PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PERUBAHAN CITRA 2D MENJADI 3D DENGAN METODE STEREOSCOPIC ANAGLYPH Ngarap Imanuel Manik, Drs., M.Kom.; Michael Ivan; Wikaria Gazali, S.Si.,M.T. ABSTRACT With the development of technology, today there are televisions that can produce a 3Dimensional (3D). But not all people can enjoy the sophistication of the technology, because the price of televisions with 3D capability is very high. The benefits of this research enables users to enjoy 3D image in 2D media viewer without having to have atelevision that has 3D technology. Keywords: Image 3D, Stereoscopic anaglyph ABSTRAK Dengan berkembangnya teknologi, sekarang ini ada televisi yang mampu menghasilkan gambar 3 Dimensi (3D). Tetapi belum tentu semua orang dapat menikmati kecanggihan teknologi tersebut, dikarenakan harga televisi dengan kemampuan 3D tersebut sangatlah tinggi. Manfaat dari penelitian ini memungkinkan pengguna dapat menikmati image 3D dalam media penampil 2D tanpa harus memiliki televisi yang memiliki teknologi 3D. Kata Kunci: Citra 3D, Stereoscopic Anaglyph
INTRODUCTION Over time, technological developments in the world is increasing. Technologies that exist today for example is a television with the ability to display a 3 Dimensional (3D). But not all people can enjoy the sophistication of the technology, because the price of televisions with 3D capability is very high. Anaglyph image has been introduced since hundreds of years ago. This image is also known as the stereoscopic image. Anaglyph image is an image that will appear more arise to some object so that it looks like in 3D. Anaglyph image can appear in 3D because every human eye has a different perspective. However, this image will not look as if the image is not seen with the help of anaglyph glasses. Anaglyph glasses are glasses with red to blue for the left eye and right eye. To obtain these glasses, users can create their own from the mica-colored plastic. Anaglyph image is one of the results of image processing, but the anaglyph image will be more interesting if compiled into a movie, while the movie is a combination of several images arranged in sequence. So, with the anaglyph image, user can see the object in 3D from 2D images.
DISCUSSION Looking at an object, the right eye and left eye of man can see with a different perspective. This happens because the distance between the pupil of each eye ranged between 2-3 inches. In addition, the nose also blocks the view of each eye kesisi opposite. Therefore, when looking at an object, any object caught the eye with its perspective of each, then will be sent to the brain for processing. Presfektif difference is captured by the eye, which is used in viewing the anaglyph image. By using anaglyph glasses, each eye will see a different perspective on an image. When the eye sees an object sends keotak, the brain will process it so that objects, objects in the image will appear in 3D. 3-dimensional computer graphics or are called 3D shape of objects that have length, width, and height. Graph 3 Dimensional drawing technique which is based on the coordinates x axis (flat), the y-axis (vertical), and z-axis (tilt). Geometric representation of the data of 3-dimensional as a result of the processing and delivery of light effects on a 2D computer graphics. Three dimensions, commonly used in the handling of graphics. 3D in general refers to the ability of a video card (link). Current video card uses a variation of the instructions embedded in the video card itself (not from the software) to achieve a more realistic graphics in a computer game play. Anaglyph image is an image in which when the image is viewed by the right eye and left eye would be contiguous with a different color. Meanwhile, a color filter each eye only receives and sends to the brain. Then, the brain will process it and catch it as an image in 3D. Anaglyph glasses consists of two different colors for each side of her eyes. At this time, there are several models of sunglasses with a diverse variety of color filters.
Figure 1 Anaglyph Glasses
z x p
ol
f
garis l
pl’
b
or
f
pr ’
Figure 2 Perspective An Object In Fruit Two Cameras
Formulas and Image caption: x : x coordinate value at the point p (x, y, z) y : y coordinate value at the point p (x, y, z) z : z coordinate value at the point p (x, y, z) f : the distance between the camera and screen xl ' : the value of the coordinate x at the point pl' (x ', y') xr ' : the value of the coordinate x at the point pr' (x ', y') yl ' : y coordinate value at the point pl' (x ', y') yr ' : y coordinate value at the point pr' (x ', y') p : points with 3D coordinates (x, y, z) p' : the perspective of the point p to display l through the point o ol : the point where the camera is left or : the point where the right camera pl ' : the perspective of the point p to the screen through the ol l pr ' : the perspective of the point p to display l through a point or l line : screen Shift in perspective can be seen at a distance of objects on the screen, which is between point and point pl pr. The distance is obtained by summing the points xl 'with point xr'.Thus, the resulting formulas are:
Formula Description: z : z coordinate value at the point p (x, y, z) f : the distance between the camera with the screen b : distance between point and point ol or xl ' : the value of the coordinate x at the point pl' (xr ', yr') xr ' : the value of the coordinate x at the point pr' (xr ', yr') Can be seen that, the more besarjarak z (point p) with the screen, then shift the perspective of distance will be smaller. Therefore, this principle is also used to shift the image on the image anagyph. In the making of anaglyph image, the more the image ofan object on, it shifts the image gets smaller. And vice versa. 3D anaglyph image making process
Figure 3 Input Process Flowchart
Figure 4 3D Convertion Process Flowchart
To produce stereoscopic images, there are several steps that must be prepared. The steps to generate stereoscopic images are: 1. Expect the object to be retrieved. 2. Photos of the object using a digital camera. 3. Make sure that the object that you have a photo to the second image and the focal point of the lens the same distance. 4. Perform a horizontal shift of approximately 5-10 cm for the second picture. 5. Store data in the image. Jpg format and was named according to the image left andright images in order not to be confused.
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS Based on the design of programs that have been the author, it can be concluded that 3Dimages can be created by combining two 2D images. So to enjoy 3D images, the user does not need a 3D camera or TV 3D technology. This program can be accessed using a web browser and a wide range of devices. The program also succeeded in changing the stereoscopic 3D anaglyph images either using the source image has little contrast and high contrast. Black and white images or even color images can be converted into 3D images. Thus, research conducted by the authors have succeeded.
Some suggestions can be submitted for the application program to another researcher is:
development
of this
1. The development of this program can be developed into 3D anaglyph with other methods. 2. These applications can be developed into applications that can be installed on somedevices that have a live camera, so that it can directly produce an image that will be thesource. 3. The data used in this program so that the image can still be developed using real-time data using a webcam. 4. The next development is the use of video data, so the movie can be produced in 3Dformat. 5. For the future this program may be implemented for specific devices such as tv sebuator other electronic devices.
REVERENCES Anvica Software Developement. (2002-2007). Pixel(x) to centimeters[cm] conversion calculator. http://www.translatorscafe.com/cafe/units-converter/typography/calculator/pixel-(X)to-centimeter-%5Bcm%5D/ Bahri, Syaiful. 2009. PrinsipSederhanaFotoStereoskop.DikutipDesember 2011 dari :http://gambar3dimensi.wordpress.com/about/prinsip-sederhana-fotostereoskop/ Bender, W. Gruhl, D. Morimoto, N. Lu, A., Techniques for Image Converting, IBM System Journal, Vol.35, 1996.DikutipDesember 2011. Gonzales, Rafael C. & Woods, Richard E. (2001). Digital Image Processing (2nd ed.). New Jersey : Prentice Hall, 2000. Henkel, Rolf. (1994-2003) Color Anaglyph, construction and de-construction. 3 November 2006. Hal-12. Dikutip September, 2011 dari : http://axon.physic.unibremen.de/research/color_anaglyph.pdf.html History of anaglyph.(n.d). http://members.chello.nl/h.leeuwen6/anaglyph_bestanden/page2.htm Prasetyo, Judhi (31 Desember 2003). Tips: membuat stereogram anaglyph. 8 Mei 2007. Dikutip September, 2011 dari :http://www.fotografer.net /isi/artikel/lihat.php?id=138 River Past Corporation. 19 November 2006. Heavy math stereopic. Dikutip September 2011 dari : http://www.programurl.com/heavymath-stereopic.htm Wattie, John.(25 April 2008). Anaglyph for computer stereocopy. Wieser, Wolfgang. (2004-2006). Creating anaglyph for left/right image pair. http://www.triplespark.net/render/stereo/anaglyph/
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PERUBAHAN CITRA 2D MENJADI 3D DENGAN METODE STEREOSCOPIC ANAGLYPH Ngarap Imanuel Manik, Drs., M.Kom.; Michael Ivan; Wikaria Gazali, S.Si.,M.T. ABSTRACT With the development of technology, today there are televisions that can produce a 3Dimensional (3D). But not all people can enjoy the sophistication of the technology, because the price of televisions with 3D capability is very high. The benefits of this research enables users to enjoy 3D image in 2D media viewer without having to have atelevision that has 3D technology. Keywords: Image 3D, Stereoscopic anaglyph ABSTRAK Dengan berkembangnya teknologi, sekarang ini ada televisi yang mampu menghasilkan gambar 3 Dimensi (3D). Tetapi belum tentu semua orang dapat menikmati kecanggihan teknologi tersebut, dikarenakan harga televisi dengan kemampuan 3D tersebut sangatlah tinggi. Manfaat dari penelitian ini memungkinkan pengguna dapat menikmati image 3D dalam media penampil 2D tanpa harus memiliki televisi yang memiliki teknologi 3D. Kata Kunci: Citra 3D, Stereoscopic Anaglyph
PENDAHULUAN Seiring dengan berjalannya waktu, perkembangan teknologi di dunia ini semakin meningkat. Teknologi yang ada sekarang ini contohnya adalah televisi dengan kemampuan menampilkan gambar 3 Dimensi (3D). Tetapi belum tentu semua orang dapat menikmati kecanggihan teknologi tersebut, dikarenakan harga televisi dengan kemampuan 3D tersebut sangatlah tinggi. Anaglyph image telah diperkenalkan sejak ratusan tahun yang lalu. Citra ini juga dikenal dengan nama stereoscopic image. Anaglyph image merupakan citra yang akan tampak lebih timbul untuk beberapa obyek sehingga tampak seperti dalam bentuk 3D. Anaglyph image dapat tampak dalam bentuk 3D karena setiap mata manusia memiliki sudut pandang yang berbeda. Namun, citra ini tidak akan tampak demikian jika citra ini tidak dilihat dengan bantuan Anaglyph glasses. Anaglyph glasses merupakan kacamata dengan warna merah untuk mata kiri dan biru untuk mata kanan. Untuk memperoleh kacamata ini, user dapat membuat sendiri dari mika plastik berwarna. Anaglyph image merupakan salah satu bentuk hasil dari image processing, tetapi anaglyph image ini akan lebih menarik jika disusun ke dalam sebuah movie, sedangkan movie tersebut merupakan gabungan beberapa citra yang tersusun berurutan. Jadi, dengan anaglyph image, user dapat melihat objek dalam bentuk 3D dari citra 2D.
PEMBAHASAN Melihat suatu benda,matakanan dan mata kiri manusia dapat melihatdengan perspektif yang berbeda. Hal tersebut terjadi karena jarak antara kedua pupil setiap mata berkisar antara 2-3 inchi. Selain itu, hidung juga menghalangi pandangan setiap mata kesisi yang berlawanan. Oleh karena itu, ketika melihat sebuah obyek, setiap mata menangkap obyek dengan perspektifnya masing- masing, kemudian akan dikirimkan ke otak untuk diproses. Perbedaan presfektif yang ditangkap oleh mata ini, yang digunakan dalam melihat anaglyph image. Dengan menggunakan anaglyph glasses, setiap mata akan melihat perspektif yang berbeda pada suatu citra. Ketika mata mengirimkan obyek yang dilihat keotak, otak akan memproses obyek itu sehingga, obyek dalam citra tersebut akan tampak dalam 3D. Grafik komputer 3 dimensi biasa disebut 3D atau adalah bentuk dari benda yang memiliki panjang, lebar, dan tinggi. Grafik 3 Dimensi merupakan teknik penggambaran yg berpatokan pada titik koordinat sumbu x(datar), sumbu y(tegak), dan sumbu z(miring). Representasi dari data geometrik 3 dimensi sebagai hasil dari pemrosesan dan pemberian efek cahaya terhadap grafika komputer 2D. Tiga Dimensi, biasanya digunakan dalam penanganan grafis. 3D secara umum merujuk pada kemampuan dari sebuah video card (link). Saat ini video card menggunakan variasi dari instruksi-instruksi yang ditanamkan dalam video card itu sendiri (bukan berasal dari software) untuk mencapai hasil grafik yang lebih realistis dalam memainkan game komputer. Anaglyph image adalah sebuah citra dimana ketika citra tersebut dilihat dengan mata kanan dan mata kiri akan saling bertumpukan dengan warna yang berbeda. Sedangkan, setiap mata hanya memfilter warna yang diterimanya dan mengirimkannya ke otak. Kemudian, otak akan memprosesnya dan menangkapnya sebagai citra dalam 3D. Anaglyph glasses terdiri dari dua warna yang berbeda untuk setiap sisi matanya. Pada saat ini, ada beberapa model kacamata dengan variasi filter warna yang beranekaragam.
Gambar 1 Anaglyph Glasses
z x p
ol
f
garis l
b
or
f
pl’
pr ’
Gambar 2 Perspektif Suatu Obyek Pada Dua Buah Kamera
Keterangan Rumus dan Gambar: x : nilai koordinat x pada titik p(x,y,z) y : nilai koordinat y pada titik p(x,y,z) z : nilai koordinat z pada titik p(x,y,z) f : jarak antara kamera dan layar xl’ : nilai koordinat x pada titik pl’(x’,y’) xr’ : nilai koordinat x pada titik pr’(x’,y’) yl’ : nilai koordinat y pada titik pl’(x’,y’) yr’ : nilai koordinat y pada titik pr’(x’,y’) p : titik dengan koordinat 3D(x,y,z) p’ : hasil perspektif titik p ke layar l melalui titik o ol : titik letak kamera kiri or : titik letak kamera kanan pl’ : hasil perspektif titik p ke layar l melalui titik ol pr’ : hasil perspektif titik p ke layar l melalui titik or garis l : layar Dapat diketahui jarak pergeseran perspektif pada suatu obyek pada layar, yaitu antara titik pl dan titik pr. Jarak tersebut didapatkan dengan menjumlahkan titik xl’ dengan titik xr’. Maka, rumus yang dihasilkan antara lain:
Keterangan Rumus: z :nilai koordinat z pada titik p(x,y,z) f :jarak antara kamera dengan layar b :jarak antara titik or dan titik ol xl’ :nilai koordinat x pada titik pl’(xr’, yr’) xr’ :nilai koordinat x pada titik pr’(xr’, yr’) Dapat diketahui bahwa, semakin besarjarak z(titik p) dengan layar, maka jarak pergeseran hasil perspektif akan menjadi semakin kecil. Oleh karena itu, prinsip ini digunakan pula untuk melakukan pergeseran citra pada anagyph image. Dalam pembuatan anaglyph image, semakin dalam suatu obyek pada citra,maka pergeseran citra tersebut semakin kecil. Demikian pula sebaliknya. Proses pembuatan gambar 3D anaglyph
Gambar 3 Flowchart proses input
Gambar 4 Flowchart proses konversi 3D
Untuk menghasilkan stereoscopic images terdapat beberapa tahapan yang harus dipersiapkan. Langkah-langkah untuk menghasilkan stereoscopic images adalah: a. Perkirakan objek yang akan diambil. b. Foto objek tersebut menggunakan kamera digital. c. Pastikan bahwa objek yang anda foto untuk kedua gambar memiliki titik fokus dan jarak lensa yang sama. d. Lakukan pergeseran secara horizontal kira-kira 5-10 cm untuk gambar kedua. e. Simpan data hasil gambar dalam format .jpg lalu di beri nama sesuai dengan foto kiri dan foto kanan agar tidak tertukar.
PENUTUP Berdasarkan perancangan program yang telah dilakukan penulis, dapat disimpulkan bahwa citra 3D dapat di buat dengan menggabungkan 2 gambar 2D. Sehingga untuk menikmati gambar 3D, pengguna tidak memerlukan kamera 3D atau televisi berteknologi 3D. Program ini dapat diakses dengan menggunakan web browser dan dari perangkat yang beraneka ragam. Program ini juga berhasil mengubah stereoscopic imagesmenjadi 3D anaglyph baik menggunakan sumber gambar yang memiliki kontras sedikit maupun dengan kontras yang tinggi. Gambar hitam putih maupun gambar berwarnapun dapat di konversi menjadi gambar 3D. Dengan demikian, penelitian yang dilakukan oleh penulis telah berhasil.
1. 2.
3. 4. 5.
Beberapa saran yang dapat diajukan untuk pengembangan program aplikasi ini bagi peniliti lain adalah: Pengembangan dari program ini dapat dikembangkan menjadi 3D anaglyph dengan metode yang lain. Aplikasi ini dapat dikembangkan menjadi aplikasi yang dapat di install pada beberapa perangkat yang memiliki kamera secara langsung, sehingga dapat langsung menghasilkan gambar yang akan menjadi sumbernya. Data yang digunakan dalam program ini berupa image sehingga masih dapat dikembangkan dengan menggunakan data realtime menggunakan webcam. Pengembangan berikutnya adalah menggunakan data video, sehingga dapat dihasilkan movie dalam format 3D. Untuk kedepannya mungkin program ini dapat diimplementasikan untuk sebuat perangkat tertentu seperti tv atau perangkat elektronik lainnya.
DAFTAR PUSTAKA Anvica Software Developement. (2002-2007). Pixel(x) to centimeters[cm] conversion calculator. http://www.translatorscafe.com/cafe/units-converter/typography/calculator/pixel-(X)to-centimeter-%5Bcm%5D/ Bahri, Syaiful. 2009. PrinsipSederhanaFotoStereoskop.DikutipDesember 2011 dari :http://gambar3dimensi.wordpress.com/about/prinsip-sederhana-fotostereoskop/ Bender, W. Gruhl, D. Morimoto, N. Lu, A., Techniques for Image Converting, IBM System Journal, Vol.35, 1996.DikutipDesember 2011. Gonzales, Rafael C. & Woods, Richard E. (2001). Digital Image Processing (2nd ed.). New Jersey : Prentice Hall, 2000. Henkel, Rolf. (1994-2003) Color Anaglyph, construction and de-construction. 3 November 2006. Hal-12. Dikutip September, 2011 dari : http://axon.physic.unibremen.de/research/color_anaglyph.pdf.html History of anaglyph.(n.d). http://members.chello.nl/h.leeuwen6/anaglyph_bestanden/page2.htm Prasetyo, Judhi (31 Desember 2003). Tips: membuat stereogram anaglyph. 8 Mei 2007. Dikutip September, 2011 dari :http://www.fotografer.net /isi/artikel/lihat.php?id=138 River Past Corporation. 19 November 2006. Heavy math stereopic. Dikutip September 2011 dari : http://www.programurl.com/heavymath-stereopic.htm Wattie, John.(25 April 2008). Anaglyph for computer stereocopy. Wieser, Wolfgang. (2004-2006). Creating anaglyph for left/right image pair. http://www.triplespark.net/render/stereo/anaglyph/
