APLIKASI ANIMASI 3D BERBASIS AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN METAMORFOSIS PADA SERANGGA

(1)

APLIKASI ANIMASI 3D BERBASIS AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN METAMORFOSIS PADA SERANGGA

TUGAS AKHIR

Disusun dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan

Untuk menyelesaikan program studi Strata-1 Teknik Informatika Departemen Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Makassar

Disusun Oleh :

MUHAMMAD FIRMAN MUSTAMA D421 13 312

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

DEPARTEMEN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR 2017

(2)

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Aplikasi Animasi 3D Berbasis Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Metamorfosis Pada Serangga”. Laporan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) pada Program Studi Teknik Informatika Departemen Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bimbingan, arahan, dan bantuan dari berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada:

1. Ibu Prof. Dr. Dwia Aries Tina Pulubuhu, M.A selaku Rektor Universitas Hasanuddin.

2. Bapak Dr.Ing.Ir. Wahyu Haryadi Piarah, M.S.M.E selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. Salama Manjang, M.T selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

4. Bapak Dr. Amil Ahmad Ilham, S.T., M.IT selaku Ketua Departemen Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

(4)

iii

5. Bapak Dr. Ir. Zahir Zainuddin, M.Sc dan Ibu Dr. Eng. Intan Sari Areni, ST., M.T selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, nasehat, dan arahannya.

6. Bapak dan Ibu dosen serta Staf Prodi Teknik Informatika Departemen Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

7. Kedua orang tua serta seluruh keluarga yang telah memberi dukungan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

8. Keluarga besar Teknik Informatika 2013 dan stdio.ta atas dukungannya.

Akhirnya dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan laporan ini baik isi maupun cara penyajian. Oleh karena itu penyusun mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini.

Makassar, September 2017

(5)

iv Abstrak

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sebuah animasi dengan menggunakan teknologi augmented reality sebagai media pembelajaran bagi siswa sekolah dasar sehingga membantu menyampaikan informasi dari proses metamorfosis pada serangga, yaitu kupu-kupu dan belalang. Metode yang digunakan adalah metode Waterfall. Dalam mendukung penelitian ini digunakan aplikasi Blender untuk pembuatan 3D modelling dan animasi, Unity yang didukung Bahasa Pemograman C# dalam pembuatan aplikasinya dan Vuforia SDK dalam implementasi augmented reality. Dari hasil pengujian tombol aplikasi dengan metode Black Box dan uji subjektif bahwa aplikasi yang dirancang telah berhasil digunakan sebagai media penyampaian informasi berbasis augmented reality.

Sedangkan hasil pengujian deteksi marker menunjukkan bahwa halangan, jarak, dan sudut mempengaruhi pendeteksian marker.

Kata Kunci : Metamorfosis Serangga, Animasi 3D, Augmented Reality

(6)

v Daftar Isi

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Tujuan Penilitian ... 3

1.4. Manfaat Penelitian ... 3

1.5. Batasan Masalah ... 4

1.6. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II ... 6

KAJIAN PUSTAKA ... 6

2.1. Penelitian Terkait ... 6

2.2. Landasan Teori ... 7

2.2.1. Metamorfosis Serangga ... 7

2.2.2. Augmented Reality ... 9

2.2.3. Blender ... 11

2.2.4. Unity ... 12

2.2.5. Vuforia Software Development Kit ... 13

2.2.6. Markerer Augmented Reality (Marker Basic Tracking) ... 15

2.2.7. Android ... 15

BAB III ... 17

METODOLOGI PENELITIAN ... 17

3.1. Analisis Sistem ... 17

3.2.1. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras ... 17

3.2.2. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak ... 17

3.2. Prosedur Penelitian ... 18

3.2.1. Metode Perancangan Aplikasi ... 18

3.2.2. Studi Literatur ... 18

3.3. Perancangan Aplikasi ... 19

3.3.1. Rancangan Struktural ... 19

3.3.2. Pembuatan Model 3D ... 22

(7)

vi

3.3.3. Texturing Pada Model 3D ... 35

3.3.4. Rigging dan Animationing ... 42

3.3.5. Pembuatan Interface Aplikasi di Unity ... 45

3.3.6. Inisialisasi Marker dan Implementasi Objek ... 55

3.3.7. Build Project Menjadi APK ... 57

3.3.8. Metode Pengujian ... 58

BAB IV ... 59

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 59

4.1. Gambaran Umum Aplikasi ... 59

4.2. Pengujian Sistem ... 59

4.2.1. Pengujian Tombol Aplikasi ... 59

4.2.2. Pengujian Deteksi Marker ... 61

4.2.3. Pengujian Frame Per Second ... 69

4.3. Hasil Uji Kuesioner ... 72

BAB V ... 80

PENUTUP ... 80

5.1. Kesimpulan ... 80

5.2. Saran ... 80

DAFTAR PUSTAKA ... 82

(8)

vii

Daftar Gambar

Gambar 2.1. Metamorfosis Belalang ... 8

Gambar 2.2 Metamorfosis Kupu-Kupu. ... 9

Gambar 2.3. Marker Based Augmented Reality ... 15

Gambar 3.1. Diagram Alur Interface Dari Aplikasi ... 20

Gambar 3.2. Diagram Alur Sistem Dari Aplikasi ... 21

Gambar 3.3. Pembuatan Objek 3D Dari Ranting ... 22

Gambar 3.4. Objek 3D Dari Ranting ... 23

Gambar 3.5. Pembuatan Objek 3D Dari Daun ... 23

Gambar 3.6. Objek 3D Dari Daun ... 24

Gambar 3.7. Pembuatan Objek 3D Dari Telur Kupu-Kupu... 25

Gambar 3.8. Objek 3D Dari Telur Kupu-Kupu ... 25

Gambar 3.9. Objek 3D Dari Telur Belalang ... 26

Gambar 3.10. Pembuatan Objek 3D Dari Ulat Instar 1 ... 26

Gambar 3.11. Pembuatan Objek 3D Dari Ulat Instar 2-5 ... 27

Gambar 3.12. Objek 3D Dari Ulat Instar 1 ... 27

Gambar 3.13. Objek 3D Dari Ulat Instar 2-5 ... 28

Gambar 3.14. Pembuatan Objek 3D Dari Pupa ... 28

Gambar 3.15. Objek 3D Dari Pupa ... 29

Gambar 3.16. Pembuatan Objek 3D Dari Sayap Bagian Bawah Kupu-Kupu ... 29

Gambar 3.17. Pembuatan Objek 3D Dari Sayap Bagian Atas Kupu-Kupu ... 30

Gambar 3.18. Objek 3D Dari Sayap Bagian Bawah Kupu-Kupu ... 30

(9)

viii

Gambar 3.19. Objek 3D Dari Sayap Bagian Atas Kupu-Kupu ... 31

Gambar 3.20. Objek 3D Dari Tubuh Kupu-Kupu Setelah Sisi Kiri Dicerminkan 31 Gambar 3.21. Penggabungan Objek 3D Dari Sayap Dan Tubuh Kupu-Kupu... 32

Gambar 3.22. Objek 3D Dari Kupu-Kupu Secara Utuh ... 32

Gambar 3.23. Pembuatan Objek 3D Dari Belalang Nymph ... 33

Gambar 3.24. Objek 3D Sisi Kanan Dari Belalang Nymph ... 33

Gambar 3.25. Objek 3D Sisi Kanan Dari Belalang Dewasa ... 34

Gambar 3.26. Objek 3D Belalang Nymph Setelah Sisi Kanan Dicerminkan ... 34

Gambar 3.27. Objek 3D Dari Belalang Dewasa Setelah Sisi Kanan Dicerminkan ... 35

Gambar 3.28. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Ranting ... 35

Gambar 3.29. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Instar 2-5... 36

Gambar 3.30. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Kupu-Kupu ... 36

Gambar 3.31. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Belalang Dewasa ... 36

Gambar 3.32. Proses Unwrap Objek Daun ... 37

Gambar 3.33. Proses Unwrap Objek Tanah ... 37

Gambar 3.34. Texturing Objek Ranting ... 38

Gambar 3.35. Texturing Objek Daun ... 38

Gambar 3.36. Texturing Objek Telur Kupu-Kupu... 39

Gambar 3.37. Texturing Objek Telur Belalang ... 39

Gambar 3.38. Texturing Objek Ulat Instar 1 ... 39

Gambar 3.39. Texturing Objek Ulat Instar 2-5 ... 40

Gambar 3.40. Proses Clone Painting Pada Bagian Sayap Kupu-Kupu... 40

(10)

ix

Gambar 3.41. Texturing Objek Kupu-Kupu ... 41

Gambar 3.42. Texturing Objek Belalang Nymph ... 41

Gambar 3.43. Texturing Objek Belalang Nymph 2 ... 42

Gambar 3.44. Texturing Objek Belalang Dewasa ... 42

Gambar 3.45. Proses Penambahan Amature Dari Objek Ulat Instar 1 ... 43

Gambar 3.46. Proses Pembuatan Action dan Control Bone Dari Objek Ulat Instar 1 ... 43

Gambar 3.47. Projek Metamorfosis Sempurna ... 44

Gambar 3.48. Projek Metamorfosis Tidak Sempurna ... 44

Gambar 3.49. Proses Animasi Metamorfosis Sempurna ... 45

Gambar 3.50. Proses Animasi Metamorfosis Tidak Sempurna ... 45

Gambar 3.51. Pemanggilan Fungsi SetActive Pada Panel ... 46

Gambar 3.52. Tampak Scene Main Menu Di Unity ... 55

Gambar 3.53. Tampak Scene AR Di Unity... 55

Gambar 3.54. Database Marker ... 56

Gambar 3.55. Proses Import Database Marker Dan Vuforia Package ... 56

Gambar 3.56. Proses AR Pada Objek Metamorfosis Sempurna ... 57

Gambar 3.57. Proses AR Pada Objek Metamorfosis Tidak Sempurna... 57

Gambar 3.58. Proses Build File Ke Dalam Format APK ... 58

Gambar 4.1. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 10' Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 62

(11)

x

Gambar 4.2. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 90' Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 62 Gambar 4.3. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 10' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 62 Gambar 4.4. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 90' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 63 Gambar 4.5. Pengujian Akurasi Jarak 20 cm Dan Sudut 60' Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 63 Gambar 4.6. Pengujian Akurasi Jarak 20 cm Dan Sudut 60' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 63 Gambar 4.7. Pengujian Akurasi Jarak 40 cm Dan Sudut 30' Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 64 Gambar 4.8. Pengujian Akurasi Jarak 40 cm Dan Sudut 30' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 64 Gambar 4.9. Pengujian Akurasi Jarak 40 cm Dan Sudut 60' Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 64 Gambar 4.10. Pengujian Akurasi Jarak 40 cm Dan Sudut 60' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 65 Gambar 4.11. Pengujian Akurasi Jarak 60 cm Pada Metamorfosis Sempurna AR ... 65 Gambar 4.12. Pengujian Akurasi Jarak 60 cm Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR ... 65

(12)

xi

Gambar 4.13. Pengujian Fps Metamorfosis Sempurna Pada Samsung Galaxy S3 ... 69 Gambar 4.14. Pengujian Fps Metamorfosis Tidak Sempurna Pada Samsung Galaxy S3 ... 69 Gambar 4.15. Pengujian Fps Metamorfosis Sempurna Pada Lenovo P1m ... 70 Gambar 4.16. Pengujian Fps Metamorfosis Tidak Sempurna Pada Lenovo P1m 70 Gambar 4.17. Pengujian Fps Metamorfosis Sempurna Pada Redmi Note 3 ... 70 Gambar 4.18. Pengujian Fps Metamorfosis Tidak Sempurna Pada Redmi Note 3 ... 71 Gambar 4.19. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Pertama Dalam Diagram Pie ... 73 Gambar 4.20. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Kedua Dalam Diagram Pie ... 74 Gambar 4.21. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Ketiga Dalam Diagram Pie ... 75 Gambar 4.22. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Keempat Dalam Diagram Pie ... 76 Gambar 4.23. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Kelima Dalam Diagram Pie ... 77 Gambar 4.24. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Keenam Dalam Diagram Pie ... 78 Gambar 4.25. Representasi Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Ketujuh Dalam Diagram Pie ... 79

(13)

xii Daftar Tabel

Tabel 4.1. Tabel Hasil Pengujian Fungsi Tombol Pada Aplikasi ... 60

Tabel 4.2. Tabel Hasil Pengujian Akurasi Dalam Deteksi Marker ... 66

Tabel 4.3. Tabel Hasil Pengujian Oklusi Dalam Deteksi Marker ... 67

Tabel 4.4. Tabel Hasil Pengujian Fps Dari Animasi Pada Aplikasi ... 71

Tabel 4.5. Tabel Hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Pertama ... 72

Tabel 4.6. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Kedua ... 73

Tabel 4.7. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Ketiga ... 74

Tabel 4.8. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Keempat ... 75

Tabel 4.9. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Kelima ... 76

Tabel 4.10. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Keenam ... 77

Tabel 4.11. Tabel hasil Uji Kuesioner Pertanyaan Ketujuh ... 78

(14)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Pemanfaatan komputer sebagai penghasil produk-produk berbasiskan teknologi sudah sangat banyak. Teknologi computer vision yang merupakan cabang dari kecerdasan buatan atau artificial intelligence berkembang sangat cepat. Definisi computer vision secara umum adalah merupakan ilmu dan teknologi bagaimana suatu machine/sistem melihat sesuatu seperti, recognition, motion, scene reconstruction, dan image restoration. Salah satu teknologi yang menggunakan teknik computer vision yaitu augmented reality. Augmented reality bertujuan untuk menggabungkan citra sintetis ke dalam dunia nyata menggunakan bantuan webcam.

Gambar yang ditangkap kemudian diolah dan ditampilkan ke layar monitor [1].

Teknologi Augmented Reality ini dapat diimplementasikan diberbagai bidang antara lain pendidikan, olahraga dan permainan. Pada bidang pendidikan, teknologi Augmented Reality dapat digunakan sebagai media pembelajaran, misalnya tentang metamorfosis pada serangga.

Metamorfosis adalah perubahan/perkembangan biologi yang terjadi pada diri makhluk hidup serangga berawal dari telur hingga menjadi dewasa secara sempurna dengan mengalami perubahan pada bentuk anatomi, morfologi maupun fisiologis.

Dalam bermetamorfosis tersebut dibagi menjadi dua jenis yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna [2].

(15)

2

Serangga yang mewakili proses metamorfosis sempurna adalah kupu-kupu sedangkan serangga yang mewakili proses metamorfosis tidak sempurna adalah belalang. Sampai saat ini, pengenalan proses metamorfosis pada serangga melalui buku-buku pelajaran IPA dari anak-anak sekolahan dengan konsep gambar 2D beserta penjelasannya. Penelitian mengenai simulasi metamorfosis kupu-kupu berbasis augmented reality pernah dilakukan oleh Kadi Janutriyuda, M. Apri Pratama, dan Yoannita pada tahun 2013. Akan tetapi konsep augmented reality yang ditawarkan masih hanya sekedar tampilan saja. Berdasarkan uraian tersebut, peneliti tertarik melakukan penelitian dengan judul “Aplikasi Animasi 3D Berbasis Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Metamorfosis Pada Serangga”

sebagai skripsi dalam memenuhi tugas akhir.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas maka pokok permasalahan ini adalah :

1. Bagaimana membuat objek 3D yang ditampilkan dengan teknologi augmented reality ditampilkan dalam bentuk animasi?

2. Bagaimana memanfaatkan teknologi augmented reality sebagai media pembelajaran metamorfosis pada serangga, yaitu kupu-kupu yang mewakili metamorfosis sempurna dan belalang yang mewakili metamorfosis tidak sempurna?

(16)

3 1.3.Tujuan Penilitian

Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka tujuan dari penelitian ini yaitu :

1. Membuat sebuah animasi berbasis augmented reality dilakukan dengan menggunakan aplikasi Blender dan Unity.

2. Agar dapat digunakan sebagai media pembelajaran dengan menggunakan teknologi augmented reality bagi siswa sekolah dasar sehingga membantu menyampaikan informasi proses metamorfosis serangga, yaitu kupu-kupu yang mewakili metamorfosis sempurna dan belalang yang mewakili metamorfosis tidak sempurna.

1.4.Manfaat Penelitian

Diharapkan dengan melakukan penelitian ini dapat diambil manfaat sebagai berikut :

1. Teknologi augmented reality dimanfaatkan lebih banyak dalam bidang pendidikan.

2. Makin banyak animasi berbasis augmented reality.

3. Anak-anak dapat mengetahui proses berlangsungnya metamorfosis yang terjadi pada serangga, yaitu kupu-kupu yang mewakili metamorfosis sempurna dan belalang yang mewakili metamorfosis tidak sempurna melalui gambar 2D pada buku pelajaran meraka sebagai marker.

(17)

4 1.5.Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan yang diuraikan pada latar belakang, maka masalah difokuskan pada perancangan dan pembuatan metamorfosis serangga 3D berbasis augmented reality dengan ketentuan bahwa :

1. Serangga yang mewakili proses metamorfosis sempurna adalah kupu-kupu, sedangkan serangga yang mewakili proses metamorfosis tidak sempurna adalah berlalang.

2. Pembuatan untuk interface aplikasi menggunakan Unity.

3. Objek 3D dibuat dengan menggunakan Blender.

4. Vuforia sebagai pendukung linkungan AR.

5. List Marker sebanyak 2 dengan rician, 1 Marker untuk proses metamorfosis sempurna dan 1 Marker untuk proses metamorfosis tidak sempurna.

6. Aplikasi hanya akan berjalan pada smartphone dengan osistem operasi berbasis android.

1.6.Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan penelitian adalah sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan secara singkat latar belakang penelitian, rumusan dan batasan masalah, tujuan dan kegunaan penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : KAJIAN PUSTAKA

Bab ini membahas kerangka berpikir, peneitian terkait, serta landasan teori yang berhubungan dengan proses pencernaan pada manusia.

(18)

5 BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini membahas tentang jenis penelitian, metode pengumpulan data, alat dan bahan penelitian, metode pengujian dan hasil penelitian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini membahas tentang tinjauan umum mengenai sistem, analisis sistem serta pembangunan Aplikasi Animasi 3D Berbasis Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Metamorfosis Pada Serangga.

BAB V : PENUTUP

Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dan saran-saran.

(19)

6 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1.Penelitian Terkait

Beberapa penelitian terkait yang membahas mengenai Teknologi Augmented Reality :

Yuri Yudhaswana Joefrie dan Yusuf Anshori. Dalam “Teknologi Augmented Reality” tahun 2011. Dalam penelitian ini, untuk menjalankan sistem AR, minimal terdiri atas yakni kamera, perangkat monitor, dan dalam kasus-kasus tertentu memerlukan perangkat khusus untuk berinteraksi dengan objek virtual.

Perangkat monitor dapat diganti dengan perangkat video see-through untuk meningkatkan kesan impresif dari objek virtual. Perangkat video see-through, biasa juga dinamakan head-mounted display (HMD), akan memenuhi seluruh sudut pandang pengguna, sehingga kesan nyata dapat tercapai. Untuk menggambar objek virtual dalam dunia nyata, terdapat lima langkah, yaitu cari marker dalam citra, cari 3D posisi dan orientasi marker, identifikasi marker, atur posisi dan orientasi model, dan render model 3D ke frame video [1].

Kadi Janutriyuda, M. Apri Pratama, dan Yoannita. Dalam “Simulasi Metamorfosis Kupu-Kupu 3D Berbasis Augmented Reality Sebagai Media-Media Pembelajaran Biologi” tahun 2013. Dalam penelitian ini, pembuatan aplikasi menggunakan SDK Adobe FlashDevelop dan Adobe Flex. Objek 3D yang dibuat dengan menggunakan Autodesk 3ds Max dengan list marker sebanyak 23 [3].

(20)

7

Mark Billinghurst. Dalam “Augmented Reality in Education” tahun 2002.

Dalam penelitian ini, pengalaman pendidikan ditawarkan oleh Augmented Reality berbeda untuk sejumlah alasan, termasuk dukungan interaksi mulus antara lingkungan nyata dan virtual, penggunaan metafora antarmuka yang nyata untuk manipulasi obyek, dan kemampuan untuk transisi mulus antara realitas dan virtualitas [4].

Eka Ardhianto, Wiwien Hadikurniawati dan Edy Winarno. Dalam

“Augmented Reality Objek 3 Dimensi dengan Perangkat Artoolkit dan Blender”

tahun 2012. Dalam penelitian ini, penggabungan antara dunia nyata dengan dunia virtual yang real time dengan perangkat AR Toolkit sebagai pendukung lingkungan AR dengan menggunakan multi marker dan Blender sebagai generator objek virtual [5].

2.2.Landasan Teori

2.2.1. Metamorfosis Serangga

Setiap makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan perkembangan dengan melalui tahapan-tahapan, mulai dari satu sel sampai menjadi organisme. Metamorphosis berasal dari bahasa Yunani (Greek), “Meta” yang berarti diantara, sekitar, setelah, “Morphe`” yang berarti bentuk, dan “Osis”

yang berati bagian dari. Metamorfosis adalah proses biologis yang mana terjadi perubahan bentuk tubuh secara bertahap yang dimulai dari telur yang kemudian mengarah sempurna dengan melibatkan perubahan bentuk atau struktur

(21)

8

melalui pertumbuhan sel dan perkembangan sel [6]. Mematomorfosis pada serangga dapat dibedakan menjadi 3 macam [7]:

A. Ametabola

Ametabola adalah golongan serangga yang tidak mengalami metamorfosis, misalnya kutu buku. Setelah telur menetas, serangga menjadi hewan kecil kemudian berkembang menjadi dewasa yang tidak mengalami perubahan bentuk hanya terjadi perubahan ukuran.

B. Hemimetabola

Hemimetabola adalah kelompok serangga yang mengalami metamorfosis tidak sempurna, misalnya belalang, laron, dan capung.

Serangga ini hanya mengalami tiga tahap perkembangan yaitu telur, larva (nimpa), dan imago, jadi tidak melalui pupa (kepompong) seperti terlihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Metamorfosis Belalang

(22)

9 C. Holometabola

Holometabola adalah kelompok serangga yang mengalami metamorfosis sempurna, misalnya kupu-kupu, lalat, dan nyamuk. Serangga ini mengalami empat tahap perkembangan yaitu telur, larva, pupa (kepompong), dan imago. Proses metamorfosis sempurna pada kupu-kupu dapat dilihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Metamorfosis Kupu-Kupu.

2.2.2. Augmented Reality

Aumented Reality (AR) merupakan kebalikan dari Virtual Reality (VR), dimana VR menambahkan obyek nyata didalam dunia maya. Sedangkan konsep AR adalah menambahkan objek maya ke dalam dunia nyata. Saat perkembangan teknologi semakin meningkat, hal ini juga berpengaruh terhadap bidang computer vision. Definisi computer vision secara umum adalah merupakan ilmu dan teknologi bagaimana suatu machine/sistem melihat

(23)

10

sesuatu. Masukan untuk suatu sistem berbasis computer vision adalah citra atau image. Data citra dapat berbentuk urutan video, citra dari kamera, dan lain-lain.

Beberapa hal yang dikerjakan oleh computer vision adalah recognition, motion, scene reconstruction, dan image restoration [1].

Berikut beberapa contoh penerapan computer vision, yaitu controlling process, detecting events, organizing information, modeling objects or environtments, dan interaction (human-computer interaction). AR adalah salah satu teknologi yang menggunakan teknik computer vision dalam menetukan kesesuaian antara citra dan dunia nyata, menghitung pose, projection matrix, homografi dari persesuaian-persesuaian ini. Kunci kesuksesan dari sistem AR adalah meniru semirip mungkin kehidupan dunia nyata. Dengan kata lain, dari sudut pandang pengguna, pengguna tidak perlu belajar terlalu lama dalam menggunakan sistem AR, sebaliknya, dengan cepat mampu mengoperasikan sistem tersebut berdasarkan pengalaman dalam dunia nyata [8].

Secara umum untuk membangun AR dibutuhkan minimal komponen- komponen:

1. Input Device

Input device atau alat input berfungsi sebagai sensor untuk menerima input dalam dunia nyata. Input device yang biasa digunakan pada AR adalah kamera, kamera pada handphone atau webcam saat ini banyak digunakan sebagai input device bagi aplikasi Augmented Reality (AR).

2. Output Device

(24)

11

Output device atau alat output berfungsi sebagai display hasil AR.

Output device yang biasa digunakan adalah monitor dan head mounted display. Head mounted display adalah alat yang digunakan di kepala, mirip kacamata, untuk menampilkan hasil AR. Head mounted display biasanya sudah terintegrasi dengan kamera di bagian atasnya, sehingga selain sebagai alat output juga sebagai alat input.

3. Tracker

Tracker adalah alat pelacak agar benda maya tambahan yang dihasilkan berjalan secara real-time atau mungkin interaktif walaupun benda nyata yang jadi induknya digeser-geser, benda maya tambahannya tetap mengikuti benda nyata yang jadi induknya. Biasanya tracker ini berupa marker atau penanda semacam striker mirip QR Code yang bisa ditempel/dipasang di benda nyata.

4. Komputer

Komputer berfungsi sebagai alat pemroses agar program AR bisa berjalan. Komputer disini bisa berupa PC atau embedded system yang dipasang pada alat (contohnya dipasang di mounted head display). Di Negara maju, AR diterapkan berbagai bidang diantaranya militer, kedokteran, manufaktur, periklanan, promosi, pemasaran, dan hiburan.

2.2.3. Blender

Blender adalah perangkat penciptaan 3D gratis dan open source. Blender mendukung keseluruhan 3D pipeline seperti modeling, rigging, animation,

(25)

12

simulation, rendering, compositing dan motion tracking, bahkan video editing dan game creation. Pengguna tingkat lanjut menggunakan API Blender untuk scripting Python terhadap penyesuaian aplikasi dan write alat khusus, seringkali ini termasuk dalam rilisan Blender yang akan datang. Blender cocok untuk individu dan studio kecil yang mendapatkan keuntungan dari proses pipeline terpadu dan responsifnya. Contoh dari banyak proyek berbasis Blender tersedia di etalase [9].

2.2.4. Unity

Unity merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk mengembangkan game multi platform yang didesain untuk mudah digunakan. Unity itu bagus dan penuh perpaduan dengan aplikasi yang profesional. Editor pada Unity dibuat dengan user interface yang sederhana. Editor ini dibuat setelah ribuan jam yang mana telah dihabiskan untuk membuatnya menjadi nomor satu dalam urutan ranking teratas untuk editor game. Grafis pada Unity dibuat dengan grafis tingkat tinggi untuk OpenGL dan DirectX. Unity mendukung semua format file, terutamanya format umum seperti semua format dari art applications. Unity cocok dengan versi 64-bit dan dapat beroperasi pada Mac OS X dan Windows dan dapat menghasilkan game untuk Mac, Windows, Wii, iPhone, iPad dan Android.

Unity secara rinci dapat digunakan untuk membuat video game 3D, real time animasi 3D dan visualisasi arsitektur dan isi serupa yang interaktif lainnya. Editor Unity dapat menggunakan plugin untuk web player dan menghasilkan game browser yang didukung oleh Windows dan Mac. Plugin

(26)

13

web player dapat juga dipakai untuk widgets Mac. Unity juga akan mendukung console terbaru seperti PlayStation 3 dan Xbox 360 [10].

2.2.5. Vuforia Software Development Kit

Vuforia ini sendiri merupakan SDK yang dikembangkan oleh Qualcomm untuk membantu pengembang dalam menciptakan aplikasi atau game yang memiliki teknologi Augmented Reality. Tentunya aplikasi maupun game yang dibuat dengan teknologi ini akan terlihat lebih interaktif dan hidup. Contohnya saja ketika pembaca mendapatkan sebuah penanda yang hanya berupa kertas dan secara tiba-tiba akan muncul objek virtual 3 dimensi ketika ponsel pintar atau tablet diarahkan ke kertas penanda tersebut. Pengembang dapat membuat objek virtual 3 dimensi itu dapat berinteraksi dengan pengguna aplikasinya baik itu berupa game, aplikasi pembelajaran, video, aplikasi dongeng, dan masih banyak lagi. Dengan adanya Vuforia SDK ini akan memudahkan dan mempercepat pengembangnya dalam membuat aplikasi yang mempunyai teknologi Augmented Reality karena library dan fungsi-fungsi intinya sudah dibuat oleh Qualcomm sehingga pengembang tinggal berimajinasi dan mengembangkan aplikasi menarik menggunakan SDK ini [11]. Vuforia sendiri memiliki fitur antara lain [12]:

1. Kemampuan recognition dan tracking dari Vuforia dapat digunakan pada berbagai gambar dan objek.

2. Image Target adalah gambar datar, seperti media cetak dan kemasan produk.

(27)

14

3. VuMark adalah marker yang tersesuaikan yang dapat mengkodekan berbagai format data. VuMark mendukung identifikasi dan pelacakan unik untuk aplikasi AR.

4. Multi-Target dibuat menggunakan lebih dari satu Image Target dan dapat diatur ke dalam bentuk geometris biasa (misalnya kotak) atau pengaturan permukaan planar yang bebas.

5. Cylinder Target adalah membungkus gambar-gambar ke benda yang berbentuk kurang lebih silinder (misalnya botol minuman, cangkir kopi, kaleng soda).

6. Text Recognition adalah fitur yang memungkinkan anda mengembangkan aplikasi yang mengenali kata-kata dari kamus sampai dengan ~ 100.000 kata berbahasa Inggris.

7. Vuforia dapat mengenali dan melacak objek 3D yang lebih luas dengan baik. Object Recognition memungkinkan Object Target dibuat dengan memindai objek fisik. Hal ini memperbolehkan anda untu membuat aplikasi yang dapat mengenali dan melacak objek kaku yang rumit.

8. Sebagai tambahan pada Target Recogniton, Vuforia memberikan kesadaran dan pemahaman tentang lingkungan fisik pengguna.

9. Smart Terrain adalah teknologi terobosan yang bisa merekonstruksi lingkungan fisik pengguna sebagai tautan 3D. Ini memungkinkan pengembang untuk menciptakan kelas permainan baru dan pengalaman visualisasi produk yang realistis, di mana konten dapat berinteraksi dengan objek fisik dan permukaan di dunia nyata.

(28)

15

2.2.6. Markerer Augmented Reality (Marker Basic Tracking)

Aplikasi augmented ini berjalan dengan memindai tanda atau yang lebih sering disebut sebagai marker. Marker biasanya merupakan ilustrasi hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu titik (0,0,0) dan 3 sumbu yaitu X,Y,dan Z [8]. Gambar metode marker basic tracking dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut:

Gambar 2.3. Marker Based Augmented Reality

2.2.7. Android

Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka.

Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc. yang merupakan pendatang baru pembuat perangkat lunak untuk ponsel/smartphone dengan membentuk Open Handset Alliance (OHA). Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama OHA menyatakan mendukung pengembangan open

(29)

16

source pada perangkat mobile. Android sebagai platform mobile pertama yang lengkap, terbuka, dan bebas [13]:

1. Lengkap (Complete Platform) : android merupakan sistem operasi yang aman dan banyak menyediakan tools dalam membangun software dan memungkinkan untuk peluang pengembangan aplikasi.

2. Terbuka (Open Source Platform) : pengembang dapat dengan bebas untuk mengembangkan aplikasi.

3. Bebas (Free Platform) : android adalah platform/aplikasi yang bebas untuk develop. Tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk dikembangkan pada platform android.

Sebagai sistem operasi mobile yang terbuka (open source), android mengalami perkembangan dalam sembilan tahun terakhir dengan versi sebagai berikut [14]:

1. Android ver.1.6, Donuts 2. Android ver.2.0, Éclair 3. Android ver.2.2, Froyo

4. Android ver.2.3, Ginger Bread 5. Android ver.3.0, Honeycomb

6. Android ver.4.0, Ice Cream Sandwich 7. Android ver.4.1, Jelly Bean

8. Android ver.4.4, KitKat 9. Android ver.5.0, Lollipop 10. Android ver.6.0, Marshmallow

(30)

17 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1.Analisis Sistem

3.2.1. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras

Perangkat keras yang digunakan selama proses pembuatan dan uji coba sistem sebagai berikut:

 Perangkat Komputer

Processor Intel(R) Core (TM) i3-3227U CPU @ 1.90GHz, RAM 4GB, GPU NVIDIA GEFORCE 710M, Windows 7 Ultimate Service Pack 1.

 Perangkat Mobile

Lenovo P1ma40 Quad core CPU @ 1.0 GHz, RAM 2GB, ROM 16GB.

3.2.2. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat aplikasi adalah sebagai berikut:

 Blender 2.78

 Unity 5.6.2f1

 Vuforia SDK

 Microsoft Visual Studio 2017

(31)

18

 Android SDK

3.2.Prosedur Penelitian

3.2.1. Metode Perancangan Aplikasi

Metode yang digunakan dalam perancangan aplikasi adalah metode Waterfall. Metode Waterfall digunakan karena dalam perancangan aplikasi tersusun secara sistematis dari satu tahap ke tahap lainnya dalam mode ke bawah hingga membentuk kerangka kerja. Tahap-tahap yang terdapat dalam model Waterfall adalah kebutuhan, desain, implementasi, verifikasi, dan pemeliharaan. Keuntungan dari metode Waterfall sendiri adalah sebagai berikut:

 Memiliki proses yang urut, mulai dar analisa hingga support.

 Setiap proses memiliiki spesifikasinya sendiri, sehingga sebuah sistem

dapat dikembangkan sesuai dengan apa yang dikehendaki (tepat sasaran).

 Setiap proses tidak dapat saling tumpang tindih.

3.2.2. Studi Literatur

Peneliti mengumpulkan referensi yang dibutuhkan terkait bagaimana proses metamorfosis yang terjadi pada kupu-kupu dan belalang, dan juga referensi terkait membangun sebuah aplikasi dan mendesain objek model 3D dengan memanfaatkan internet dalam mencari materi-materi yang terkait dengan pengembangan sistem dalam bentuk artikel, makalah, jurnal, tutorial serta sumber lain. Sehingga dapat mendukung penelitian Aplikasi Animasi 3D

(32)

19

Berbasis Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Metamorfosis Pada Serangga pada perangkat mobile berbasis android.

3.3.Perancangan Aplikasi 3.3.1. Rancangan Struktural

Dalam mempermudah pembuatan aplikasi, peneliti merancang diagram alur (flow chart) sehingga pembuatan aplikasi dapat dilakukan secara terstruktur.

Adapun diagram alurnya adalah sebagai berikut:

Start

Load scene

Menu

Pilih jenis metamorfosis

Keluar N

Y

A B

Sempurna Tidak

Sempurna

(33)

20 Tampilkan AR

Identifikasi marker

Atur posisi dan orientasi model Render obyek virtual

ke frame video

End Cari marker

dalam citra

Cari 3d posisi dan orientasi marker

A B

Gambar 3.1. Diagram Alur Interface Dari Aplikasi

(34)

21 Perancangan Sistem

Start

Instalasi Blender 2.78 dan Unity 5.6.2f1

Pembuatan Objek 3D di Blender

Pembuatan Animasi dari Objek 3D di Blender

Membuat marker dan disimpan kedalam website vuvoria

Import objek, animasi, vuvoria, dan database marker kedalam unity

Pembuatan Scene dan Script di Unity

Projek AR dijalankan

Objek 3D muncul dan jalan sesuai render

marker

End Y

N

Gambar 3.2. Diagram Alur Sistem Dari Aplikasi

(35)

22 3.3.2. Pembuatan Model 3D

Tahap awal dari pembuatan aplikasi adalah dengan pembuatan objek 3D nya yang menggunakan software bantu yaitu Blender dengan versi 2.78.

Pembuatan model 3D dilakukan dengan berdasarkan gambaran awal yang berupa gambar 2D. Berikut adalah pembuatan objek 3D menggunakan aplikasi Blender yang mencakup metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna sebuah serangga dengan kupu-kupu dan belalang sebagai contoh.

1) Ranting

Dimulai dengan mengaktifkan add-ons yang terdapat di Blender yakni, Add Mesh:Extra Object. Selanjutnya proses pembentukan single vert yang terdapat pada Option dari Add Mesh menjadi kerangka ranting seperti telihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3. Pembuatan Objek 3D Dari Ranting

Kemudian dilakukan pembentukan Skin pada Add Modifier dari objek ranting. Setelah Skin, terbentuk dilanjutkan dengan pengecilan scale dari Skin dan proses Subdivision Surface pada Add Modifier dengan View

(36)

23

bernilai 1 agar objek 3D dari ranting berbentuk halus seperti pada gambar 3.4.

Gambar 3.4. Objek 3D Dari Ranting

Pembuatan objek 3D dari daun dengan Plane sebagai Mesh yang kemudian dibentuk berdasarkan model 2D yang terpasang sebagai Background Image seperti terlihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5. Pembuatan Objek 3D Dari Daun

(37)

24

Agar objek 3D dari daun terbentuk secara halus maka perlu diberikan Subdivision Surface pada Modifier dengan View bernilai 1. Hasil pembuatan objek 3D dari daun dapat dilihat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6. Objek 3D Dari Daun

2) Telur

Pembuatan objek 3D dari telur kupu-kupu tidak memerlukan background image sebagai model 2D. Hal ini dikarenakan bentuk telur silinder. Sehingga Cylinder sebagai Mesh digunakan untuk pembuatan objek 3D dari telur kupu-kupu dan telur belalang. Proses Extrude dilakukan pada bagian atas telur, terlihat pada gambar 3.7.

(38)

25

Gambar 3.7. Pembuatan Objek 3D Dari Telur Kupu-Kupu

Selanjutnya agar objek terbentuk secara simetris maka Modifier pada objek dilakukan dengan penambahan Mirror. Dengan axis berdasarkan x dan pengaktifan Option berupa Clip agar egde antara objek dan cerminannya menyatu seperti terlihat pada gambar 3.8.

Gambar 3.8. Objek 3D Dari Telur Kupu-Kupu

Pada pembuatan objek telur belalang, pengeditan dilakukan seperti objek telur kupu-kupu. Hasil pembuatan objek 3D dari telur belalang dapat dilihat pada gambar 3.9.

(39)

26

Gambar 3.9. Objek 3D Dari Telur Belalang

3) Ulat

Pembuatan objek 3D dari ulat kecil dan ulat besar dibentuk berdasarkan Background Image yang telah dipasang seperti terlihat pada gambar 3.10 dan gambar 3.12.

Gambar 3.10. Pembuatan Objek 3D Dari Ulat Instar 1

(40)

27

Gambar 3.11. Pembuatan Objek 3D Dari Ulat Instar 2-5

Adapun Mesh yang digunakan yakni Circle dengan proses Extrude dan Scale pada tiap edgenya dan pengeditan posisi pada tiap vertexnya.

Sehingga terbentuk objek 3D dari ulat kecil dan besar seperti terlihat pada gambar 3.12 dan gambar 3.13.

Gambar 3.12. Objek 3D Dari Ulat Instar 1

(41)

28

Gambar 3.13. Objek 3D Dari Ulat Instar 2-5

4) Pupa

Pembuatan objek 3D dari pupa dibentuk berdasarkan Background Image yang telah dipasang seperti terlihat pada gambar 3.14.

Gambar 3.14. Pembuatan Objek 3D Dari Pupa

Selanjutnya, Mesh Plane digunakan selama proses pengeditan sampai membentuk objek 3D dari kepompong seperti terlihat pada gambar 3. 15.

(42)

29

Gambar 3.15. Objek 3D Dari Pupa

5) Kupu-kupu

Proses pembentukan objek 3D antara sayap dan badan dari seekor kupu-kupu dipisahkan terlebih dahulu. Pembuatan sayap kupu-kupu dengan menggunakan Plane sebagai strukturnya seperti terlihat pada gambar 3.16 dan gambar 3.17.

Gambar 3.16. Pembuatan Objek 3D Dari Sayap Bagian Bawah Kupu-Kupu

(43)

30

Gambar 3.17. Pembuatan Objek 3D Dari Sayap Bagian Atas Kupu-Kupu

Agar objek yang terbentuk sesuai dengan model 2D yang disediakan, maka Knife Tool digunakan dalam pemilihan posisi-posisi vertexnya. Hasil pengeditan pada saya atas dan sayap bawah kupu-kupu yang dilakukan dengan Knife Tool dapat dilihat pada gambar 3.18 dan gambar 3.19.

Gambar 3.18. Objek 3D Dari Sayap Bagian Bawah Kupu-Kupu

(44)

31

Gambar 3.19. Objek 3D Dari Sayap Bagian Atas Kupu-Kupu

Kemudian Mirror kembali digunakan dalam memodifikasi objek 3D dari badan kupu-kupu yang telah dibuat dengan Mesh Plane, agar kedua sisi yang dihasilkan simetris. Subdivision Surface juga digunakan kembali agar badan yang terbentuk lebih halus. Hasil pengeditan pada bagian badan kupu-kupu dapat dilihat pada gambar 3.20.

Gambar 3.20. Objek 3D Dari Tubuh Kupu-Kupu Setelah Sisi Kiri Dicerminkan Selanjutnya objek 3D dari sayap kupu-kupu yang telah dibuat kemudian digabungkan dengan Objek 3D dari badan kupu-kupu seperti terlihat pada gambar 3.21. Kemudian Proses Duplicate dilakukan pada

(45)

32

masing-masing sayap sehingga menjadi seekor kupu-kupu secara utuh seperti terlihat pada gambar 3.22.

Gambar 3.21. Penggabungan Objek 3D Dari Sayap Dan Tubuh Kupu-Kupu

Gambar 3.22. Objek 3D Dari Kupu-Kupu Secara Utuh

6) Belalang

Mesh Plane digunakan dalam pembuatan objek 3D dari seekor belalang seperti terlihat pada gambar 3.23.

(46)

33

Gambar 3.23. Pembuatan Objek 3D Dari Belalang Nymph

Selanjutnya pengeditan dilakukan pada tiap-tiap Vertex yang ada pada Mesh Plane dari objek belalang mengikuti pola gambar pada Background Image sehingga terlihat seperti pada gambar 3.24.

Gambar 3.24. Objek 3D Sisi Kanan Dari Belalang Nymph

Pada objek 3D dari belalang dewasa, model sayap ditambahkan dengan meng-Extrude beberapa edge dari daerah disekitar badan bagian atas seperti terlihat pada gambar 3.25.

(47)

34

Gambar 3.25. Objek 3D Sisi Kanan Dari Belalang Dewasa

Kemudian, untuk menghasilkan bentuk yang simetris dari objek 3D belalang, penambahan Mirror dalam Modifier digunakan. Subdivision Surface dalam Modifier juga digunakan untuk memperhalus bentuk objek.

Hasil pembentukan pada objek 3D dari belalang nymph dan belalang dewasa dapat dilihat pada gambar 3.26 dan gambar 3.27.

Gambar 3.26. Objek 3D Belalang Nymph Setelah Sisi Kanan Dicerminkan

(48)

35

Gambar 3.27. Objek 3D Dari Belalang Dewasa Setelah Sisi Kanan Dicerminkan

3.3.3. Texturing Pada Model 3D

Sebelum melakukan proses texturing, beberapa objek terlebih dahulu dibuat bentuk UV Mapnya dengan tujuan untuk membuat teksture dari objek 3D diimplementasikan ke dalam model 2D sehingga pemanggilan kembali teksture lebih rapi. Proses Mark Seam dari tiap edge yang terseleksi dilakukan kemudian dilakukan Unwrap untuk memperoleh UV Map . Hasil dari beberapa objek 3D yang telah mengalami proses Mark Seam dapat dilihat pada gambar 3.28 sampai gambar 3.31.

Gambar 3.28. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Ranting

(49)

36

Gambar 3.29. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Instar 2-5

Gambar 3.30. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Kupu-Kupu

Gambar 3.31. Proses Mark Seam Dari Edge Pada Objek Belalang Dewasa

(50)

37

Pada objek daun dan tanah tidak dilakukan proses Mark Seam untuk tiap masing-masing Edgenya tetapi Unwrap dilakukan berdasarkan Project From View, dimana view yang digunakan adalah top view seperti terlihat pada gambar 3.32 dan gambar 3.33.

Gambar 3.32. Proses Unwrap Objek Daun

Gambar 3.33. Proses Unwrap Objek Tanah

Selanjutnya proses texturing pada objek ranting dan daun dilakukan dengan memasukkan image teksture gambar yang diperoleh dari internet ke dalam UV Map masing-masing objek. Penyesuaian terhadap image teksture dilakukan

(51)

38

pada tiap edge dari masing-masing objek dapat dilihat pada gambar 3.34 dan gambar 3.35.

Gambar 3.34. Texturing Objek Ranting

Gambar 3.35. Texturing Objek Daun

Proses texturing untuk objek 3D dari telur dan ulat dilakukan dengan terlebih dahulu membuat New Image pada masing-masing objek sebagai Canvas untuk UV Mapnya. Kemudian atur objek kedalam Texture Paint Mode untuk memulai proses pemberian warna pada tiap-tiap Face yang terdapat pada objek.

Brush yang digunakan sendiri adalah F Text Draw seperti terlihat pada gambar 3.36 sampai 3.38.

(52)

39

Gambar 3.36. Texturing Objek Telur Kupu-Kupu

Gambar 3.37. Texturing Objek Telur Belalang

Gambar 3.38. Texturing Objek Ulat Instar 1

(53)

40

Gambar 3.39. Texturing Objek Ulat Instar 2-5

Pada bagian sayap dari objek kupu-kupu dilakukan teknik Clone Painting dalam pemberian warnanya. Pemberian warna secara manual tidak dilakukan karena terdapat corak khas pada sayap dan badan kupu-kupu yang dapat dilihat pada gambar 3.40.

Gambar 3.40. Proses Clone Painting Pada Bagian Sayap Kupu-Kupu Kemudian dilanjutkan pada bagian badan dari objek kupu-kupu, texture ditambahkan kedalam proses brushing yang dilakukan seperti terlihat pada gambar 3.41.

(54)

41

Gambar 3.41. Texturing Objek Kupu-Kupu

Pemberian warna secara manual pada objek belalang nymph dan belalang dewasa dilakukan pada beberapa bagian saja, yakni kepala, antena, batok, kaki depan dan kaki tengah. Sedangkan pada bagian kaki belakang dan sayap pemberian warna dilakukan dengan cara teknik Clone Panting. Hasil texturing pada objek belalang dapat dilihat pada gambar 3.42 sampai 3.44.

Gambar 3.42. Texturing Objek Belalang Nymph

(55)

42

Gambar 3.43. Texturing Objek Belalang Nymph 2

Gambar 3.44. Texturing Objek Belalang Dewasa

3.3.4. Rigging dan Animationing

Proses Ringging dilakukan dengan pembuatan Bone pada tiap-tiap objek serangga. Setelah Bone selesai dibuat, dilakukan proses parenting dengan option With Automatic Weight dari tiap-tiap objek serangga ke masing-masing Armaturenya. With Automatic Weight dipilih agar selama proses Weight Paint nantinya tidak perlu banyak dilakukan seperti terlihat pada gambar 3.45.

(56)

43

Gambar 3.45. Proses Penambahan Amature Dari Objek Ulat Instar 1

Kemudian untuk mempermudah proses animation, beberapa Bone dari tiap- tiap objek serangga dijadikan sebagai Action Bone dan Control Bone dapat dilihat pada gambar 3.46.

Gambar 3.46. Proses Pembuatan Action dan Control Bone Dari Objek Ulat Instar 1

Selanjutnya apabila proses Rigging dari tiap objek serangga telah selesai maka semua objek kemudian digabungkan kedalam satu project seperti terlihat pada gambar 3.47 dan gambar 3.48.

(57)

44

Gambar 3.47. Projek Metamorfosis Sempurna

Gambar 3.48. Projek Metamorfosis Tidak Sempurna

Kemudian proses Animationing dilakukan di Blender dengan terlebih dahulu membuka jendela Dope Sheet. Setiap gerakan animasi yang dibuat dilakukan proses Insert ke dalam Key Frame yang telah dipilih seperti terlihat pada gambar 3.49 dan gambar 3.50.

(58)

45

Gambar 3.49. Proses Animasi Metamorfosis Sempurna

Gambar 3.50. Proses Animasi Metamorfosis Tidak Sempurna

3.3.5. Pembuatan Interface Aplikasi di Unity

Peneliti membuat Scene Main Menu di Unity seperti pada gambar 3.52 dengan satu Canvas dengan tiga Panel, tujuh Button dan dua Text. Fungsi yang terdapat pada Button antara lain, berpindah Scene, berpindah Panel, dan aplikasi ditutup. Selanjutnya peneliti membuat dua jenis Scene AR seperti pada gambar 3.53 dengan masing-masing satu Canvas dengan dua Panel dan dua Button. Adapun Script yang digunakan sebagai berikut:

(59)

46 Script pindah Scene :

public class ChangeScene : MonoBehaviour {

public void gantiscene(string scenename) {

Application.LoadLevel(scenename);

} }

Fungsi pindah Panel dilakukan seperti pada gambar 3.51 :

Gambar 3.51. Pemanggilan Fungsi SetActive Pada Panel Script menutup aplikasi :

public class QuitOnClick : MonoBehaviour { public void OnApplicationQuit()

{

#if UNITY_EDITOR

UnityEditor.EditorApplication.isPlaying = false;

#else

Application.Quit();

#endif } }

Script memainkan Animation dan Audio ketika button diklik:

public class PlayOnClick : MonoBehaviour { public Animator ani;

(60)

47 public AudioClip sound;

AudioSource audioSource;

float m_MySliderValue = 1.0f;

public float startingPitch = 1.0f;

void Start() {

audioSource = GetComponent<AudioSource>();

ani.enabled = false;

}

public void Press() {

if (ani.enabled == false) {

ani.enabled = true;

audioSource.clip = sound;

audioSource.Play();

audioSource.pitch = startingPitch;

} }

void OnGUI() {

float targetWidth = 800;

float targetHeight = 600;

Vector3 scaleVector = Vector3.one;

scaleVector.x = Screen.width / targetWidth;

scaleVector.y = Screen.height / targetHeight;

GUI.matrix = Matrix4x4.Scale(scaleVector);

GUI.Label(new Rect(0, 25, 40, 60), "Speed");

m_MySliderValue = GUI.HorizontalSlider(new Rect(45, 25, 200, 60), m_MySliderValue, 1.0f, 6.0f);

ani.speed = m_MySliderValue;

startingPitch = m_MySliderValue;

} }

Script memunculkan FPS di layar :

public class FPSDisplay : MonoBehaviour {

(61)

48 float deltaTime = 0.0f;

void Update() {

deltaTime += (Time.deltaTime - deltaTime) * 0.1f;

}

void OnGUI() {

float targetWidth = 800;

float targetHeight = 600;

Vector3 scaleVector = Vector3.one;

scaleVector.x = Screen.width / targetWidth;

scaleVector.y = Screen.height / targetHeight;

GUI.matrix = Matrix4x4.Scale(scaleVector);

int w = Screen.width, h = Screen.height;

GUIStyle style = new GUIStyle();

Rect rect = new Rect(0, 0, w, h * 2 / 100);

style.alignment = TextAnchor.UpperLeft;

style.fontSize = h * 2 / 100;

style.normal.textColor = new Color(0.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f);

float msec = deltaTime * 1000.0f;

float fps = 1.0f / deltaTime;

string text = string.Format("{0:0.0} ms ({1:0.} fps)", msec, fps);

GUI.Label(rect, text, style);

} }

Script Scaling Objek Unity dengan sentuhan pada layar smartphone : public class InputTouch : MonoBehaviour {

float initialFingersDistance, currentFingersDistance, scaleFactor;

Vector3 initialScale;

public static Transform ScaleTransform;

void Update() {

(62)

49 int fingersOnScreen = 0;

foreach (Touch touch in Input.touches) {

fingersOnScreen++;

if (fingersOnScreen == 2) {

if (touch.phase == TouchPhase.Began) {

initialFingersDistance =

Vector2.Distance(Input.touches[0].position, Input.touches[1].position);

initialScale = ScaleTransform.localScale;

} else {

currentFingersDistance = Vector2.Distance(Input.touches[0].position, Input.touches[1].position);

scaleFactor = currentFingersDistance / initialFingersDistance;

ScaleTransform.localScale = initialScale * scaleFactor;

} } } } }

Script menyesuaikan perubahan Scale dari objek Unity dengan objek AR:

public class PinchScale : MonoBehaviour { void OnMouseDown()

{

(63)

50

InputTouch.ScaleTransform = this.transform;

} }

Script objek berpindah sesuai dengan sentuhan pada layar smartphone:

public class DragObj : MonoBehaviour {

Vector3 dist;

float posX;

float posY;

void OnMouseDown() {

dist = Camera.main.WorldToScreenPoint(transform.position);

posX = Input.mousePosition.x - dist.x;

posY = Input.mousePosition.y - dist.y;

}

void OnMouseDrag() {

Vector3 curPos = new Vector3(Input.mousePosition.x - posX, Input.mousePosition.y - posY, dist.z);

Vector3 worldPos = Camera.main.ScreenToWorldPoint(curPos);

transform.position = worldPos;

} }

Script pada Animation Event :

public class AnimEvent : MonoBehaviour {

public GameObject objek1, objek2, objek3, objek4, objek5, objek6, objek7, objek8, objek9, objek10;

private void Start() {

objek1.SetActive(false);

}

public void HideandAppear(int a) {

if (a == 1) {

objek1.SetActive(true);

(64)

51 objek4.SetActive(false);

}

if (a == 2) {

}

if (a == 3) {

}

if (a == 4) {

} }

(65)

52 }

Script memunculkan informasi objek ketika terjadi sentuhan pada layar terhadap objek secara dekat:

 Kupu-kupu

public class TouchInfo : MonoBehaviour { void Update () {

RaycastHit hit = new RaycastHit();

for (int i = 0; i < Input.touchCount; ++i) {

if (Input.GetTouch(i).phase.Equals(TouchPhase.Began)) {

Ray ray =

Camera.main.ScreenPointToRay(Input.GetTouch(i).position);

if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {

if (hit.collider.gameObject.name == "telurobj") {

hit.collider.gameObject.GetComponent<DisplayText>().OnMouseOver ();

}

if (hit.collider.gameObject.name == "Ulat1") {

}

if (hit.collider.gameObject.name == "ulat2") {

}

if (hit.collider.gameObject.name == "Pupa_001") {

}

if (hit.collider.gameObject.name == "Kupukupu") {

(66)

53

} } } else {

gameObject.GetComponent<DisplayText>().OnMouseExit();

} } } }

 Belalang

public class TouchInfo2 : MonoBehaviour { void Update()

{

RaycastHit hit = new RaycastHit();

for (int i = 0; i < Input.touchCount; ++i) {

if (Input.GetTouch(i).phase.Equals(TouchPhase.Began)) {

Ray ray =

Camera.main.ScreenPointToRay(Input.GetTouch(i).position);

if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {

if (hit.collider.gameObject.name == "Cylinder") {

}

if (hit.collider.gameObject.name == "belalangE1") {

}

if (hit.collider.gameObject.name == "belalangE3") {

(67)

54 }

if (hit.collider.gameObject.name == "Plane_001") {

} } } else {

gameObject.GetComponent<DisplayText>().OnMouseExit();

} } } }

Script memunculkan Text informasi sesuai dengan objeknya public class DisplayText : MonoBehaviour {

public bool displayinfo;

public GameObject text;

void Update() {

FadeText();

}

public void OnMouseOver() {

displayinfo = true;

}

public void OnMouseExit() {

displayinfo = false;

}

void FadeText() {

if (displayinfo) {

text.gameObject.SetActive(true);

} else {

text.gameObject.SetActive(false);

} }

(68)

55 }

Gambar 3.52. Tampak Scene Main Menu Di Unity

Gambar 3.53. Tampak Scene AR Di Unity

3.3.6. Inisialisasi Marker dan Implementasi Objek

Inisialiasi marker dilakukan dengan memasukkan gambar yang menjadi marker ke dalam developer portal dari situs vuforia sebagaimana terlihat pada gambar 3.54.

(69)

56

Gambar 3.54. Database Marker

Selanjutnya download Database dari marker yang telah kita input dan import ke dalam Project dengan option Import Custome Package. Kemudian import Vuforia Package yang telah di download seperti yang terlihat pada gambar 3.55.

Gambar 3.55. Proses Import Database Marker Dan Vuforia Package Kemudian File simpanan dari hasil pembuatan objek dan animasinya di Blender kemudian dimasukkan ke dalam file Assets dari Project yang dibuat.

Kemudian file diseret ke dalam bagian dari Image Target. Image Target dan Augmented Reality Camera dapat diperoleh di dalam folder Prefebs pada

(70)

57

folder Vuforia. Hasil proses tersebut terlihat pada gambar 3.56 dan gambar 3.57.

Gambar 3.56. Proses AR Pada Objek Metamorfosis Sempurna

Gambar 3.57. Proses AR Pada Objek Metamorfosis Tidak Sempurna

3.3.7. Build Project Menjadi APK

Project yang dibuat kemudian di build menjadi sebuah aplikasi dengan format apk agar “Aplikasi Animasi 3D Berbasis Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Metamorfosis Pada Serangga” dapat berjalan di smartphone seperti terlihat pada gambar 3.58.

(71)

58

Gambar 3.58. Proses Build File Ke Dalam Format APK

3.3.8. Metode Pengujian

Metode yang digunakan dalam pengujian penelitian ini adalah metode Black Box Testing. Pengujian yang dilakukan hanya mengamati hasil eksekusi melalui data uji dan memeriksa fungsional dari aplikasi. Proses evaluasi hanya dilakukan pada tampilan luarnya (inteface aplikasi) dan fungsionalitasnya tanpa mengetahui apa sesungguhnya yang terjadi dalam proses detailnya (hanya mengetahui input dan output dari aplikasi).

Pengujian terhadap fungsi-fungsi tombol dari aplikasi dilakukan untuk mengetahui telah berjalan dengan benar sesuai dengan rancangan struktural.

Pengujian deteksi marker dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak serta kemiringan terhadap kamera dari smartphone dalam memunculkan objek 3D metamorfosis serangga. Pengujian pengaruh spesifikasi android juga dilakukan dalam mengetahui besaran fps yang dihasilkan selama animasi berjalan.

(72)

59 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Gambaran Umum Aplikasi

Pada aplikasi ini, penulis menggunakan metode pembacaan marker dengan menggunakan kamera device yang terdapat pada ponsel dengan sistem operasi android dalam menampilkan animasi 3D dari proses metamorfosis serangga.

Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya yang hanya berupa tampilan objek 3D dengan pembelajaran berfokus pada keterangan metamorfosis sempurna. Objek 3D yang dianimasikan pada metamorfosis sempurna adalah ranting, daun, telur kupu-kupu, ulat instar 1, ulat instar 2-5, kepompong, dan kupu-kupu. Sedangkan pada metamorfosis tidak sempurna adalah tanah, telur belalang, nymph 1, nymph 2, dan belalang dewasa.

4.2.Pengujian Sistem

4.2.1. Pengujian Tombol Aplikasi

Pada pengujian Black Box, dilakukan pengujian terhadap fungsi tombol yang ada pada aplikasi. Pada setiap tombol akan diuji kesesuaian hasil outputnya dan tidak adanya error yang didapati. Pengujian dirangkum dalam tabel skenario pengujian sebagai berikut:

(73)

60

Tabel 4.1. Tabel Hasil Pengujian Fungsi Tombol Pada Aplikasi

Skenario Bagian Tindakan Fungsi

Hasil Yang Dinginkan Status Yang Diuji Pengujian Sistem

Tombol Mulai

Sentuh tombol mulai

Menampilkan panel menu selanjutnya

1. Jika valid ke panel menu selanjutnya.

2. Jika tidak valid maka tetap di panel yang

sama

Sukses

Tombol Tentang

Sentuh tombol tentang

Menampilkan keterangan

pembuat aplikasi

1. Jika valid akan menampilkan keterangan pembuat

aplikasi

2. Jika tidak valid maka tidak akan menampilkan apa-apa

Sukses

Tombol Keluar

Sentuh tombol keluar

Untuk keluar dari aplikasi

1. Jika valid akan keluar dari aplikasi 2. Jika tidak valid maka

tetap berada dalam aplikasi

Sukses

Tombol Kembali

Sentuh tombol kembali

Untuk kembali ke

tampilan sebelumnya

1. Jika valid akan kembali ke tampilan

sebelumnya 2. Jika tidak valid maka

akan tetap berada di tampilan yang sama

Sukses

Objek AR

Tombol Metamorfosis

Sempurna

Sentuh tombol metamorfosis

sempurna

Untuk masuk mode AR dari objek metamorfosis

sempurna

1. Jika valid akan masuk mode AR 2. Jika tidak valid maka

tetap dalam tampilan yang sama

Sukses

Objek AR

Tombol Metamorfosis

Tidak Sempurna

Sentuh tombol metamorfosis

tidak sempurna

Untuk masuk mode AR dari objek metamorfosis

tidak sempurna

1. Jika valid akan masuk mode AR 2. Jika tidak valid maka

tetap dalam tampilan yang sama

Sukses

(74)

61

Setelah melakukan pengujian dengan menggunakan metode Black Box dalam menjalankan aplikasi augmented reality ini, hasil yang diperoleh berdasarkan tabel 4.1 dapat dianalisa bahwa setiap tombol yang terdapat pada menu dalam aplikasi berjalan dengan baik dan fungsi-fungsinya berjalan sesuai dengan rancangan struktural yang dibuat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa aplikasi ini dapat dipergunakan.

4.2.2. Pengujian Deteksi Marker

Pada pengujian deteksi marker, peneliti melakukan melakukan 2 tahap pengujian yakni, pengujian akurasi dan pengujian oklusi. Kamera yang digunakan berasal dari smartphone Lenovo P1m. Pengujian dirangkum dalam tabel pengujian sebagai berikut:

1. Pengujian Akurasi

Pengujian akurasi yaitu sebuah pengujian pemidaian 2 objek marker dengan ukuran masing-masing 8x8 cm dan 8x8 cm pada sudut tertentu yaitu, 10°, 30°, 60°, 90° dan pada jarak tertentu yaitu, 10 cm, 20 cm, 40 cm, dan 60 cm dari kamera. Beberapa proses pengujian akurasi terlihat pada gambar 4.1 sampai gambar 4.12.

Tombol Mainkan

Sentuh tombol mainkan

Untuk memainkan animasi dari

objek AR

1. Jika valid maka animasi dari objek akan

dimainkan 2. Jika tidak valid maka objek AR hanya berupa

tampilan saja

Sukses

(75)

62

Gambar 4.1. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 10' Pada Metamorfosis Sempurna AR

Gambar 4.2. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 90' Pada Metamorfosis Sempurna AR

Gambar 4.3. Pengujian Akurasi Jarak 10 cm Dan Sudut 10' Pada Metamorfosis Tidak Sempurna AR