erlu
TUGAS AKHIR – KI141502
REALITAS VIRTUAL IBADAH HAJI PADA
PERANGKAT BERGERAK DENGAN
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GOOGLE
CARDBOARD
USAID SYAWAHIDUL CHAQ NRP 5113100089
Dosen Pembimbing
Imam Kuswardayan, S.Kom., M.T. Dr.Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA Fakultas Teknologi Informasi
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017
i TUGAS AKHIR – KI141502
REALITAS VIRTUAL IBADAH HAJI PADA
PERANGKAT BERGERAK DENGAN
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GOOGLE
CARDBOARD
USAID SYAWAHIDUL CHAQ NRP 5113100089
Dosen Pembimbing
Imam Kuswardayan, S.Kom., M.T. Dr.Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA Fakultas Teknologi Informasi
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017
ii
iii FINAL PROJECT– KI141502
VIRTUAL REALITY OF HAJJ FOR MOBILE
DEVICE
USING
CARDBOARD
TECHNOLOGY
USAID SYAWAHIDUL CHAQ NRP 5113100089Advisor
Imam Kuswardayan, S.Kom., M.T. Dr.Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
DEPARTMENT OF INFORMATICS Faculty of Information Technology
Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2017
iv
v
vi
vii
REALITAS VIRTUAL IBADAH HAJI PADA
PERANGKAT BERGERAK DENGAN
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GOOGLE
CARDBOARD
Nama Mahasiswa : Usaid Syawahidul Chaq
NRP : 5113100089
Jurusan : Teknik Informatika FTIf-ITS Dosen Pembimbing I : Imam Kuswardayan, S.Kom.,
M.T.
Dosen Pembimbing II : Dr. Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
Abstrak
Ibadah haji merupakan salah satu dari rukun Islam. Menunaikan ibadah haji adalah bentuk ritual ibadah tahunan yang dilakukan oleh umat Islam sedunia yang sudah mampu secara material, mental, dan keilmuan. Walaupun sudah dilakukan pelatihan dengan tempat yang dibuat menyerupai aslinya, seringkali calon jamaah haji belum bisa menguasai sepenuhnya proses manasik haji. Hal itu dikarenakan pelatihan manasik jarang dilakukan berulangkali. Untuk itu, digunakan teknologi realitas virtual untuk membantu menangani permasalahan tersebut.
Realitas virtual adalah teknologi yang membuat pengguna dapat berinteraksi dengan suatu lingkungan yang disimulasikan oleh komputer. Realitas virtual pada tugas akhir ini dikembangkan pada perangkat bergerak dengan SDK Google Cardboard supaya pengguna dalam hal ini calon jamaah haji dapat menggunakannya berulangkali sesuai keinginan. Realitas virtual juga memberikan rasa seperti benar-benar berada di lokasi aslinya. Pada aplikasi ini terdapat model tiga dimensi dari lokasi-lokasi yang termasuk dalam rukun dan wajib haji. Lokasi
viii
tersebut yaitu Masjidil Haram, Arafah, dan Jamarat. Aplikasi ini disertai informasi-informasi objek yang ada pada lokasi ibadah haji. Selain itu, pada aplikasi ini juga terdapat simulasi pelaksanaan ibadah haji yang sesuai dengan lokasi yang disediakan oleh aplikasi.
Pengujian aplikasi dilakukan dengan mengoperasikannya pada perangkat berbeda dan juga melalui kuesioner responden yang telah mengunjungi tempat ibadah haji secara langsung. Berdasarkan pengujian, dapat diketahui tidak ada perbedaan waktu yang signifikan untuk menjalankan aplikasi pada perangkat mobile dengan processor quad-core atau processor octa-core maupun dengan memori 2 GB atau memori 3 GB. Sedangkan berdasarkan hasil kuesioner responden dapat diketahui tingkat kenyamanan antarmuka mencapai 90,9%, kemiripan model dengan objek asil mencapai 77,78%, kejelasan dan kegunaan informasi mencapai 83,33%, performa aplikasi mencapai 84,85%, dan perasaan immersive mencapai 72,73%. Dengan dikembangkannya aplikasi ini, diharapkan dapat menjadi alternatif latihan manasik haji yang dapat dilakukan sendiri oleh pengguna.
Kata kunci: Perangkat bergerak, haji, cardboard, realitas virtual.
ix
VIRTUAL REALITY OF HAJJ FOR MOBILE
DEVICE USING GOOGLE CARDBOARD
TECHNOLOGY
Student Name : Usaid Syawahidul ChaqNRP : 5113100089
Major : Teknik Informatika FTIf-ITS Advisor I : Imam Kuswardayan, S.Kom., M.T. Advisor II : Dr.Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
Abstract
Hajj is one of the pillars of Islam. Hajj is an annual ritual of worship by moslem around the world who are able materially, mentally, and knowledge. Although the pilgrims had been trained in a similar place, often pilgrims not yet fully understand the ritual of hajj. That is because the training simulation rarely done reapeatedly. Virtual reality becomes solution of this problem.
Virtual reality is a technology that allows users to interact with an environment simulated by computer. This virtual reality is developed by Google Cardboard SDK for mobile device. So the users, in this case is the pilgrims, can use this application repeatedly. Virtual reality also gives a sense like in actual location. In this application, there is a lowpoly three-dimensional model of the locations included in the pillars and the mandatory of hajj. This application will be accompanied by object informations related to the locations of hajj. In addition, this application serves simulation of hajj ritual base on location.
Testing concluded on different devices and using questionnaire on respondents that have go to hajj. Based on the test, is known no significant running time of the application on a mobile device with a quad-core processor or octa-core processor and 2GB memory or 3GB memory. Additionally base on respondent questionnaire, the comfort level of the interface
x
reaches 90,9%, the similarity with origin object reaches 77,78%, the clarity and usefull of information reaches 83,33%, application performance reaches 84,85%, and the immersive experience reaches 72,73%. By the development of this application, is expected to be an alternative exercise the rituals of Hajj can be performed by the pilgrims self.
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis masih dikaruniai kenikmatan Islam dan iman. Sholawat serta salam tak lupa tercurah kepada Insan pilihan, Khotimul Anbiya’ wal Mursalin, Nabi Muhammad Shollallahu ‘Alaihi Wassalam yang dinantikan safaatnya kelak.
Alhamdulillah wa syukrulillah pada kesempatan kali ini penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Realitas Virtual Ibadah Haji pada Perangkat Bergerak dengan Menggunakan Teknologi Google Cardboard”. Pengerjaan tugas akhir ini adalah saat bagi penulis untuk menerapkan ilmu-ilmu yang penulis dapatkan semenjak awal perkuliahan sampai hari ini di lingkungan jurusan Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Dalam pelaksanaan dan pembuatan tugas akhir ini, penulis menerima banyak bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu melalui lembaran kata pengantar ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, bapak Naoedz dan ibu Azizah yang selalu mencurahkan doa, dukungan semangat, perhatian, serta kasih sayang kepada penulis.
2. Bapak Imam Kuswardayan, S.Kom., M.T. dan Ibu Dr.Eng. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom. selaku dosen pembimbing yang senantiasa memberikan arahan dan semangat.
3. Ibu Bilqis Amaliah S.Kom., M.Kom. selaku dosen wali sejak menjadi mahasiswa baru hingga sekarang.
4. Kakak-kakak dan saudara penulis yang selalu memberi dukungan selama menempuh masa kuliah.
xii
5. Burhan, Didit, Anip, Zaenal dan teman-teman TC’13 lainnya yang menjadi tempat diskusi dan selalu siap sedia ketika penulis mengalami kesulitan.
6. Anggota kontrakan muslimin, Yunico, Hamid, Bilal, Ipin, John, Umam, Yono yang memberikan hiburan saat pengerjaan.
7. Sahabat-sahabati Sepuluh Nopember yang menemani penulis dalam hal semangat spiritual.
8. Para admin laboratorium IGS (Interaksi Grafika dan Seni) beserta IGSahabat sebagai tempat tukar ilmu dan pengalaman selama pengerjaan tugas akhir.
9. Juga tidak lupa kepada semua pihak yang belum sempat disebutkan satu per satu yang telah membantu terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih.
Penulis telah mengerjakan sebaik mungkin dalam penyusunan aplikasi tugas akhir ini. Penulis juga memohon maaf apabila terdapat kekurangan, kesalahan, maupun kelalaian yang telah penulis lakukan.
Surabaya, Januari 2017
xiii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... v ABSTRAK ... vii ABSTRACT ... ix KATA PENGANTAR ... xiDAFTAR ISI ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR TABEL ... xxi
DAFTAR KODE SUMBER ... xxiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Batasan Masalah ... 3 1.4 Tujuan ... 3 1.5 Manfaat ... 3 1.6 Metodologi ... 4 1.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Pemodelan 3D pada Mobile ... 7
2.2 Realitas Virtual ... 9
2.3 Virtual Tour ... 9
2.4 Ibadah Haji ... 10
2.5 Google Cardboard ... 13
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN ... 15
3.1 Analisis Sistem ... 15
3.2 Perancangan Data ... 15
3.3 Perancangan Model 3D ... 16
3.4 Perancangan Animasi ... 17
3.5 Perancangan Proses ... 18
3.5.1 Proses Tampilkan Informasi Objek ... 18
3.5.2 Proses Penghitung Putaran dan Pemutar Audio Thowaf ... 18 3.5.3 Proses Penghitung Putaran dan Pemutar Audio Sa’i19
xiv
3.5.4 Proses Pemutar Doa Masuk Masjid ... 19
3.5.5 Proses Pelemparan Batu dan Pemutaran Doa Melempar Batu ... 20
3.5.6 Proses Pemutar Doa di Wilayah Arafah ... 20
3.6 Perancangan Perangkat Lunak ... 21
3.6.1 Deskripsi Umum Perangkat Lunak ... 21
3.6.2 Spesifikasi Kebutuhan Fungsional ... 21
3.6.3 Spesifikasi Kebutuhan Non-Fungsional ... 22
3.6.4 Karakteristik Pengguna ... 23
3.7 Perancangan Sistem ... 23
3.7.1 Perancangan Diagram Kasus Penggunaan ... 23
3.7.2 Spesifikasi Skenario Kasus Penggunaan ... 24
3.7.3 Perancangan Antarmuka Pengguna ... 28
3.7.4 Perancangan Kontrol Aplikasi ... 30
BAB IV IMPLEMENTASI ... 33
4.1 Lingkungan Implementasi ... 33
4.2 Implementasi Pembuatan Objek 3D ... 33
4.2.1 Implementasi Model di Masjidil Haram ... 34
4.2.2 Implementasi Model di Jembatan Jamarat ... 36
4.2.3 Implementasi Model di Padang Arafah ... 36
4.2.4 Implementasi Objek Manusia ... 37
4.3 Implementasi Pembuatan Aplikasi ... 38
4.3.1 Implementasi Antarmuka Menu... 38
4.3.2 Implementasi Realitas Virtual dengan Cardboard ... 40
4.3.3 Implementasi Pembuatan Scene ... 41
4.3.4 Implementasi Import Assets ... 41
4.3.5 Implementasi Load Objek ke Scene ... 42
4.3.6 Implementasi Penambahan Audio ... 42
4.3.7 Implementasi Pembuatan Script... 43
4.3.8 Implementasi Tampilan Langit (Skybox) ... 44
4.3.9 Implementasi Kontrol Aplikasi ... 45
4.3.10 Implementasi Mendapatkan Informasi ... 47
4.4 Implementasi Simulasi... 52
4.4.1 Implementasi Thowaf ... 52
xv
4.4.3 Implementasi Lempar Jumrah ... 54
4.4.4 Implementasi Wukuf... 56
BAB V PENGUJIAN DAN EVALUASI ... 59
5.1 Lingkungan Uji Coba ... 59
5.2 Skenario dan Hasil Uji Coba ... 60
5.2.1 Pengujian Fungsionalitas ... 60
5.2.2 Pengujian Non-Fungsionalitas ... 66
5.3 Evaluasi Pengujian ... 72
5.3.1 Evaluasi Pengujian Fungsionalitas ... 72
5.3.2 Evaluasi Pengujian Non-Fungsionalitas ... 73
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 75
6.1. Kesimpulan ... 75
6.2. Saran ... 76
DAFTAR PUSTAKA... 77
LAMPIRAN A PEMBUATAN MODEL 3D ... 79
LAMPIRAN B SCREENSHOT APLIKASI... 85
LAMPIRAN C KUESIONER RESPONDEN ... 91
LAMPIRAN D UJI COBA APLIKASI ... 103
xvi
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perbedaan model 3D lowpoly dengan highpoly... 8
Gambar 2.2 Penggunaan tekstur yang tepat untuk mengurangi banyaknya poligon ... 8
Gambar 2.3 Realitas virtual pada sebuah game action ... 9
Gambar 2.4 Aplikasi virtual tour pada wisata colloseum ... 10
Gambar 2.5 Ilustrasi Ka’bah ... 11
Gambar 2.6 Bukit Marwah di dalam lingkungan Masjidil Haram ... 12
Gambar 2.7 Gunung Rahmah di Padang Arafah ... 12
Gambar 2.8 Salah satu Jamrah di Jamarat ... 13
Gambar 2.9 Kacamata cardboard dengan trigger magnet ... 13
Gambar 2.10 Kacamata VR dan bluetooth controller ... 14
Gambar 3.1 Diagran Alir Pengoptimalan Model 3D Lowpoly .... 17
Gambar 3.2 Diagram kasus penggunaan ... 24
Gambar 3.3 Rancangan antarmuka halaman awal ... 29
Gambar 3.4 Rancangan antarmuka pilihan tempat ... 29
Gambar 3.5 Rancangan antarmuka tutorial ... 30
Gambar 3.6 Rancangan antarmuka scene penelusuran ... 30
Gambar 4.1 Pengurangan Poligon pada Menara Masjid ... 34
Gambar 4.2 Pengurangan Poligon pada Bukit ... 35
Gambar 4.3 Pengurangan Poligon pada Lampu Hijir Ismail... 35
Gambar 4.4 Pengurangan Poligon pada Tiang Batu Jamarat ... 36
Gambar 4.5 Pengurangan Poligon pada Objek Batu ... 37
Gambar 4.6 (a) Objek asli sebelum mengalami pengubahan, (b) Model setelah diganti dengan baju ihram, (c) Penambahan rigging untuk animasi ... 37
Gambar 4.7 Antarmuka Halaman Menu ... 38
Gambar 4.8 Antarmuka Konfirmasi Keluar Aplikasi ... 40
Gambar 4.9 Antarmuka Pilihan Lokasi ... 40
Gambar 4.10 Import Unity Package ... 41
Gambar 4.11 Import Asset ke Projek Unity ... 41
Gambar 4.12 Generate Collider pada Model 3D ... 42
xviii
Gambar 4.14 Pembuatan Script Baru ... 44
Gambar 4.15 Menambahkan Skybox pada Scene ... 44
Gambar 4.16 Pengaturan Komponen pada Objek ... 46
Gambar 4.17 Membuat Kotak Trigger Informasi... 48
Gambar 4.18 Membuat Area Informasi ... 48
Gambar 4.19 Mengatur posisi teks informasi terhadap kamera .. 49
Gambar 4.20 Pengaturan Checkpoint pada Simulasi ... 52
Gambar 4.21 Membatasi Area Pelemparan Batu ... 55
Gambar 4.22 Mengatur Posisi Tangan sebagai Awal Batu Berasal... 55
Gambar 4.23 Pembuatan Trigger Pemutar Doa Masuk Arafah 57 Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Lama Waktu Mengoperasikan Aplikasi pada Tiga Spesifikasi Perangkat Berbeda ... 73
Gambar A.1 Rancangan Gapura 1 ... 79
Gambar A.2 Rancangan Gapura 2 ... 79
Gambar A.3 Pengurangan Poligon pada Kubah ... 79
Gambar A.4 Pemberian Tektur sebagai Pengganti Non-fungsional Objek ... 80
Gambar A.5 Implementasi texturing pada Ka’bah ... 80
Gambar A.6 Implementasi texturing Dinding Luar Masjid ... 80
Gambar A.7 Pembuatan Objek Tangga di Jamarat ... 81
Gambar A.8 Jalur Jamarat Tampak Atas ... 81
Gambar A.9 Bangunan Jembatan Jamarat 1 ... 81
Gambar A.10 Bangunan Jembatan Jamarat 2 ... 82
Gambar A.11 Model Jabal Rahmah Sebelum Diberi Tekstur ... 82
Gambar A.12 Model Jabal Rahmah Setelah Diberi Tekstur ... 82
Gambar A.13 Tekstur pada Batu di Jabal Rahmah... 82
Gambar A.14 Jabal Rahmah Tampak Atas ... 83
Gambar A.15 (a) Tenda Sebelum Diberi Tekstur dan (b) Tenda Setelah Diberi Tekstur ... 83
Gambar A.16 Tenda di Arafah ... 83
Gambar B.1 Tampilan Bangunan Masjid dari Luar ... 85
Gambar B.2 Tampilan Lantai 1 Masjidil Haram ... 85
Gambar B.3 Tampilan Masjidil Haram dari Lantai 3 ... 85
xix
Gambar B.5 Tampilan Salah Satu Informasi Objek ... 86
Gambar B.6 Tampilan Area Sa’i ... 86
Gambar B.7 Mengaktifkan Mode Simulasi Thowaf ... 87
Gambar B.8 Tampilan Informasi Jumlah Putaran Sa’i (simulasi) ... 87
Gambar B.9 Tampilan Informasi Jumlah Putaran Thowaf (simulasi) ... 87
Gambar B.10 Tampilan Jembatan Jamarat ... 88
Gambar B.11 Tampilan dari Lantai 4 Jamarat ... 88
Gambar B.12 Tampilan Informasi Jumlah Melempar Batu ... 88
Gambar B.13 Tampilan Sekitar Tenda ... 89
Gambar B.14 Tampilan Jabal Rahmah ... 89
Gambar B.15 Tampilan dari Atas Jabar Rahmah ... 89
Gambar C.1 Kuesioner Responden Eva Mursidah ... 91
Gambar C.2 Kuesioner Responden M Shahbana S ... 92
Gambar C.3 Kuesioner Responden Donny Aliyanto ... 93
Gambar C.4 Kuesioner Responden Sudarsono ... 94
Gambar C.5 Kuesioner Responden Alfina Azkiana ... 95
Gambar C.6 Kuesioner Responden Nuning S ... 96
Gambar C.7 Kuesioner Responden Mamnuah ... 97
Gambar C.8 Kuesioner Responden Dianah ... 98
Gambar C.9 Kuesioner Responden Roudhotul Khumairoh ... 99
Gambar C.10 Kuesioner Responden Hipzul A Jabbar ... 100
Gambar C.11 Kuesioner Responden Lusiana N Aini ... 101
Gambar D.1 Penguji Coba Aplikasi Eva Mursidah (kiri) dan Shahbana (kanan) ... 103
Gambar D.2 Penguji Coba Aplikasi Dianah (kiri) dan Sudarsono (kanan) ... 103
Gambar D.3 Penguji Coba Aplikasi Donny Aliyanto (kiri) dan Alfina Azkiana (kanan) ... 104
Gambar D.4 Penguji Coba Aplikasi Hipzul A Jabbar (kiri) dan Lusiana N Aini (kanan) ... 104
Gambar D.5 Penguji Coba Aplikasi Mamnuah (kiri) dan Nuning S (kanan) ... 105
xx
xxi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Karakteristik Pengguna ... 23 Tabel 3.2 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-001 ... 24 Tabel 3.3 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-002 ... 25 Tabel 3.4 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-003 ... 26 Tabel 3.5 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-004 ... 26 Tabel 3.6 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-005 ... 27 Tabel 3.7 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-006 ... 28 Tabel 4.1 Lingkungan Implementasi Perangkat Lunak ... 33 Tabel 4.2 Jumlah Poligon Objek-objek di Masjidil Haram ... 35 Tabel 4.3 Jumlah Poligon Objek-objek di Padang Arafah ... 36 Tabel 5.1 Lingkungan Perangkat Keras ... 59 Tabel 5.2 Skenario Uji Coba Fungsionalitas ... 60 Tabel 5.3 Hasil Uji Coba Memilih Lokasi ... 61 Tabel 5.4 Hasil Uji Coba Menelusuri Tempat ... 61 Tabel 5.5 Hasil Uji Coba Melihat Informasi ... 62 Tabel 5.6 Hasil Uji Coba Memutar Doa Ibadah Thowaf atau
Sa’i ... 64 Tabel 5.7 Hasil Uji Coba Melempar Batu Jumrah ... 65 Tabel 5.8 Hasil Uji Coba Memutar Doa Wukuf ... 66 Tabel 5.9 Skenario Non-Fungsionalitas Aspek Operasional ... 67 Tabel 5.10 Daftar Penguji Coba Aplikasi... 67 Tabel 5.11 Pemberian Skor Jawaban ... 68 Tabel 5.12 Rating Scale... 69 Tabel 5.13 Indikator Penilaian Non-Fungsionalitas ... 69 Tabel 5.14 Hasil Pengujian Operasional ... 69 Tabel 5.15 Hasil Penilaian Antarmuka ... 70 Tabel 5.16 Hasil Penilaian Kemiripan Objek ... 70 Tabel 5.17 Hasil Penilaian Kegunaan Informasi ... 71 Tabel 5.18 Hasil Penilaian Performa Sistem ... 71 Tabel 5.19 Hasil Penilaian Realitas Virtual ... 72 Tabel 5.20 Rekapitulasi Hasil Uji Fungsionalitas ... 72 Tabel 5.21 Rekapitulasi Hasil Uji Coba Non-Fungsionalitas... 74
xxii
xxiii
DAFTAR KODE SUMBER
Kode Sumber 4.1 Kontrol Aksi Tombol ... 39 Kode Sumber 4.2 Konfirmasi Keluar Aplikasi ... 39 Kode Sumber 4.3 Jalan Otomatis ... 45 Kode Sumber 4.4 Implementasi OnGazeEnter(), OnGazeExit(),
dan OnGazeTrigger() ... 47 Kode Sumber 4.5 Posisi Canvas Terhadap Kamera ... 49 Kode Sumber 4.6 Menampilkan Informasi ... 50 Kode Sumber 4.7 Mengecek Posisi Kamera ... 51 Kode Sumber 4.8 Kontrol Pemutar Audio ... 51 Kode Sumber 4.9 Kontrol Pemutar Audio Doa Thowaf ... 53 Kode Sumber 4.10 Kontrol Pemutar Audio Doa Sa’i ... 54 Kode Sumber 4.11 Kontrol Pelemparan Batu ... 56 Kode Sumber 4.12 Kontrol Audio Doa di Arafah ... 57
xxiv
1
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ibadah haji merupakan salah satu dari rukun Islam. Menunaikan ibadah haji adalah bentuk ritual ibadah tahunan yang dilakukan oleh umat Islam sedunia yang sudah mampu secara material, mental, dan keilmuan. Ibadah haji merupakan ibadah yang dikhususkan waktunya, yaitu pada bulan Dzulhijjah. Ibadah haji juga dilakukan pada tempat yang sudah ditentukan, yaitu di Miqat, Arafah, Muzdalifah, Mina, dan Masjidil Haram. Tempat-tempat pelaksanaan ibadah haji tersebut semuanya berada di Arab Saudi [1].
Indonesia yang merupakan negara dengan masyarakat muslim terbesar di dunia tentunya selalu mempunyai calon haji yang siap berangkat ke Arab Saudi. Berdasarkan data Kementerian Agama, disebutkan bahwa jumlah calon jamaah haji sampai tahun 2016 mencapai 3.102.306 orang. Jumlah tersebut akan terus bertambah mengingat setiap tahun jumlah pendaftar baru calon jamaah haji selalu meningkat. Sedangkan kuota jamaah haji tahun 2016 sendiri adalah 168.800 orang [2].
Pada serangkaian proses ibadah haji di Indonesia, calon jamaah haji akan mengikuti pelatihan manasik haji yang dilaksanakan di wilayah masing-masing. Tempat pelatihan manasik haji dibuat sedemikian menyerupai lokasi aslinya yaitu dengan membuat replika Ka'bah. Hal tersebut bertujuan untuk membuat calon jamaah haji dapat mengenal dan menguasai proses manasik haji. Sayangnya walaupun sudah dilakukan pelatihan dengan tempat yang dibuat menyerupai aslinya, seringkali calon jamaah haji belum bisa menguasai sepenuhnya proses manasik haji. Salah satu faktornya adalah banyak diantara mereka yang masih awam tentang pengetahuan baik tempat-tempat saat haji maupun tata cara haji. Sehingga perlu sarana interaktif lainnya untuk membantu calon jamaah haji dalam menguasai materi dan medan manasik haji.
2
Realitas virtual menjadi solusi yang ada untuk menangani permasalahan tersebut. Realitas virtual adalah teknologi yang membuat pengguna dapat berinteraksi dengan suatu lingkungan yang disimulasikan oleh komputer (computer simulated environment) [3]. Dengan kata lain, lingkungan dunia nyata akan dibawa ke dalam lingkungan maya. Sebelumnya sudah ada penelitian tugas akhir tentang realitas virtual ibadah haji dengan teknologi Oculust Rift oleh Didik Purwanto [4], tetapi penggunaan Oculust Rift tidak mudah untuk mengatur kalibrasi lensa dan memerlukan biaya yang mahal untuk pengadaan alat. Oleh karena itu, realitas virtual ini dikembangkan dengan Google Cardboard agar mudah digunakan oleh berbagai kalangan. Penggunaan realitas virtual dengan Google
Cardboard hanya membutuhkan smartphone untuk melakukan
proses rendering objek 3D.
Dengan aplikasi ini nantinya, pengguna bisa mendapatkan gambaran lebih jelas terutama bagi orang awam untuk mengetahui tempat-tempat dalam prosesi ibadah haji. Hal ini dikarenakan pengguna dapat menelusuri arena ibadah haji yang divisualisasikan berupa objek 3D.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diangkat dalam tugas akhir ini dapat dipaparkan sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat objek 3D lowpoly pada perangkat bergerak?
2. Bagaimana membuat interaksi pengguna dalam realitas virtual? 3. Bagaimana merancang visualisasi objek-objek 3D dan
merangkainya dalam realitas virtual dengan mempertimbangkan berbagai faktor sesuai realita?
4. Bagaimana mengimplementasikan aplikasi realitas virtual ke dalam perangkat bergerak menggunakan SDK VR Google Cardboard?
3 1.3 Batasan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini memiliki beberapa batasan antara lain:
1. Objek 3D yang dibuat adalah objek di lingkungan Masjidil Haram sebelum dilakukan pemugaran, lingkungan Mas’a (tempat sa’i), lingkungan padang Arafah, dan lingkungan melempar Jumroh di Mina.
2. Aplikasi dijalankan pada smartphone android versi 4.1 atau lebih tinggi dengan Accelerometer Sensor dan Gyroscope
Sensor [5].
3. Audio yang digunakan berupa bacaan doa yang biasa dibaca dalam ibadah haji dan diambil dari situs resmi Kementerian Agama RI.
1.4 Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk membuat aplikasi realitas virtual untuk ibadah haji pada perangkat bergerak dengan menggunakan teknologi Google Cardboard.
1.5 Manfaat
Manfaat dari hasil pembuatan tugas akhir ini adalah :
1. Memberikan media pembelajaran interaktif bagi para calon jamaah haji dalam mengetahui tempat-tempat apa saja yang dikunjungi di dalam proses ibadah haji.
2. Memberikan pengetahuan tentang bacaan doa saat ibadah haji. 3. Memudahkan pengguna dalam menjalankan aplikasi realitas
virtual ibadah haji tanpa mengeluarkan banyak biaya.
4
1.6 Metodologi
Pembuatan tugas akhir dilakukan menggunakan metodologi sebagai berikut:
A. Studi literatur
Tahap studi literatur merupakan tahap pembelajaran dan pengumpulan informasi yang digunakan untuk mengimplementasikan tugas akhir. Tahap ini diawali dengan pengumpulan literatur, penggalian informasi terhadap orang yang telah berhaji, diskusi, eksplorasi teknologi dan pustaka, serta pemahaman dasar teori yang digunakan pada topik tugas akhir. Literatur-literatur yang dimaksud disebutkan sebagai berikut:
1. Pemodelan Tiga Dimensi (3D) pada Perangkat Bergerak. 2. Realitas Virtual.
3. Virtual Tour (Macca 3D). 4. Ibadah Haji.
5. Google Cardboard. B. Perancangan perangkat lunak
Pada tahap ini diawali dengan melakukan analisis awal terhadap permasalahan utama yang muncul pada topik tugas akhir. Kemudian dilakukan perancangan perangkat lunak yang meliputi penentuan data yang akan digunakan dan proses-proses yang akan dilaksanakan. Langkah yang akan digunakan pada tahap ini adalah sebagai berikut:
1. Perancangan objek 3D dalam ibadah haji sesuai realitas. 2. Perancangan animasi simulasi ibadah haji
C. Implementasi dan pembuatan sistem
Pada tahap ini dilakukan implementasi objek-objek 3D dengan aplikasi Blender selain itu juga dibuat beberapa animasi dengan aplikasi Blender, untuk pembuatan tekstur menggunakan aplikasi Adobe Photoshop sehingga objek menyerupai aslinya. Selanjutnya aplikasi ini dibangun dengan aplikasi Unity.
5 D. Uji coba dan evaluasi
Pada tahap ini dilakukan uji coba dengan menggunakan beberapa macam kondisi untuk mencoba aplikasi bisa berjalan atau tidak. Uji fungsionalitas untuk mengetahui apakah aplikasi sudah memenuhi semua kebutuhan fungsional selain itu juga dilakukan pengujian non-fungsionalitas apakah aplikasi sudah bisa memberi kenyamanan dan kesan
immersive kepada pengguna. Pengujian aplikasi ini dilakukan
dengan metode kuesioner kepada pengguna yang sebelumnya telah diminta untuk menjalankan aplikasi secara langsung. E. Penyusunan laporan tugas akhir
Pada tahap ini dilakukan penyusunan laporan yang berisi dasar teori, dokumentasi dari perangkat lunak, dan hasil-hasil yang diperoleh selama pengerjaan tugas akhir.
1.7 Sistematika Penulisan
Buku tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab yang dijelaskan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan dan batasan permasalahan, tujuan dan manfaat pembuatan tugas akhir, metodologi yang digunakan, dan sistematika penyusunan tugas akhir.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas dasar pembuatan dan beberapa teori penunjang yang berhubungan dengan pokok pembahasan yang mendasari pembuatan tugas akhir ini. BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas analisis dari sistem yang dibuat meliputi analisis permasalahan, deskripsi umum perangkat lunak, spesifikasi kebutuhan, dan identifikasi pengguna. Kemudian membahas rancangan dari sistem
6
yang dibuat meliputi rancangan skenario kasus penggunaan, data, dan antarmuka.
BAB IV IMPLEMENTASI
Bab ini membahas implementasi dari rancangan sistem yang dilakukan pada tahap perancangan
.
Penjelasan implementasi meliputi implementasi pembuatan objek, implementasi pembuatan aplikasi, dan implementasi pembuatan simulasi.BAB V PENGUJIAN DAN EVALUASI
Bab ini membahas pengujian dari aplikasi yang dibuat dengan melihat keluaran yang dihasilkan oleh aplikasi dan evaluasi untuk mengetahui kemampuan aplikasi. BAB VI PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil pengujian yang dilakukan serta saran untuk pengembangan aplikasi selanjutnya.
7
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pemodelan 3D pada Mobile
Kebanyakan model 3D dan animasi 3D banyak digunakan pada perangkat desktop karena mempunyai spesifikasi hardware yang lebih tinggi dibandingkan dengan perangkat bergerak (mobile). Pemodelan 3D pada desktop menggunakan metode pemodelan highpoly. Namun penggunaan highpoly pada perangkat mobile mempunyai resiko tidak berjalannya fungsionalitas sistem sebagaimana mestinya dengan baik. Perangkat mobile mempunyai konfigurasi hardware yang rendah sehingga tergolong dalam Low Cost Access Devices (LCADs) sehingga memerlukan pemodelan 3D dengan metode lowpoly. Hal tersebut dikarenakan tidak adanya Graphic Accelerator pada perangkat LCADs. Pemodelan 3D dengan metode lowpoly dapat mengurangi ukuran file, mesh-density, dan waktu loading objek 3D pada perangkat mobile [6].
Dalam sebuah model 3D, ketika tiga atau lebih titik yang dikenal dengan istilah vertex dihubungkan oleh sebuah edge maka akan membentuk poligon. Semakin banyak poligon pada sebuah model akan memberi kesan halus pada model 3D [7]. Seperti pada Gambar 2.1, terlihat perbedaan permukaan hasil metode
highpoly dan lowpoly pada model 3D. Model 3D dengan banyak
poligon mempunyai waktu rendering yang lebih lama jika dibandingkan dengan model 3D dengan sedikit poligon.
8
Gambar 2.1 Perbedaan model 3D lowpoly dengan highpoly
Model 3D dengan metode highpoly akan memberikan nilai estetika yang baik karena detail dari objek dapat visualisasikan menyerupai aslinya. Hal tersebut yang menjadi kelemahan model 3D pada perangkat mobile, namun model 3D dengan metode
lowpoly juga dapat memiliki nilai estetika dari pemilihan tekstur
yang tepat. Pemilihan tekstur ini dapat memberi kesan lebih realistis. Sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut.
Gambar 2.2 Penggunaan tekstur yang tepat untuk mengurangi banyaknya
9 2.2 Realitas Virtual
Realitas virtual atau yang lebih disebut Virtual Reality (VR) adalah suatu teknologi yang memberi interaksi grafis secara langsung (real-time) dengan model tiga dimensi yang dikombinasikan dengan teknologi layar yang mampu memberi kesan immersive (seolah-olah berada pada dunia nyata) kepada pengguna. Realitas Virtual pada dasarnya mengacu pada kesan
immersive, interaktif, multi-sensor, pengolahan komputer yang
menghasilkan lingkungan tiga dimensi dan kombinasi teknologi yang dibutuhkan untuk membangun lingkungan tersebut.
Realitas virtual memungkinkan untuk menyimulasikan dunia nyata ke dalam sistem visualisasi tiga dimensi dan memungkinkan interaksi pengguna dengan model karena kemampuan pelacakan gerak dan kemampuan untuk bertindak dengan produk secara real time [8]. Contoh dari pemanfaatan realitas virtual dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Realitas virtual pada sebuah game action
2.3 Virtual Tour
Virtual Tour adalah sebuah simulasi dari lokasi yang ada pada dunia nyata. Virtual tour biasanya terdiri dari beberapa urutan video atau gambar. Virtual tour juga dapat digabungkan
10
dengan elemen multimedia lain seperti efek suara, musik, narasi, dan teks [9].
Gambar 2.4 Aplikasi virtual tour pada wisata colloseum
Penggunaan virtual tour ini biasa digunakan pada sektor pariwisata sebagai alat promosi. Selain sebagai alat promosi, virtual tour juga dapat memberi informasi pada tempat wisata tersebut. Salah satu contoh penggunaan virtual tour adalah seperti pada Gambar 2.4 di atas. Aplikasi yang menjadi acuan untuk pengembangan model Tugas Akhir ini adalah aplikasi Macca 3D pada android mobile dan aplikasi Realitas Virtual Ibadah Haji pada perangkat desktop.
2.4 Ibadah Haji
Ibadah haji merupakan perjalanan spiritual yang diperintahkan oleh Allah SWT. Kewajiban tersebut ditujukan bagi umat Islam yang mampu secara materi, fisik dan mental. Dalam pelaksanaannya, jamaah haji harus memahami ilmu manasik haji. Dalam pelaksanaan ibadah haji, peserta haji diharuskan mengunjungi beberapa tempat yang masih berada pada teritorial negara Arab Saudi. Beberapa tempat yang berhubungan dengan rukun haji yaitu Masjidil Haram untuk ibadah thowaf dan sa’i serta padang arafah. Sedangkan tempat yang harus dikunjungi
11 berkaitan dengan wajib haji yaitu Muzdalifah dan Mina untuk mabit dan Jembatan Jamarat untuk melempar jumrah [10].
Di dalam Masjidil Haram terdapat Ka’bah yang berbentuk prisma segi empat dengan panjang 12,84 m, lebar 11,28m, dan tinggi 14m. Semula bangunan Ka’bah hanya 4,32m kemudian ditinggikan 8,64m. Pada salah satu sudut Ka’bah terdapat Hajar Aswad pada ketinggian kurang lebih 1,10m dari lantai, panjang 0,25m dan lebarnya sekitar 0,17m. Disebelah utara Ka’bah terdapat tembok setengah lingkaran setinggi 1,5m yang disebut dengan nama Hijr Ismail. Dahulu Hijr Ismail termasuk dalam bangunan Ka’bah sebelum sekarang sudah berada diluar bangunan Ka’bah. Diatap Ka’bah terdapat talang emas yang berfungsi mengalirkan air hujan yang ada di atap Ka’bah. Talang emas tersebut bernama Almizab. Di sebelah timur Ka’bah terdapat Maqam Ibrahim yang berbentuk kubus. Gambaran Ka’bah didalam Masjidil haram dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Ilustrasi Ka’bah
Di dalam lingkungan Masjidil Haram terdapat dua bukit kecil, yaitu bukit Shafa dan Marwah. Kedua bukit tersebut semula tidak termasuk dalam lingkungan Masjidil Haram.
12
Gambar 2.6 Bukit Marwah di dalam lingkungan Masjidil Haram
Di lingkungan padang Arafah terdapat sebuah gunung bernama Gunung Rahmah (Jabal Rahmah). Pada puncak gunung terdapat sebuah tugu (Gambar 2.7). Tepat di tugu tersebut dipercaya sebagai tempat bertemunya Nabi Adam dengan Hawa setelah berpisah selama 100 tahun.
Gambar 2.7 Gunung Rahmah di Padang Arafah
Jembatan Jamarat terdapat pada daerah bernama Mina. Berdasarkan sejarah, ditempat tersebut Nabi Adam berharap untuk bertemu dengan Hawa sekaligus tempat pengorbanan Nabi Ibrahim terhadap putranya, Nabi Ismail. Di Mina terdapat 3 jamrah, yaitu Jamrah Ula, Jamrah Wustha, dan Jamrah
13 Aqabah[10]. Jamrah adalah tiang batu yang ada di Jamarat (Gambar 2.8).
Gambar 2.8 Salah satu Jamrah di Jamarat
2.5 Google Cardboard
Google Cardboard adalah teknologi penampilan realitas virtual yang berupa Head Mounted Displays (HMD). Semula, Google Cardboard terbuat dari karton dan dirancang oleh Google untuk pengguna smartphone (Gambar 2.9). Fungsi dari perangkat keras ini adalah sebagai alat bantu untuk memainkan aplikasi atau game VR. Google Cardboard bekerja baik dengan berbagai resolusi smartphone [11].
14
Dalam perkembangannya, Google Carboard membuat generasi keduanya dengan bahan dasar material plastik yang berkualitas untuk menopang smartphone dan dilengkapi dengan tali yang elastis agar dapat dikaitkan di kepala. Cardboard ini memiliki lensa berbentuk petak yang memberi ruang pengelihatan lebih luas mencapai 68 derajat atau setara dengan layar 150 inch pada jarak 3 meter. Bentuk dari VR generasi kedua ini juga mengalami peningkatan fungsionalitas. Bagi pengguna yang berkaca mata dapat menggunakan VR tanpa perlu melepas kaca mata. Cardboard ini dapat digunakan untuk semua smartphone dengan ukuran 4 inch sampai 5.7 inch.
Seiring perkembangan model Google Carboard, controller pada Google Cardboard juga mengalami perkembangan yang semula hanya menggunakan sebuah magnet pada sisi Cardboard untuk melakukan trigger. Kini controller pada Cardboard sudah dapat menggunakan bluetooth remote control. Controller realitas virtual dapat dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Kacamata VR dan bluetooth controller
Pihak pengembang Google Cardboard juga telah menyertakan Software Development Kit (SDK) yang berisi modul-modul pembantu untuk mempermudah pembuatan aplikasi yang berbasis Google Cardboard. SDK ini berisi berbagai modul sumber kode yang dapat langsung digunakan oleh pengembang. SDK Google Carboard dapat digunakan dengan berbagai aplikasi lain seperti Unity, Android Studio, dll.
15
3
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan tentang analisis dan perancangan aplikasi realitas virtual ibadah haji menggunakan carboard. Pembahasan yang akan dilakukan meliputi analisis fitur yang dibutuhkan dan perancangan perangkat lunak.
3.1 Analisis Sistem
Mudah kita jumpai informasi-informasi ibadah haji dalam bentuk foto maupun video. Namun semua informasi tersebut masih berupa objek-objek yang hanya bisa dilihat saja melalui mata dengan bentuk dua dimensi. Sehingga pengguna belum bisa merasakan sepenuhnya kondisi nyata pada tempat ibadah haji. Adapula informasi yang sudah menyajikan dalam bentuk tiga dimensi, namun untuk mendapatkannya juga perlu beberapa alat tambahan yang biasanya memerlukan banyak biaya. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem yang dapat memberikan informasi ibadah haji dengan bentuk tiga dimensi yang tidak memberatkan bagi pengguna baik dari sisi pengoperasian maupun biaya.
Aplikasi ini dibangun dengan teknologi google carboard sehingga pengguna hanya perlu menjalankannya pada perangkat bergerak yang dilengkapi sensor gyro. Aplikasi ini akan dibuat dengan menggunakan aplikasi Blender dan Unity karena kedua aplikasi ini memberikan fitur yang lengkap dan sudah tersedia SDK Google VR pada unity. Aplikasi ini berbentuk aplikasi realitas virtual, sehingga pengguna bisa merasakan, melihat, mendengar, dan menelusuri tempat-tempat yang terkait dengan pelaksanaan ibadah haji tersebut.
3.2 Perancangan Data
Perancangan data merupakan hal yang diperlukan dalam memilih dan menyusun sistem agar tepat dan dapat beroperasi
16
secara benar. Data yang diperlukan dalam pengoperasian perangkat lunak, yaitu meliputi objek-objek yang berada pada linkungan Masjidil Haram, lingkungan Mas’a (tempat sa’i), lingkungan padang Arafah, dan saat melempar Jumroh di Mina. Serta audio doa yang sesuai dengan ibadah haji, yaitu doa thowaf, sa’i, masuk masjid, melempar jumroh, masuk arafah, dan wukuf. Data mengenai lingkungan tersebut diambil dari berbagai sumber meliputi wawancara kepada orang yang sudah pernah pergi ke tempat tersebut, foto, video, model 3D, aplikasi serupa, dan website Google Earth. Sedangkan data audio doa didapatkan dari halaman web Kementerian Agama Republik Indonesia.
3.3 Perancangan Model 3D
Perancangan model dibuat menggunakan Blender versi 2.76b. Terdapat beberapa lokasi meliputi Masjidil Haram, Padang Arafah, dan Jamarat di Mina. Setelah model jadi, kemudian model diberikan tekstur untuk bisa diolah di Unity.
Perancangan model juga dilakukan dengan cara perancangan ulang model 3D yang sudah ada. Perancangan ulang model dilakukan supaya mendapatkan model lowpoly.
Perancangan model lowpoly tentunya tidak melupakan aspek kemiripan dengan aslinya. Tujuan dirancangnya model lowpoly ini adalah untuk mengurangi beban kerja processor perangkat bergerak.
Model yang sudah dirancang dilakukan pengecekan ulang untuk pengoptimalan jumlah poligon (mesh). Caranya yaitu menghilangkan bagian yang tidak utama dari objek. Bagian yang dihilangkan kemudian diganti dengan pemberian tekstur yang berbeda. Metode pengoptimalan tersebut dijelaskan pada Gambar 3.1 berikut ini.
17
Gambar 3.1 Diagran Alir Pengoptimalan Model 3D Lowpoly
3.4 Perancangan Animasi
Perancangan animasi ini diterapkan pada Non Playable
Character (NPC) yang nantinya dapat dilihat oleh pengguna.
NPC dalam aplikasi ini berfungsi untuk menambah informasi mengenai tata cara ibadah thowaf dan sa’i. Pada pembuatan simulasi thowaf dan sa’i mempunyai persamaan pada gerakan animasinya yaitu berjalan. Sedangkan untuk posisi NPC disesuaikan dengan lintasan thowaf atau sa’i. Berikut akan dijelaskan urutan perancangan animasi berjalan:
1. Tentukan objek yan akan diberi animasi 2. tambahkan rigging pada objek
3. tentukan posisi awal objek 4. atur panjang frame
18
3.5 Perancangan Proses
Pada subbab ini akan dijelaskan rancangan proses yang akan dilakukan untuk memenuhi kebutuhan fungsionalitas perangkat lunak yang dibangun. Berikut ini adalah penjelasan dari rancangan proses yang dilakukan.
3.5.1 Proses Tampilkan Informasi Objek
Pembuatan informasi pada objek membutuhkan area untuk menampilkan informasi dan trigger untuk menampilkan informasi. Trigger akan aktif jika kamera menabraknya, sehingga informasi pada objek akan tampil, berikut proses pembuatan informasi pada objek:
1. Buat mesh di dekat objek
2. tambahkan collider dan trigger pada mesh tersebut 3. cek apakah trigger aktif atau tidak
4. jika aktif, tampilkan informasi objek.
3.5.2 Proses Penghitung Putaran dan Pemutar Audio Thowaf
Ketika melakukan thowaf, dibutuhkan suatu cara untuk menghitung putaran yang telah dilakukan oleh pengguna aplikasi dan memutar audio doa yang sesuai dengan jumlah putaran. Dikarenakan terdapat doa yang berbeda tiap putaran dan salah satu sudut Ka’bah, maka diperlukan dua buah
checkpoint, di mana checkpoint ini tidak terlihat dan berbentuk
objek yang dapat dilewati oleh pengguna. Cara menghitung putaran adalah dengan menambah putaran jika checkpoint pada rukun Hajar Aswad sudah dilewati. Sedangkan cara memutar audio doa adalah mengecek checkpoint mana yang dilewati, jika
checkpoint rukun hajar aswad maka dicek jumlah putaran dan
putar audio doa sesuai putaran, jika checkpoint rukun yamani maka putar audio doa saat melewati rukun yamani. Berikut proses pembuatan penghitungan putaran dan audio Thowaf:
1. Buat checkpoint di rukun hajar aswad dan di rukun yamani 2. sembunyikan tekstur checkpoint dan tambahkan trigger
19
3. putar audio yang sesuai jika checkpoint dilewati
4. tambahkan variabel putaran dengan angka 1 jika checkpoint pada rukun hajar aswad
3.5.3 Proses Penghitung Putaran dan Pemutar Audio Sa’i
Ketika melakukan sa’i, dibutuhkan suatu cara untuk menghitung putaran yang telah dilakukan oleh pengguna aplikasi dan memutar audio doa yang sesuai dengan jumlah putaran. Untuk membuatnya dibutuhkan checkpoint yang tak terlihat pada bukit shofa dan marwa. Cara menghitung putaran adalah dengan menambah putaran jika checkpoint sudah dicapai. Sedangkan cara memutar audio doa adalah mengecek
checkpoint dan melihat jumlah putaran yang dicapai saat
berjalan meninggalkan checkpoint, kemudian putar audio doa sesuai putaran. Proses penghitungan putaran dan pemutar audio doa Sa’i adalah sebagai berikut:
1. Buat checkpoint di shofa dan marwa
2. sembunyikan tekstur checkpoint dan tambahkan trigger 3. tambahkan variabel putaran dengan angka 1 jika checkpoint
dicapai
4. putar audio sesuai jumlah checkpoint ketika meninggalkan checkpoint.
3.5.4 Proses Pemutar Doa Masuk Masjid
Penerapan proses ini akan memberikan informasi nama pintu yang dilewati dan doa yang dibaca saat masuk pintu. Caranya dengan membuat mesh yang ditambahkan collider dan
trigger. Pada mesh tersebut juga diberi informasi mengenai
pintu apa yang dilewati. Apabila pemain/kamera melewati
checkpoint tersebut maka audio doa masuk masjid akan diputar
dan akan menampilkan informasi nama pintu yang dilewati. Berikut merupakan pembuatan proses tersebut:
1. Buat mesh di setiap pintu
20
3. putar audio doa masuk masjid jika mesh dilewati dan ganti informasi nama pintu sesuai trigger.
3.5.5 Proses Pelemparan Batu dan Pemutaran Doa Melempar Batu
Pada kegiatan melempar jumrah, dibutuhkan suatu cara agar pengguna dapat melemparkan batu secara otomatis pada area di dekat jamarat. Cara membuatnya yaitu pertama definisikan area yang dapat melakukan pelemparan. Kedua, tentukan posisi relatif awal batu berasal terhadap kamera. Ketiga, tambahkan kekuatan ke depan jika posisi kamera berada pada area pelemparan. Proses pembuatan pelemparan batu adalah sebagai berikut:
1. Tentukan area yang bisa dilakukan pelemparan
2. tentukan titik asal pelemparan batu
3. cek posisi kamera
4. putar audio melempar batu dan tambahkan kekuatan kedepan jika posisi berada pada area pelemparan.
3.5.6 Proses Pemutar Doa di Wilayah Arafah
Audio doa wukuf di Arafah akan diputar jika kamera berada didalam tenda, hal ini disesuaikan dengan kebiasaan jamaah haji yang biasa banyak menghabiskan ibadah didalam tenda daripada diluar tenda. Langkah-langkah pembuatan pemutar doa wukuf yaitu dengan membuat trigger didalam tenda, apabila posisi kamera berada didalam tenda maka doa akan diputar. Ketika keluar tenda, audio akan berhenti. Proses pembuatannya adalah sebagai berikut:
1. Buat trigger di dalam tenda
2. putar audio ketika kamera berada pada trigger 3. hentikan audio ketika kamera keluar trigger.
21 3.6 Perancangan Perangkat Lunak
Pada subbab ini akan dibahas mengenai deskripsi umum perangkat lunak, spesifikasi kebutuhan fungsional dan kebutuhan non-fungsional serta bagaimana karakteristik pengguna aplikasi.
3.6.1 Deskripsi Umum Perangkat Lunak
Tugas akhir ini berbentuk realitas virtual dan diperuntukkan pada sistem operasi android, di mana pengguna harus menggunakan pada perangkat bergerak dengan sistem android versi 4.1 atau lebih tinggi yang dilengkapi dengan sensor Accelerometer dan sensor Gyroscope[5]. Perangkat lain yang dibutuhkan adalah kacamata VR (Virtual Reality) dan
controller agar dapat memberi rasa immersive yang lebih baik.
Pengguna utama dari aplikasi ini adalah orang yang ingin mengetahui tentang lingkungan yang ada pada ibadah haji dan kegiatan yang dilakukan selama ibadah haji. Pengguna dapat memilih tempat-tempat yang terdapat di dalam aplikasi yaitu masjidil haram, area Jamarat, atau Padang Arafah. Objek-objek dalam aplikasi ini dibuat sedemikian rupa hingga menyerupai objek aslinya, termasuk sifat-sifat fisiknya seperti tidak tembus jika pengguna menabraknya. Terdapat juga objek tambahan yang tidak ada pada kondisi aslinya, objek ini ada yang bersifat kasat mata tetapi dapat ditembus dan ada juga yang tak kasat mata dan dapat ditembus. Objek tersebut berfungsi untuk menampilkan informasi atau memutar audio.
3.6.2 Spesifikasi Kebutuhan Fungsional
Pada aplikasi ini ada beberapa kebutuhan fungsionalitas yang mendukung untuk berjalannya aplikasi. Kebutuhan fungsionalitas pada aplikasi ini antara lain sebagai berikut :
a) Mendeteksi input pengguna
Input pengguna yang diberika kepada aplikasi dapat dibedakan menjadi dua jenis. Pertama input langsung dari pengguna, yaitu seperti menekan trigger pada
22
Google Cardboard atau pada bluetooth remote
controller dan gerakkan terhadap posisi smartphone.
Kedua, input pengguna yang merupakan tindak lanjut dari input langsung, seperti posisi kamera atau kamera yang melewati dan mengaktifkan trigger dalam aplikasi. b) Sistem dapat menampilkan informasi
Aplikasi menampilkan informasi sesuai masukkan dari pengguna saat menggunakan aplikasi.
c) Sistem dapat memainkan audio musik
Aplikasi memutar audio musik sesuai kondisi dan
trigger yang diberikan pengguna.
3.6.3 Spesifikasi Kebutuhan Non-Fungsional
Terdapat beberapa kebutuhan non-fungsional. Apabila kebutuhan non-fungsionalitas dipenuhi, dapat meningkatkan kualitas dari aplikasi ini. Berikut daftar kebutuhan non-fungsional:
a) Aspek Performa
Aspek performa ini meliputi waktu jeda aksi input dari pengguna dengan reaksi yang diberikan oleh aplikasi. Semakin cepat waktu jeda maka kenyamanan penggunaan aplikasi semakin meningkat. Dengan kata lain, aplikasi dapat berjalan secara real time. Aplikasi maksimal harus merespon arah tampilan ketika perangkat digerakkan masksimal satu detik.
b) Aspek Operasional
Aspek operasional yang mempengaruhi aplikasi ini berkaitan dengan lingkungan pengoperasional, yaitu meliputi jumlah core CPU perangkat, RAM, kecepatan prosesor dll.
c) Aspek Usabilitas
Pada aspek ini indikator yang digunakan adalah kemudahan penggunaan menu, kemudahan dalam mendapatkan informasi, dan kesan immersive.
23 3.6.4 Karakteristik Pengguna
Pengguna yang akan menggunakan aplikasi ini berjumlah satu orang, yaitu pengguna yang akan menjalankan aplikasi ini. Karakteristik pengguna tercantum dalam Tabel 3.1 berikut.
Tabel 3.1 Karakteristik Pengguna Nama
Aktor Tugas Hak Akses Aplikasi
Kemampuan yang harus
dimiliki Pengguna Pihak luar yang
mencoba aplikasi
Menjalankan aplikasi
Tidak ada
3.7 Perancangan Sistem
Tahap perancangan dalam subbab ini dibagi menjadi beberapa bagian yaitu perancangan diagram kasus penggunaan, perancangan skenario kasus penggunaan, perancangan antarmuka pengguna, dan perancangan kontrol aplikasi.
3.7.1 Perancangan Diagram Kasus Penggunaan
Dalam aplikasi tugas akhir ini, terdapat enam kasus penggunaan yang ada yaitu memilih lokasi, menelusuri tempat, memperoleh informasi, mendengarkan doa ibadah thowaf atau sai, melempar batu jumrah, dan memutar doa wukuf terkait objek-objek tertentu di area tempat tersebut. Rancangan kasus penggunaan dapat dilihat pada Gambar 3.2.
24
Gambar 3.2 Diagram kasus penggunaan
3.7.2 Spesifikasi Skenario Kasus Penggunaan
Setelah diketahui bagaimana perancangan kasus penggunaan, maka spesifikasi kasus penggunaan akan dijelaskan pada subbab berikut.
3.7.2.1 Memilih Lokasi
Spesifikasi kasus penggunaan Memilih Lokasi dapat dijabarkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-001 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-001 Nama Kasus Penggunaan Memilih Lokasi
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat memilih lokasi yang diinginkan
Kondisi Awal Aplikasi sudah berjalan dan menampilkan pilihan lokasi
25
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Mengarahkan reticle ke kotak lokasi yang dipilih
Menampilkan nama lokasi
Menekan trigger pada remote
Load dan render objek
Alur Alternatif Aktor Sistem
Menekan tombol back di smartphone
Membuka halaman utama
3.7.2.2 Menelusuri Tempat
Spesifikasi kasus penggunaan Menelusuri Tempat dapat dijabarkan pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-002 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-002 Nama Kasus Penggunaan Menelusuri Tempat
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat berjalan dan melihat-lihat di lokasi
Kondisi Awal Objek sudah tampil pada aplikasi Kondisi Akhir -
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Mengarahkan perangkat bergerak pada sudut tertentu
Menampilkan objek sesuai arah sudut smartphone Menekan trigger (kondisi berhenti) Menggerakkan kamera ke depan Menekan trigger (kondisi berjalan) Menghentikan gerak kamera ke depan
Alur Alternatif Aktor Sistem
Menabrak kotak kembali
Membuka halaman pilih lokasi
26
3.7.2.3 Memperoleh Informasi
Spesifikasi kasus penggunaan Memperoleh Informasi dapat dijabarkan pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-003 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-003 Nama Kasus Penggunaan Memperoleh informasi
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat mendapatkan informasi dari objek yang dilihat Kondisi Awal Teks informasi tidak muncul
Kondisi Akhir Teks informasi menghilang
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Menabrak kotak informasi
Menampilkan latar hitam dan teks informasi objek Keluar dari kotak
informasi
Menutup latar hitam dan teks informasi objek
Alur Alternatif Aktor Sistem
Mentrigger kotak informasi dan simulasi
Memutar audio simulasi dan
mengaktifkan trigger
3.7.2.4 Mendengarkan Doa Ibadah Thowaf atau Sa’i
Spesifikasi kasus penggunaan Mendengarkan doa ibadah Thowaf atau Sa’i dapat dijabarkan pada Tabel 3.5.
Tabel 3.5 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-004 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-004 Nama Kasus Penggunaan
27
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat mendengar doa ibadah thowaf atau sai sesuai putaran
Kondisi Awal Trigger penghitung putaran aktif Kondisi Akhir Jumlah putaran sudah tujuh kali
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Melewati trigger putaran
Menghitung jumlah putaran dan memutar audio doa yang sesuai putaran
Alur Alternatif Aktor Sistem
Mentrigger kotak informasi dan simulasi
Menghentikan audio simulasi dan
menonaktifkan trigger
3.7.2.5 Melempar Batu Jumrah
Spesifikasi kasus penggunaan Melempar Batu Jumrah dapat dijabarkan pada Tabel 3.6.
Tabel 3.6 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-005 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-005 Nama Kasus Penggunaan
Melempar batu jumrah
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat melempar batu pada area di jamarat
Kondisi Awal Aktor berada pada area pelemparan di Jamarat Kondisi Akhir Aktor keluar area pelemparan
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Memasuki area pelemparan Mengubah status pelemparan menjadi aktif Mengarahkan pandangan Melontarkan batu kedepan setelah doa pelemparan selesai
28 Meninggalkan area pelemparan Mengubah status pelemparan menjadi tidak aktif
Alur Alternatif Aktor Sistem
- -
3.7.2.6 Memutar Doa Wukuf
Spesifikasi kasus penggunaan Memutar Doa Wukuf dapat dijabarkan pada Tabel 3.7.
Tabel 3.7 Spesifikasi Kasus Penggunaan UC-006 Spesifikasi Keterangan Kode Kasus Penggunaan UC-006 Nama Kasus Penggunaan
Memutar doa wukuf
Deskripsi Kasus pengguna ini berfungsi supaya aktor dapat memutar audio doa wukuf dan mendengarkannya Kondisi Awal Tidak ada audio yang diputar
Kondisi Akhir Audio doa diputar
Aktor Pengguna
Alur Utama Aktor Sistem
Menabrak pada kotak audio doa
Memainkan audio doa masuk Padang Arafah
Alur Alternatif Aktor Sistem
Masuk tenda Memainkan audio doa wukuf
Keluar tenda Menghentikan audio doa wukuf
3.7.3 Perancangan Antarmuka Pengguna
Subbab ini membahas bagaimana rancangan antarmuka pengguna yang akan digunakan untuk Tugas Akhir. Aplikasi ini akan dibangun dengan mode normal dan mode First Person
Camera (FPS), maka rancangan antarmuka yang dari aplikasi
29 objek-objek. Objek yang ditampilkan akan diisi sesuai scene masing-masing. Selain itu, tampilan juga ditambah dengan penampilan stereokopik agar memperdalam visual. Rancangan dari antarmuka aplikasi ini dapat dilihat pada Gambar 3.3, Gambar 3.4, Gambar 3.5, dan Gambar 3.6.
Gambar 3.3 Rancangan antarmuka halaman awal
Gambar 3.4 Rancangan antarmuka pilihan tempat
Mulai
Tutorial
Keluar Gambar
Masjdil Haram Jamarat Arafah
30
Gambar 3.5 Rancangan antarmuka tutorial
Gambar 3.6 Rancangan antarmuka scene penelusuran
3.7.4 Perancangan Kontrol Aplikasi
Pada aplikasi ini terdapat dua jenis perangkat input, yaitu
Smartphone android dan Controller VR box / Cardboard. Smartphone akan membantu fungsi pergerakan arah tampilan
aplikasi yang dilihat oleh pengguna. Apabila smartphone dimiringkan ke atas atau ke bawah, maka pergerakan kamera juga akan bergerak ke atas dan ke bawah. Tidak hanya arah atas
31 dan dan bawah, arah kamera juga akan mengikuti posisi
smartphone sehingga dapat melihat ke arah 360 derajat.
Controller VR box / Cardboard berfungsi seperti klik
pada mouse maupun seperti tap pada perangkat smartphone.
Controller ini dapat yang terhubung langsung dengan cardboard
yaitu berupa magnet pada sisi cardboard maupun yang terpisah dengan perangkat cardboard yang dihubungkan dengan
bluetooth. Untuk membantu klik pada tombol atau objek,
pengguna dapat mengarahkan pointer atau yang dapat disebut
32
33
4
BAB IV
IMPLEMENTASI
Pada bab ini akan dibahas mengenai implementasi dari perancangan perangkat lunak. Di dalamnya mencakup proses penerapan dan pengimplementasian model, algoritma dan antarmuka yang mengacu pada rancangan yang telah dibahas pada bab sebelumnya.
4.1 Lingkungan Implementasi
Lingkungan implementasi tugas akhir dijelaskan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Lingkungan Implementasi Perangkat Lunak Perangkat
Keras
Pengembangan Aplikasi
Prosesor : Intel(R) Core(TM) i3-3217U CPU @ 1.80GHz
Memori : 4 GB
Implementasi Aplikasi
Prosesor: Qualcomm Snapdragon 615 Octa-core @ 1.50GHz Cortex-A53
Memori : 3 GB Perangkat
Lunak
Sistem Operasi :
- Windows 8 64 bit (Pengembangan) - Android 6.0.1 (Implementasi) Perangkat Pengembang :
- Blender 2.76b - Unity 5.4.3f1 - MonoDevelop v4.01
4.2 Implementasi Pembuatan Objek 3D
Implementasi pembuatan objek 3D dilakukan dengan memodelkan objek ke bentuk tiga dimensi terlebih dahulu.
34
Setelah objek 3D terbentuk, dilakukan pengecekan kembali untuk mengetahui apakah objek 3D tersebut dapat dikurangi poligonnya. Setelah model 3D terbentuk, selanjutnya adalah pemberian tekstur yang disesuaikan dengan objek aslinya. Setelah diberi tekstur, objek diekspor dalam ekstensi .fbx karena mempunyai ukuran file yang lebih kecil dibandingkan .blend. Bab ini dibagi ke dalam empat subbab meliputi Implementasi Model di Masjidil Haram, Implementasi Model di Jembatan Jamarat, Implementasi Model di Padang Arafah, dan Implementasi Objek Manusia.
4.2.1 Implementasi Model di Masjidil Haram
Pada subbab ini dijelaskan hasil pembuatan objek
lowpoly di Masjidil Haram. Pembuatan lowpoly objek menara
dapat dilihat pada Gambar 4.1, objek bukit shofa pada Gambar 4.2. Sedangkan pada Gambar 4.3 adalah objek lampu pada hijr Ismail. Pada Tabel 4.2 dapat kita lihat jumlah poligon sebelum pengoptimalan dan setelah pengoptimalan dari setiap objek. Selain membuat model dari awal, penulis juga melakukan modifikasi poligon model dari tugas akhir sebelumnya [4]. Modifikasi model yaitu dengan menganalisis edge yang dapat dihilangkan sehingga model menjadi lowpoly. Objek-objek tersebut yaitu lantai masjid, hajar aswad, dan bukit.
35
Gambar 4.2 Pengurangan Poligon pada Bukit
Gambar 4.3 Pengurangan Poligon pada Lampu Hijir Ismail Tabel 4.2 Jumlah Poligon Objek-objek di Masjidil Haram
No Objek Jumlah Poligon
Highpoly Lowpoly 1 Kubah 293 128 2 Gapura 242 59 3 Lantai Masjid 170 105 4 Ka’bah - 8 5 Hajar Aswad 780 109 6 Hijir Ismail - 18 7 Maqam Ibrahim 1080 190 8 Pembatas Bukit 24 12
9 Tiang area sa’i 38 8
10 Menara 898 319
11 Bukit 200 122
12 Lampu Hijir Ismail
36
4.2.2 Implementasi Model di Jembatan Jamarat
Pada subbab ini dijelaskan hasil pembuatan objek
lowpoly di Jembatan Jamarat yang sudah dibuat. Objek yang
dibuat pada jembatan Jamarat yaitu berupa tiang jumroh, gedung tangga, dan lantai jembatan jamarat. Pembuatan lowpoly objek tiang jumroh dapat dilihat pada Gambar 4.4. Pada Gambar 4.4 sebelum dilakukan pengoptimalan model terdapat sebanyak 446 poligon dan setelah pengoptimalan terdapat sebanyak 344 poligon.
Gambar 4.4 Pengurangan Poligon pada Tiang Batu Jamarat
4.2.3 Implementasi Model di Padang Arafah
Pada subbab ini dijelaskan hasil pengurangan poligon (membuat lowpoly) dari objek di Padang Arafah yang sudah dibuat. Objek yang dimodelkan pada area padang Arafah yaitu berupa objek tugu, gunung, batu, dan tenda. Hasil pembuatan
lowpoly objek batu dapat dilihat pada Gambar 4.5. Jumlah
poligon dari setiap objek di Padang Arafah dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Jumlah Poligon Objek-objek di Padang Arafah
No Objek Jumlah Poligon Highpoly Lowpoly
1 Gunung - 314
37
3 Tenda 300 252
4 Tugu 13 9
Gambar 4.5 Pengurangan Poligon pada Objek Batu
4.2.4 Implementasi Objek Manusia
Pembuatan objek manusia ini dibuat dengan model memakai baju ihram. Pembuatan objek manusia dilakukan dengan memodifikasi model manusia yang diunduh pada cgtrader.com. Modifikasi model seperti pada Gambar 4.6(a) bagian tas dan topi dihilangkan, kemudian pada bagian baju diubah menjadi baju ihram sehingga menjadi seperti pada Gambar 4.6(b). Selain itu, pada objek manusia ditambahkan rigging yang berfungsi untuk menggerakkan bagian tubuh Gambar 4.6(c).
Gambar 4.6 (a) Objek asli sebelum mengalami pengubahan, (b) Model setelah
diganti dengan baju ihram, (c) Penambahan rigging untuk animasi (a) (b) (c)
38
4.3 Implementasi Pembuatan Aplikasi
Pada tahap implementasi pembuatan aplikasi ini, akan dibagi ke dalam sepuluh subbab. Kesepuluh subbab tersebut yaitu meliputi Implementasi Antarmuka Menu, Implementasi Realitas Virtual dengan Cardboard, Implementasi Pembuatan Scene, Implementasi Import Assets, Implementasi Load Objek ke Scene, Implementasi Penambahan Audio, Implementasi Pembuatan
Script, Implementasi Tampilan Langit (Skybox), Implementasi
Kontrol Aplikasi, dan Implementasi Mendapatkan Informasi.
4.3.1 Implementasi Antarmuka Menu
Antarmuka menu yang diimplementasikan oleh penulis antara lain antarmuka menu awal, antarmuka menu tutorial, antarmuka konfirmasi keluar, dan antarmuka pilihan lokasi. Antarmuka menu awal merupakan halaman yang ditampilkan ketika pengguna membuka aplikasi. Pada halaman ini terdapat tiga tombol yaitu tombol mulai, tutorial, dan keluar. Tombol mulai dan tombol tutorial akan membuka halaman baru jika dipilih sedangkan tombol keluar akan menutup aplikasi setelah memberi konfirmasi keluar. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 4.7. Untuk mengatur pergantian halaman dapat dilihat pada Kode Sumber 4.1.
39
1. public void SelectLocation(){
2. cBtn.SetActive (false);
3. cDelay.SetActive (true);
4. isNotif = true;
5. Invoke ("Notif",2);
6. }
7. public void ViewTutor(){
8. SceneManager.LoadScene("Tutorial");
9. }
10. public void QuitApp(){
11. Time.timeScale = 0f;
12. cBtn.SetActive (false);
13. cExit.SetActive (true);
14. }
15. void Notif(){
16. SceneManager.LoadScene("Lokasi");
17. }
Kode Sumber 4.1 Kontrol Aksi Tombol
Pada antarmuka konfirmasi keluar terdapat dua tombol. Kedua tombol diatur oleh fungsi pada Kode Sumber 4.2 dengan perbedaan pada parameter fungsi tersebut. Tampilan antarmuka konfirmasi keluar aplikasi dapat dilihat pada Gambar 4.8. Sedangkan tampilan antarmuka piliha tempat dapat dilihat pada Gambar 4.9.
1. public void GameQuit(bool isTrue){
2. if (isTrue) {
3. Application.Quit ();
4. } else {
5. Time.timeScale = 1f;
6. cBtn.SetActive (true);
7. cExit.SetActive (false);
8. }
9. }
