ALGORITMA GARIS

Algoritma Garis

Algoritma garis adalah algoritma untuk menentukan lokasi pixel yang paling dekat dengan garis sebenarnya (actual line)

Ada 3 algoritma utama untuk menggambar garis :

1.Line Equation

2.DDA Algorithm

3.Bresenham’s Algorthm

1.ALGORITMA LINE EQUATION (PERSAMAAN GARIS LURUS)

 Persamaan garis lurus merupakan persamaan linier yang mengandung satu atau dua variable.

 Sebuah garis lurus dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :

y=mx + b

dimana :

m  = Gradient

b = Perpotongan garis dengan sumbu y.

Apabila dua pasang titik akhir dari sebuah garis dinyatakan sebagai (x1,y1) and (x2,y2) , maka nilai dari gradient m dan lokasi b dapat dihitung dengan :

Persamaan garis dapat digunakan disemua kwadran

Tipe Garis

Dapatkah anda mencari perbedaan yang esensial antara garis A dan B  (misal : gradient,pertambahan x dan y ) ?

Garis A : (3;1)-(8;4)

m = (y2 – y1)/(x2-x1) = (4-1)/(8-3)=3/5=0,6

0 < m < 1

x1+1 = xi + 1 ; y1 + 1 = y1 + d1

Garis B : (1;2)-(2;7)

m = (7-2) / (2-1) = 5/1 = 5

m > 1

xi + 1 = xi + d2 ; yi + 1 = yi + 1

2.ALGORITMA DDA

A. PENGERTIAN ALGORITMA DDA

Algoritma DDA adalah algoritma pembentukan garis berdasarkan perhitungan dx maupun dy, menggunakan rumus dy=m.dx. Semua koordinat titik yang membentuk garis diperoleh dari perhitungan kemudian dikonversikan menjadi nilai integer.

DDA ( Digital Differential Analyzer) adalah garis yang membentang antara 2 titik, P1 dan P2. Dimana ke-2 titik ini membentuk sudut yang besarnya sangat bervariasi. Bekerja atas dasar penambahan nilai x dan nilai y. Dimana pada garis lurus, turunan pertama dari x dan y adalah kostanta.

B. LANGKAH LANGKAH PEMBENTUKAN GARIS ALGORITMA DDA

1.       Tentukan dua titik yang akan dihubungkan dalam pembentukan garis.

2.       Tentukan salah satu sebagai titik awal (x1, y1) dan titik akhir (x2, y2).

3.       Hitung dx = x2 – x1 dan dy = y2 – y1

4.       Tentukan step, yaitu jarak maksimum jumlah penambahan nilai x atau nilai y, dengan ketentuan:

                a.  bila |dx| > |dy| maka step = |dx|

                b.  bila tidak, maka step = |dy|

5.       Hitung penambahan koordinat pixel dengan persamaan:

 x_inc = dx / step

y_inc = dy / step

6.       Koordinat selanjutnya (x+x_inc, y+y_inc)

7.       Plot pixel pada layar, nilai koordinat hasil perhitungan dibulatkan

8.       Ulangi step nomor 6 dan 7 untuk menentukan posisi pixel berikutnya sampai x = x1 atau y = y1.

C. KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN ALGORITMA DDA

Keuntungan  dari  algoritma  Digital  Differential  Analyzer  (DDA) adalah tidak perlu menghitung koordinat berdasarkan persamaan yang lengkap (menggunakan metode off set)

Kerugiannya  dari algoritma  Digital  Differential  Analyzer  (DDA) adalah adanya akumulasi Round-off errors,  sehingga garis akan melenceng  dari garis lurus, selain itu operasi round-off juga menghabiskan waktu.

3.ALGORITMA BRESENHAM

A.PENGERTIAN ALGORITMA BRESENHAM

Algoritma bresenham merupakan suatu algoritma (pendekatan) yang dikreasikan oleh bresenham yang tidak kalah akurat dan efisien dengan algoritma primitif lainnya (seperti DDA). Bagian pengkonversian (scan-knversi) garis akan melakukan kalkulasi untuk penambahan nilai-nilai integer (yang dibutuhkan untuk membentuk garis) yang disesuaikan dengan tipe grafik yang dipakai oleh layar komputer (keadaan monitor pc) kita. Untuk mengilustrasikan pendekatan bresenham, pertama kita harus memperhatikan proses scan- konvensi untuk garis dengan slope positif yang lebih kecil dari 1. Posisi pixel sepanjang line-path kemudian ditentukan dengan penyamplingan pada unit interval x.dimulai dari endpoint kiri (Xo,Yo) dari garis yang diberikan, kita pindahkan beberapa kolom berturut-turut (berdasarkan posisi x) dan plot pixel-pixel yang mempunyai nilai scan-line y ke jarak yang paling dekat dengan line-path.

B. ATURAN BRESENHAM

·         Jika Pk bernilai positif (+), maka tambahkan hasilnya dengan B dan nilai x dan y ditambah 1.

·         Jika Pk bernilai negatif (-), maka tambahkan hasilnya dengan A dan nilai x ditambah 1, sedangkan y ditambah 0 (tetap).

·         Putaran dihentikan jika koordinat x dan y sudah mencapai batas akhir.

C. PRINSIP DARI ALGORITMA BRESENHAM

1.       Sumbu vertikal memperlihatkan posisi scan line.

      2.       Sumbu horizontal memperlihatkan kolom pixel

3.       Pada tiap langkah, penentuan pixel selanjutnya didasari oleh parameter integer yang nilainya proporsional dengan pengurangan antara vertical separations dari dua posisi piksel dari nilai actual.

Garis lurus dinyatakan dinyatakan dalam persamaan :

y = mx + c   è Persamaan(1)

dimana :

m : gradient dan

c : konstanta.

              Untuk menggambarkan piksel-piksel dalam garis lurus, parameter yang digunakan tergantung dari gradient, jika besarnya gradient diantara 0 dan 1, maka digunakan sumbu x sebagai parameter dan sumbu y sebagai hasil dari fungsi, sebaliknya, bila gradient melebihi 1, maka sumbu y digunakan sebagai parameter dan sumbu x sebagai hasil dari fungsi, hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya gaps karena adanya piksel yang terlewatkan. Hasil dari fungsi biasanya merupakan bilangan real, sedangkan koordinat pixel dinyatakan dalam bilangan integer (x,y), maka diperlukan operasi pembulatan kedalam bentuk integer terdekat. Penggambaran garis lurus dengan metode diatas dimulai dengan operasibilangan real untuk menghitung gradient m dan konstanta c.

m = (y2 – y1 ) / (x2-x1)          (2)

c = y1 / m* x1*                       (3)

Operasi bilangan real berikutnya adalah menghitung nilai y dengan persamaan (1) Untuk mendapatkan koordinat piksel (x,y), untuk setiapnilai x, dari =x1 sampai x=x2, operasi inilah yang perlu dihindari,karena operasi ini memerlukan waktu operasi yang besar.

D. LANGKAH LANGKAH PEMBENTUKAN GARIS ALGORITMA DDA

1.       Tentukan 2 titik yang akan dihubungkan dalam pembentuk garis.

2.       Tentukan salah satu titik disebelah kiri sebagai titik awal, yaitu (X0,Y0) dan titik lainnya sebagai titik akhir (X1, Y1)

3.       hitung Dx, Dy, 2DX dan 2Dy-2Dy

4.       Hitung parameter P0= 2Dy – 2Dx

5.       Untuk setiap X1 sepanjang jalur garis, dimulai dengan k=0,

·         bila pk<0, makatitik selanjutnya adalah (Xk + 1, Yk) dan Pk+1 = Pk +2Dy

·         bila tidak, maka titik selanjutnya adalah (Xk + 1, Yk +1) dan Pk+1 = Pk +2Dy – 2Dx

Referensi :

http://iswahyuniiswahyuni.blogspot.com/2013/12/komputer-grafik-algoritma-garis.html

http://gustiam74.blogspot.com/2016/04/algoritma-pembentukan-garis-dda-dan.html

SISTEM KOORDINAT

Pengertian Koordinat Cartesius

Istilah kata Cartesius yang digunakan untuk mengenang seorang ahli matematika sekaligus seorang filsuf dari Perancis yaitu Rene Descartes.  Berkat penemuannya ini Descartes mengambil peran yang besar  dalam menggabungkan aljabar dan geometri. Hasil penemuan descartes, koordinat cartesius ini sangat berpengaruh dalam perkembangan geometri analitik, kalkulus, dan kartografi.

Awal pemikiran dasar penggunaan sistem ini dikembangkan pada tahun 1637 dalam dua tulisan karya Descartes. Dalam karyanya Descartes Discourse on Method, ia memperkenalkan saran baru untuk menggambarkan posisi titik atau obyek pada sebuah permukaan. Cara tersebut dengan mengggunakan dua sumbu yang saling tegak lurus antar satu dengan yang lain. Dalam karya berikutnya, La Géométrie, ia memperdalam konsep-konsep yang telah dikembangkannya. Berikutnya baru diperkenalkan untuk sistem-sistem koordinat lain seperti sistem koordinat polar.

Fungsi Koordinat Cartesius

Dalam matematika, Sistem koordinat cartesius digunakan untuk menentukan tiap titik dalam bidang dengan menggunakan dua bilangan yang biasa disebut koordinat x dan koordinat y dari titik tersebut. Koordinat x sering disebut juga dengan absis sedangkan koordinat y sering disebut juga dengan ordinat.

Untuk mendefinisikan koordinat diperlukan dua garis berarah yang tegak lurus satu sama lain [sumbu x dan sumbu y], dan panjang unit, yang dibuat tanda-tanda pada kedua sumbu tersebut. Perhatikan gambar di bawah ini:

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa ada 4 titik yang telah ditandai diantaranya: [-3,1], [2,3], [-1.5,-2.5] dan [0,0]. Titik [0,0] disebut juga titik asal.

Dari gambar di atas juga dapat kita lihat bahwa: karena kedua sumbu bertegak lurus satu sama lain, bidang xy terbagi menjadi empat bagian yang disebut kuadran, yang pada Gambar di atas ditandai dengan titik [-3,1], titik [2,3], titik [-1.5,-2.5]. Menurut konvensi yang berlaku, keempat kuadran diurutkan mulai dari yang kanan atas [kuadran I], melingkar melawan arah jarum jam. Pada kuadran I, kedua koordinat (x dan y) bernilai positif. Pada kuadran II, koordinat x bernilai negatif dan koordinat y bernilai positif. Pada kuadran III, kedua koordinat bernilai negatif, dan pada kuadran IV, koordinat x bernilai positif dan y negatif . Titik [2,3] terletak pada kuadran I, tititk [-3,1] terletak pada kuadran II dan titik [-1.5,-2.5] terletak pada kuadran III.

Atau secara umum, keempat kuadran diurutkan mulai dari yang kanan atas [kuadran I], melingkar melawan arah jarum jam. Pada kuadran I, kedua koordinat [x dan y] bernilai positif. Pada kuadran II, koordinat x bernilai negatif dan koordinat y bernilai positif. Pada kuadran III, kedua koordinat bernilai negatif, dan pada kuadran IV, koordinat x bernilai positif dan y negatif [perhatikan kembali gambar di atas].

Koordinat Polar (Kutub)

Sistem koordinat kutub dalam suatu bidang terdiri dari satu titik tetap O yang disebut titik asal atau titik kutub dan sebuah garis berarah yang bermula dari titik asal tersebut, yang disebut dengan sumbu kutub. Dalam koordinat kutub, setiap titik P dinyatakan dalam pasangan (r, θ), di mana r adalah jarak titik P ke titik asal, dan θ adalah sudut dari sumbu kutub ke garis OP. Bilangan r disebut koordinat radial dan q disebut koordinat angular atau sudut kutub dari P. Sudut dinyatakan dalam angka positif jika diukur berlawanan jarum jam dan dinyatakan dengan angka negatif jika diukur searah jarum jam.

Beberapa contoh koordinat kutub:

Beberapa koordinat kutub ini menyatakan posisi titik yang sama:

Sistem Koordinat juga dapat dibagi menjadi dua macam bergantung kepada situasi:

> World Coordinate(wc)

  Sistem Koordinate untuk menyatakan lokasi benda di  “dunia”

> Screen Coordinate(sc)

  Sistem Koordinat untuk menyatakan lokasi titik dilayar

World Coordinate

> World Coordinate mempunyai batas -~ sampai dengan +~ untuk sumbu x dan y

> Apabila area yang dilihat pada world coordinat dibatasi pada area tertentu maka  area tersebut dinamakan window.

Screen Coordinate

> Screen Coordinate menggunakan orientasi sumbu y yang berbeda dengan World Coordinate.

> Screen Coordinate hanya menggunakan nilai positif untuk sumbu x dan y dan titik (0,0) terletak dipojok kiri atas.

> Batas maksimal pada sumbu x= X max dan batas maksimal pada sumbu y = Ymax

> Perbedaan orientasi tersebut menyebabkan gambar di World menjadi tampak terbalik di screen

> Area yang digunakan untuk menampilkan gambar dilayar disebut sebagai viewport.

Transformasi wc -> sc

> Agar gambar di screen tampak sama dengan diworld maka perlu dilakukan transformasi koordinat.

> Dengan demikian setiap titik di wc dapat diketahui lokasinya disc sebagai :

Xsc = xwc Ysc = ymax–ywc

           

> Rumus (1) tidak dapat mengatasi persoalan:

    Pemakaian window dan viewport.

    Nilai negatif dari koordinat wc.

Referensi :

https://www.sheetmath.com/2018/01/pengertian-fungsi-dan-manfaat-koordinat.html

https://learnwithalice.wordpress.com/2014/06/25/koordinat-kutub/

WARNA

Warna

pengertian warna secara umum itu adalah gelombang cahaya ,warna adalah hasil persepsi dari cahaya di daerah spectrum electromagnetic yang dapat dilihat, yang mempunyai panjang gelombang dari 400nm sampai 700nm, yang datang ke retina manusia.retina memiliki 3 sel reseptor warna.
mungkin  secara singkat nya warna itu gelombang cahaya yang dapat dilihat oleh mata,warna itu memiliki spektrum gelombang yang berbeda-beda,sehingga mata kita melihat warna itu bisa bermacam-macam warna
selanjutnya saya mau jelasin tentang jenis-jenis warna yang ada:

1.Warna Asas

Merupakan warna-warna yang paling hebat kuasanya. Ia merupakan warna yang utama dalam pembentukan warna-warna yang lebih pelbagai.
Warna asas juga dikenali sebagai warna primer.
warna asas terdiri daripada 3 warna iaitu:
Merah
Biru
Kuning

2.Warna Sekunder
Warna Sekunder ialah warna yang terhasil daripada campuran dua warna asas. tiga warna sekunder tersebut ialah: jingga ,hijau dan ungu

3.Warna Tertier
Campuran satu warna asas dengan warna sekunder di sebelahnya. Warna tertier terdiri daripada 6 warna.
kuning jingga,kuning hijau,merah jingga,merah ungu,biru ungu ,dan biru hijau
Gelombang warna : 

Dalam grafik komputer ada 4 jenis warna yaitu

- RGB

- CMYK

- LAB Color

- HLS

RGB adalah singkatan dari Red - Blue - Green adalah model warna pencahayaan (additive color mode) dipakai untuk "input devices" seperti scanner maupun "output devices" seperti display monitor, warna-warna primernya (Red, Blue, Green) tergantung pada teknologi alat yang dipakai seperti CCD atau PMT pada scanner atau digital camera, CRT atau LCD pada display monitor. Apabila (Red - Blue - Green) ketiga warna tersebut dikombinasikan maka terciptalah warna putih inilah mengapa RGB disebut ‘additive color'.

CMYK adalah singkatan dari Cyan-Magenta-Yellow-blacK dan biasanya juga sering disebut sebagai warna proses atau empat warna. CMYK adalah sebuah model warna berbasis pengurangan sebagian gelombang cahaya (substractive color model) dan yang umum dipergunakan dalam pencetakan berwarna. Jadi untuk mereproduksi gambar sehingga dapat dicapai hasil yang (relative) sempurna dibutuhkan sedikitnya 4 Tinta yaitu: Cyan, Magenta, Yellow dan Black. Keempat tinta tersebut disebut Tinta / Warna Proses. Tinta Proses adalah tinta yang dipergunakan untuk mereproduksi warna dengan proses teknik cetak tertentu, seperti offset lithography, rotogravure, letterpress atau sablon. Berbeda dengan Tinta yang hanya digunakan satu lapisan (single layer), karena tinta yang digunakan dapat ditumpuk-tumpuk, maka sifat tinta proses harus memenuhi standard tertentu, seperti spesifikasi warna (dalam model warna CIELab) dan nilai Opacity/Transparency.

HLS adalah suatu model warna yang diperoleh dari color space RGB dan device dependent color space. Di dalam HLS, ketiga karakteristik pokok dari warna adalah:

-Hue: adalah warna yang dipantulkan dari atau memancarkan melalui suatu obyek. Itu diukur sebagaiokasi pada standard color wheel, yang dinyatakan dalam tingkat antara 00dan 3600.

-Lightness: adalah tingkat keterangan relatif atau kegelapan dari warna.Pada umumnya diukur dalam presentase dari 0% (hitam) ke 100% (putih).

-Saturation: kadang – kadang disebut chroma, adalah kemurnian atau kekuatan dari warna. Saturation menghadirkan jumlah kelabu sebanding dengan Hue, mengukur persentase dari 0% (Hitam)Kelabu sampai 100%( warna yang dipenuhi ). Pada standar color wheel,saturation meningkatkan dari pusat ke tepi.Penamaan model warna HLS bisa juga disebut model warna HSB (Hue –Saturation – Brightness).

LAB Color Model (Lab) berdasar kepada persepsi manusia atas warna, merupakan salah satu dari beberapa model warna yang diproduksi oleh Commission Internationale d’Eclairage (CIE), suatu organisasi yang dipersembahkan untuk menciptakan standard untuk semua aspek cahaya.Nilai numeric di dalam Lab menguraikan semua warna yang ditangkap seseorang dengan penglihatan normal. Sebab, Lab menguraikan bagaimana suatu warna dilihat dibandingkan dengan beberapa banyak bahan warna tertentu yang diperlukan untuk suatu alat (seperti: suatu monitor, desktop printer, atau kamera digital) untuk menghasilkan warna. Lab dianggap sebagai suatu device-independent color model.Color management system menggunakan Lab sebagai acuan warna untuk perubahan yang dapat diramalkan, suatu bentuk warna dari satu color space ke color space yang lain.Lab menguraikan warna dalam kaitannya dengan luminance atau lightness-components (L) dan dua chromatic components (a), komponen merah dan hijau dan (b) komponen (kuning dan biru).

Ada beberapa faktor yang terdapat dalam warna, seperti:
1) Intensitas
Intensitas adalah pengukuran terhadap suatu interval dari spektrum elektromagnetik dari
suatu aliran energi yang diradiasikan atau dikenakan ke permukaan. Pada layar monitor terdapat suatu voltase yang digunakan atau bertugas untuk mengendalikan intensitas dari komponen warna.

2) Luminansi
Luminasi adalah jumlah energi yang diterima oleh observer dari sumber
cahaya (dalam satuan lumens, lm). Dimana CIE mendefinisikan kuantitas
luminansi yaitu bobot kekuatan radian oleh fungsi sensivitas spektral
sebagai karakteristik dari vision

3) Lightness
Merupakan suatu respon dari mata manusia terhadap luminansi yang dihasilkan oleh layar
monitor dimana memberikan kesan terang atau tidaknya dari layar tersebut.

4) Hue
Berdasarkan CIE hue adalah atribut dari sensasi virtual berdasarkan daerah yang muncul
mirip dengan warna merah, kuning, hijau, dan biru atau dua kombinasi-nya.

5) Saturasi
Berdasarkan CIE, saturasi adalah tingkat warna dari suatu daerah berdasarkan proporsi
brightness-nya. Saturasi dimulai dari warna abu-abu hingga pastel dari warna yang tersaturasi.

Apa Definisi dari Warna?

Definisi dari warna itu adalah persepsi visual manusia ketika mata kita menerima informasi berupa radiasi gelombang elektromagnetik (cahaya) pada panjang gelombang di antara 400-700 nanometer yang jatuh pada spektrum tertentu. Sederhananya, kita bisa melihat warna tertentu karena mata kita menerima informasi berupa cahaya yang dipantulkan oleh seluruh objek di sekitar kita yang terpapar oleh cahaya. Jadi, kalo kita melihat daun berwarna hijau itu karena cahaya matahari yang dipantulkan oleh daun tersebut jatuh pada panjang gelombang 534–545 nm lalu masuk ke mata kita dan diterjemahkan oleh otak kita sebagai persepsi visual warna hijau.

Di dalam retina manusia normal, terdapat sel yang membantu menginterpretasikan rangsangan dari luar (dalam hal ini cahaya). Sel yang pertama berbentuk batang (rod) dan sel kedua berbentuk cone. Terdapat tiga jenis sel berbentuk cone yang dapat membaca rangsangan cahaya, yaitu cone merah, cone hijau dan cone biru. Sehingga mata kita lebih mudah mendeteksi gelombang yang memiliki panjang gelombang atau frekuensi yang sesuai dengan spektrum warna hijau, merah dan biru. 

struktur sel receptor pada retina, terdapat 3 cone cell untuk menangkap warna merah, biru, dan hijau

ketika cahaya masuk dan difokuskan oleh mata, maka sel rod dan cone ini akan bekerja untuk meneruskan rangsangan cahaya tersebut ke otak untuk selanjutnya diterjemahkan sebagai warna. Dengan hanya bermodalkan 3 warna utama ini saja, perpaduannya bisa terdiri dari berbagai macam persepsi warna sesuai dengan intensitasnya. Makanya dalam istilah PC Gaming desain visual, kita sering dengar istilah RGB atau Red-Green-Blue. Itu dasar pertimbangannya ya dari aspek biologis mata manusia yang menerima informasi dari perpaduan antara 3 warna utama tersebut, perpaduan antara 3 warna utama (Red-Green-Blue) sudah bisa mencakup semua aspek warna yang bisa dilihat oleh mata manusia.

Sayangnya, terkadang ada orang yang terlahir dengan sel cone yang kurang baik. Orang yang terlahir berbeda itu sering kita sebut dengan orang yang buta warna. Pada umumnya orang yang mengalami buta warna tidak dapat membedakan warna yang merupakan campuran di antara merah, hijau atau biru. 

Aspek biologi ini tentunya juga terjadi dalam proses penglihatan makhluk hidup lainnya. Hanya organ yang digunakan untuk menangkap rangsangan cahaya itu berbeda-beda. Sebagai contoh, anjing, kucing, tikus dan kelinci tidak memiliki organ penglihatan seperti manusia. Di mata binatang-binatang ini, dunia ini hanyalah abu, biru, dan warna kuning. Jadi sekali lagi, warna itu adalah persepsi visual dalam otak yang sangat tergantung pada sejauh mana organ penglihatan bisa memproses radiasi gelombang elektromagnetik.

Sampai di sini, kira-kira paham ya apa itu warna? Ternyata menjelaskan warna dari sisi ilmiah itu gak secetek ngasih contoh-contoh doang ya. Warna itu persepsi mental manusia saja terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh partikel-partikel yang melekat pada objek tersebut. Nah, berikutnya gua mau kita lebih memahami tentang bagaimana mekanisme cahaya ini bisa diterjemahkan menjadi warna.

Cahaya itu Apa sih?

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, cahaya itu merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang memiliki spektrum tertentu. Cahaya yang dapat kita lihat atau biasa disebut sebagai cahaya tampak, memiliki panjang gelombang di antara 400-700 nanometer. Jadi sebetulnya cahaya yang dapat kita lihat hanyalah sebagian kecil dari spektrum gelombang elektromagnetik.

Nah, kalo begitu apakah ada panjang gelombang cahaya yang tidak bisa ditangkap mata manusia tapi hewan lain bisa? Tentu ada, contohnya infra-red dan ultra-violet. Ilmuwan juga pernah meneliti spektrum warna yang kemungkinan ada, tapi tidak bisa dilihat mata manusia karena keterbatasan syaraf-syaraf neuron pada retina mata kita.

Referensi :

https://www.zenius.net/blog/19274/manusia-melihat-warna

http://clobber163.blogspot.com/2012/04/pengertian-grafik-komputer-warna.html

TEKNOLOGI DISPLAY

TEKNOLOGI DISPLAY

Penggunaan alat utama untuk menampilkan output pada sistem grafika adalah video monitor. Pada umumnya menggunakan perancangan cathode-ray-tube (CRT).

  Adapun operasinya secara garis besar adalah :

• Sebuah electron gun memancarkan electron melalui sistem focusing, dan deflection sistem (sistem untuk mengatur pembelokan) sehingga pancaran elektron mencapai posisi tertentu dari lapisan tertentu pada layer.

• Fosfor memancarkan sinar kecil pada setiap posisi yang berhubungan dengan pancaran electron. Sinar yang dipancarkan fosfor cepat hilang, maka diperlukan suatu pengaturan agar fosfor tetap menyala, caranya adalah dengan refreshing yakni menembakkan elektron berulang kali pada posisi yang sama.

• Jumlah titik maksimum yang dapat ditampilkan pada monitor tanpa tumpang tindih dinamakan resolusi. Resolusi adalah jumlah titik per centimeter yang dapat ditempatkan menurut arah horizontal dan vertical.

• Resolusi CRT tergantung pada tipe fosfor, intensitas yang ditampilkan, focusing gun deflection sistem.

• Aspect rasio merupakan property dari video monitor. Misalkan aspect ratio ¾, artinya perbandingan jumlah titik vertikal dan horisontal yang dapat ditampilkan adalah ¾

Vector Display

Gambar Vector tersusun atas objek garis, kurva, bentukan(shape) dan memiliki atribut seperti : isian warna, isian tekstur, garis tepi. Atribut objek elemen gambar vektor dapat diubah ukurannya, bentuknya, warnanya, secara individual tanpa menurunkan kualitas gambar. Masing - masing objek tersebut terwujud dari hasil pemetaan koordinat dan persamaan matematis. Maka, gambar vektor tidak akan “pecah” dan berkurang kualitasnya jika diubah ukurannya secara keseluruhan.

Contoh gambar vector adalah ilustrasi, kartun, dan text. Dari uraian itu, gambar vector bersifat resolution independent.

Contoh : Jika anda menggunakan Browser Mozilla Firefox coba tekan CTRL + berkali-kali untuk memperbesar ukuran, maka akan terlihat bahwa Text tidak mengalami penurunan kualitas Warna, sedangkan objek gambar akan terlihat kotak-kotak bergerigi bahkan buram.

Warna pada gambar vektor memang lebih banyak bersifat solid. Gradasi warna(chrome) dan nada(tone) tidaklah sekaya jika dibandingkan dengan gambar bitmap yang bersifat photo realistic. Beberapa perangkat lunak pengelola gambar vector seperti corelDraw kini telah dapat menyimulasikan transparansi dan peleburan (blending) antar lapiran elemen gambar(layer).

Beberapa contoh format gambar vector adalah : CDR(CorelDraw), AI(Adobe Illustrator), CMX(Corel Exchange), CMG(Computer Graphic Metafile), DXF(AutoCAD), dan WMF(Windows Media File).

Metafile adalah format gambar vector yang dapat menyimpan elemen bitmap, misalnya isian tekstur bitmap. Sampai saat ini web masih didominasi format gambar bitmap. Beberapa format vector yang mulai banyak didukung dunia web, misalnya SWF(Adobe Shockware Flash) dan SVG(Scalable Vektor Graphic) yang berbasis bahasa pemograman XML(eXtensible Markup Language). Kedua format ini mendukung gambar statis maupun animasi 2 dimensi.

Pengubahan gambar bitmap ke gambar vector(tracing) saat ini telah mampu dilakukan perangkat lunak pengolah gambar vector seperti CorelDraw, Corel Trace, Adobe Flash, dan lain-lain. Jika ingin mengkonversi vector ke bitmap(rasterisasi), sebaiknya tetap menyimpan format vectornya untuk mempertahankan kulitas gambar.

Raster-scan Display

• Jenis monitor grafika dengan CRT yang paling umum adalah raster-scan display.

• Pancaran elektronnya bergerak ke seluruh layer baris per baris dari atas ke bawah

• Definisi gambar disimpan dalam memori yang dikenal dengan refresh buffer atau frame buffer.

• Setiap titik pada layer merupakan suatu pixel (picture element)

• Monitor hitam-putih mempunyai nilai 0 dan 1, tiap pixel 1 bit. Frame buffer disebut bitmap.

• Sistem high quality menggunakan 12 bit untuk menyimpan informasi dalam 1 pixel. Menghasilkan resolusi 1024x1024 dan frame buffernya sebesar 3 MB. Frame buffernya disebut pixmap

• Refreshing pada raster-scan display mempunyai 60-80 frame per detik.

• Kembalinya scan pada bagian kiri layar setelah refreshing tiap scan line dinamakan dengan horizontal trace.

• Pada akhir tiap frame (1/80 sampai 1/60 tiap detik ) pancaran electron yang kembali ke atas dinamakan dengan vertical retrace.

• Biasanya setiap frame ditampilkan dalam dua tahap menggunakan prosedur interlaced refresh. Tahap pertama, pancaran electron menyalin menurut scan line dari atas ke bawah. Tahap kedua, vertical retrace, pancaran elektoron menyisir sisa scan line.

Random-scan Display

• Pancaran diarahkan hanya kebagian layar dimana gambar dibuat

• Hanya membuat gambar dengan satu garis pada suatu saat (vector display), stroke writing atau kaligrafik display

• Komponen garis dapat digambarkan dan dilakukan refreshing oleh random-scan sistem.

• Dirancang untuk membuat seluruh komponen garis dengan rate antara 30 sampai 60 tiap detik.

• Hanya dirancang untuk aplikasi line drawing dan tidak dapat menampilkan raster drawing.

Color CRT Monitor

• Menampilkan gambar dengan kombinasi fosfor yang memancarkan warna sinar yang berbeda. Terdapat dua teknik untuk mendapatkan warna, yaitu : beam penetration dan shadow mask.

• Beam penetration digunakan untuk menampilkan gambar berwarna dengan random-scan monitor.

• Shadow mask digunakan pada raster-scan sistem termasuk TV. Metode ini menghasilkan tingkat warna yang banyak jika dibandingkan dengan metode beam penetration.

• Color CRT dalam sistem grafika dirancang sebagai RGB monitor. Menggunakan shadow mask dan mengambil tingkat intensitas untuk setiap electron gun(red,green,blue) langsung dari sistem komputer tanpa pemrosesan antara.

• Sistem grafik dengan kualitas tinggi yang mempunyai 24 bit per pixel dalam frame buffer, dapat menghasilkan hampir 17 juta warna pilihan untuk tiap pixel. RGB monitor dengan penyimpanan 24 bit per pixel dapat menghasilkan full color atau true color.

DVST (Direct View Storage Tube)

Merupakan metode lain untuk mengatur citra pada layar dengan cara menyimpan informasi citra pada CRT. DVST menyimpan informasi gambar sebagai charge distribution di belakang lapisan fosfor pada layar. DVST mempunyai kelebihan yaitu dapat menampilkan gambar yang kompleks dengan resolusi tinggi tanpa adanya kedipan. Hal ini karena tidak diperlukannya refreshing. Sedangkan kelemahan yaitu DVST pada dasarnya tidak menampilkan warna, dan bagian yang diseleksi tidak dapat dihilangkan. Untuk menghilangkan sebagian gambar harus dilakukan dengan menghapus semua gambar pada layar, dan setelah itu dilakukan modifikasi gambar lagi.

Flat-Panel Display

Alat ini merupakan suatu kelas video display yang mengurangi volume, berat dan penggunaan power dibandingkan dengan CRT. Mempunyai ukuran lebih tipis dibanding

dengan CRT. Penggunaannya antara lain pada TV dengan ukuran kecil, kalkulator, video game saku, laptop, dsb. Flat-panel display dibagi menjadi dua yaitu :

(1). emissive display (emitters), dimana mengkonversi energi listrik menjadi sinar. Contohnya adalah : Plasma panel, light emitting diode, dan film electroluminescent.

(2). nonemmisive display (nonemitters) menggunakan efek optic untuk mengkonversi sinar matahari atau sinar dari sumber lain ke dalam pola grafik. Contohnya adalah : liquid christal display (LCD).

LCD

Terdiri dari susunan molekul yang dapat bergerak seperti cairan. Terdiri dua pelat kaca dengan sinar polarizer pada sebelah kanan ke plat lainnya. Sinar yang melalui material di rotasi sampai arah yang berlawanan. Sinar itu kemudian direfleksikan kembali ke arah orang yang melihatnya. Jenis ini dinamakan dengan passive-matrix LCD. Definisi gambar disimpan pada refresh buffer, dan refreshing pada layar dilakukan dengan rate 60 frame per detik. Warna ditampilkan dengan menggunakan material yang berbeda dan menempatkan tiga pixel warna pada setiap lokasi layar.

Metode lain dari LCD adalah dengan menempatkan transistor pada setiap lokasi layar. Transistor tersebut digunakan untuk mengontrol tegangan pada setiap lokasi pixel dan menghindari kebocoran keluar dari sell liquid-christal. Flat panel ini disebut dengan active-matrix display.

RASTER-SCAN SYSTEM

Pada umumnya terdiri dari beberapa unit pemroses. Kecuali CPU, digunakan processor khusus video controler atau display controler yang berfungsi untuk mengontrol operasi dari peralatan display.

Video Controler

Operasi dasar pada video controler, dua register digunakan untuk menyimpan koordinat pixel pada layar. Nilai dari posisi pixel yang disimpan pada frame buffer diambil dan digunakan untuk mengatur intensitas dari pancaran elektorn. Kecuali refreshing dasar,

beberapa operasi dapat dilakukan. Video controler dapat mengambil intensitas pixel dari area memori yang berbeda pada siklus refreshing yang berbeda.

Pada sistem dengan kualitas tinggi, sering digunakan dua frame buffer, sehingga satu buffer digunakan untuk refreshing, sedangkan yang lain diisi dengan nilai intensitas. Kedua buffer dapat saling tukar untuk melakukan fungsi tersebut, sehingga dapat memenuhi kebutuhan mekanisme yang cepat, seperti animasi real-time. Untuk merefresh suatu display dengan ukuran 1024 x 768 pixel pada suatu refresh rate 60 hz memerlukan suatu akses memori setiap 1/(1024*768)60) seconds = 21 ns. Sedangkan untuk men-set komponen warna red, green, dan blue video controler menggunakan suatu look-up Table yang digunakan untuk mengkonversi warna ke kekuatan signal. Berikut ini adalah gambar Video Controller.

Raster-Scan Display Processor

Raster system terdiri dari display processor tersendiri, biasanya disebut dengan graphic controller atau display processor. Kebutuhan display processor ini untuk membebaskan CPU dari pekerjaan grafik.

Fungsi utama display processor adalah membuat digitasi gambar yang dimasukkan dari program aplikasi ke dalam frame buffer. Proses digitasi tersebut dikenal dengan nama scan conversion. Perintah grafik pada pembuatan garis lurus dan objek geometri lainnya dikonversi menjadi intensitas titik yang diskrit. Metode yang sama digunakan untuk mengkonversi kurva dan outline suatu poligon.

Referensi :

http://daniznakal.blogspot.com/2008/05/peralatan-sistem-grafika.html

http://ituuttie.blogspot.com/2011/10/penjelasan-input-proses-output-device.html