Selasa, 05 Juni 2012

Laser 3D



PENDAHULUAN

Salah satu aplikasi yang populer dari laser adalah kegunaannya dalam memancarkan sinar koheren yang dimanfaatkan dalam bidang holografi. Sejak laser ditemukan pada tahun 1960 perkembangan holografi berkembang pesat, tidak hanya sekedar kenikmatan dalam keindahannya saja tapi juga mempunyai nilai jual yang lebih dalam ilmu pengetahuan dan teknologi.
Holografi adalah suatu teknik perekaman citra (secara optik) yang menghasilkan bayangan tiga dimensi didasarkan pada peristiwa interferensi yang di rekam pada medium dua dimensi, pada medium inilah yang disebut hologram. Istilah hologram sendiri berasal dari bahasa Yunani kuno “holos” yang berarti seluruh atau utuh dan “gram” yang berarti informasi atau rekaman. Hologram sering di deskripsikan sebagai gambar tiga dimensi yang berisi informasi tentang ukuran, bentuk, kecerahan dan kekonstrasan dari objek yang direkam. Informasi ini di simpan dalam ukuran sangat mikroskopik dan pola kompleks dari interferensi. Dalam informasi inipun tersimpan informasi tentang amplitudo dan fase gelombang cahaya yang berasal dari objek yang direkam, hal inilah yang menyebabkan dapat terbentuk bayangan tiga dimensi. Hologram menyediakan dengan apa yang disebut sebagai “parallax” yang memungkinkan pengamat dapat melihat bayangan objek dengan perspektif yang berbeda seakan-akan objek yang asli ada di sana.
Pada fotografi bayangan yang didapat tidak berbentuk tiga dimensi dan tidak didapatkan penampakan parallax hanya gambar dua dimensi, hal ini dikarenakan fotografi tidak merekam fase dari tiap titik objek tapi kuadrat amplitudonya saja. Kerusakan pada fotografi akan mengakibatkan hilangnya informasi mengenai objek sedangkan holografi tetap memiliki informasi keseluruhan dari objek tersebut betapapun kecilnya hologram tersebut.
Dalam kehidupan sehari–hari banyak kita jumpai hologram di televisi maupun pada barang–barang yang di tempeli hologram seperti credit card, logo merk, materai dan lain–lain, tetapi meskipun hologram suatu produk yang populer di masyarakat proses pembuatan hologram sendiri masih asing bagi mahasiswa maupun masyarakat, sehingga holografi mempunyai kajian yang menarik untuk di teliti dan penuh tantangan agar dapat menambah wawasan masyarakat khususnya mahasiswa. Hologram secara umum dibagi dua dan terus mengalami pengembangan yaitu hologram transmisi dan refleksi. Disebut hologram transmisi dikarenakan saat rekonstruksinya mentransmisikan cahaya rekonstruksi untuk mendapatkan bayangan sedangkan hologram refleksi dengan cara merefleksikan cahaya rekonstruksi untuk mendapatkan bayangannya.
Proses perekaman hologram transmisi dan rekonstruksinya di ilustrasikan pada gambar berikut,
Gambar (1.a) menggambarkan hologram transmisi merekam gelombang objek
dan gelombang referensi dari arah yang sama terhadap media perekam. Rekonstruksi hologram transmisi menghasilkan bayangan bayangan maya dan objek seperti gambar (1.b), Pada referensi dijelaskan secara lengkap, menyeluruh, analitik, kuantitatif bagaimana penampakkan bayangan 3-D baik yang maya maupun riil ditinjau dari fase gelombang objek dan gelombang referensi. Jarangnya penelitian tentang hologram khususnya hologram transmisi yang merupakan induk hologram dan begitu banyak pengembangannya sebagai aplikasi menjadikan penelitian ini sangat menarik.

Sistem Koordinat 3 Dimensi
Koordinat Kartesian
Sistem Koordinat Kartesian 3 Dimensi, pada prinsipnya sama dengan sistem koordinat kartesian 2 Dimensi, hanya menambahkan satu sumbu lagi yaitu sumbu Z, yang ketiganya saling tegak lurus, seperti yang terlihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Sistem Koordinat Kartesian 3 Dimensi
Titik O merupakan titik pusat dari ketiga sumbu koordinat X, Y, dan Z. Sedangkan titik P didefinisikan dengan P (x, y, z). Penggunaan sistem koordinat kartesian 3 Dimensi banyak digunakan dalam pengukuran menggunakan sistem GPS.

Sistem Koordinat Bola
Posisi suatu titik dalam ruang, selain didefinisikan dengan sistem kartesian 3 Dimensi, dapat juga didefinisikan dalam sistem koordinat bola (pronsip dasarnya sama dengan koordinat polar, yaitu sudut dan jarak).

Gambar 3.6. Sistem Koordinat Bola

Pada gambar 3.6, koordinat titik P didefinisikan dengan nilai P (r, φ, λ). Jika kita cermati, koordinat ini sama halnya dengan koordinat lintang dan bujur yang sering digunakan dalam globe, atau peta, atau lainnya.
Terdapat hubungan anatar sistem koordinat bola dan sistem koordinat kartesian 3 dimensi, seperti ditunjukan dalam persamaan matematis berikut ini :

Sistem Koordinat Ellipsoida
Untuk pendefinisian bentuk bumi sangatlah susah. Bentuk bumi dikenal sebagai geoid. Geoid didekati oleh permukaan muka laut rata-rata. Untuk mempermudah hitungan bentuk bumi, digunakan suatu model matematik yang disebut ellipsoida yaitu ellips yang putar.
Ellipsoid secara matematis di tuliskan menjadi :
Dalam pengukuran geodesi secara umum, dikembangkan hubungan antara sistem koordinat kartesian 3 Dimensi dengan sistem koordinat Ellipsoids
Gambar 3.8. Sistem koordinat Ellipsoida
Persamaan hubungan matematis dari sistem koordinat kartesian 3 dimensi dan koordinat ellipsoid.
Besaran a dan b tergantung dari model ellipsoid yang digunakan, misalnya. WGS84, Bessel 1881, dan lain-lain.











APLIKASI

Description: C:\Users\qqwgrh mj   nnvvb\Pictures\New folder\laser\vkb-paa21.jpg
Pada dasarnya, semua keyboard baik fisik maupun virtual, adalah input device. Saat menjentikkan jari di atas salah satu tombol, Anda memerintahkan keyboard untuk menyampaikan perintah kepada komputer. Lantas, apa yang membedakan VKB dengan keyboard biasa ?
Keyboard biasa, yang saat ini tertancap di desktop atau laptop Anda, sebenarnya sama dengan komputer kecil lainnya. Jika keyboard dibongkar, Anda akan menemukan processor dan sirkuit yang mirip dengan komponen jeroan komputer lainnya. Di bawah setiap tombol, terdapat sirkuit kotak-kotak (grid).
Setiap kali Anda menekan sebuah tombol, saklar di bawah tombol akan tertutup, dan mengirimkan arus listrik kecil melalui grid, yang akan ditangkap dan dianalisis oleh processor (di dalam keyboard). Selanjutnya, processor tersebut akan mengirimkan informasi yang diolahnya ke komputer. Itulah cara kerja keyboard biasa.
Ketika Anda mengetik di atas sebuah VKB, tidak ada saklar yang terlibat. Sebab, pada faktanya, tidak ada elemen yang bergerak sama sekali. VKB memproyeksikan gambar keyboard QWERTY pada permukaan yang datar (yang tidak memantulkan cahaya) menggunakan red diode laser.
Laser tersebut, mirip dengan laser pointer yang dijual di pinggir-pinggir jalan, memancarkan sinarnya melalui Diffractive Optical Element (DOE) yang berpola sebuah keyboard. DOE tersebut, bersama dengan lensa khusus, memperbesar gambar keyboard yang proporsional, dan memproyeksikannya di atas sebuah permukaan yang datar.
Namun itu saja tidak cukup. Dibutuhkan sesuatu untuk menganalisis informasi yang Anda ketikkan pada proyeksi VKB tersebut. Terletak di bagian bawah alat pemancar VKB ini terdapat infrared laser diode, yang menembakkan sinar inframerah membentuk sebuah bidang tipis.
Description: C:\Users\qqwgrh mj   nnvvb\Pictures\New folder\laser\ibiz_vkb.jpg
Bidang tipis yang tidak terlihat ini, terletak hanya beberapa milimeter diatas proyeksi VKB. Pada saat mengetik, Anda melewatkan jari-jari melalui area tertentu pada bidang cahaya inframerah. Sebuah CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor) menangkap posisi tangan Anda di dalam area proyeksi VKB, dan sebuah chip sensor khusus (disebut Virtual Interface Processing Core) menganalisis jentikan jari Anda di atas VKB.
Masih sulit membayangkannya? OK, Anda tentu pernah menonton film-film laga yang menampilkan adegan pencuri permata dalam sebuah museum, bukan? Dalam film tersebut diperlihatkan si pencuri mengendap-endap menghindari sinar inframerah (yang sebenarnya tidak terlihat) yang malang melintang dipancarkan di dalam ruangan pameran.
Sialnya, si pencuri secara tidak sengaja terpapar sinar inframerah. Sistem pengamanan museum memindai posisi si pencuri, dan melaporkannya ke pos penjaga. Begitulah kira-kira cara kerja VKB. Hanya saja si pencuri adalah jentikan jari, dan pos penjaga adalah komputer Anda.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar