada naungan Gouraud bila diterapkan pada model refleksi yang telah kecil specular menyoroti seperti model refleksi Phong.
Masalah yang paling serius dengan shading Gouraud terjadi ketika specular menyoroti ditemukan di tengah-tengah poligon besar. Karena specular ikhtisar absen dari titik poligon dan naungan Gouraud interpolates berdasarkan warna titik, pusat perhatian specular akan hilang dari interior poligon tersebut. Masalah ini ditetapkan oleh Phong shading.
Permukaan normal adalah interpolasi dan normal pada setiap pixel dan kemudian digunakan dalam model refleksi Phong untuk mendapatkan warna pixel akhir. Phong shading komputasi lebih mahal daripada Gouraud shading sejak model refleksi harus dihitung pada setiap pixel bukan di setiap vertex.
The-Phong shading Blinn model (juga disebut Blinn-Phong refleksi atau refleksi model model Phong dimodifikasi) merupakan modifikasi dari model refleksi Phong yang dikembangkan oleh Jim Blinn .
Blinn-Phong adalah shading model default yang digunakan dalam OpenGL dan Direct3D's-fungsi pipa tetap (sebelum Direct3D 10 dan OpenGL 3.1), dan dilakukan pada setiap vertex lewat bawah pipa grafis; pixel nilai antara simpul yang diinterpolasi oleh Gouraud naungan secara default, bukan lebih mahal Phong shading .
The-Nayar reflektansi Oren model, yang dikembangkan oleh Michael Oren dan Shree K. Nayar, adalah pantulan model untuk refleksi berdifusi dari permukaan yang kasar. Telah terbukti secara akurat memprediksi penampilan berbagai permukaan alam, seperti beton, pasir plester, dll.
Sebuah acara specular adalah titik terang dari cahaya yang muncul pada objek mengkilap ketika menyala (misalnya, lihat gambar di kanan). Specular menyoroti penting dalam komputer grafis 3D, karena mereka memberikan isyarat visual yang kuat untuk bentuk objek dan lokasinya sehubungan dengan sumber cahaya dalam adegan.
Sebuah acara specular adalah titik terang dari cahaya yang muncul pada objek mengkilap ketika menyala (misalnya, lihat gambar di kanan).Specular menyoroti penting dalam komputer grafis 3D , karena mereka memberikan isyarat visual yang kuat untuk bentuk objek dan lokasinya sehubungan dengan sumber cahaya dalam adegan.
fungsi dari:
a. Drop Shadow : membuat bayangan pada image atau teks yang sedang aktif
b. Inner Shadow : membuat bayangan pada bagian dalam image atau teks
c. Outer Glow : memberikan cahaya pada image atau teks bagian luar
d. Inner Glow : memberikan cahaya pada image atau teks bagian dalam
e. Bevel and Emboss : memberikan efek kotak pada image atau teks
f. Satin : memberikan efek satin pada image atau teks
g. Color Overlay : memberikan warna image atau teks secara menyeluruh
h. Gradient Shadow : memberikan efek cahaya pada sebagian sisi image
i. Pattern Overlay : memberikan efek patern atau corak pada image atau teks
j. Stroke : memberikan efek struktur cahaya pada image atau teks.
Referensi :
http://www.dueysdrawings.com/shading_tutorial.html
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-9285-Paper.pdf
http://z4lf4.wordpress.com/2009/11/08/tugas/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar