Pembuatan Model dan Animasi 3D Tingkah Samudra dan Iklim Sebagai Pelaku Perubahan pada Aplikasi Augmented Book mengenai Bumi dan
Permukaannya berbasis Android
Dwi Fajar Yuniarti
Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma
Jl. Margonda Raya, 100, Pondok Cina, Depok Telp: (021) 78881112
Email: wie_soso@student.gunadarma.ac.id
ABSTRAK
Augmented Reality dapat diterapkan diberbagai bidang sesuai kebutuhan tiap-tiap pemakai. Salah satunya diterapkan pada perangkat mobile berbasis Android yang dapat menampilkan animasi tiga dimensi berikut informasi yang ada mengenai gambar tertentu pada suatu buku. Aplikasi Augmented Book ini cocok untuk mereka yang mempunyai minat untuk lebih memahami mengenai gejala-gejala yang terdapat pada bumi, sehingga aplikasi ini ditujukan bagi mereka yang tertarik untuk memahami isi buku mengenai gejala-gejala yang terdapat pada bumi khususnya pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA. Model yang ditampilkan berupa model dan animasi 3D seperti model dan animasi Iklim, model dan animasi kota New York, model dan animasi Daur Air, model Bukit Pasir, model Terumbu Koral, model Monumen, model Gosong Pasir, dan model Longsor berdasarkan gambar-gambar yang terdapat dalam Bab 4 dan Bab 6 yang berjudul Tingkah Samudra dan Iklim Sebagai Pelaku Perubahan pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA dari penerbit Hamparan Dunia Ilmu Time-Life.
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi semakin hari semakin berkembang pesat dalam berbagai aspek kehidupan. Hal ini menuntut para pengembang teknologi untuk membuat aplikasi-aplikasi baru yang bertujuan untuk lebih memudahkandan menarik minat pemakai.
Augmented Reality [8] atau dapat disebut juga sebagai Kenyataan Tertambah merupakan hal yang dapat dikatakan termasuk baru dalam bidang teknologi khususnya pada perangkat mobile. Augmented Reality dapat diterapkan diberbagai bidang sesuai kebutuhan tiap-tiap pemakai. Salah satunya diterapkan pada perangkat mobile berbasis Android yang dapat menampilkan animasi tiga dimensi berikut informasi yang ada mengenai gambar tertentu pada suatu buku.
Saat ini jika kita perhatikan, lebih banyak orang yang memilih untuk menonton video dibandingkan membaca buku. Hal ini terlihat jelas dapat menurunkan jumlah peminat buku. Contoh lain, dapat kita lihat pada para pelajar yang dalam proses pembelajarannya memang diharuskan untuk lebih banyak membaca buku, akan tetapi buku yang mereka pelajari pun hanya sebatas informasi dan bukti gambar tanpa dapat berimajinasi dengan gambar yang nyata. Hal ini tentu saja juga dapat menyebabkan semakin menurunnya peminat buku.
Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka melalui penulisan ini dicobakan suatu pembuatan model serta animasi 3 dimensi untuk membangun aplikasi Augmented Book yang berjalan pada perangkat mobile berbasis Android, berdasarkan pada isi buku yang berjudul BUMI DAN PERMUKAANNYA [1] penerbit Hamparan Dunia Ilmu Timelife. Aplikasi Augmenteed Book ini dapat menampilkan objek dan animasi 3D beserta keterangan berupa suara dan teks digital berdasarkan isi pada buku BUMI DAN PERMUKAANYA.
Model-model yang dibuat pada penulisan ini merupakan sebagian isi dari bab 4 dan bab 6 pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA dimana bab-bab
tersebut berjudul Tingkah Samudra dan Iklim Sebagai Pelaku Perubahan. Demikianlah intisari dari pemberian judul Pembuatan Model dan Animasi 3D Tingkah Samudra dan Iklim Sebagai Pelaku Perubahan pada Aplikasi Augmented Book mengenai Bumi dan Permukaannya berbasis Android.
2. Tinjauan Pustaka 1. Augmented Reality
Menurut Ronald Azuma pada tahun 1997, augmented reality adalah menggabungkan dunia nyata dan virtual, bersifat interaktif secara real time, dan merupakan animasi 3D. 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 claim 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, memeperkenalkan 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 1994, Milgram dan Kishino merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan dunia nyata dan dunia maya ke dalam sebuah kontinuum virtualitas. Sisi yang paling kiri adalah lingkungan nyata yang hanya berisi benda nyata, dan sisi paling kanan adalah lingkungan
maya yang berisi benda maya. Dalam realitas tertambah, yang lebih dekat ke sisi kiri, lingkungan bersifat nyata dan benda bersifat maya, sementara dalam augmented virtuality atau virtualitas tertambah, yang lebih dekat ke sisi kanan, lingkungan bersifat maya dan benda bersifat nyata. Realitas tertambah dan virtualitas tertambah digabungkan menjadi mixed reality atau realitas campuran. Pada tahun 1999, Hirokazu Kato, mengembangkan Ar-Toolkit di HITLab dan didemonstrasikan di SIGGRAPH, pada tahun 2000, Bruce.H.Thomas, mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game AR yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers. Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi AR, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit. FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi AR di sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash. Ditahun yang sama, Wikitude Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di Platform Android. Tahun 2010, Acrossair menggunakan teknologi AR pada I-Phone 3GS.
2. 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 [6] yang menyediakan tools dan API untuk para pengembang aplikasi dengan platform Android. Android menggunakan Java sebagai bahasa pemogramannya.
3. 3DStudio Max
3DStudio Max [7] (kadangkala disebut 3ds Max [2] atau hanya MAX [4]) 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 fo 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.
Ada 5 metode pemodelan dasar: • Pemodelan dengan primitif • NURMS(subdivision surfaces) • Surface tool
• NURBS
• 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 pengurangan, pemotongan, dan penggabungan. Misalnya, seseorang dapat membuat dua bola yang dapat bekerja sebagai blob yang akan menyatu. Hal ini disebut “pemodelan balon”.
4. Adobe Photoshop CS4
Adobe Photoshop, atau biasa disebut Photoshop, adalah perangkat lunak editor citra buatan Adobe Systems yang dikhususkan untuk pengeditan foto/ 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.
3. Rancangan Mockup Modeling
Gambar 3.1 Mockup Modeling
Pada gambar 3.1 diatas terdapat mockup/storyboard yang menjelaskan tahap-tahap pembuatan model. Pertama dilakukan analisis terhadap gambar pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA yang ingin dibuat model. Analisis meliputi apa saja objek-objek yang dibutuhkan dalam membuat satu model utuh. Jika model juga ingin dibuat animasi, maka perlu dilakukan pemahaman materi pada buku sesuai gambar yang ingin dijadikan model 3 dimensi. Selanjutnya masuk kedalam 3ds Max untuk mulai melakukan pembuatan model. Setelah model jadi, lalu beralih ke Adobe Photoshop untuk membuat material yang dibutuhkan pada model sesuai gambar yang ada dalam buku. Setelah material jadi, kembali lagi kedalam 3ds Max untuk memberikan material yang tadi telah dibuat dalam Adobe Photoshop.
Langkah selanjutnya adalah pembuatan animasi, jika memang model yang dibuat ingin dianimasikan. Lalu masuk keproses rendering, dan yang terakhir adalah proses Export model ke dalam bentuk .FBX agar bisa diimplementasikan kedalam Engine Unity 3d. Jika model/animasi yang telah dibuat ternyata tidak bisa terlihat dan berjalan dengan semestinya pada Unity 3d, sebagaimana terlihat dan berjalan pada 3ds Max, maka penulis akan melakukan pembuatan ulang bagian model yang tidak terlihat/berjalan dengan semestinya. Hal tersebut wajar terjadi karena ada beberapa modifier dan plug-in yang tidak terdapat dalam engine Unity 3d tetapi terdapat dalam 3ds Max.
4. Uji Coba
a. Halaman Splash Screen Aplikasi
Gambar 4.1 Halaman Splash Sreen b. Halaman Image Tracking
c. Halaman Augmented Reality
Gambar 4.3 Halaman Augmented Reality d. Halaman Informasi Objek
Gambar 4.4 Halaman Informasi Objek e. Analisa Akhir
Pembuatan model dan animasi 3 dimensi dalam pembangunan aplikasi Augmented Book ini dapat terlihat bahwa modeling yang ditampilkan pada aplikasi merupakan model dan animasi yang sesuai dengan isi buku BUMI DAN PERMUKAANNYA khususnya pada bab 4 dan bab 6 yang berjudul Tingkah Samudra dan Iklim Sebagai Pelaku Perubahan. Sehingga dapat lebih menarik dan memudahkan user dalam memahami isi buku.
Dalam proses tracking image (gambar yang menjadi marker) masih terdapat kekurangan karena cepat atau lambatnya proses tracking bergantung pada kualitas image yang dijadikan marker. Disini digunakan Qcar Unity
Android sebagai media trackingnya, dan Qcar Unity Android menggunakan media tracking yang sifatnya tertutup, sehingga tidak dapat digunakan engine tracker yang sifatnya stand alone melainkan harus melalui website Qualcomm Developer, maka setiap image yang ingin dijadikan marker, harus diupload satu per satu ke website Qualcomm Developer untuk kemudian penulis akan mendapatkan penilaian marker mana yang menurut website Qualcom Developer tersebut mempunyai kontras tinggi sehingga bagus untuk dilakukan tracking. Jadi, jika gambar yang dijadikan marker pada buku mempunyai kualitas yang kurang baik menurut penilaian website Qualcomm Developer, maka proses trackingnya pun akan memakan waktu agak lama untuk selanjutnya marker dapat memunculkan animasi 3D yang ada.
Meskipun model-model dan animasi dalam aplikasi ini sudah dirasa cukup menarik sebagai alat untuk lebih menarik dan untuk lebih member pemahaman user yaitu pembaca buku BUMI DAN PERMUKAANNYA, namun model-model dan animasi dalam aplikasi ini juga masih perlu dievaluasi lebih jauh guna mendapatkan hasil yang lebih baik lagi baik dari segi bentuk, kemiripan dengan gambar, dan efisiensi yang berhubungan dengan berat file objek yang nantinya juga akan berpengaruh pada aplikasi yang dibuat.
5. Penutup 1. Kesimpulan
Dari penulisan ini dapat disimpulkan bahwa model dan animasi 3 dimensi yang dibuat dapat terealisasikan sesuai gambar yang ada pada buku BUMI DAN PERMUKAANNYA yang merupakan buku dari Hamparam Dunia Ilmu Timelife. Hanya saja ada beberapa model yang tidak terlalu mirip/kurang detail contohnya pada model hujan pada animasi iklim,hujan tidak dapat dibuat se-nyata hujan pada umumnya karena ada beberapa modifier pada 3ds max yang tidak dapat berjalan pada engine Unity 3D. Selain itu, pada model tanah bagian atas pada animasi iklim, undakan pada tanah kurang detail karena terdapat ketentuan maximal
vertex yang dapat terbaca, jika vertex melebihi ketentuan maximal tersebut, maka model tidak dapat terbaca di engine Unity 3D sesuai model asli pada 3ds max. Model dan animasi 3 dimensi yang dibuat adalah model dan animasi Iklim, model dan animasi Kota (New York), model dan animasi Daur Air. Dan model-model statis yang dibuat adalah model Bukit Pasir, model Terumbu Koral, model Monumen, model Gosong Pasir, model Longsor.
2. Saran
Diharapkan agar ada pengembangan lebih lanjut terhadap Aplikasi Augmented Reality terutama dalam bidang Pendidikan khususnya pada aplikasi Augmented Book ini, baik dalam tracking (pengenalan) marker, maupun dalam pembuatan model dan animasi, karena disadari masih banyak kekurangan pada aplikasi, baik dalam tracking marker maupun dalam model-model dan animasi yang telah dibuat. Untuk kedepannya mungkin dapat dilakukan beberapa perubahan guna kemajuan pada aplikasi seperti mengganti engine tracker yang sifatnya stand alone agar dapat mengatur kemudahan tracking marker sesuai keinginan. Dari sisi modeling dan animasi dapat ditingkatkan dengan melakukan pengembangan kemampuan lebih lanjut guna mendapatkan hasil yang lebih baik lagi, baik dari segi bentuk, kemiripan dengan gambar, dan efisiensi yang berhubungan dengan berat file model yang nantinya juga akan berpengaruh pada aplikasi yang dibuat.
6. Daftar Pustaka
[1] Anonim. BUMI DAN PERMUKAANNYA. Hamparan Dunia Ilmu Timelife, 2002.
[2] Anonim. 3ds max. http://maliqodim.wordpress.com/2009/09/09/3dsmax/,2009. [3]Anonim.Sejarah augmented reality.
http://belajarar.blogspot.com/2010/05/sejarah-augmented-reality-28.html, 2010. [4] Anonim. The history of 3d studio.
http://www.maxunderground.com/the-history-of-3d-studio, 2011.
[5] Hendi Hendratman ST dan Robby ST. The Magic of 3D Studio Max. Informatika Bandung, 2008.
[6] QDevnet. Qualcomm. https://ar.qualcomm.com/qdevnet/developerguide, 2011.
[7] Wikipedia. 3dstudio max. http://id.wikipedia.org/wiki/3D-Studio-Max, 2011.
[8] Wikipedia. Pengertian realitas tertambah. http://id.wikipedia.org/wiki/Realitas-tertambah-Pengertian, 2011.
