Implementasi Augmented Reality (AR) Pada Pengenalan Senjata Khas Melayu

(1)

BAB 2

LANDASAN TEORI

Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem Pengenalan Senjata khas Melayu menggunakan teknologi Augmented Reality.

2.1. Augmented Reality

Konsep pertama Augmented Reality dikenalkan oleh Morton Heilig, seorang sinematografer dimulai pada tahun 1957-1962. Ketika itu Augmented Reality membutuhkan sebuah alat yang besar sebagai alat output. Morton Heilig menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Kemudian pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan HMD(Head Mounted Display) yang menurut dia adalah jendela ke dunia virtual.

Pada tahun 1975 seorang ilmuan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Jaron Lainer pada tahun 1989 memperkenalkan Virtual Reality dan menciptakan bisnis komersial pertma kali di dunia maya.

Pada tahun 1992 Augmented Reality dikembangkan dan dapat digunakan untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing. L.B.Rosenberg pada tahun 1992 juga melakukan pengembangan pada salah satu fungsi Augmented Reality, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS dan dapat menunjukkan manfaatnya pada manusia. Pada tahun yang sama, para ilmuan lainnya juga melakukan pengembangan Augmented Reality. Para ilmuan tersebut adalah adalah Steven Feiner, Blair Maclntyre dan Doree Seligmann, mereka memperkenalkan Major Paper untuk pertama kalinya dan berguna untuk perkembangan Prototype Augmented Reality.

(2)

Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi Augmented Reality. Kemudian Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit pada tahun 2009. FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi Augmented Reality di sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash.

Augmented Reality adalah penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif. (Ronald T. Azuma, 1997).

Ronald T. Azuma mendefinisikan AR sebagai sistem yang memiliki karakteristik sebagai berikut :

a. Menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual

b. Mampu berjalan dan memberikan informasi secara interaktif dan realtime c. Mampu menampilkan bentuk objek dalam bentuk 3D

Augmented Reality pada umumnya bertujuan untuk menyajikan informasi kepada pengguna secara jelas, interaktif dan real-time. Augmented Reality juga dapat menciptakan daerah baru dengan menggabungkan interaktivitas daerah nyata dan daerah virtual. Augmented Reality dapat membuat penggunanya untuk melihat daerah nyata karena daerah baru yang diciptakan sama dengan daerah disekitar pengguna, yang hanya ditambahkan dengan suatu objek virtual.

Menurut Chari,V, dkk (2008) metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini terbagi menjadi dua metode, yaitu Marker Based Tracking dan Markless Augmented Reality

a. Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)

(3)

akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu 3 koordinat sumbu yaitu X,Y,dan Z. Contoh Marker dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Contoh Marker

Titik koordinat virtual sumbu X, Y, Z pada marker berfungsi untuk menentukan posisi dari objek virtual yang akan ditampilkan dan ditambahkan pada dunia nyata, karena posisi dari objek ditentukan dari koordinat angka pada sumbu X, Y, dan Z. Dimana sumbu X menentukan posisi ke kanan atau ke kiri, sumbu Y menentukan posisi ke depan atau ke belakang, dan sumbu Z menentukan posisi ke atas atau ke bawah.

b. Markerless Augmented Reality

Salah satu metode Augmented Reality adalah Markerless Augmented Reality. Sesuai dengan nama metodenya, pada metode ini para pengguna tidak perlu membuat dan menggunakan penanda atau marker seperti pada metode Marker Based Tracking untuk menampilkan objek virtual. Menurut Lazuardy (2012) terdapat beberapa teknik dalam metode Markerless Augmented Reality, yaitu:

a. Face Tracking

Face Tracking adalah teknologi Augmented Reality dengan menggunakan algoritma yang telah dikembangkan sehingga dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali dan mengetahui posisi mata, hidung dan mulut mausia.

b. 3D Object Tracking

(4)

c. Motion Tracking

Sesuai dengan namanya, teknik ini merupakan teknik yang dapat menangkap gerakan. Teknik motion tracking ini sudah banyak digunakan masyarakat, umumnya digunakan dalam pembuatan film dan juga dalam pembuatan game.

d. Global Positioning System Based Tracking

Global Positioning System (GPS) Based Tracking sudah banyak digunakan dan dikembangkan pada aplikasi smartphone. Cara kerja teknik ini adalah dengan memanfaatkan fitur GPS dan kompas sebagai penunjuk arah yang terdapat di dalam smartphone. Aplikasi yang menggunakan teknik ini akan mngambil data dan informasi dari GPS dan kompas yang terdapat di smartphone dan akan menampilkannya dalam bentuk arah sesuai dengan yang kita inginkan. Teknik Global Positoning System ini bahkan sudah mulai banyak digunakan orang pada smartphone sebagai bantuan penunjuk arah.

2.1.1. Arsitektur Augmented Reality

Arsitektur teknologi Augmented seperti yang terlihat pada gambar 2.2 berikut ini:

Gambar 2.2. Arsitektur Augmented Reality

a. Input

Tahap awal berupa input, dapat berupa apa saja, seperti marker¸ gambar 2D, gambar 3D, GPS, dan lain - lain.

b. Kamera

Tahap berikutnya kamera, kamera disini dibutuhkan sebagai perantara untuk input berupa marker, gambar 2D ataupun gambar 3D.

c. Prosessor

(5)

d. Output

Dapat berupa Head Mounted Display (HMD), monitor, seperti monitor TV, LCD, monitor ponsel.

2.2. Vuforia SDK (Software Development Kit)

Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit ( SDK ) untuk perangkat bergerak yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Vuforia menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak marker atau image target dan objek 3D sederhana , seperti kotak , secara real-time .

Menurut Ni Luh Nita (2014) Vuforia merupakan software library untuk Augmented Reality, yang menggunakan sumber yang konsisten mengenai computer vision yang fokus pada image recognition. Vuforia mempunyai banyak fitur-fitur dan kemampuan, yang dapat membantu pengembang untuk mewujudkan pemikiran mereka tanpa adanya batas secara teknikal. Dengan support untuk iOS, Android, dan Unity3D, platform Vuforia mendukung para pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat digunakan dihampir seluruh jenis smartphone dan tablet.

2.2.1 Arsitektur Vuforia

Menurut Akbar (2010) vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen – komponen tersebut adalah :

a. Kamera

Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para developer hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti.

b. Image Converter

Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking (misalnya luminance).

c. Tracker

(6)

d. Video Background Renderer

Me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari video background renderer sangat bergantung pada device yang digunakan.

e. Application Code

Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam application code seperti :

1. Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker. 2. Update logika setiap input baru dimasukkan.

3. Render grafis yang ditambahkan (augmented). f. Target Resources

Dibuat menggunakan online Target Management System. Assets yang diunduh berisi sebuah konfigurasi xml (config.xml) yang memungkinkan developer untuk mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database trackable.

2.3. Unity

Unity merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk mengembangkan game multi platform yang didesain untuk mudah digunakan dan dikembangkan oleh Unity Technologies. Unity Technologies dibangun pada tahun 2004 oleh David Helgason, Nicholas Francis, dan Joachim Ante. Unity adalah sebuah game engine yang dapat digunakan perseorangan maupun tim. Unity dapat digunakan untuk membuat sebuah game yang bisa digunakan pada perangkat komputer, ponsel pintar android, iPhone, PS3, dan bahkan X-BOX..

(7)

2.4. Android

Android adalah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon seluler seperti smartphone dan komputer tablet. Dikarenakan sistem operasi Android bersifat terbuka dan user friendly, ini membuat Android menjadi platform yang paling popular bagi para pengembang smartphone dan para pengembang teknologi. Hal itu mengakibatkan sistem operasi Android yang dimana pada awalnya khusus dibuat smartphone dan tablet, kini juga telah dikembangkan menjadi aplikasi tambahan di televisi, kamera digital, dan perangkat elektronik lainnya.

Awal mulanya, android didirikan ole Andy Rubin beserta rekan-rekannya melalui Android Inc. Dimana Android Inc ini terletak di Palo Alto, California, Amerika Serikat yang didirikan pada bulan Oktober 2003 oleh Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears dan Chris White dengan tujuan untuk mengembangkan perangkat seluler yang lebih sadar akan lokasi dan preferensi penggunanya.

Awal tujuan dari pengembangan sistem operasi android tidak lain adalah untuk mengembangkan sebuah sistem operasi berkelas tinggi yang ditujukan untuk kamera digital. Tidak lama kemudian mereka menyadari bahwa lingkungan pemasaran untuk kamera digital tidak terlalu besar dan luas. Setelah itu mereka berfikir untuk melakukan pengembangan system operasi android pada perangkat yang pemasarannya cukup besar dan luas dan itu ditujukan pada smartphone.

Dari waktu ke waktu, Android terus mengalami pembaruan versi untuk meningkatkan kinerjanya. Sejak April 2009, versi Android dikembangkan dengan nama kode yang dinamai berdasarkan makanan pencuci mulut dan penganan manis. Masing-masing versi dirilis sesuai urutan alfabet beserta penjelasannya, yakni:

a. Android versi 1.0 dan 1.1

Sistem Android versi 1.0 ini pertama kali hadir di tahun 2008, tepatnya pada oktober 2008. Ponsel pertama yang menggunakan sistem Android adalah HTC. Pada tanggal 9 Maret 2009, Google merilis Android versi 1.1 dengan pembaruan estetis pada aplikasi, jam alarm, voice search, pengiriman pesan dengan Gmail dan penerimaan pemberitahuan email.

b. Android versi 1.5 (Cupcake)

(8)

sebuah makanan ringan. Dengan penamaan Cupcake ini maka penamaan dari versi Android dimulai. Logo Android Cupcake dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Logo Android Cupcake

(sumber: http://tech.firstpost.com/news-analysis/from-cupcake-to-kitkat-a-look-at-the-history-of-android-os-214967.html)

Pembaharuan pada versi ini diantaranya adalah adanya kemampuan untuk merekam dan menonton video dengan menggunakan kamera.

c. Android versi 1.6 (Donut)

Android versi 1.6 dirilis pada September 2009. Android pada versi ini memiliki fitur yang lebih baik dari versi sebelumnya. Beberapa fitur dan pembaharuan pada versi ini adalah terdapat fitur upload video ke Youtube dan gambar ke Picasa langsung dari smartphone, dukungan bluetooth A2DP, animasi layar. Logo Android Donut dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4. Logo Android Donut

d. Android versi 2.0/2.1 (Eclair)

(9)

Gambar 2.5. Logo Android Éclair

e. Android versi 2.2 (Froyo)

Froyo dirilis pada 20 Mei 2010. Versi Android ini terdapat pembaharuan dalam update memperbaiki segi kecepatan dan pengadopsian Javascript dari browser Google Chrome. Terdapat perubahan yang cukup signifikan dari versi sebelumnya diantaranya adalah dapat berbagi kontak melalui Bluetooth, USB tathering, WiFi hotspot, SQLite, mendukung berbagai format audio dan video, EDGE, 3G, GPS, kompas dan accelerometer. Logo Android Froyo dapat dilihat pada gambar 2.6.

Gambar 2.6. Logo Android Froyo

f. Android versi 2.3 (Gingerbread)

(10)

Gambar 2.7. Logo Android Gingerbread

g. Android versi 3.0/3.1/3.2(Honeycomb)

Honeycomb diliris tahun 2011. Android versi ini dirancang khusus untuk tablet, sehingga terdapat perbedaan dari fitur UI (User Interface). User Interface pada Honeycomb juga berbeda karena sudah didesain untuk tablet. Honeycomb mendukung multiprocessor dan juga akselerasi hardware dan sengaja dirancang untuk layar yang lebih besar. Logo Android Honeycomb dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8. Logo Android Honeycomb

(sumber : http://tech.firstpost.com/news-analysis/from-cupcake-to-kitkat-a-look-at-the-history-of-android-os-214967.html)

h. Android versi 4.0 (Ice Cream Sandwich)

(11)

Gambar 2.9. Logo Android Ice Cream Sandwich

i. Android versi 4.1/4.2 (Jelly Bean)

Android versi ini dirilis pada 27 Juni 2012 dengan berbasis Linux Kernel 3.30.31 untuk komputer, tablet, dan ponsel pintar. Jelly Bean memiliki fitur baru, yaitu meningkatnya kemudahan dan keindahan tampilan dibanding versi ssebelumnya dan menawarkan pembaharuan seperti pencarian Google Now dan Asisten Digital pencarian. Pembaharuan seperti Google Now dapat menjawab dengan cepat apa yang pengguna cari, dan juga dapat memberikan panduan arah ke tempat tujuan yang telah ditentukan pengguna. Logo Android Jelly Bean dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.10. Logo Android Jelly Bean

j. Android versi 4.4 (KitKat)

(12)

user interface yang lebih baru dan lebih bagus disbanding versi sebelumnya. Logo Android KitKat dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Logo Android KitKat

k. Android versi 5.0 (Lollipop)

Android versi Lollipop dirilis pada 25 Juni 2014. Salah satu perubahan yang paling menonjol dalam rilis Lollipop adalah user interface yang didesain ulang dan dibangun

dengan yang dalam bahasa desain disebut sebagai “material design”. Perubahan lain

termasuk perbaikan pemberitahuan, yang dapat diakses dari lockscreen dan ditampilkan pada banner di bagian atas screen. Android versi Lollipop dianggap memiliki visual yang paling menarik yang pernah ada, jauh lebih berwarna daripada versi sebelumnya. Logo Android Lollipop dapat dilihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12. Logo Android Lollipop

(sumber : https://www.android.com/history/#/lollipop)

l. Android versi 6.0 Marshmallow

(13)

Gambar 2.13. Logo Android Marshmallow

(sumber : https://www.android.com/history/#/marshmallow)

2.5. Blender

Menurut Lance Flavell (2010) Blender merupakan paket aplikasi pemodelan dan animasi tiga dimensi yang memiliki berbagai fungsi yang tidak dimiliki aplikasi tiga dimensi lainnya. Blender juga semacam program yang dapat melakukan berbagai fungsi.

a. Blender adalah aplikasi pemodelan tiga dimensi yang dapat membuat sebuah karakter untuk film.

b. Blender memiliki sebuah alat yang kuat untuk pewarnaan permukaan model.

c. Blender memiliki sebuah fasilitas dalam rigging dan animasi yang sangat kuat. Model tiga dimensi yang dibuat dapat dirancang untuk bergerak dan beraksi sedemikian rupa.

d. Blender memiliki mesin rendering sendiri dan dapat dianggap layaknya studio pencahayaan yang lengkap untuk sebuah film.

e. Blender memiliki compositingmodule sendiri, sehingga hasil liveshoot bisa langsung di masukkan dan diintegrasikan dengan model tiga dimensi. Blender juga memiliki editor pengurutan video yang unik, sehingga memungkinkan untuk memotong dan mengedit video tanpa harus bergantung pada aplikasi pihak ketiga tambahan untuk tahap editing akhir produksi.

f. Blender juga memiliki fasilitas GameEngine.

2.6. Suku Melayu

(14)

Sumatera. Suku Melayu merupakan bangsa yang handal dalam menggunakan senjata. Terdapat berbagai senjata yang digunakan bangsa Melayu baik dalam pekerjaan sehari-hari, dan juga yang khusus untuk mempertahankan diri atau bahkan pertahanan dan keamanan. Senjata khas Melayu dapat dilihat di bawah ini.

Gambar 2.14. Parang Gambar 2.15. Golok

Gambar 2.16. Badik Gambar 2.17. Kerambit

(15)

2.7. Penelitian Terkait

Adapun penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis antara lain:

1. Penelitian oleh Aditya Novaruna Widyaprasiddha (2012) pengenalan letak 33 provinsi di Indonesia menggunakan Augmented Reality dengan menggunakan ARToolkit sebagai pendeteksi marker, pola marker, mengidentifikasi marker. Output dari hasil implementasi ini berbasis pada desktop dimana saat menjalankannya menggunakan webcam pada komputer yang berfungsi sebagai media perantara input marker dan setelah itu akan muncul objek 3D dari 33 provinsi di Indonesia (Widyaprasiddha, A.N. 2012).

2. Penelitian oleh Youllia Indrawaty, dkk (2014) media pembelajaran interaktif anatomi tubuh manusia menggunakan Augmented Reality dengan penggunaan ARToolkit sebagai pendeteksi marker, menemukan posisi marker dan pola marker. Output dari hasil implementasi ini berbasis pada desktop dengan menggunakan webcam pada komputer yang berfungsi sebagai perantara input berupa marker dan akan muncul objek 3D anatomi tubuh manusia (Youllia Indrawaty, dkk. 2014).

3. Penelitian Latius Hermawan (2015) dengan menggunakan Augmented Reality sebagai media informasi kampus dengan menggunakan brosur. Dengan menggunakan brosur sebagai penanda dan menggunakan kamera dari smartphone sebagai input penanda. Output dari implementasi ini berupa data dan keterangan kampus, jika kamera smartphone diarahkan ke brosur maka aplikasi akan melakukan tracking ke database untuk mencari objek yang sesuai dengan penanda dan akan ditampilkan pada layar (Latius Hermawan. 2015).

4. Penelitian oleh M. J. Ghazali (2015) melakukan penelitian tentang senjata khas Melayu. Dimana senjata khas yang diteliti adalah keris, stuktur dari keris tersebut, material pembuatnya serta pembuatannya. Keris dinyatakan merupakan salah satu senjata khas suku Melayu (M. J. Ghazali. 2015).

5. Penelitian oleh Muhammad Rifa’I, dkk (2014) penerapan teknologi Augmented