TEKNIK PENCAHAYAAN (LIGHTING)

Teknik Pencahayaan

1. Fungsi Pencahayaan
Dalam kehidupan sehari-hari cahaya berfungsi membantu identifikasi objek oleh indra penglihatan/mata. Di bidang sinematografi pencahayaan memiliki fungsi fungsi berikut:

- menyinari obyek yang akan berhadapan dengan camera,
- menciptakan gambar yang artistik,
- membuat efek khusus,
- menghilangkan bayangan yang tidak perlu / mengganggu.

2. Jenis Cahaya

Penjeniasan cahaya pada sinematografi dan fotografi didasarkan pada fungsi pencahayaan tersebut. Berdasarkan fungsinya jenis cahaya terdiri atas (1) cahaya kunci/cahaya utama (key light), (2) cahaya pengisi (fill light), dan (3) cahaya belakang (back light).
Key light adalah cahaya yang lengsung mengenai objek dan bersifat dominan. Kebanyakan key light searah dengan kamera. Untuk tujuan menciptakan efek tertentu key light dapat ditempatkan di samping kamera sehingga cahaya mengenai sebagian objek.
Fill light adalah cahaya yang berfungsi mengisi. Key light yang mengenai salah satu sisi menimbulkan bayangan di sisi lain. Fill light berfungsi menimpa/menghilangkan bayangan key light. Fill Light juga berfungsi meratakan intensitas sinar pada ruangan. Jumlah fill light biasanya lebih dari satu disesuaikan dengan kebutuhan penghilangan bayangan. Back Light berasal dari belakang obyek, dan biasanya digunakan sebagai pembentuk gambar artistik dan memperkuat kesan (siluet, angker, misterius).

SIFAT DASAR CAHAYA

1. Cahaya dapat menembus

• Cahaya dapat menembus bahan-bahan yang tidak padat seperti kain, kertas kalkir dan kaca sehingga kualitas kerasnya cahaya dapat dibuat lunak atau soft.

2. Cahaya dapat difokuskan

• Cahaya dapat kita salurkan kearah mana kita kehendaki, dia dapat dikumpulkan dan difokuskan agar kuantitasnya lebih besar lagi. Sebagai contoh adalah sinar Matahari yang difokuskan oleh surya kanta atau kaca pembesar.

3. Cahaya dapat dipantulkan

• Cahaya itu dapat pula kita belokan atau kita pantulkan dengan benda yang mempunya daya pantul yang tinggi seperti cermin, styrofoam, kertas perak dll yang lazim kita sebut dengan reflektor untuk menyinari bagian-bagian yang gelap.

4. Cahaya mempunyai warna

• Semua sumber cahaya mempunyai warna atau umumnya kita sebut dengan suhu warna dalam hitungan derajat Kelvin dan dapat diukur dengan Kelvin Meter / Color Meter.

Walaupun tidak secara fisik memberikan efek yang sama dengan suhu panasnya api atau dinginnya es, secara psikologi warna dapat juga dikelompokan seperti contoh warna yang hangat (merah & kuning) dan dingin (biru & hijau). 

Bayangan (Shadow)

Pada dunia nyata maupun dunia maya, rasanya tidak mungkin kita membicarakan cahaya tanpa membicarakan bayangan. Kedua hal tersebut tidak terpisah dan saling berhubungan karena bayangan akan muncul saat cahaya jatuh menyinari suatu objek. Pada dunia maya, layaknya cahaya, terdapat beberapa jenis bayangan yang dapat dihasilkan oleh komputer. Pada bagian kita akan membahas mengenai bayangan untuk memahami karakteristiknya dengan tujuan agar kita dapat mengeksploitasi bayangan semaksimal mungkin pada scene yang akan dibuat.

Bayangan dalam MAYA

Bayangan bekerja sama dengan cahaya untuk memberi kesan natural atau realistik pada scene Anda. Bayangan dapat membantu mendefinisikan posisi objek-objek, apakah berada di lantai atau melayang di udara. Bayangan yang dihasilkan bisa tajam dan solid namun bisa juga lembut dan buram (blurry). Keberadaan bayangan—atau ketiadaannya—dapat digunakan untuk memberi keseimbangan dan kontras pada objek-objek di dalam scene.

 

Default Shadow

Secara default, cahaya pada Maya tidak langsung menghasilkan bayangan. Anda harus menentukan cahaya mana saja pada scene yang akan menimbulkan bayangan, bergantung pada tujuan visualisasi Anda. Terlalu banyak bayangan dapat mengacaukan scene Anda dan karena waktu render juga menjadi lebih lama, kemungkinan besar Anda akan menggunakan sesedikit mungkin bayangan. bayangan yang memang dibutuhkan. Jika semua cahaya pada scene Anda disetting agar tidak menimbulkan bayangan, maka semua objek maupun permukaan yang menghadap langsung ke cahaya akan tersinari; walaupun terhalangi oleh objek lain. Hal ini mengurangi kenaturalan atau “kerealistisan” scene Anda. Untuk itu Anda dapat menambahkan bayangan pada scene dengan  mengontrol kombinasi cahaya dan objek mana saja yang akan menghasilkan bayangan. Dengan membatasi bayangan hanya timbul oleh kombinasi cahaya dan objek tersebut, Anda dapat mengurangi waktu render.

Jenis Bayangan

Pada Maya, suatu sumber cahaya bisa tidak menghasilkan bayangan (default) atau bisa menghasilkan bayangan depth map maupun raytraced. Anda dapat mengombinasikan kedua jenis bayangan ini depth map maupun raytraced pada scene Anda. Dengan mengatur atribut bayangan depth map atau raytraced, Anda dapat mensimulasikan bayangan yang dihasilkan oleh berbagai tipe cahaya di dunia nyata. Bayangan depth map maupun raytraced memberikanefek yang hampir sama, namun bayangan depth map waktu render-nya lebih cepat. Umumnya kebanyakan orang akan memilih bayangan depth map kecuali jika tipe bayangan tersebut tidak dapat membantu mencapai visualisasi yang diinginkan.

Depth Map Shadow

Bayangan depth map memberikan hasil yang baik pada hampir semua situasi di scene Anda, dengan waktu render yang dapat diterima. Depth map merupakan jarak antara sumber cahaya dan permukaan yang tersinari oleh cahaya tersebut. Depth map merupakan file data berisi ukuran-ukuran yang akan di-render terlihat dari sudut pandang sumber cahaya. Tiap pixel pada depth map merupakan jarak dari sumber cahaya ke objek terdekat yang akan menimbulkan bayangan pada arah tertentu. Jika pada suatu scene terdapat cahaya yang menghasilkan bayangan depth map, Maya akan membuat suatu file depth map untuk cahaya tersebut pada saat rendering dan Maya akan menggunakan file tersebut untuk menentukan permukaan mana saja yang terkena bayangan. Pada beberapa kasus, Anda dapat mengurangi waktu render dengan cara menyimpan dan menggunakan kembali file depth map tersebut.

 

Raytraced Shadow

Bayangan raytraced dapat menghasilkan bayangan yang transparan dan halus namun proses render-nya cukup memakan waktu dibanding bayangan depth map. Proses raytracing merupakan proser merender bayangan di mana jejak rambatan tiap sinar dikalkulasi dari sumber cahaya ke tujuan rambatan sinar (kamera). Gunakan bayangan raytraced hanya saat ingin menghasilkan bayangan yang akurat secara fisik, seperti halnya bayangan di dunia nyata. Contoh umum penggunaannya.

·         Untuk menghasilkan tepi bayangan yang buram (blur) (hanya untuk cahaya jenis area light).

·         Untuk menghasilkan bayangan yang ditimbulkan oleh objek berwarna dan transparan.

Catatan:

Untuk menghasilkan bayangan lembut yang natural menggunakan Maya, Anda mempunyai dua pilihan:

·         Dengan Raytraced Shadow: cara ini hasilnya sangat baik, namun semakin kompleks sumber cahaya yang menimbulkan bayangan maka semakin lama pula waktu yang dibutuhkan komputer untuk me-render.

·         Dengan Depth Map Shadow: cara ini merupakan cara tercepat namun memiliki keterbatasan untuk menghasilkan gambar render yang realistik.

 

Swinging Light (Cahaya Berayun)

lighting merupakan tahapan yang paling menarik sekaligus membosankan. Menarik karena dapat menghasilkan image yang natural, namun membosankan karena harus merender berulang kali hingga mendapatkan setting yang sesuai. Sayang sekali, tidak ada cara/metode yang benar-benar signifikan untuk mempercepat waktu render.

Animasi pencahayaan yang halus dapat memberi kesan karakter atau “mood” pada suatu scene sederhana yang dapat menjadi nilai tambah dari scene tersebut. Tutorial ini mengajak Anda memberi pencahayaan pada satu ruang sederhana dengan menggunakan ambient light.

 

1.    Membangun Ruang

Untuk model ruang dapat Anda gunakan file Tutorial1.mb yang terdapat pada CD terlampir. Pada menu bar, pilih File > Open Scene untuk mengambil file tersebut. Ruang sederhana ini berisi beberapa objek geometri yaitu cone, cube, dan cylinder yang semuanya dibuat menggunakan polygon primitives, bahkan ruang tersebut adalah cube polygon yang telah dibuang bagian atas dan sampingnya. Semua objek pada ruang ini telah diberi material.

 

2.      Menambahkan Cahaya

Tambahkan cahaya pada ruang ini dengan menggunakan ambient light sebagai sumber cahaya. Pada menu bar klik Create > Lights > Ambient Light lalu posisikan cahaya sedikit ke atas.

 

3.      Setting Atribut

Dengan ambient light masih terpilih, buka attribute editor (Ctrl+A). Pada attribute editor pastikan nilai Ambient Shade lebih besar dari 0 atau gunakan nilai default = 0.450.

 

Semakin kecil nilai ambient shade maka semakin luas lingkup efek cahaya yang ditimbulkan oleh ambient light. Walapun secara definitif cahaya yang menyebar (diffuse) bersinar ke segala arah, Maya memungkinkan kita untuk menaikkan intensitas ambient light secara lokal.

Untuk tutorial ini kita membutuhkan cahaya dengan karakter tersebut agar cahaya bersinar lebih terang di area di mana sumber cahaya berada, namun tetap menyinari bagian-bagian lain pada scene. Dengan nilai default (0.450), cahaya lebih terang pada tempatnya berada dan pengaruhnya berkurang saat merambat menjauhi sumbernya. Ambient light dengan nilai ambient shade = 1 bekerja kurang lebih seperti point light.

4.      Rendering

Lakukan render untuk melihat efek yang ditimbulkan dan untuk memastikan apakah Anda sudah puas dengan posisi maupun intensitas efek yang ditimbulkan ambient shade. Jika belum, posisikan ulang cahaya di ruangan dan ubah setting ambient shade di attribute editor. Perlu diingat untuk tutorial ini Anda membutuhkan cahaya dengan nilai ambient shade lebih besar dari 0.

 

Seperti tampak pada gambar hasil render, cahaya bersinar lebih terang pada posisinya dibanding area di sekelilingnya, namun sinarnya juga berpengaruh pada bagian-bagian objek yang tidak menghadap langsung. Tidak seperti sumber cahaya lainnya, efek cahaya ambient light mampu mencapai sisisisi gelap pada objek. Dengan point light, sisi-sisi tersebut tampak gelap.

5.      Dynamics

Pada tahap ini dan selanjutnya kita akan membuat simulasi cahaya berayun menggunakan perintah-perintah pada di modul Dynamics. Ubah pilihan modul pada menu set menjadi dynamics.

 

Simulasi dynamics hanya bekerja pada objek geometri; cahaya—dan objek nongeometri lainnya seperti kamera—tidak dapat “berpartisipasi” langsung pada simulasi dynamics. Untuk mengatasinya kita gunakan semacam trik yaitu kita “tempelkan” cahaya pada objek geometri misalnya bola. Bola inilah yang akan kita gantung dan ayunkan pada tali.

6.      Membuat Bola

Buatlah sebuah bola dengan langkah Create > NURBS Primitives > Sphere lalu posisikan seperti tampak pada gambar di bawah.

 

7.      Membuat Tali

Dengan bola masih dalam keadaan terpilih, pada menu bar pilih Soft/Rigid Bodies > Create Constraint > Option. Option adalah simbol kotak kecil di sebelah kanan submenu.

Pada kotak dialog Constraint Options pastikan Constraint Type = Nail lalu klik tombol Create.

 

Dengan menjalankan langkah di atas Anda memberi perintah pada Maya untuk

melakukan dua hal: membuat tali dan mengubah bola menjadi rigid body.

8.      Menggantung Tali

Agar lampu dapat berayun, Anda harus memposisikan tali menjadi berada di atas bola. Pada jendela outliner pastikan tali (rigidNailConstraint1) dalam keadaan terpilih. Untuk membuka jendela outliner klik Window > Outliner pada menu bar. Aktifkan tool move lalu geser hingga ke langit - langit.

 

9.      Memberi Gaya pada Bola

Pada dynamics, diperlukan semacam gaya—layaknya pada dunia nyata—agar objek

dapat bergerak. Untuk itu Anda perlu menambahkan gaya gravitasi pada bola.

Pastikan bola terpilih lalu pada menu bar klik Fields > Gravity. Pilih bola lalu geser

dan posisikan bola seperti tampak pada gambar di bawah.

 

10.      Setting Frame

Untuk menjalankan simulasi bola berayun agar tampak lebih natural, Anda perlu mengubah setting frame pada time slider. Ubah nilai Range End Frame dan Animation End Frame menjadi 150.

 

11.      Simulasi Bola

Jalankan simulasi bola berayun dengan cara klik tombol Play pada Playback Controls. Playback control berada di area kanan dari timeline.

 

Setelah Anda klik tombol play, tampak bola berayun-ayun pada tali seperti pendulum.

Agar tidak terlalu membosankan kita modifikasi sedikit gerakannya.

12.      Modifikasi Simulasi

Dengan bola dalam keadaan terpilih, klik rigidBody1 pada Channel Box. Tentukan Initial Velocity X = 4 dan Initial Velocity Y = 4. Klik tombol play untuk menjalankan simulasi dan melihat perubahan yang terjadi.

Setelah kita ubah sedikit setting pada bola nampak ayunan bola menjadi bervariasi

dengan berayun ke sekeliling ruang

13.      Menyatukan Cahaya ke Bola

Ide awal tutorial ini adalah membuat animasi cahaya berayun, kini saatnya anda menyatukan

bola dengan cahaya. Terlebih dahulu ubah modul menjadi Animation dengan cara mengubahnya pada menu set seperti pada langkah 5 di atas atau tekan F2 pada keyboard. Pada jendela outliner pilih bola dan cahaya ambient light dengan cara tekan Ctrl pada keyboard lalu pilih keduanya.

Lalu pada menu bar pilih Constrain > Point untuk menyatukan keduanya. Perhatikan

pada workspace Anda, tampak keduanya telah menyatu..

14.      Menyembunyikan Bola

Walau kita memerlukan bola hanya sebagai tempat menempelkan cahaya, namun karena cahaya tidak berfungsi di modul dynamics jadi tidak mungkin kita hilangkan atau delete bola dari scene. Triknya adalah kita sembunyikan bola. Caranya, pastikan bola dalam keadaan terpilih lalu tekan Ctrl+H pada keyboard. Voila, bola sudah hilang dari scene.

 

Pastikan ambient light dalam keadaanterpilih lalu tekan tombol play untuk menjalankan simulasi. Tampak sekarang cahaya berayun-ayun di ruangan, namun animasi ini bukanlah seperti yang kita bayangkan. Untuk visualisasi yang sempurna Anda membutuhkan gambar animasi hasil rendering. Untuk itu mari kita lanjutkan ke langkah terakhir dari tutorial ini.

15.      Batch Render

Sampailah kita pada langkah akhir yang menentukan hasil akhir simulasi ini. Tahap ini adalah proses render animasi atau Batch Render. Kita perlu mengubah beberapa setting karena render untuk still image sedikit berbeda dengan render animasi. Buka jendela Render Global Settings. Pada tab common tentukan nama file Anda dan tentu-kan image format adalah AVI. Pastikan nilai start frame = 1 dan end frame = 150. Pada kolom input renderable objects pastikan pilihannya adalah render all. Untuk ukuran resolution tentukan sesuai keinginan Anda (disarankan untuk menggunakan 320x240 atau 640x480). Selanjutnya beralih ke tab maya software, pada area anti-aliasing quality Anda dapat menentukan kualitas hasil akhir render. Semakin baik kualitas semakin lama waktu render.

 

  

Klik tombol close untuk menutup jendela render global settings. Ubah modul pada menu set menjadi Rendering lalu pada menu bar pilih Render > Batch Render > Option. Pada kotak dialog Batch Render Animation yang muncul Anda dapat menen-tukan jumlah prosesor yang akan digunakan pada proses render. Jika Anda memiliki lebih dari satu prosesor, aktifkan pilihan Use all Available Processors. Klik tombol Batch Render dan tunggu hasilnya. Untuk melihat file hasil render—pabila Anda tidak menentukan tempat penyimpanan hasil batch render (setting ini berada pada tab common di jendela render global settings) maka Anda dapat menemukannya di folder maya/projects/default/images pada harddisk Anda. Folder ini merupakan folder default penyimpan hasil render.

 

16.      Akhir Tutorial

Latihan ini berakhir pada tahap ini, jangan lupa untuk menyimpan hasil kerja Anda. Perlu diingat, pada tutorial ini Anda tidak menggunakan efek bayangan baik depth map shadows maupun raytrace shadows karena penekanan pada latihan ini adalah pada efek cahaya yang ditimbulkan. Selain itu dengan menambahkan efek bayangan maka waktu render menjadi lebih lama, terutama apabila menggunakan raytrace shadows.

File kerja tutorial ini dapat Anda temukan pada CD lampiran dengan nama Tutorial_Akhir1.mb dan dapat Anda gunakan sebagai pembanding. Hasil akhir batch render dapat Anda temukan dengan nama Tutorial_Akhir1.avi. Tiga gambar di bawah adalah gambar render hasil akhir tutorial. Kita gunakan tiga buah gambar untuk melihat sekuen berayunnya cahaya.