Pemanfaatan dan Contoh Ilmu Grafik Komputer dan Pengolahan Citra

GRAFIK KOMPUTER

Grafik computer atau Grafika komputer (Computer graphics) adalah salah satu cabang yang berhubungan dengan pembuatan dan manipulasi gambar visual secara digital. Bentuk dari grafik komputer ini berawal dari grafika komputer 2D yang merupakan bentuk sederhana dari grafik komputer ini.
Kemudian grafik komputer mengalami perkembangan yang lebih canggih dari teknologi 2D menjadi grafika komputer 3D. Cabang ilmu komputer ini memiliki dua cabang lagi, yaitu pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafik komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.

Bagian dari disiplin ilmu grafik komputer meliputi:
• Geometri: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
• Animasi: yaitu ilmu untuk mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
• Rendering: yaitu ilmu untuk mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
• Citra (Imaging): yaitu ilmu untuk mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar.

Pada perkembangan saat ini, pemanfaatan teknologi grafika computer sangat dibutuhkan untuk memvisualisasikan objek-objek dunia nyata menjadi objek grafis, dan implementasi yang real yaitu digunakannya teknologi grafika komputer pada fraktal untuk pembuatan aplikasi desain suatu benda.

Adapun perbedaan grafik komputer dan pengolahan citra. Grafik komputer adalah ilmu yang mempelajari tentang suatu objek gambar. Sedangkan pengolahan citra adalah mengolah sebuah citra lama sehingga menjadi citra baru.

Beberapa contoh Grafik komputer dalam kehidupan sehari – hari :

1.Bidang hiburan
Apakah kalian pernah melihat sebuah film bergenre Animasi? Ya animasi merupakan salah satu penerapan ilmu dari grafika komputer untuk bidang hiburan.

Contoh penerapan ilmu grafika komputer pada bidang Hiburan

2.Bidang Pendidikan
di bidang pendidikan sendiri, dimana grafika komputer sangat dibutuhkan sekali dalam penerapannya dibidang ini. Misalnya saja jika seorang dosen atau mahasiswa yang ingin mempresentasikan sebuah data dalam bentuk grafik atau sebuah diagram dalam presentasinya tersebut. Dan biasanya mereka menggunakan aplikasi khusus seperti microsoft powerpoint dalam membantu presentasi mereka dalam menyajikan data berbentuk grafik atau diagram tadi. Nah, contoh diatas merupakan salah satu contoh penerapan dari grafika komputer didunia pendidikan. Dan masih banyak lagi penerapan grafika komputer yang diterapkan dalam dunia pendidikan.

Contoh penerapan ilmu grafika komputer pada bidang pendidikan

3.Computer Art
Computer art adalah penggunaan komputer grafis untuk menghasilkan karya-karya seni.
Hasil dapat berupa kartun, potret, foto, layout media cetak, logo, lukisan abstrak, desain
interior atau eksterior, dan lain sebagainya. Contoh: Adobe Photoshop, Corel Painter, GIMP.

Contoh penerapan ilmu grafika komputer pada bidang Computer-art

 4.Video Game
Video game adalah permainan yang melibatkan interaksi dengan user interface untuk menghasilkan umpan balik berupa visualisasi pada perangkat video. Aplikasi banyak beredar di pasaran mulai yang sederhana 2 dimensi, seperti tetris, hingga yang rumit, 3 dimensi, dan memerlukan resource banyak, seperti game sepakbola Pro Evolutin Soccer. Dari yang yang standalone hingga online network, seperti Ragnarok. Dari PC, console, hingga mobile devices.

Contoh penerapan ilmu grafika komputer pada bidang Video game terdapat di game Counter Strike

5.Computer-Aided Design (CAD)
CAD adalah alat bantu berbasis komputer yang digunakan dalam proses analisis dam desain,
khusunya untuk sistem arsitektural dan engineering. CAD banyak digunakan dalam
mendesain bagunan, mobil, pesawat, komputer, alat-alat elektronik, peralatan rumah
tangga, dan berbagai produk lainnya.

Contoh penerapan ilmu grafika komputer pada bidang CAD

 Adapun Manfaat Ilmu Grafik Komputer adalah :

· Menciptakan suatu gambar berdasarkan deskripsi obyek maupun latar belakang yang terkandung pada gambar tersebut.
· Merupakan teknik untuk membuat gambar obyek sesuai dengan obyek tersebut di alam nyata (realism).
· Bertujuan menghasilkan gambar/citra (lebih tepat disebut grafik/picture) dengan primitif-primitif geometri seperti garis, lingkaran, dsb.
· Primitif-primitif geometri tersebut memerlukan data deskriptif untuk melukis elemen-elemen gambar. Data deskriptif : koordinat titik, panjang garis, jari-jari lingkaran, tebal garis, warna, dsb.
· Grafika komputer berperan dalam visualisasi dan virtual reality.

PENGOLAHAN CITRA

Berikut ini adalah definisi dasar yang dipergunakan dalam pengolahan citra :

Citra
Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar diskrit melalui proses sampling. Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskrit. Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut dengan piksel. Contohnya adalah gambar/titik diskrit pada baris n dan kolom m disebut dengan piksel [n,m].

Sampling
Sampling adalah proses untuk menentukan warna pada piksel tertentu pada citra dari sebuah gambar yang kontinu.
Pada proses sampling biasanya dicari warna rata-rata dari gambar analog yang kemudian dibulatkan.
Proses sampling sering juga disebut proses digitisasi.

Kuantisasi
Ada kalanya, dalam proses sampling, warna rata-rata yang didapat di relasikan ke level warna tertentu. Contohnya apabila dalam citra hanya terdapat 16 tingkatan warna abu-abu, maka nilai rata-rata yang didapat dari proses sampling harus diasosiasikan ke 16 tingkatan tersebut. Proses mengasosiasikan warna rata-rata dengan tingkatan warna tertentu disebut dengan kuantisasi.

Derau
Derau (Noise) adalah gambar atau piksel yang mengganggu kualitas citra. Derau dapat disebabkan oleh gangguan fisis(optik) pada alat akuisisi maupun secara disengaja akibat proses pengolahan yang tidak sesuai. Contohnya adalah bintik hitam atau putih yang muncul secara acak yang tidak diinginkan di dalam citra. bintik acak ini disebut dengan derau salt & pepper.
Banyak metode yang ada dalam pengolahan citra bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan noise.

Operasi Pengolahan Citra
Operasi yang dilakukan untuk mentransformasikan suatu citra menjadi citra lain dapat dikategorikan berdasarkan tujuan transformasi maupun cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra.

Berdasarkan tujuan transformasi operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut :

• Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement)
• Operasi peningkatan kualitas citra bertujuan untuk meningkatkan fitur tertentu pada citra. 
• Pemulihan Citra (Image Restoration)

Operasi pemulihan citra bertujuan untuk mengembalikan kondisi citra pada kondisi yang diketahui sebelumnya akibat adanya pengganggu yang menyebabkan penurunan kualitas citra.

Berdasarkan cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra, Operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut :
Operasi titik, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya hanya ditentukan oleh nilai piksel itu sendiri.
Operasi area, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya dipengaruhi oleh piksel tersebut dan piksel lainnya dalam suatu daerah tertentu. Salah satu contoh dari operasi berbasis area adalah operasi ketetanggaan yang nilai keluaran dari operasi tersebut ditentukan oleh nilai piksel-piksel yang memiliki hubungan ketetanggaan dengan piksel yang sedang diolah.
Operasi global, yaitu operasi yang dilakukan tehadap setiap piksel pada citra yang keluarannya ditentukan oleh keseluruhan piksel yang membentuk citra.


Contoh pengolahan citra dalam kehidupan sehari – hari :

1.Bidang kesehatan
Digunakan untuk rontgen tubuh manusia yang berfungsi untuk mengetahui ada atau tidaknya kelainan di tubuh.

Contoh Pengolahan Citra pada bidang Kesehatan

2.Bidang visual
Bisa digunakan untuk pemotretan lewat satelit, GPS, foto kamera dan lain-lain.

Contoh Pengolahan Citra pada bidang visual

3.Mikroskop elektron
Adalah salah satu contoh dari pengolahan citra dalam bidang kedokteran, yang di maksud dengan mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang dapat memperbesar detail sangat kecil dengan kekutan sehingga menyelesaikan tinggi akibat penggunaan elektron sebagai sumber penerangannya. Pembesaran dalam hal ini di tingkat hingga 2.000.000 kali. Adapun kegunaan dari mikroskop elektron yaitu digunakan dalam patologi anatomi. Patologi anatomi ini berfungsi untuk mengindentifikasi organel dalam sel namun kegunaanya telah sangat dikurangi dengan immunhistochemistry tetapi masih tak tergantikan untuk diagnosis penyakit ginjal, identifikasi sindrom silia immotile dan banyak tugas-tugas lainnya.

Contoh Pengolahan Citra pada bidang Mikroskop Elektron

Contoh aplikasi lainnya :
* pemetaaan tutupan lahan dan pendeteksian perubahan lahan
* penilaian pertanian dan monitoring
* manajemen pantai dan sumber daya laut
* explorasi mineral
* explorasi minyak dan gas
* manajemen sumber daya hutan
* perencanaan kota dan pendeteksian perubahan lahan kota
* pemasangan dan perencanaan telekomunikasi
* oseanografi fisik
* pemetaan topografis dan geologis
* pemetaan dan pendeteksian es laut