ANALISIS DAN PENERAPAN PROCEDURAL ANIMATION UNTUK 3D MODEL VEGETASI PADA VIDEO ANIMASI FLY THROUGH 3D ENVIRONMENT "SACRED TEMPLE OF DEEP JUNGLE" MENGGUNAKAN CRYENGINE 3.5.8
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Baiquni Abdillah 11.11.4839
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2014
ANALISIS DAN PENERAPAN PROCEDURAL ANIMATION UNTUK 3D MODEL VEGETASI PADA VIDEO ANIMASI FLY THROUGH 3D ENVIRONMENT "SACRED TEMPLE OF DEEP JUNGLE" MENGGUNAKAN CRYENGINE 3.5.8 Baiquni Abdillah1), Dhani Ariatmanto2), 1)
Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 2)
Email :
[email protected]),
[email protected])
vegetasi. Ini memungkinkan semua bagian tumbuhan dari batang, ranting dan daun bergerak dan bergoyang ketika terkena angin, rumput yang terinjak tidak tembus ketika dilewati suatu objek melainkan bergerak bengkok (bending) atau menyingkir karena adanya kontak tumbukan (collision).
Abstract - The use of 3D models of vegetation consisting of plants and trees have been widely used in the depiction of scenery / nature scene in the film industry animation, video games, simulation, and visualization architecture. The use of vegetation for this industry is also an important factor to produce a more alive and realistic natural landscape scene in terms of display graphics and animation. This Thesis is about making 3D animation video with procedural animation technique that consists of a touch bending and detail bending, this method is used to create 3D models of vegetation to move like a real plant that makes a scene look more alive and believable. The Standard of animated video creation follows the animated film production standards that are often used in animated movies consisting of the process of pre-production, production, and post-production. The result of creating video animation "Sacred Temple of the Deep Jungle" with procedural animation techniques using Cryengine software produce great quality of graphics and animation, also save render time because of the technology of real time rendering using GPU (Graphics Processing Unit).
1.2
Rumusan Masalah Bagaimana membuat sebuah video animasi fly through yang dibuat menggunakan software Cryengine 3.5.8 dengan judul “Sacred Temple of Deep Jungle” dengan menerapkan teknik procedural animation pada 3D model vegetasi untuk keperluan produksi video animasi? 1.3
Tinjauan Pustaka 1. Prittiporn Lopkerd & Pinto J. (2009) “INTERACTIVE 3D SIMULATION SYSTEM IN GAME ENGINE BASED COLLABORATIVE VIRTUAL ENVIRONMENT FOR ARCHITECTURAL DESIGN COMMUNICATION”. 2. Renaldas Zioma (2007) “GPUGENERATED PROCEDURAL WIND ANIMATIONS FOR TREES”. 3. Tiago Sousa (2008) “VEGETATION PROCEDURAL ANIMATION AND SHADING IN CRYSIS”. 1.4 Definisi Animasi Animasi secara harfiah berarti hidup/bergerak. Dalam multimedia, animasi merupakan penggunaan komputer untuk menciptakan gerak pada layar.[4] Animasi adalah sebuah proses merekam dan memainkan kembali serangkaian gambar statis untuk mendapatkan sebuah ilusi pergerakan. Secara harfiah, Animasi adalah menghidupkan. Yaitu usaha untuk menggerakan sesuatu yang tidak bisa bergerak sendiri.[5] Animasi yang banyak dikenal adalah animasi 2D dan 3D. Animasi 2D dan 3D dapat dibedakan dari sudut pandangnya. Animasi 2D dapat dilihat pada sisi tinggi dan panjang atau secara matematis pada koordinat x dan y, sedangkan animasi 3D dapat dilihat pada sisi tinggi, panjang, dan lebar atau secara matematis pada koordinat x, y dan z yang
Keywords - 3D, Procedural Animation, Cryengine, Vegetation, Flythrough
1. 1.1
Pendahuluan Latar Belakang Penggunaan 3D model vegetasi yang terdiri dari tumbuhan dan pepohonan telah secara luas digunakan dalam penggambaran pemandangan/scene alam dalam industri film animasi, video game, simulasi, dan visualisasi arsitektur. Penggunaan vegetasi[1] untuk industri ini juga merupakan faktor penting untuk menghasilkan scene pemandangan alam yang lebih hidup dan realistis dari segi tampilan grafis dan animasi. Ada berbagai macam teknik untuk menghasilkan grafis dan animasi vegetasi yang realistis. Salah satunya adalah menggunakan teknik procedural animation[2]. Pada software Cryengine animasi prosedural dapat dibuat dengan beberapa teknik diantaranya yaitu touch bending dan detail bending[3] untuk diimplementasikan pada 3D model
1
memungkinkan kita dapat melihat sudut pandang obyek secara lebih nyata.
2.1 Tahapan Produksi Video Animasi 3D Ada 3 tahap dalam produksi film animasi yaitu pra produksi, produksi, dan pasca produksi.
1.5
Cryengine Cryengine adalah game engine yang digunakan untuk membuat game berkualitas atau biasa disebut Game AAA (Triple A). Software ini dibuat oleh Crytek GmbH Studio di Jerman. Berbagai macam game yang dibuat dari Cryengine yaitu Crysis, Crysis Warhead, Crysis 2, Crysis 3, dan yang terbaru tahun 2014 yaitu Ryse Son of Rome. Cryengine menggunakan teknologi realtime rendering yang memberikan desainer game dengan fitur WYSIWYP(“What you see is what you play”). Tool ini juga memberikan tool yang intuitif untuk memodifikasi level secara real-time.
Gambar 2. Alur Produksi Video Animasi 3D Environment 2.1.1 Pra Produksi 1. Ide Cerita Cerita terinspirasi dari berita penemuan situs Gunung Padang yang melibatkan tim arkeologi nasional. 2. Konsep Video Animasi Video animasi ini berdurasi 3 menit yang berisi visualisasi arsitektur bangunan candi dan lingkungan hutan rimba dengan teknik kamera fly through[7] sinematik. 3. Visual Design/Reference Membuat konsep desain visual dan mencari referensi yang nanti akan digunakan. 4. Storyboard Membuat storyboard video animasi.
Gambar 1. Tampilan Candi dan Vegetasi di Cryengine Pilihan menggunakan Cryengine bagi penulis adalah karena software ini mendukung visualisasi antara lingkungan dan arsitektur bangunan[6]. Termasuk didalamnya terdapat berbagai fitur seperti Terrain map editor, dynamic time of day, pencahayaan real time, mendukung penyebaran vegetasi dalam jumlah besar, dan lain-lain. Gambar 1 menampilkan screenshot dari Cryengine 3 Editor dengan bangunan candi dengan banyak tumbuhan. Hardware yang digunakan dalam penelitian ini yaitu PC (Intel Core i3 3.4 GHz, RAM 8GB, Geforce GTX 750 Ti 2GB).
2.1.2 Produksi 1. Modeling Merupakan tahap pemodelan dari konsep 2D atau referensi menjadi objek tiga dimensi (3D). Gambar 3 menampilkan modeling aset pohon pisang.
Dalam penelitian ini penulis membahas tentang penerapan animasi prosedural menggunakan game engine Cryengine sebagai tool pengembangnya. 2.
Pembahasan Proses pembuatan video animasi 3D fly through mengikuti workflow yang ditunjukkan pada Gambar 2. Prosesnya yaitu membuat 3d model dan material texture, membuat terrain level, impor 3d model ke editor, menambahkan fitur ke environment, menambahkan pencahayaan, lalu render. Dimulai dengan desain visual 2d dan berbagai referensi foto serta video, lalu modeling menggunakan Autodesk Maya. Setelah modeling 3d asset selesai lalu ekspor ke format *.CGF yang didukung oleh Cryengine menggunakan Crytek Exporter. Kedua, Cryengine 3 Editor digunakan untuk membuat level dan menambahkan berbagai fitur atau fungsi ke dalam environment, contohnya terrain, vegetasi, pencahayaan, sungai, jalan setapak, kendaraan, time of day, dan lain-lain.
2.
3.
2
Gambar 3. Modeling Pohon Pisang Texturing Tahap pemberian warna material ke permukaan model 3D Rigging Tahap ini yaitu pemberian tulang atau bone rig untuk menggerakkan daun dan batang untuk keperluan animasi prosedural. Dalam Cryengine teknik ini disebut touch bending. Gambar 4 menampilkan
pengaturan touch bending pohon kelapa menggunakan locator/null object.
4.
2.1.3 Pasca Produksi 1. Sound Mix Merupakan tahap pemberian musik/lagu yang sesuai dengan nuansa video animasi. 2. Compositing Proses menggabungkan teks, gambar, suara, video dan 3D menjadi satu produk akhir.
Gambar 4. Pengaturan Rigging Touch Bending Pohon Kelapa Skinning Merupakan tahap pemberian warna ke vertex menggunakan vertex color paint untuk mendefinisikan nilai detail bending. Vertex color[8] atau color maps adalah metode untuk menyimpan informasi warna Merah, Hijau, Biru, dan Alpha (RGBA) pada setiap vertex di permukaan mesh atau polygon. Gambar 4 menunjukkan vertex color dan pengaruh warna terhadap animasi prosedural pada Cryengine.
Gambar 5. Screen Capture Hasil Video Final 2.2
Pengujian Pengujian yaitu melakukan trial and error berupa merubah nilai parameter bending yang ada di vegetation parameter rollout. Gambar 6 menampilkan perbandingan nilai bending pada aset pohon pisang.
Gambar 4. Vertex color untuk Detail Bending 5. Exporting Tahap ini mengekspor model 3D yang telah selesai di model, texturing, rigging, dan skinning ke format *.CGF yang didukung oleh software Cryengine. 6. Set Dressing Merupakan tahap penataan aset kedalam scene menjadi suatu set lingkungan untuk keperluan animasi/acting. 7. Animation Merupakan proses penganimasian kamera dan pengaturan animasi prosedural yang ada pada 3D model vegetasi. 8. Effects/VFX Merupakan tahap pemberian efek partikel seperti debu, asap, kabut, daun berguguran, dan lain-lain kedalam scene. 9. Lighting Tahap pemberian cahaya untuk memberikan kesan dan suasana dramatis pada scene. 10. Rendering Merupakan tahap menghasilkan output sekuen gambar yang diproses dari Cryengine.
Gambar 6. Perbandingan nilai bending pada aset pohon pisang Pengujian juga dilakukan dengan mengubah nilai angin global yang secara langsung mempengaruhi seluruh aset. Gambar 7 menampilkan pengujian aset pohon pisang dengan mengubah nilai parameter angin.
Gambar 7. Pengujian aset dengan angin global
3
[6] Prittiporn, L. Pinto, J., “Interactive 3D Simulation System in Game Engine Based Collaborative Virtual Environment for Architectural Design Communication”, Jurnal Thammasat University. Thailand, 2009. [7] Maestri G,et al. 1997.”Inside 3D Studio Max Vol III:Animation”, Indianapolis: New Riders. [8] Vaughan, W. 2011. “Digital Modeling”. USA: New Riders.
Selain pengujian animasi vegetasi, penulis juga menguji video animasi ini dengan membuat kuesioner penilaian terhadap video animasi 3D ini kepada pihak praktisi multimedia dan masyarakat umum. 3. Kesimpulan 1.
Pembuatan video animasi ini melewati tahap ide cerita, konsep, visual desain, storyboard dengan tahap pra produksi, produksi dan pasca produksi. 2. Penggunaan software Cryengine untuk rendering real time dan animasi prosedural memungkinkan proses produksi film animasi 3D menjadi lebih cepat dengan kualitas grafis yang baik dan animasi yang realistis. 3. Cryengine bisa digunakan untuk pembuatan video animasi seperti visualisasi arsitektur, game cinematic, dan film animasi. 4. Animasi prosedural yang digunakan di Cryengine yaitu detail bending dan touch bending mampu menghasilkan animasi vegetasi hutan yang realistis namun tetap ringan walau menampilkan scene hutan dengan kumpulan banyak vegetasi. 5. Teknologi game engine ini tidak menggantikan software CAD namun dapat membantu dengan visualisasi 3D secara real time. 6. Hasil dari kuesioner penilaian video animasi ini sudah layak dan sesuai serta memiliki nilai jual. Penelitian ini dapat dijadikan sebagai panduan untuk orang ingin mengerti bagaimana teknologi game engine bisa di terapkan untuk proses visualisasi arsitektural yang nantinya bisa diterapkan ke proyek desain arsitektural atau video animasi yang sesungguhnya.
Biodata Penulis Baiquni Abdillah, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2014. Saat ini menjadi Staf 3D Environment Department di PT Mataram Surya Visi di Yogyakarta. Dhani Ariatmanto, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2004. Memperoleh gelar Magister Ilmu Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika STMIK Amikom Yogyakarta, lulus tahun 2009. Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.
Daftar Pustaka [1] Allan Taylor, James. 1984. “Biogeography: Recent Advances and Future Directions”. Rowman & Littlefield Offset. [2] Renaldas, Z. “GPU-Generated Procedural Wind Animations for Trees”. GPU Gems 3, AddisonWesley Professional, chapter 6, 2007. [3] Tiago, S., “Vegetation Procedural Animation and Shading in Crysis”. GPU Gems 3, Addison-Wesley Professional, chapter 16, pp.373-385, 2008. [4] M.Suyanto, “Multimedia Alat untuk Meningkatkan Keunggulan Bersaing”. Yogyakarta: Andi Offset, pp.287, 2005. [5] Ibiz Fernandez McGrawHill/Osborn, “Macromedia Flash Animation & Cartooning: A Creative Guide”. California, pp.5, 2002.
4
