Review Jurnal: Effects of Wind on Virtual Plants in Animation

Judul:  Effects of Wind on Virtual Plants in Animation

Penulis: Tina L. M. Derzaph dan Howard J. Hamilton

Publikasi: Department of Computer Science, University of Regina, Regina, SK (Saskatchewan), Canada
https://www.hindawi.com/journals/ijcgt/2013/674848/

Reviewer: M.Khalif Fadhilah (54417106)

Review:

Latar Belakang Penelitian:
Latar belakang penelitian ini adalah penggunaan teknik "Growth-Flow" untuk mensimulasikan pergerakan dan pertumbuhan di tumbuhan virtual. Teknik ini menggunakan algoritma dimana untuk pertumbuhan tanaman tersebut akan berkurang di dahan dan daun, meningkat di jarak antar cabang, dan ketebalan daun akan meningkat. Ditambah lagi, ketika tanaman berada di daerah berangin dalam waktu yang lama, sudut pertumbuhan cabang akan berubah supaya lebih selaras dengan arah angin. Tanpa disadari, jika tanaman terekspos angin, tanaman akan berubah bentuk.


Tujuan Penelitian:
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan realisme dalam animasi, dan menghasilkan metode "Growth-Flow" Penelitian ini dilakukan karena tidak banyak peneliti animasi computer (CG) yang menggeluti bidang ini, kebanyak peneliti tersebut melakukan penelitian terhadap pergerakan tumbuhan terhadap arah angin (tidak termasuk pertumbuhan).


Sampel Penelitian:
Sampel yang dipakai penelitian ini didapatkan dari arah angin, reaksi tumbuhan terhadap angin, pergerakan cabang, pertumbuhan cabang, pergerakan daun, dan pertumbuhan daun. Sampel pertumbuhan diambil dari tanaman Aspen, Bambu, Barley, Betula, Kamperfuli, Pinus, Kacang merah, Ek, Kacang polong, Canola, dan White Ash.


Metode Penelitian:
Metode penelitian ini dilakukan dengan cara perhitungan matematis dari variabel sampel penelitian. Untuk perkembangan cabang, rumusnya seperti berikut:
, dimana AGR adalah tingkat pertumbuhan mutlak (peningkatan di berat, ukuran dari waktu ke waktu), RGR adalah tingkat pertumbuhan relatif (perubahan logaritma berat dari waktu ke waktu), dan PGR yaitu persentase perubahan berat dan ukuran.
Model pertumbuhan lainnya adalah model "Richards", sebagai berikut:
, dimana t adalah waktu, yt adalah ukuran bagian yang akan bertumbuh dalam waktu yang telah ditentukan sebagai t, A adalah nilai asimtotik, dan nilai m, b,  dan k adalah konstanta (m menentukan jenis kurva, k adalah konstanta rate, b adalah nilai tetap yang biasanya tidak dihiraukan).
Sedangkan untuk pertumbuhan dahan, digunakan rumus matematis seperti berikut: , dimana f(w) adalah faktor angin, wmin adalah kecepatan angin rendah, wmax adalah kecepatan angin maksimal; dan mekanisme pergerakan daun memiliki 3 mode yaitu berputar, bengkok, dan bergetar.



Hasil Penelitian:
Hasil dari penelitian ini adalah metode "Growth-Flow". Cara kerja metode ini seperti berikut: Untuk cabang-cabang, cabang-cabang tersebut akan bergoyang mengikuti arah angin dan kembali lagi (osilasi).

Reaksi dari tangkai dan daun ketika dihembuskan angin (frame per frame):

Efek angin terhadap pertumbuhan tanaman:

 

Kesimpulan Penelitian:

Jurnal ini sangat detail dalam menjelaskan bagaimana tumbuhan bisa bergerak dengan angin, dan implementasinya, akan tetapi ada beberapa point yang saya tidak mengerti karena kesulitannya. Di jurnal ini juga sempat dijelaskan pentingnya collision detection dan faktor eksternal seperti sinar matahari, karbon dioksida, zat hara, suburnya tanah, dan lainnya.

Daftar Pustaka:

L. M. Derzaph, Tina dan Howard J. Hamilton. 15 September 2013. Effects of Wind on Virtual Plants in Animation. Canada: Department of Computer Science, University of Regina, Regina, SK, Canada. Material used under CC-Attribution BY 3.0 license; anyone can use, just credit it!