VIRTUAL KEYBOARD BERBASIS AUGMENTED REALITY
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh :
Yulinda Irmayani 08560077
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2013
LEMBAR PENGESAHAN
Virtual Keyboard Berbasis Augmented Reality
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh : Yulinda Irmayani
08560077
Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus melalui sidang majelis penguji pada tanggal 5 April 2013.
Menyetujui,
Dosen Penguji I, Dosen Penguji II,
Hariyady, S.Kom, M.T. Gita Indah Marthasari, S.T.
NIP. 101.9406.0262 NIP.108.0611.0442
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
Eko Budi Cahyono, S. Kom., MT. NIP. 108.9504.0330
LEMBAR PERSETUJUAN
Virtual Keyboard Berbasis Augmented Reality
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh : Yulinda Irmayani
08560077
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT. Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom NIP. 108.9504.0330 NIDN.072.0068.701
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :NAMA : Yulinda Irmayani
NIM : 08560077
FAK./JUR. : TEKNIK/INFORMATIKA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “VIRTUAL KEYBOARD BERBASIS AUGMENTED REALITY” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, Maret 2013 Mengetahui,
Dosen Pembimbing, Yang Membuat Pernyataan,
Eko Budi Cahyono, S.Kom., MT. Yulinda Irmayani NIP : 108.9504.0330 NIM : 08560077
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT zat yang Maha Indah dengan segala keindahan-Nya, zat yang Maha Pengasih dengan segala kasih sayang-Nya, yang tidak terlepas dari semua sifat mkhluk-Nya, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Virtual Keyboard Berbasis Augmented Reality dapat diselesaikan.
Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik. Akhirnya dengan segala keredahan hati izinkanlah penulis untuk menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah berjasa memberikan motivasi dalam rangka menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Muhadjir Effendy, M. AP., selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Eko Budi Cahyono, S. Kom., M.T., selaku ketua jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Rekan – rekan teman satu angkatan.
4. Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini. 5. Orang tua yang selalu memberikan motivasinya sehingga skripsi ini bisa selesai
tepat pada waktunya.
Semoga kebaikan yang diberikan oleh semua pihak kepada penulis menjadi amal sholeh yang senantiasa mendapat balasan yang berlipat ganda dari Allah
Subhana wa Ta’ala. Amin.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam skripsi ini, untuk itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan.
Malang, Maret 2013
iv
DAFTAR ISI
Abstrak………... i
Abstract... ii
Kata Pengantar……… iii
Daftar Isi………. iv
Daftar Gambar……… vi
Daftar Tabel……… vii
Daftar Persamaan.……….. viii
Bab I Pendahuluan……… 1 1.1 Latar Belakang………. 1 1.2 Rumusan Masalah……… 3 1.3 Batasan Masalah……….. 3 1.4 Tujuan Penelitian..……….. 3 1.5 Metodologi...……….. 4 1.6 Sistematika Penulisan……….. 4
Bab II Landasan Teori…..……….. 6
2.1 Bahasa Pemrograman C++……….. 6
2.2 Augmented Reality...………... 7
2.2.1 Taksonomi Milgram...……… 9
2.2.2 Manfaat AR... 9
2.3 Geometri Visi Stereo...……….. 10
2.4Library OpenCV... 11
2.5 Penelitian Terdahulu...……….... 11
2.5.1 Kalibrasi...….. 11
2.5.1.1 Frame Grabber Citra Stereo... 12
2.5.1.2 Deteksi Papan Kalibrasi... 12
2.5.1.3 Geometri Epipolar... 13
2.5.1.4 Matriks Fundamental... 14
2.5.1.5 Matriks Kamera... 15
2.5.1.6 Deteksi Fitur AR... 16
2.5.1.7 Rekonstruksi Fitur AR... 16
2.5.2 Deteksi Pergerakan Tangan...……… 18
2.5.2.1 Segmentasi Warna... 18
2.5.2.2 Pelacakan Kontur... 19
2.5.2.3 Penjejakan Kotak Pembatas... 19
2.5.3 Interaksi... 21
2.5.3.1 Rekonstruksi Fitur Tangan... 21
2.5.3.2 Deteksi Persinggungan dan Interaksi... 21
Bab III Analisa dan Perancangan Sistem...……… 23
3.1 Analisa Masalah... 22
3.2 Perancangan Sistem...……… 23
3.2.1 Rancangan Metoda Penelitian Terdahulu...……… 23
3.2.2 Metoda Yang Diusulkan...……… 24
3.2.2.1 Perancangan Aplikasi Virtual Keyboard AR... 24
3.2.2.2 Perancangan Sistem Virtual Keyboard... 26
3.2.2.3 Desain Flowchart Aplikasi AR dengan Library OpenCV... 27
v
3.3 Pemodelan...……….. 28
3.3.1 Papan Kalibrasi...………... 28
3.3.2 Pemodelan Objek Virtual...………... 29
3.4 Perancangan Pengujian...………. 29
3.4.1 Parameter Pengujian...……… 29
3.4.2 Pengukuran Ketelitian...………... 30
Bab IV Hasil dan Pembahasan...………... 31
4.1 Implementasi...……… 31
4.1.1 Konfigurasi OpenCV dengan Microsoft Visual C++ 2008...………... 31
4.1.1.1 Konfigurasi Include Files... 31
4.1.1.2 Konfigurasi Library Files... 33
4.1.2 Aplikasi Augmented Reality... 34
4.2 Pengujian Sistem...……… 41
4.2.1 Lingkungan Uji Coba...………. 41
4.2.2 Pengujian Ketelitian...………. 42
Bab V Penutup……… 45
5.1 Kesimpulan……….. 45
5.2 Saran………. 45
viii
DAFTAR PERSAMAAN
2.1 Persyaratan Epipolar...………... 14
2.2 Triangulasi Dari Matriks Kamera...………... 17
2.3 Segmentasi Warna...……….. 18
2.4 Titik Rekonstruksi Fitur AR………... 21
vii
DAFTAR TABEL
2.1 Ringkasan Sifat Matriks Fundamental...………... 15
4.1 Pengujian Terhadap Cahaya...………... 42
4.2 Pengujian Terhadap Jarak Objek dengan Kamera...………. 43
vi
DAFTAR GAMBAR
2.1 Taksonomi Milgram...………... 9
2.2 Papan Kalibrasi Terapan………... 12
2.3 Struktur Geometri Epipolar...……….. 13
2.4 Geometri Kamera Pinhole……… ……. 15
2.5 Model Lingkungan AR...……….. 16
2.6 Triangulasi...………. 17
2.7 Sistem Koordinat Fitur Tangan...………... 18
2.8 Penjejakan Kotak Pembatas...……….. 20
3.1 Rancangan Metoda Penelitian Terdahulu...……… 23
3.2 Rancangan Metoda Yang Diusulkan...………. 24
3.3 Diagram Sistem Secara Umum...……… 25
3.4 Flowchart Sistem...………. 27
3.5 Papan Kalibrasi...……… 29
3.6 Pemodelan Virtual Keyboard...………. 29
4.1 Konfigurasi Include Files...……….. 31
4.2 Mencari Folder Include di Dalam Direktori OpenCV...……… 32
4.3 Folder Include di Dalam Folder OpenCV..………. 32
4.4 Konfigurasi Include Berhasil...……… 32
4.5 Konfigurasi Library Files...……… 33
4.6 Folder Library di Folder OpenCV……….. 33
4.7 Konfigurasi Library Files Berhasil.……… 34
4.8 Finger Tracking...………. 38
4.9 FlowchartFinger Detection...……… 39
4.10 Flowchart Collision Detection...……….. 40
47
DAFTAR PUSTAKA
[1] Cahyono, Eko Budi. 2011. “Interaksi Gerak Tangan Alami dengan
Lingkungan Augmented Reality Berbasis Metoda Projective Reconstruction”.
Tesis. Fak. Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.
[2] Du, Huan, dkk.. “A Virtual Keyboard Based on True-3D Optical Ranging”, Switzerland.
[3] Fadlisyah. 2007. Computer Vision dan Pengolahan Citra. Yogyakarta : Andi Offset.
[4] Fauzi, H. Hazmi. 2011. “Implementasi Teknologi Augmented Reality Dalam
Media Pembelajaran IPA Sekolah Dasar”. Skripsi. Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.
[4] Intel. 2010, Open Source Computer Vision Library (OpenCV),
http://www.intel.com/technology/computing/opencv, v.2.1
[5] Kadir, Abdul. 2010. Mudah Menjadi Programmer C++. Yogyakarta : Andi Offset.
[6] Lee, Minkyung and Woontack Woo, “ARKB : 3D vision-based Augmented
Reality Keyboard*”, Korea.
[7] Muntaha, Arif, dkk.. 2010. Konsep Pengolahan Citra Digital dan Ekstraksi
Fitur. Yogyakarta : Graha Ilmu.
[8] Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif,
Kualitatif, dan R&D. Bandung : Alfabeta.
[9] Tim Penyusun. 2010. Panduan Tugas Akhir dan Praktek Kerja Nyata. Malang : Jurusan Teknik Informatika Fak.Teknik UMM.
