GRAFIK KOMPUTER DAN PENGOLAHAN CITRA

Clipping

Metode clipping adalah metode yang digunakan untuk menentukan garis yang perlu digambar atau tidak. Alasan dilakukanna clpping adalah untuk menghindari perhitungan koordinat pixel yang rumit dan interpolasi parameter. Clpping dilakukan sebelum proses rasterization. Setelah proses clipping selanjutnya dilakukan proses rasterization yang mana dilakukan pengkonversian suatu citra vektor ke citra bitmap.

Tiap metode mempunya beberapa algoritma dan tentunya tiap algoritma memiliki kelebihan dan kekurangan untuk dianalisis. Contohnya pada algoritma clipping didapatkan algoritma Liang-Barsky yang terbaik karena kecepatan waktu yang efisien dan juga stabil. Untuk metode rasterization didapat algoritma Midpoint yang terbaik karena operasi bilangan pada Midpoint dilakukan dengan cara menghilangkan operasi bilangan riel dengan bilangan integer yang mana bilangan integer jauh lebih cepat dibandingkan dengan operasi bilangan riel. Oleh karena itu, komputasi midpoint lebih cepat delapan kali pada pembuatan garis lurus dan lima belas kali pada penggambaran lingkaran. Sedangkan pada metode Hidden Surface Remove, algoritma yang terbaik adalah algoritma scan Line karena pada algoritma ini menggunakan memori yang lebih sedikit dan dari segi kecepatan juga lebih unggul.

Clipping adalah pemotongan suatu objek dengan bentuk tertentu. Alasan dilakukannya clipping:

1. Menghindari perhitungan koordinat pixel yang rumit (karenanya Clipping dilakukan sebelum rasterisasi).

2. Interpolasi Parameter

Sarana pemotong objek disebut jendela kliping. Fungsi jendela Clipping adalah untuk mengidentifikasi

objek yang akan di-clipping dan memastikan bahwa data yang diambil ha nya yang terletak di dalam jendela Clipping.

Bentuk jendela Clipping :

1. Segi empat, segi tiga

2. Lingkaran atau ellips

3. Polygon dan lain-lain.

2.1.1 Point Clipping

Untuk menentukan letak suatu titik di dalam Clipping window dapat digunakan rumus:

Xmin ≤ x ≤ Xmax

Ymin ≤ x ≤ Ymax

Dimana Xmin, Ymin, Xmax, Ymax merupakan batas clip window untuk clipping window yang berbentuk persegi empat dengan posisi standar. Kedua kondisi di atas harus terpenuhi agar teknik ini dapat dijalankan. Jika salah satu tidak terpenuhi maka titik tersebut tidak berada dalam clipping window.

Contoh Kasus:

Terdapat dua buah titik, yaitu P1(2,2) dan P2(3,6) dengan Xmin = 1, Xmax = 5, Ymin = 1, dan Ymax = 5

 

Dari gambar di atas, dapat di lihat bahwa titik P2 berada di luar area Clipping Window karena titik P2 koordinar Y-nya melebihi Ymax dari Clipping window sehingga titik P2 tidak akan ditampilkan.

Metode Point Clipping ini dapat diaplikasikan pada svene yang menampilkan ledakan atau percikan air pada gelombang laut yang dibuat model dengan mendistribusikan beberapa partikel.

2.1.2 LINE CLIPPING

Line Clipping atau kliping garis diproses dengan inside-outside test dengan memeriksa endpoint dari garis tersebut. Berdasarkan test tersebut garis dapat dikategorikan menjadi empat jenis.

Kondisi garis terhadap jendela Clipping :

1. Invisible             : Tidak kelihatan, terletak di luar jendela Clipping.

2. Visible                : Terletak di dalam jendela Clipping.

3. Halfpartial         : Terpotong sebagian oleh jendela Clipping, bisa hanya dengan bagian

                                   Atas, bawah, kiri, atau kanan.

4. Vollpartial          : Terpotong penuh oleh jendela Clipping. Garis melintasi jendela

                                   Clipping.

Untuk garis yang invisible dan visible tidak perlu dilakukan aksi clipping karena pada kondisi invisible, garis tidak perlu ditampilkan, sedangkan pada kondisi visible garis bisa langsung ditampilkan. Untuk segmen garis dengan endpoint (x1, y1) dan (x2, y2) serta keduanya terletak di luar clipping window memiliki persamaan.

Y = x1 + u(x2 - x1)

X = x1 + u(x2 - x1)

0 ≤ u ≤ 1.

Persamaan tersebut dapat digunakan untuk mengenali nilai parameter u untuk koordinat pemotongan dengan bata clipping window.

  

2.1.3 ALGORITMA CLIPPING

Ada beberapa Algoritma dalam melakukan teknk line clipping, diantaranya:

Cohen-Sutherland dan Liang-Barsky. Dimana setiap endpoint atau titik ujung dari garis direpresentasikan ke dalam empat angka biner yang disebut region code dan Liang-Barsky.

2.1.4 ALGORITMA COHEN-SUTHERLAND

Seperti diketahui, titik merupakan elemen terkecil dari suatu gambar. Sehingga, kita bisa mentest setiap titik yang merupakan bagian dari gambar yang dipilih. Hal ini tentu akan memakan waktu yang cukup lama. Sehingga, berdasarkan pemotongan titik yang dijelaskan di atas , dikembangkan suatu algoritma untuk mentest apakah suatu garis berada di dalam atau di luar jendela dengan hanya mentest apakah suatu penggal paris berada di dalam atau di luar jendela ditemukan Cohen-Sutherland, sehingga disebut dengan algoritma Cohen-Sutherland.

4	3	2	1
0	0	0	0

Bit ke-1 : Region Kiri (L)

Bit ke-2 : Region Kanan (R)

Bit ke-3 : Region Bawah (B)

Bit ke-4 : Region Atas (T)

Bit dengan nilai 1 menandakan bahwa titik berada pada region yang bersangkutan.

Jika tidak maka di-set nilai 0.

2.1.5 ALGORITMA LIANG BARSKY

Algoritma ini menggunakan persamaaan parameter garis dan gambaran pertidaksamaan dari range clipping box untuk menentukan titik temu antara garis dan clipping box. Kita harus melakukan pengujian sebanyak mungkin sebelum menghitung interseksi garis.

Polygon Clipping

Polygon merupakan bidang yang tersusun dari vertex (titik sudut)  dan edge (garis penghubung setiap vertex). Untuk dapat melakukan proses clipping pada polygon diperlukan algoritma yang lebih kompleks dari kedua teknik clipping yang telah dibahas sebelumnya. Salah satunya adalah algoritma Sutherland-Hodgman. Ide dasarnya adalah memperhatikan edge pada setiap arah pandang, lalu clipping polygon dengan persamaan edge kemudian lakukan clipping tersebut pada semua edge hingga polygon terpotong sepenuhnya. Ada beberapa ketentuan dari algoritma Sutherland-Hodgman, diantaranya adalah:

1. Polygon dapat dipotong dengan setiap edge dari window sekali pada suatu waktu.

2. Vertex yang telah dipotong akan disimpan untuk kemudian digunakan untuk memotong edge yang masih ada.

3. Perhatikan bahwa jumlah vertex, biasanya berubah-ubah dan sering bertambah.

2.1.6 METODE RASTERIZATION

Rasterization adalah sebuah proses mengkonversi sebuah penggambaran vertex menjadi sebuah penggambaran pixel. Rasterization juga biasa disebut scan conversion. Algoritma scan conversion menggunakan metode incremental yang memanfaatkan koherensi. Sebuah metode incremental menghitung sebuah nilai baru dengan cepat dari nilai lama, bukan menghitung nilai baru dari awal dapat memperlambat. Koherensi dalam ruang atau waktu adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahwa benda-benda didekatnya

(misalnya pixels) memiliki kualitas yang mirip dengan objek.