Dokumen tersebut membahas tentang berbagai metode rendering dalam komputer grafik 3D, yaitu ray tracing, wireframe, hidden line, dan shaded rendering. Juga dibahas algoritma utama dalam rendering seperti ray casting, ray tracing, dan scanline rendering beserta penjelasan singkat tentang konsep dasar masing-masing algoritma.

1. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
KD 
A. PENGERTIAN RENDERING.
Seiiring perkembangan teknologi, Computer Graphic (CG) atau yang biasa disebut dengan
animasi, telah terbukti mampu membawa revolusi baru dalam industri visual entertainment, baik
dalam dunia perfilman, computer games, hingga periklanan. Proses pembuatan suatu karya
animasi dibagi menjadi designing, modeling, animating, dan lighting. Proses lighting
(pencahayaan) merupakan proses terakhir dan merupakan bagian proses yang menentukan ke-
realistis-an suatu animasi.
Perangkat lunak 3ds Max atau aplikasi 3D lainnya merupakan perangkat lunak yang dapat
digunakan untuk membuat animasi, yang memiliki kemampuan merata dalam segala aspek
desain 3D, baik gambar bergerak (animate image) maupun gambar diam (still life image). Pada
Piranti lunak 3D, dimungkinkan untuk menambahkan suatu algoritma tertentu pada proses
pencahayaan dan rendering untuk menghasilkan tingkat keakuratan pencahayaan yang lebih
baik, khususnya dalam menampikan bayangan terhadap objek sehingga dapat memantulkan
cahaya.
Algoritma scanline ialah metode yang digunakan dalam menghasilkan grafik pada motion
pictures dalam komputer grafik, selain juga digunakan untuk video game dan pada kebanyakan
sebagai visualisasi model pada berbagai teknik terapan. bekerja pada sebuah baris-demi-baris
dasar bukan poligon-by-poligon atau pixel demi pixel-dasar. Semua poligon yang akan diberikan
pertama-tama diurutkan berdasarkan koordinat ‘y’ atas di mana mereka pertama kali muncul,
maka setiap baris atau garis scan gambar dihitung dengan menggunakan menentukan nilai

2. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
persimpangan dari garis scan dengan polygon yang memiliki urutan terdepan, sedangkan daftar
urutan terdepan akan diperbarui terus supaya polygon yang telah terlihat tidak hilang
membentuk garis scan, demikian seterusnya (Wylie, 1967).
Ray tracing merupakan pengembangan dari algoritma sebelumnya yaitu algoritma
scanline. Ray Tracing adalah teknik untuk menghasilkan sebuah gambar dengan menelusuri jalur
cahaya melalui pixel dalam suatu obyek gambar kemudian membuat simulasi efek dari
pertemuan pixel menjadi sebuah obyek yang tampak realistic (Watt, 1992).
Istilah Rendering adalah suatu 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.
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.
Rendering harus dilakukan secara cermat dan teliti. Oleh karena itu terkadang dilakukan
PreRendering sebelum rendering dilaksanakan. PreRendering sendiri ialah proses
pengkomputeran secara intensif, biasanya digunakan untuk pembuatan film, menggunakan

3. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
graphics card dan 3D hardware accelerator untuk penggunaan real time rendering. Secara umum,
proses untuk menghasilkan rendering dua dimensi dari objek-objek 3D melibatkan 5 komponen
utama, yaitu geometri, kamera, cahaya, karakteristik permukaan dan algoritma rendering.
B. METODE RENDERING.
a) 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.

4. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
Metode rendering ini diyakini sebagai salah satu metode yang menghasilkan
gambar bersifat paling foto realistik. 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.
b) 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 sisi depan dan sisi
belakang dari sebuah objek.
c) 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.

5. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
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.
d) Shaded Rendering.
Pada metode ini, komputer diharuskan untuk melakukan berbagai perhitungan baik
pencahayaan, karakteristik permukaan, shadow casting, dan lain-lain. 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 Blenderatau 3D Studio Max termasuk viewport 3D ke layar, sehingga meski ia
mengorbankan kualitas visual, jenis render ini dapat dilakukan dengan sangat cepat.

6. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
Contoh rendering dengan menggunakan OpenGL adalah render pranala. Render ini tidak
dapat langsung dilakukan melalui baris perintah. Blender maupu 3D Studio max harus
terlebih dahulu memiliki “kanvas” OpenGL, yang artinya proses render harus dimulai saat
antarmuka grafis tersedia.
C. ALGORITMA DALAM PROSES RENDERING.
a. Algoritma Ray Casting.
Raycasting adalah metode dimana gambar dari seluruh permukaan obyek yang
terlihat (serta semua bagian dari scene yang terlihat oleh kamera) diperoleh dengan cara
memancarkan garis sinar dari kamera / viewer menuju scene (Hearn, 1994). Karena
raycasting merupakan metode yang diterapkan dalam dunia komputasi, maka film dari
kamera pinhole adalah layar monitor (screen), dan lubang kecil dari kamera tersebut adalah
“viewpoint”, serta Proses dilaksanakan dalam tiap pixel dari layar monitor.
Ray Casting Algorithm
Pada algoritma raycasting, proses pencahayaan dilakukan dengan cara
menembakkan sebuah garis sinar dalam tiap-tiap pixel dari screen tergantung dari banyaknya
pixel dalam screen tersebut. Selanjutnya, garis sinar akan bergerak lurus satu arah (garis sinar
juga merupakan alur pandang dari viewer) hingga menemukan atau membentur sebuah
obyek terdekat yang menghalangi jalur sinar tersebut. Melalui garis sinar inilah obyek yang

7. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
menghalanginya dapat dilihat oleh mata. Dengan menggunakan beberapa material, tekstur
dan efek cahaya dalam scene, algoritma dari raycasting dapat menentukan bayangan obyek
tersebut. Asumsi yang sederhana seperti jika permukaan obyek menghadap dan menghalangi
cahaya, maka permukaan tersebut akan tidak terhalangi atau tidak berada dalam
pembayangan (shading).
Proses pembayangan dari permukaan obyek dikomputasikan dengan menggunakan
metode shading standar dalam komputer grafik 3D. Salah satu kelebihan dari raycasting jika
dibandingkan dengan metode lama dari algoritma scanline adalah kemampuan untuk bekerja
dengan permukaan non-planar dan solid, seperti kerucut dan bulatan. Jika sebuah permukaan
dapat ditembus oleh garis sinar, maka raycasting bisa merender obyek dibelakangnya dengan
mudah.
b. Algoritma Ray Tracing.
Metode ini memberikan hasil yang hampir sama dengan raycasting dan scanline
rendering, tetapi mampu memberikan efek optic yang lebih baik, seperti simulasi dari refleksi
dan refraksi yang lebih akurat dengan hasil output yang lebih baik. Perbedaannya yaitu ray
tracing mengikuti sinar yang diawali dari titik mata, dan merupakan pengembangan dari
raycasting, bukan dari sumber cahaya seperti yang digunakan oleh scanline rendering (Klein
et al., 2000).
Ray tracing algorithm

8. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
Ray tracing bekerja dengan mencari jejak (tracing) sebuah garis cahaya yang
berpotongan (intersect) dengan lensa kamera. Karena bekerja dengan mengikuti arah garis
sinar yang berlawanan, berbagai informasi visual dari seluruh scene dikumpulkan dan
dihasilkan pada titik pandang dari kamera atau mata. Tetapi hasil dari refleksi dan refraksi
dari absorpsi dikalkulasikan ketika sinar tersebut berinteraksi atau berpotongan dengan
obyek serta media lainnya dalam scene, dimana scene dalam ray tracing ditampilkan baik oleh
para programmer maupun visual artist dengan menggunakan tool – tool perantara. Scene juga
bias mengandung data dari berbagai gambar maupun model yang diperoleh dari peralatan
lain seperti digital fotografi.
c. Algoritma ScanLine.
Scanline rendering adalah sebuah teknik rendering dalam komputer grafik 3D yang
bekerja berdasarkan baris per baris dari poligon dan pixel. Setiap polygon yang akan dirender
pertama akan disusun dari puncak atas kordinat Y dimana pertama kali muncul, kemudian
tiap-tiap baris atau scanline dari image dikomputasikan dengan menggunakan perpotongan
antara scanline dengan polygon yang terdaftar, dimana scanline bergerak secara berurutan
menuju kebawah gambar (Morein, 2000).
ScanLine Algorithm

9. MULTIMEDIA SMK NEGERI 1 PUNGGING
MOJOKERTO
PROV. J A W A T I M U R
SMK NEGERI 1 PUNGGING MOJOKERTO JAWA TIMUR
Scanline rendering lebih merupakan metode yang digunakan dalam menghasilkan
grafik pada motion pictures dalam komputer grafik, selain juga digunakan untuk video game
dan pada kebanyakan sebagai visualisasi model pada berbagai teknik terapan. Dalam scanline
rendering, penggambaran dihasilkan dengan melakukan iterasi melalui bagian komponen dari
geometri sederhana. Jika jumlah dari pixel yang keluar relatif konstan, maka waktu render
cenderung meningkat dalam proporsi liner berdasarkan dari jumlah geometri sederhana
tersebut.
.:: TERIMA KASIH ::.