Contoh Implementasi Grafik Komputer dan Pengolahan Citra
Mungkin di antara kita semua ada
beberapa yang sudah familiar dengan frase “Grafik Komputer” dan juga
“Pengolahan Citra”. Namun, di antaranya juga pasti ada beberapa yang bahkan
tidak tahu sama sekali apa yang dimaksud dengan kedua hal tersebut. Maka dari
itu, artikel yang saya buat kali ini akan membahas kedua hal tersebut, dan juga
disertai dengan contoh implementasinya.
A. Pengertian
Serta Perbedaan Grafik Komputer dan Pengolahan Citra
Grafik komputer sendiri terdiri dari 2 kata, yaitu kata grafik dan komputer.
Kata grafik di sini didefinisikan sebagai lukisan pasang surut suatu keadaan dengan garis atau gambar,
singkatnya yaitu sebuah gambar yang menjelaskan atau didapat dari sebuah data. Sedangkan
kata komputer dapat didefinisikan sebagai alat elektronik otomatis yang
dapat menghitung atau mengolah data secara cermat menurut yang diinstruksikan,
dan memberikan hasil pengolahan, serta dapat menjalankan sistem multimedia.
Sehingga jika digabungkan dua kata tersebut dan kemudian dibuat kesimpulan,
maka pengertian dari grafik komputer adalah suatu proses dalam
pembuatan, manipulasi, dan penyimpanan suatu gambar secara digital dengan
menggunakan teknologi komputer.
Kemudian,
pengolahan citra juga terdiri dari 2 kata, yaitu kata pengolahan dan citra.
Kata pengolahan dapat kita artikan sebagai kegiatan yang dilakukan untuk
mengubah suatu bentuk menjadi bentuk lain yang lebih bermanfaat. Sedangkan kata
citra dapat kita definisikan sebagai suatu representasi atau gambaran
yang mirip atau meniru suatu objek yang didapat dari hasil tangkapan sebuah
lensa kamera. Sehingga jika digabungkan dua kata tersebut dan kemudian dibuat
kesimpulan, maka pengertian dari pengolahan citra adalah suatu proses
yang dapat mengubah suatu gambar hasil tangkapan sebuah lensa kamera menjadi
informasi.
 |
| Gambar 1. Bidang ilmu yang berkaitan dengan citra. Sumber avi.staff.gunadarma.ac.id |
Setelah kita ketahui definisi dari kedua frasa tersebut,
maka saya akan memberi tahu beberapa perbedaan dari kedua hal tersebut yang
dapat di lihat pada Tabel 1.
 |
| Tabel 1. Perbedaan Grafik Komputer dengan Pengolahan Citra. Sumber greenvanda.blogspot.com |
B. Computer Aided Engineering Sebagai Contoh Implementasi Grafik Komputer
 |
| Gambar 2. Sumber dailycadcam.com |
CAE atau Computer Aided
Engineering adalah sebuah software pada komputer yang digunakan untuk melakukan
analisa dan optimasi suatu produk ataupun bagian dari produk tersebut dalam persoalan/permasalahan
teknik. CAE ini, terdiri dari algoritma yang berisi kode-kode pemodelan
matematik yang pada awalnya menggunakan bahasa pemrograman Fotran. Setelah
berkembang, bahasa pemrograman yang digunakan mulai beragam, seperti C
Language, C++, dan Java yang dapat dihubungkan dengan sistem operasi UNIX dan
Windows.
CAE adalah
istilah yang digunakan untuk menggambarkan prosedur seluruh proses rekayasa
produk, mulai dari desain dan pengujian virtual dengan algoritma analitik
canggih hingga perencanaan manufaktur. CAE merupakan standar di hampir semua
industri yang menggunakan semacam peranti lunak desain untuk mengembangkan
produk. CAE merupakan langkah selanjutnya yang tidak hanya merancang produk,
tetapi juga mendukung proses rekayasa, karena memungkinkan untuk melakukan tes
dan simulasi sifat fisik produk tanpa memerlukan prototipe fisik. Dalam konteks
CAE, jenis analisis simulasi yang paling umum digunakan meliputi Finite Elements
Analysis (menganalisis batas maksimal ketahanan suatu bagian dari
produk/material terhadap gaya yang akan dibebakan pada produk tersebut), Computational
Flow Dynamics (menganalisa produk yang memiliki saluran, dengan mencari
solusi terbaik dalam ketahan, kecepatan, dll tergantung jenis alisan yang akan
disalurkan lewat produk), Analisis Termal, Multibody Dynamics (menganalisa
produk secara keseluruhan), dan Optimalisasi.
 |
Gambar 3. Contoh penggambaran Finite Elements Analysis (Analisis Batas Elemen) pada program CAE. Sumber envisionsolutions.co.in
|
 |
| Gambar 4. Contoh penggambaran Computational Flow Dynamics (Dinamika Komputasi Aliran) pada program CAE. Sumber envisionsolutions.co.in |
Program
atau aplikasi CAE ini dapat digunakan hampir di semua industry dan perusahaan
yang mendesai produk yang terekspos ke lingkungan yang berbeda. Industri yang
menggunakan CAE dalam proses pengembangan produk mereka termasuk tetapi tidak
terbatas pada : otomotif, aerospace (teknik penerbangan), teknik pabrik,
elektronik, energi, barang-barang konsumen dan HVAC (heating/pemanasan, ventilation/ventilasi,
dan air-conditioning/AC). Produk yang dapat disimulasikan berkisar dari
bagian produk yang sangat kecil hingga struktur yang sangat besar dan kompleks,
seperti mobil balap, jembatan, atau bahkan pembangkit listrik.
 |
| Gambar 5. Simulasi baling-baling kapal dengan SimScale. Sumber simscale.com |
Seperti
yang telah kita pahami dari paparan di atas, bahwa bidang aplikasi dari CAE tak
terbatas dan dapat membantu seorang insinyur dan desainer di industry apa pun
untuk mengembangkan produk dengan lebih baik dan lebih cepat. Selain itu,
program ini juga sangat membantu dalam mengurangi resiko terjadinya kegagalan
pada suatu produk yang dapat menyebabkan terjadinya resiko kecelakaan dan juga
dapat meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap produsen produk. Beberapa
contoh software dari program CAE, yaitu CATIA, ANSYS, dan beberapa produk dari Autodesk,
Inc. Salah satu contoh pengguna program CAE ini adalah industri penerbangan
NASA. Dalam pemakaiannya, program ini dapat dipadukan dengan program CAD (Computer
Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing), Microsoft
Office, dan juga antar program CAE.
C. Bidang Pengindraan Jarak
Jauh Sebagai Contoh Implementasi Pengolahan Citra
 |
| Gambar 6. Sumber wallpaperaccess.com |
Pengindraan
jarak jauh (indraja) adalah sebuah metode pengukuran serta perolehan informasi pada
suatu objek dengan suatu alat yang tidak melakukan kontak secara langsung (fisik)
dengan objek tersebut, karena pengukuran dilakukan dari jarang yang jauh. Salah
satu contohnya, yaitu pengindraan jarak jauh oleh satelit yang berada di luar
angkasa terhadap bumi atau benda-benda yang berada di luar angkasa.
 |
Gambar 7. Gambaran cara kerja indraja. Sumber gurupendidikan.co.id
|
Komponen-komponen
dari indraja, yaitu :
1. Sumber tenaga, Untuk melakukan fungsinya indraja tentu memiliki sumber
tenaga. Sumber tenaga yang digunakan indraja dalam mengerjakan fungsinya
terdiri dari system pasif dan system aktif. Sumber tenaga dengan sistem pasif
akan menggunakan sinar matahari, sedangkan system aktif akan menggunakan
tenaga buatan, seperti gelombang mikro. Selain itu, banyaknya tenaga yang akan
diterima oleh objek satu dengan lainnya akan berbeda. Hal itu dikarenakan 3
faktor, yaitu waktu penyinaran, bentuk permukaan bumi, dan keadaan cuaca.
 |
| Gambar 8. Keberadaan awan saat terjadinya tumpahan minyak di Teluk Balikpapan terekam pada citra optis Sentinel-2 tanggal 3 April 2018 (atas) dan citra Landsat-8 tanggal 7 April 2018 (bawah). Sumber Jurnal Deteksi Tumpahan Minyak di Selat Makassar dengan Pengindraan Jauh Sensor Aktif dan Pasif oleh Ratna Prastyani, Abdul Basith. |
2. Atmosfer, merupakan lapisan udara penyelubung
bumi dengan komposisi yang terdiri atas berbagai jenis zat, seperti oksigen,
karbon dioksida, nitrogen, hydrogen, dan helium. Zat yang terkandung dalam atmosfer
tersebut dapat menyerap, memantulkan, dan melewatkan radiasi elektromagnetik
yang dipancarkan satelit. Pada bidang indraja ini terdapat istilah “jendela
atmosfer”. Apa itu jendela atmosfer? Jadi, jendela atmosfer adalah bagian
spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Karena satelit akan memancarkan
sumber tenaga ke permukaan bumi, maka kondisi di atmosfer akan menjadi penentu
keberhasilan proses tersebut. Apabila keadaan atmosfer sedang berawan, maka
pancaran tersebut akan terhalang sehingga tidak akan sampai ke permukaan bumi.
Pantulan dari pancaran yang sampai ke permukaan bumi tersebut akan menyebabkan diperolehnya
informasi dari lapisan bumi tersebut.
 |
| Gambar 9. Interaksi antara tenaga elektromagnetik dan atmosfer. Sumber wikipedia.org/wiki/Pengindraan_jauh |
3. Interaksi antara tenaga dan objek, hasil interaksi ini dapat dilihat dari perbedaan rona
yang dihasilkan oleh foto udara.
4. Sensor dan wahana, Sensor merupakan alat pemantau yang dipasang
pada wahana. Sedangkan, wahana adalah kendaraan/media yang membawa sensor
tersebut untuk mendapatkan indraja.
5. Perolehan data, Teknik pengumpulan data dari
indraja, yaitu dengan memancarkan serta memantulkan radiasi elektromagnetik pada
objek dengan frekuensi tertentu. Kemudian, hasil pantulan tersebut akan
memancarkan/memantulkan radiasi dengan panjang gelombang dan intensitas yang
berbeda-beda tiap jenisnya. Selain itu ada beberapa metode pengindraan jauh lainnya,
yaitu dengan gelombang suara, gravitasi, atau medan magnet. Terdapat 2 jenis data
yang diperoleh. Yang pertama adalah data
manual yang memiliki alat bantu stereoskop. Sedangkan, yang kedua adalah data
numerik (digital), data tersebut didapat dari software khusus indraja yang
bekerja pada suatu komputer.
6. Penggunaan data, merupakan
pihak (individua atau Lembaga) yang memanfaatkan hasil indraja. Contoh pihak
yang memanfaatkan indraja, yaitu bidang militer, petaan, dan kependudukan.
Terdapat
beberapa bidang yang menerapkan citra indraja ini, yaitu : Bidang hidrologi
(landsat, ERS, SPOT); Ilmu-ilmu kebumian (Geologi, Geodesi, Geofisika, Landsat,
Geosat); Bidang kelautan; Bidang Meteorologi; Bidang tata guna lahan; Memprediksi
data kependudukan; Bidang tata ruang dan pemetaan daerah bencana; dan Bidang
oseanografi.
Jurnal
dengan judul “Deteksi
Tumpahan Minyak di Selat Makassar dengan Pengindraan Jauh Sensor Aktif dan
Pasif” yang disusun oleh Ratna Prastyani dan Abdul Basith menerapkan penggunaan
pengolahan citra pada bidang pengindraan jauh. Mereka menggunakan Teluk Balikpapan
sebagai lokasi penelitian; menggunakan citra sensor aktif sebagai data utama
dan sensor pasif sebagai data tambahan; dan mengadopsi Teknik interpretasi
visual, identifikasi look-alikes, dan juga melakukan proses Wind Field Estimation.
 |
| Gambar 10. Tumpahan minyak di Teluk Balikpapan pada citra Sentinel-1 (polarisasi VV) beserta hasil estimasi kecepatan dan arah angin (simbol panah merah). Sumber Jurnal Deteksi Tumpahan Minyak di Selat Makassar dengan Pengindraan Jauh Sensor Aktif dan Pasif oleh Ratna Prastyani, Abdul Basith. |
Kemudian, kesimpulan dari penelitian tersebut menyatakan
bahwa Deteksi tumpahan minyak telah berhasil
dilakukan dengan menggunakan data utama sensor aktif dari citra satelit
Sentinel-1 SAR. Deteksi dan analisis disertai dengan data tambahan dari satelit
sensor pasif Aqua MODIS. Teknik interpretasi visual diadopsi dalam melakukan
deteksi dan analisis tumpahan minyak. Dalam penelitian ini ditemukan beberapa
kendala dalam pendeteksian tumpahan minyak di Selat Makassar yang memiliki
tutupan awan tinggi. Bahkan citra SAR yang dianggap dapat melakukan akuisisi
citra secara independen dari kondisi cuaca juga mengalami tantangan dalam
proses akuisisi di wilayah dengan tutupan awan yang tinggi. Meskipun demikian,
secara umum citra SAR berperan sangat penting dalam deteksi tumpahan minyak di
wilayah perairan. Hasil penelitian juga menunjukan pentingnya sinergitas antara
citra radar dan data tambahan atau pendukung untuk menghindari adanya kesalahan
deteksi tumpahan minyak pada citra radar.
Sumber :
Komentar
Posting Komentar