PEMBUATAN MODEL DAN ANIMASI 3D PROSES PEMETAAN MUKA BUMI PADA APLIKASI AUGMENTED BOOK MENGENAI BUMI DAN
PERMUKAANNYA BERBASIS ANDROID
DIKI ASTRIA KUSNENDAR
Teknik Informatika, FTI Universitas Gunadarma, Jl. Margonda Raya no.100, Depok 16424 Indonesia
Email: dikido.ak@gmail.com
ABSTRAK
Augmented Reality suatu terobosan yang sangat berguna dan dapat diterapkan pada perangkat mobile berbasis Android yang dapat menampilkan animasi 3D berikut informasi yang ada mengenai gambar tertentu pada suatu buku. Dengan aplikasi Augmented Book, diharapkan pembaca dapat lebih antusias dalam membaca buku terutama buku edukasi yang di dalamnya terdapat gambar-gambar. Model yang dihasilkan berupa objek 3D dan animasi seperti Pemetaan udara, Pengukuran jarak dengan sinar laser dan Pengukuran kedalaman laut berdasarkan gambar-gambar yang terdapat dalam Bab 1 yang berjudul Memetakan Muka Bumi pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA dari penerbit Hamparan Dunia Ilmu Time-Life guna membangun aplikasi Augmented Book pada perangkat Android. Hasil model 3D yang dibuat dikonversi menjadi FBX file.
1. PENDAHULUAN
Augmented Reality yang dalam arti bahasa Indonesia mempunyai arti Realitas Tertambah merupakan hal yang termasuk baru dalam bidang teknologi di Indonesia khususnya pada perangkat mobile namun sudah sangat berkembang pada industri entertainment di luar negeri. Augmented Reality suatu terobosan yang sangat berguna dan dapat diterapkan pada perangkat mobile berbasis Android yang dapat menampilkan animasi tiga dimensi berikut nformasi yang ada mengenai gambar tertentu pada suatu buku.
Dengan seiring berkembangnya teknologi, minat membaca buku orang pada saat ini sedikit berkurang dikarenakan berbagai faktor salah satunya dikarenakan telah pesatnya penggunaan internet dan multimedia. Bagi pelajar mendapatkan informasi dari internet dirasakan lebih cepat dan mudah, karena tidak terbatas jarak dan waktu dibandingkan dengan membaca buku yang terbatas informasinya hanya sebatas tulisan dan gambar tanpa dapat berimajinasi dengan gambar yang nyata. Hal ini tentu dapat menyebabkan semakin menurunnya peminat pembaca buku.
Salah satu contoh aplikasi Augmented Reality yaitu Augmented Book, aplikasi ini mengadaptasi teknologi Augmented Reality yang diterapkan pada
perangkat mobile berbasis Android. Aplikasi ini dapat menampilkan model dan animasi 3 Dimensi berikut media teks dan suara sebagai pelengkap bahan informasi buku yang berjudul ”BUMI DAN PERMUKAANNYA” dari penerbit Hamparan Dunia Ilmu Timelife. Pada aplikasi ini juga terdapat Official Website sebagai sarana untuk memperoleh penjelasan tambahan mengenai materi yang terdapat pada buku. Oleh karena itu, maka melalui penulisan ini akan membuat model serta animasi 3 dimensi untuk digunakan pada aplikasi “Augmented Book”. Penulisan ini berjudul “Pembuatan Model Dan Animasi 3D Proses Pemetaan Muka Bumi Pada Aplikasi Augmented Book Mengenai Bumi Dan Permukaannya Berbasis Android”.
2. TINJAUAN PUSTAKA Augmented Reality
Sejarah tentang Augmented Reality dimulai dari tahun 1957-1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-mounted display yang dia klaim adalah, jendela ke dunia virtual. Tahun 1975 seorang ilmuwan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace
yang memungkinkan pengguna dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier, memperkenalkan Virtual Reality dan menciptakan bisnis komersial pertama kali di dunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented Reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs, dan menunjukan manfaatnya pada manusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype AR.
Pada tahun 1999, Dr. Hirokazu Kato, mengembangkan ARToolKit di HITLab dan didemonstrasikan di SIGGRAPH, pada tahun 2000, Bruce. H.Thomas, mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game Augmented Reality yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers. Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi Augmented Reality, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolKit yang merupakan perkembangan dari ARTool-Kit. FLARToolKit memungkinkan kita
memasang teknologi Augmented Reality di sebuah website. Ditahun yang sama, Wikitude Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di Platform Android. Tahun 2010, Acrossair menggunakan teknologi Augmented Reality pada I-Phone 3GS.
Metode pada Augmented Reality
Ada beberapa metode yang digunakan pada Augmented Reality salah satunya adalah Marker Based Tracking. Marker biasanya merupakan ilustrasi hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal 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. Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak tahun 80an dan pada awal 90an mulai dikembangkan untuk penggunaan Augmented Reality. Metode selanjutnya dalah metode Markerless Augmented Reality, dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemenelemen digital. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion, mereka telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan mereka, seperti Face Tracking, 3D
Object Tracking, Motion Tracking, dan GPS Based Tracking.[6]
Face Tracking
Dengan menggunakan algoritma yang mereka kembangkan, komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain disekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda-benda lainnya. Teknik ini pernah digunakan di Indonesia pada Pekan Raya Jakarta 2010 dan Toy Story 3 Event.
3D Object Tracking
Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.
Motion Tracking
Pada teknik ini komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan. Contohnya pada film Avatar, dimana James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat film tersebut dan menggunakannya secara realtime. GPS Based Tracking
Teknik GPS Based Tracking saat ini mulai populer dan banyak dikembangkan pada aplikasi smartphone (IPhone dan Android). Dengan memanfaatkan fitur GPS dan Kompas yang ada di dalam smartphone, aplikasi akan mengambil data dari GPS dan Kompas kemudian menampilkannya dalam bentuk arah yang kita inginkan secara realitme, bahkan ada beberapa aplikasi menampikannya dalam bentuk 3D. Salah satu pelopor GPS Based Tracking adalah aplikasi yang bernama Layar.
3D Studio Max
3D Studio Max (kadangkala disebut 3ds Max atau hanya MAX) adalah sebuah perangkat lunak grafik vektor 3-dimensi dan animasi, ditulis oleh Autodesk Media & Entertainment (dulunya dikenal sebagai Discreet and Kinetix. Perangkat lunak ini dikembangkan dari pendahulunya 3D Studio for DOS, tetapi untuk platform Win32. Kinetix kemudian bergabung dengan akuisisi terakhir Autodesk, Discreet Logic. Versi terbaru 3Ds Max pada Juli 2005 adalah 7.
3ds Max adalah salah satu paket perangkat lunak yang paling luas digunakan sekarang ini, karena beberapa alasan seperti penggunaan platform Microsoft Windows,
kemampuan mengedit yang serba bisa, dan arsitektur plugin yang banyak.[4]
Ada 5 metode pemodelan dasar, yaitu Pemodelan dengan primitif, NURMS (subdivision surfaces), Surface tool, NURBS,dan Pemodelan polygon. Ini merupakan metode dasar, di mana seseorang membentuk model dengan menggunakan banyak kotak, bola, “cone”, silinder, dan objek yang telah disediakan lainnya. Seseorang juga dapat menerapkan operasi boolean, termasuk engurangan, pemotongan, dan penggabungan. Misalnya, seseorang dapat membuat dua bola yang dapat bekerja sebagai blob yang akan menyatu. Hal ini disebut “pemodelan balon”[1].
Adobe Photoshop CS3
Adobe Photoshop, atau biasa disebut Photoshop, adalah perangkat lunak editor citra buatan Adobe Systems yang dikhususkan untuk pengeditan foto atau gambar dan pembuatan efek. Perangkat lunak ini banyak digunakan oleh fotografer digital dan perusahaan iklan sehingga dianggap sebagai pemimpin pasar (market leader) untuk perangkat lunak pengolah gambar.
Android
Android merupakan sebuah sistem operasi terbuka yang diperuntukan untuk
perangkat bergerak (mobile device). Dikembangkan oleh Open Handset Alliance yang terdiri dari pengembang software, hardware dan provider seperti Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan NVIDIA yang bertujuan membuat sebuah standar terbuka untuk perangkat bergerak (mobile device). Pada Juli 2005 Android telah diakuisisi oleh Google dan pada 5 November 2007 barulah secara resmi Android dirilis oleh Google.[?]
Dalam pengembangan aplikasi Android menyediakan Android SDK yang menyediakan tools dan API untuk para pengembang aplikasi dengan platform Android. Android menggunakan Java sebagai bahasa pemogramannya.
3. RANCANGAN STORY BOARD/MOCKUP
Gambar 1. Alur Pembuatan Model 3D Rancangan Storyboard atau Mockup diatas menggambarkan perancangan dan pembuatan model 3D dari menganalisa gambar untuk dijadikan model animasi 3D sampai tahap exporting model 3D ke dalam FBX file (*.FBX) untuk dimasukkan dalam aplikasi Augmented Book. Tahap pertama menganalisa gambar yang ada pada halaman 7 (tujuh) buku Bumi Dan Permukaannya. Gambar berisi mengenai proses pengambilan fotografi udara. Tahap selanjutnya merupakan tahap pembuatan model pesawat 3D dengan menggunakan software 3ds Max 2009. Tahap ketiga yaitu pembuatan model landscape 3D. Untuk tahap keempat dan kelima merupakan tahap pemberian material pada
model 3D pesawat dan landscape. Tahap exporting file menjadi FBX File (*.FBX) dan pembuatan animasi merupakan tahap terakhir dalam pembuatan model animasi 3D.
4. UJI COBA APLIKASI
Pada tahap uji coba aplikasi dilakukan pada halaman dan menu yang terdapat pada aplikasi Augmented Book ini. Model 3D yang dibuat setelah di konversi ke dalam FBX File kemudian dimasukkan ke dalam aplikasi dengan menggunakan software Unity 3D Engine. Uji coba dibawah dilakukan menggunakan perangkat mobile berbasis android tipe Samsung Galaxy Tab P1000, aplikasi ini minimal membutuhkan sistem operasi android 2.2 (froyo) dan prosesor armv7 500 MHz. Model animasi 3D yang dibuat dengan faces tidak lebih dari 65.000 dan tidak menggunakan NURBS kemudian dimasukkan ke dalam program Unity 3D. Pada program tersebut model 3D dimasukkan ke dalam package bawaan dari QCAR.
Selanjutnya model di sinkronisasi dengan marker pada program, sehingga ketika kamera melakukan tracking pada buku akan menampilkan model 3D. Kemudian aplikasi di bulid ke dalam Android device, sehingga muncul tampilan-tampilan berikut.
Halaman Splash Screen Augmented Book
Ketika aplikasi mulai dijalankan akan menampilkan halaman splash screen aplikasi ini berupa nama aplikasi serta nama pembuat dari aplikasi. Sebelum dimasukkan ke aplikasi tampilan halaman ini dibuat menggunakan Adobe Photoshop yang berupa file image, tampilannya sebagai berikut :
Gambar 4. Halaman Splash Screen Aplikasi
Halaman Menu Utama Aplikasi
Halaman menu utama aplikasi ini adalah halaman default ketika kamera tidak melakukan tracking pada marker dan tampilannya sebagai berikut :
Gambar 5. Halaman Menu Utama Aplikasi
Halaman Terdeteksi Marker pada Buku Pada halaman ini dimana user mengarahkan kamera pada marker yang terdapat di buku, apabila marker objek telah terdeteksi akan menampilkan model 3D berupa animasi Pemetaan Udara. Maka tampilannya sebagai berikut:
Gambar 6. Halaman Terdeteksi Marker Pada Aplikasi
Halaman Submenu Objek
Pada halaman ini apabila model 3D telah muncul pada layar, user menekan (tapping) pada model 3D sedang muncul pada layar maka akan muncul jendela informasi yang di dalamnya terdapat tombol suara yang menerangkan informasi tentang model 3D.
Halaman Official
Pada halaman ini merupakan tampilan dimana setelah tombol Official ditekan. Halaman ini merupakan link atau terhubung ke official web yang berisi mengenai tambahan isi materi yang berhubungan dengan apa yang dibahas dari buku “Bumi dan Permukaannya”. Link address yang akan muncul yaitu www.augmentedbook.wordpress.com.
Gambar 8. Halaman Official
5. ANALISA AKHIR
Dari pembuatan modeling 3D dalam pembangunan aplikasi Augmented Book ini dapat terlihat bahwa modeling yang ditampilkan pada aplikasi berupa objek 3D yang mudah dimengerti beserta animasi. Model yang ditampilkan pada aplikasi merupakan realisasi gambar dari buku Ensiklopedia terutama pada bab 1.
Sehingga dapat membantu menjelaskan kepada pengguna dalam pencarian informasi yang lebih lengkap pada setiap animasi yang telah muncul.
Tetapi meskipun modeling dalam aplikasi sudah dirasa cukup menarik sebagai pelengkap informasi dari buku yang berjudul “Bumi dan Permukaannya”, namun modeling dalam aplikasi ini masih perlu dievaluasi menjadi lebih kompleks dan terlihat kemiripannya dari segi model, pewarnaan maupun efek animasi yang sesuai dengan yang ada dibuku, karena perkembangan teknologi akan semakin maju dan berkembang serta minat dari setiap masyarakat sangat berbeda, bervariasi dan akan selalu berubah dari masa ke masa yang kemudian dapat lebih dikembangkan agar fungsi dari aplikasi ini bisa dapat lebih menarik dan bermanfaat untuk membantu kebutuhan setiap pengguna.
6. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa dan pembahasan yang terdapat pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan yaitu telah berhasil dalam membuat model dan animasi 3 dimensi untuk di implementasikan pada aplikasi Augmented Book berbasis Android. Model 3D yang dihasilkan berupa objek 3D dan
animasi seperti Pemetaan Udara, Pengukuran Jarak Dengan Sinar Laser, dan Pengukuran Kedalaman Laut. Uji coba model 3D yang dilakukan pada aplikasi Augmented Book juga telah berhasil, model 3D yang dibuat muncul pada saat marker telah berhasil terdeteksi. Pencahayaan dan pemilihan gambar untuk marker yang kurang bagus dapat menyebabkan agak sulit munculnya model 3D.
6.2 Saran
Dalam tugas akhir ini disadari masih belum sempurna dan dapat ditingkatkan dengan melakukan pengembangan kemampuan lebih lanjut dikarenakan keterbatasan kemampuan yang dimiliki dalam perancangan desain modeling, sehingga model 3D yang tercipta masih sangat jauh dari sempurna. Begitu juga dengan pemilihan engine yang digunakan pada aplikasi Augmented Book sehingga aplikasi dapat digunakan pada mobile device dengan spesifikasi yang lebih rendah. Agar aplikasi Augmented Book yang dibuat lebih menarik dan bermanfaat, diharapkan menjadi acuan untuk dikembangkannya aplikasi ini dalam pembuatan model dan animasi 3 dimensi.
Bibliografi
[1] Anonim. 3d max. 2009. http://maliqodim.wordpress.com/2009/09/ 09/3d
max/.
[2] Anonim. The history of 3d studio. 2011.
http://www.maxunderground.com/the-history-of-3d-studio.
[3] Ci219. Tutorial 3 - boat: Modeling. 2011. ht-
tp://www.cmis.brighton.ac.uk/staff/alb14/c i219/Lectures
[4] Hendi Hendratman ST dan Robby ST. The Magic of 3D Studio Max.
Informatika Bandung, 2008.
[5] Hamparan Ilmu Time Life. BUMI DAN PERMUKAANNYA. 2002.
[6] QDevnet. 2011.
https://ar.qualcomm.com/qdevnet/develope r-guide.
[7] Augmented Reality Team. Sejarah augmented reality. 2010.
http://belajar- ar.blogspot.com/2010/05/sejarah-augmented-reality-
28.html.
[8] Wikipedia. 3d studio max. 2011. http://id.wikipedia.org/wiki/3D-
Studio-Max.
[9] Wikipedia. Pengertian realitas tertambah. 2011.
http://id.wikipedia.org/wiki/Realitas-tertambah-Pengertian.
