1. Sejarah Perkembangan Grafika Komputer
Grafika komputer adalah bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data. Bagian dari grafika komputer meliputi: a. Geometri, mempelajari cara menggambarkan permukaan bidan b. Animasi, mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan c. Rendering, mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya d. Citra (Imaging), mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar Sejarah Grafika Komputer Sejarah grafika dimulai sejak jaman dahulu ketika bangsa mesir, Roma dan Yunani berkomunikasi secara grafik. Gambar 1 Sejarah Grafika Komputer Beberapa lukisan yang terdapat pada batu nisan orang mesir dapat dikatakan sebagai lukisan teknik. Leonardo da Vinci sudah menghasilkan lukisan dengan objek 3D dengan pandangan isometrik.

2. Gambar 2 Lukisan-Lukisan Leonardo Da Vinci Perkembangan grafika komputer dapat dibagi menjadi 4 (empat) fase, yaitu:  Fase Pertama : tahun 50an Merupakan era grafika komputer interaktif. Pada mulanya perkembangan grafika komputer interaktif tidak terlalu cepat karena teknologi dan harga komputer yang mahal. Pada tahun 50an MIT mengembangkan komputer whirlwind dengan tabung sinar katode. Komputer ini mampu memaparkan grafik pasif yang digunakan untuk keperluan pertahanan.
Gambar 3 Komputer Whirlwind Dengan Tabung Sinar Katode

3. Akhir tahun 50an banyak orang menggunakan pena cahaya sebagai alat input, selain itu pada periode yang sama alat pemrograman otomatis telah berhasil dibuat. Komputer grafik interaktif mulai diteliti oleh general motor pada tahun 1959.
Gambar 4 Pena Cahaya
Gambar 5 Bagian-Bagian dalam pena Cahaya  Fase Kedua : Dekade 60an Merupakan zaman penelitian /riset grafika komputer interaktif. Saat ini grafika interaktif moderen berhasil ditemukan oleh Ivan Sutherland dengan sistem penggambaran SKETCHPAD. Beliau juga menggambarkan teknik interaktif

4. dengan sarana keyboard dan pena cahaya. Awal tahun 60-an dimulainya model animasi dengan menampilkan simulasi efek fisik
Gambar 6 Keyboard
o 1961 : Edward Zajac menyajikan suatu model simulasi satelit dengan menggunakan teknologi Grafik Komputer.
o 1963 : ditemukan Sutherland (MIT), Sketchpad (manipulasi langsung, CAD), Alat untuk menampilkan Calligraphic (vector), Mouse oleh Douglas Englebert
o 1968 : ditemukan Evans & Sutherland
o 1969 : Journal SIGGRAPH pertama kali diterbitkan
o Pertengahan tahun 60an sejumlah proyek penelitian dan produk computer aided design / munufacturing (CAD / CAM) telah muncul.
Gambar 7 Computer Aided Design / Munufacturing

5.  Fase Ketiga pada dekade 70an Saat ini sektor industri, pemerintahan dan ilmuan mulai sadar akan pentingnya grafika komputer interaktif untuk memperbaiki kualitas desain produk secara cepat dan mudah.
Gambar 8 Prototipe Desain Robot
1970 : Pierre B´eezier mengembangkan kurva B´eezier 1971 : ditemukan Gouraud Shading, 1972 : ditayangkannya filmWestworld, sebagai film pertama yang menggunakan animasi computer 1974 : Ed Catmull mengembangkan z-buffer (Utah). Komputer animasi pendek, Hunger: Keyframe animation and morphing 1976 : Jim Blinn mengembangkan texture dan bump mapping 1977 : Film terkenal Star Wars menggunakan grafik computer 1979 : Turner Whitted mengembangkan algoritma ray tracing,untuk pesawat Death Star Pertengahan tahun 70-an hingga 80-an: Pengembangan Quest for realism radiosity sebagai main-stream aplikasi realtime.

6.  Fase Keempat : Dekade 80an Pada masa ini grafika komputer berkembang pesat. Banyak orang berlomba untuk menemukan teori dan algoritma baru, penelitian dekade ini bertumpu pada penggabungan dan pengotomatisasian sebagai unsur desain dan pemodelan pejal (solid modeling) hal ini berguna untuk industri masa depan. 1982 : Pengembangan teknologi grafik komputer untuk menampilkan partikel 1984 : Grafik Komputer digunakan untuk menggantikan model fisik pada film The Last Star Fighter 1986 : Pertama kalinya Film hasil produksi grafik komputer dijadikan sebagai nominasi dalam Academy Award: Luxo Jr. (Pixar). 1989 : Film Tin Toy (Pixar) memenangkan Academy Award. Pada tahun 90an teknologi model hibrid mulai diperkenalkan, teknologi ini berguna untuk penggabungan objek pejal dengan permukaan. Contohnya jika kita melukis sebuah mobil bagian badan mesin adalah suatu permukaan dan bagian mesin adalah bentuk pejal. Jika kita gabungkan dengan teknologi maka badan dan mesin membentuk sebuah mobil. Akhir tahun 90-an, ditemukannya teknologi visualisasi interaktif untuk ilmu pengetahuan dan kedokteran, artistic rendering, image based rendering, path tracing, photon maps, dan lain-lain. Tahun 2000 ditemukannya teknologi perangkat keras untuk real-time photorealistic rendering.
Gambar 9 Contoh teknologi model hibrid

7. Peranan dan Penggunaan Grafika Komputer Grafika komputer digunakan dalam berbagai bidang seni, sains, bisnis, pendidikan dan hiburan, sebagi contoh: a. Antarmuka pengguna – sering setiap aplikasi pada komputer pribadi menggunakan GUI (Graphical User Interface). b. Pemetaan (Cartography) –Google Map, etc c. Kesehatan – Untuk perencanaan maupun pelaksanaan pembedahan, CT Scan, etc d. Computer Aided Design (CAD) – pengguna merancang objek ( mekanik, desain interior, modelling) mengunakan grafika komputer. e. Sistem Multimedia. f. Presentasi grafik untuk produksi slides. g. Sistem paint. h. Presentasi data statistik. i. Pendidikan. j. Hiburan.
Akhir tahun 90-an, ditemukannya teknologi visualisasi interaktif untuk ilmu pengetahuan dan kedokteran, artistic rendering, image based rendering, path tracing, photon maps, dll.
Tahun 2000 ditemukannya teknologi perangkat keras untuk real-time photorealistic rendering. Dan sampai sekarang, seperti yang anda ketahui betapa dahsyatnya perkembangan yang muncul di dunia grafik komputer.
Konsep Dasar Dari Grafik Komputer
Kegiatan yang Terkait dengan Grafik Komputer
1. Pemodelan geometris menciptakan model matematika dari objek-objek 2D dan 3D.
2. Rendering memproduksi citra yang lebih solid dari model yang telah dibentuk.

8. 3. Animasi Menetapkan/menampilkan kembali tingkah laku/behavior objek bergantung waktu.
Dasar Matematika yang Diperlukandalam Grafik Komputer.
 Geometry (2D, 3D) : Trigonometry, Vector spaces
 Points, vectors, dan koordinat : Dot dan cross products
Elemen-elemen Pembentuk Grafik:
1. Geometri
2. Pemrosesan Citra untukDitampilkan di Layar
3. Hardware Display Grafik :Vektor dan Raster
 Vetor (calligraphic, stroke, random-scan)
 Raster (bitmap, pixmap), digunakandalam layar dan laser printer
Tools Pendukung Pemodelan Grafik Komputer :
• Aplikasi Pengolah Tata Letak (Layout)
Program ini sering digunakan untuk keperluan pembuatan pamflet, brosur, booklet, poster, undangan dan lain yang sejenis. Program ini mampu mengatur penempatan teks dan gambar yang diambil dari program lain (seperti Adobe Photoshop). Yang termasuk dalam kelompok ini adalah: Adobe FrameMaker, Adobe In Design, Adobe PageMaker, Corel Ventura, Microsoft Publisher, Quark Xpress.
• Aplikasi Pengolah Vektor/Garis
Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat digunakan untuk membuat gambar dalam bentuk vektor/garis sehingga sering disebut sebagai Illustrator Program. Seluruh objek yang dihasilkan berupa kombinasi beberapa garis, baik berupa garis lurus maupun lengkung. Aplikasi yang termasuk dalam kelompok ini adalah: Adobe Illustrator, Beneba Canvas, CorelDraw, Macromedia Freehand, Metacreations Expression, Micrografx Designer, Inkscape.
• Aplikasi Pengolah Pixel/Gambar
Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat dimanfaatkan untuk mengolah gambar/manipulasi foto (photo retouching). Objek yang diolah dalam progam- program tersebut dianggap sebagai kombinasi beberapa titik/pixel yang memiliki kerapatan dan warna tertentu, misalnya, foto. Gambar dalam foto terbentuk dari

9. beberapa kumpulan pixel yang memiliki kerapatan dan warna tertentu. Meskipun begitu, program yang termasuk dalam kelompok ini dapat juga mengolah teks dan garis, akan tetapi dianggap sebagai kumpulan pixel. Objek yang diimpor dari program pengolah vektor/garis, setelah diolah dengan program pengolah pixel/titik secara otomatis akan dikonversikan menjadi bentuk pixel/titik. Yang termasuk dalam aplikasi ini adalah:
Adobe Photoshop, Corel Photo Paint, Macromedia Xres, Metacreations Painter, Metacreations Live Picture, Micrografx Picture Publisher, Microsoft Photo Editor, QFX, Wright Image, Pixelmator, Manga studio, Gimp dan Pos Free Photo Editor.
• Aplikasi Pengolah Film/Video
Program yang termasuk dalam kelompok ini dapat dimanfaatkan untuk mengolah film dalam berbagai macam format. Pemberian judul teks (seperti karaoke, teks terjemahan, dll) juga dapat diolah menggunakan program ini. Umumnya, pemberian efek khusus (special effect) seperti suara ledakan, desingan peluru, ombak, dan lain-lain juga dapat dibuat menggunakan aplikasi ini. Yang termasuk dalam kategori ini adalah:
Adobe After Effect, Power Director, Show Biz DVD, Ulead Video Studio, Element Premier, Easy Media Creator, Pinnacle Studio Plus, WinDVD Creater, Nero Ultra Edition dan Camtasia Studio
• Aplikasi Pengolah Multimedia
Program yang termasuk dalam kelompok ini biasanya digunakan untuk membuat sebuah karya dalam bentuk Multimedia berisi promosi, profil perusahaan, maupun yang sejenisnya dan dikemas dalam bentuk CD maupun DVD. Multimedia tersebut dapat berisi film/movie, animasi, teks, gambar, dan suara yang dirancan sedemikian rupa sehingga pesan yang disampaikan lebih interktif dan menarik. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah:
Macromedia, Macromedia Authorware, Macromedia Director, Macromedia Flash, Multimedia Builder, Ezedia, Hyper Studio dan Ovation Studio Pro
Revolusi perangkat Hardware

10. 1. Hukum Moore : “Setiap 12-18 bulan, kemampuan komputer meningkat dua kali lipat dalam hal harga/performance untuk setiap penggandaan jumlah transistor”. 2. Memory grafik dan kecepatan jaringan meningkat secara eksponensial, Graphics chips meningkat setiap 6-9 bulan (contoh : Sony Playstation 2, nVidia GeForce FX, Nintendo GameCube, Microsoft Xbox). Sistem Grafika computer dibedakan antara non-interaktif dan interaktif: 1. Grafika computer non interaktif: dibuat sebagai akhir dari proses dalam bentuk hardcopy. o Grafika dengan lineprinter: Sistem computer general purpose dengan perangkat lunak yang sesuai bias digunakan sebagai suatu system grafika (seperti di masa-masa awalnya grafika computer) yaitu dengan mengkombinasikan berbagai karakter dengan cara cetak-tumpuk untuk meniru pola shading (gradasi tingkat keabuan). o Grafika dengan plotter dan semcam: terutama untuk grafika “line-drawing”.Grafika dengan hi quality printers: laser, ink- jet, thermal, dsb. 2. Grafika interaktif dapat dibuat dan dimanipulasi secara interaktif pada layar peranti peraga. Peranti-peranti peraga interaktif yang paling umum digunakan: CRT (tabung sinar katoda). Lain-lain: DVST, plasma-panel, LED/LCD, laser, dsb. Komponen Dasar Sistem Grafik Interaktif : o Masukan : mouse, tablet dan stylus, peralatan force feedback, scanner, live video stream, dll o Proses dan Penyimpanan o Keluaran : layar, printer berbasis kertas, perekam video, non- linear editor, dll Tujuan dari grafika komputer ini adalah untuk memungkinkan manusia berkomunikasi lewat gambar, bagan-bagan, dan diagram.
Bagian dari grafika komputer meliputi:

11. * Geometri: mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang * Animasi: mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan * Rendering: mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya * Citra (Imaging): mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar Beberapa perangkat Lunak Grafis meliputi: 1. Corel Draw 2. Auto CAD 3. 3D Studio MAX 4. Visio 5. dll.
Aplikasi-aplikasi computer grafik :
1. 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 aplikasinya: AutoCAD.
2. Computer-Aided Sofware Engineering (CASE) CASE mirip dengan CAD tetapi digunakan dalam bidang sofware engineering. CASE digunakan dalam memodelkan user requirement, pemodelan basisdata, workflow dalam proses bisnis, struktur program, dan sebagainya. Contoh aplikasi: Rational Rose, SyBase Power Designer
3. Virtual Reality Virtual Reality adalah lingkungan virtual yang seakan-akan begitu nyata di mana user dapat berinteraksi dengan objek-objek dalam suasana atau lingkungan 3 dimensi. Perangkat keras khusus digunakan untuk memberikan efek pemadangan 3 dimensi dan memampukan user beriteraksi dengan objek-objek yang ada dalam lingkungan. Aplikasi ini dapat memberikan keutungan berupa mengurangi resiko cedera selama latihan, mengurangi biaya penerbangan, melatih perwira sebelum melakukan terjun payung sesungguhnya.
4. Visualisasi Data

12. Visualisasi Data adalah teknik-teknik membuat image, diagram, atau animasi untuk mengkomunikasikan pesan. Visualisasi telah menjadi cara yang efektif dalam mengkomunikasikan baik data atau ide abstrak maupun nyata sejak permulaan manusia.
5. Pendidikan dan Pelatihan Model-model yang dihasilkan melalui komputer yang tentunya menggunakan grafis biasa digunakan sebagai alat bantu pendidikan. Model-model seperti proses-proses fisika dan kimia, fungsi-fungsi psikologi, simulasi, dan sebagainya dapat membantu sesorang memahami bagaimana operasi atau proses yang terjadi dalam suatu sistem.
6. 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.
7. Hiburan Komputer grafis juga digunakan secara luas pada bidang entertainment khususnya pertelevisian, motion pictures, animasi, video clips, dan sebagainya. Film-film animasi yagn berdar di pasaran seperti Shrek, Monster Inc., anime-anime Jepang, menggunakan komputer grafis.
8. 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 Winning Eleven. Dari yang yang standalone hingga online network, seperti Ragnarok. Dari PC, console, hingga mobile devices.
9. Pengolahan Citra Pengolahan citra berkaitan dengan teknik-teknik untuk modifikasi dna intepretasi citra, meningkatkan kualitas citra, analisis citra, dan

13. mengenali pola-pola visual yang ada dalam suatu citra. Contoh: perbaikan citra sehingga menjadi lebih jelas.
10. Computer Vision Compute Vision adalah ilmu pengetahuan dan teknologi dari mesin- mesin yang dapat melihat. Sebagai disiplin ilmu, computer vision berkaitan dengan teori untuk membangun sistem buatan yang dapat menarik informasi dari citra-citra. Informasi tersebut kemudian dapat digunakan sebagai input dalam mengambil keputusan atau tindakan. Data citra yang diambil dapat berupa video, citra dari berbagai kamera, dan sebagainya.
11. Graphical User Interfaca
Graphical User Inteface adalah antarmuka grafis yang mempermudah interaksi manusia dengan komputer dan alat-alat yang dikendalikan oleh komputer. GUI sudah sering kita lihat berupa window-window yang digunakan pada sistem operasi Windows, Mac, maupun Linux.