3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN SKRIPSI SAPRI HERNINA PULUNGAN

3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN. SKRIPSI. SAPRI HERNINA PULUNGAN 131402014. PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018. Universitas Sumatera Utara.

3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN. SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi. SAPRI HERNINA PULUNGAN 131402014. PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018. Universitas Sumatera Utara.

. ----\. PERSETUJUAN. :3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN. Judul. MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN Kategori. SKRIPSI. Nama. SAPRI HERNINA PULTINGAN. Nomor Induk Mahasiswa. 131402014. Program Studi. SI TEKNOLOGI INFORMASI. Fakultas. ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOCI INFORMASI. Komisi Pembimbing Peurbimbing 2. :1. Pembimbing. I. I. Baihaqi Siregar, S.Si., MT. Ulfi Andayani, S.Kom., M.Kom. NrP. 197901 082012121002 -L--. NrP. 1 98604. 1920 t 5042004. Diketahui/disetujui oleh Program Studi S I Teknologi lnformasi Ketua,. NIP. 198705201909t001. Universitas Sumatera Utara.

PERNYATAAN. 3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN. SKRIPSI. Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.. Medan, 26 April 2018. SAPRI HERNINA PULUNGAN 131402014. Universitas Sumatera Utara.

UCAPAN TERIMA KASIH. Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini penulis persembahkan kepada kedua orangtua penulis, Ayahanda M.Ishaq, dan Ibunda Uba Nasution, yang selalu memberikan doa, dukungan dan kasih sayang kepada penulis. Terima kasih penulis ucapkan kepada Nur’aini Fitri Pulungan, S.Si., selaku kakak penulis yang selalu memberikan doa dan dukungan semangat dalam pengerjaan skripsi ini. Terima kasih penulis ucapkan kepada Rahmi Dawani Pulungan, Yusril Khairi Pulungan, Yusri Khairani Pulungan selaku adik-adik penulis yang selalu memberikan doa, semangat, dan dukungan dalam pengerjaan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak akan terwujud tanpa bantuan banyak pihak. Dengan kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 2. Ketua Program Studi S1 Teknologi Informasi, Bapak Romi Fadillah Rahmat,B.Comp.Sc., M.Sc. 3. Ibu Ulfi Andayani, S.Kom., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Baihaqi Siregar, S.Si., MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang bersedia meluangkan waktu, pikiran, kritik dan sarannya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 4. Ibu Sarah Purnamawati, ST., M.Sc. selaku Dosen Pembanding I dan Bapak Dedy Arisandi, ST., M.Kom. selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan saran dan kritik dalam penyempurnaan skripsi ini. 5. Teman-teman satu tim dalam penelitian ini yaitu M Abdul Gani, Afriani Lubis atas bantuan, ilmu dan semangatnya kepada penulis. 6. Sahabat tersayang Afriani Lubis, Purnama Sari Pohan, Nurhalimah Lubis, Fatimah Azzahra, Nurajijah Naibaho yang selalu ada memberikan dukungan semangat.. Universitas Sumatera Utara.

7. Keluarga besar dari ayahanda dan ibunda yang juga selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis. 8. Sahabat terbaik sedari SMA Juliana Siregar, Fauziah Nur, Irma Afriani, Dewi Dalimunthe, Hafsah Ritonga, yang tiada henti memberikan semangat dan dukungan kepada penulis. 9. Pria yang selalu menemani, tidak henti memberikan semangat, doa, dan dukungannya kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, M Abdul Gani. 10. Semua pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu. 11. Teman-teman Teknologi Informasi USU terkhusus angkatan 2013 yang selalu memberi semangat kepada penulis.. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.. Medan, 26 April 2018. Penulis. Universitas Sumatera Utara.

i. ABSTRAK. Pernapasan adalah proses menghirup udara atau pergerakan udara dari luar yang mengandung oksigen (O₂) masuk ke dalam tubuh atau paru-paru serta menghembuskan udara yang mengandung karbondioksida (CO₂) sebagai sisa dari oksidasi ke luar dari tubuh. Terdapat beberapa organ yang berperan sebagai organ sistem pernapasan diantaranya yaitu hidung, esophagus, faring, laring, trachea, bronchus, dan paru-paru. Augmented reality dapat dimanfaatkan sebagai media pembelajaran untuk pengenalan anatomi organ sistem pernapasan yang ditampilkan dalam bentuk 3D disertai dengan animasi. Dalam penelitian ini, untuk membangun objek yang akan digunakan, peneliti menggunakan software blender untuk proses pemodelan objek. Untuk dapat menampilkan objek 3D, peneliti menerapkan teknik image target, yaitu dengan menggunakan marker yang diperoleh dari buku sobotta yaitu buku kedokteran tentang atlas tubuh manusia. Pada saat AR Camera menangkap marker, kamera akan mendeteksi pola yang terdapat pada marker, kemudian akan mencocokkan terhadap data yang telah disimpan dalam database. Ketika pola ditemukan dan terdapat kesesuaian dengan yang tersimpan dalam database, maka aplikasi akan menampilkan objek 3D organ sistem pernapasan dengan teknologi Augmented Reality. Jarak optimal pendeteksian marker yaitu 15 – 35 cm, dengan sudut kemiringan 30 – 90 derajat.. Kata kunci : sistem pernapasan, anatomi, media pembelajaran, Augmented Reality, image target, marker, objek 3D.. Universitas Sumatera Utara.

ii. 3D ANATOMY RESPIRATORY SYSTEM USING AUGMENTED REALITY AS LEARNING MEDIA. ABSTRACT. Breathing is the process of breathing air or the movement of oxygenated (O₂) external air into the body or lungs and exhaling air containing carbon dioxide (CO₂) as residual oxidation out of the body. There are several organs that act as the respiratory system organs such as the nose, esophagus, pharynx, larynx, trachea, bronchus, and lungs. Augmented reality can be utilized as a learning medium for the recognition of anatomy of the respiratory system organs presented in 3D with animation. In this research, to build the object to be used, researchers use blender software for object modeling process. To be able to display 3D objects, researchers apply target image techniques, namely by using a marker obtained from the book sobotta medical book about the atlas of the human body. When AR Camera captures the marker, the camera detects the pattern contained in the marker, and then matches the data stored in the database. When the pattern is found and there is conformity to that stored in the database, the application will display the 3D objects of the organ of the respiratory system with Augmented Reality technology. The optimal distance of marker detection is 15 - 35 cm, with a 30 – 90 degree inclination angle.. Keywords: respiratory system, anatomy, instructional media, Augmented Reality, target image, marker, 3D object.. Universitas Sumatera Utara.

iii. DAFTAR ISI. ABSTRAK. i. ABSTRACT. ii. DAFTAR ISI. iii. DAFTAR TABEL. vi. DAFTAR GAMBAR. vii. BAB 1 PENDAHULUAN. 1. 1.1. Latar Belakang. 1. 1.2. Rumusan Masalah. 3. 1.3. Batasan Masalah. 3. 1.4. Tujuan Penelitian. 3. 1.5. Manfaat Penelitian. 3. 1.6. Metodologi Penelitian. 4. 1.7. Sistematika Penulisan. 5. BAB 2 LANDASAN TEORI. 6. 2.1. Sistem Pernapasan. 6. 2.2. Paru-paru. 7. 2.3. Objek 3D. 8. 2.4. Model 3D. 8. 2.5. Augmented Reality. 12. 2.6. Marker. 13. 2.7. Blender. 13. Universitas Sumatera Utara.

iv. 2.8. Vuforia. 15. 2.9. Penelitian Terdahulu. 16. BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN. 20. 3.1. Data Yang Digunakan. 20. 3.2. Arsitektur Umum. 21. 3.3. Pembuatan Model Objek 3D. 22. 3.3.1. Objek Yang Dibangun. 22. 3.3.2. Nama Anatomi Paru-paru. 27. 3.4. Pembuatan Marker. 28. 3.5. Diagram Aktivitas. 30. 3.5.1. Diagram Aktivitas Menu Instruction. 30. 3.5.2. Diagram Akitivitas Menu Start. 31. 3.5.3. Diagram Aktivitas Menu Exit. 31. 3.6. Flowchart Sistem. 32. 3.7. Perancangan Antarmuka. 33. 3.7.1.Tampilan Halaman Utama. 34. 3.7.1.Tampilan Halaman Instruksi. 34. 3.7.1.Tampilan Halaman Start AR Camera. 35. BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1. Konfigurasi Sistem. 38 38. 4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras. 38. 4.1.2. Spesifikasi Perangkat Lunak. 38. 4.2. Tampilan Aplikasi 4.2.1. Tampilan Halaman Menu Utama. 39 39. Universitas Sumatera Utara.

v. 4.2.2. Tampilan Halaman Menu Instruksi. 40. 4.2.3. Tampilan Halaman Menu Start. 40. 4.3. Pengujian Sistem 4.3.1. Pengujian Marker. 44 44. 4.3.1.1. Pengujian Jarak Marker. 44. 4.3.1.2. Pengujian Sudut Kemiringan. 45. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN. 47. 5.1. Kesimpulan. 47. 5.2. Saran. 47. Universitas Sumatera Utara.

vi. DAFTAR TABEL. Tabel 2.1. Penelitian Terdahulu. 18. Table 4.1. Spesifikasi perangkat keras. 38. Table 4.2. Spesifikasi perangkat lunak. 39. Table 4.3. Hasil pengujian jarak marker. 44. Table 4.4. Hasil Pengujian sudut kemiringan. 45. Universitas Sumatera Utara.

vii. DAFTAR GAMBAR. Gambar 2.1. Proses Pemodelan. 9. Gambar 2.2. Cara Kerja Augmented Reality. 13. Gambar 3.1. Citra Marker Yang Digunakan. 20. Gambar 3.2. Arsitektur Umum. 21. Gambar 3.3. Faring Dan Lambung. 23. Gambar 3.4. Diafragma. 24. Gambar 3.5. Laring, trakea, dan paru-paru. 25. Gambar 3.6. Jantung. 26. Gambar 3.7. Usus Besar. 26. Gambar 3.8. Empedu. 27. Gambar 3.9. Anatomi Paru-paru. 31. Gambar 3.10. Diagram aktivitas menu instruction. 32. Gambar 3.11. Diagram aktivitas menu start. 33. Gambar 3.12. Diagram aktivitas menu exit. 34. Gambar 3.13. Flowchart Sistem. 34. Gambar 3.14. Tampilan Halaman Awal. 35. Gambar 3.15. Tampilan Halaman Instruksi. 36. Gambar 3.16. Tampilan Halaman Start AR Camera. 37. Gambar 4.1. Tampilan menu utama. 39. Gambar 4.2. Tampilan Halaman Instruksi. 40. Gambar 4.3. Tampilan halaman start AR Camera. 43. Universitas Sumatera Utara.

1. BAB 1 PENDAHULUAN. Bab ini membahas tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, atasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan 1.1. Latar Belakang Dewasa ini perkembangan teknologi multimedia sangat pesat. Teknologi multimedia banyak digunakan dalam berbagai bidang seperti bidang pendidikan, kesehatan, publikasi/periklanan, dan lain-lain. Multimedia merupakan pemanfaatan komputer dalam menampilkan informasi yang menggabungkan teks, grafik, audio dan video agar pengguna dapat bernavigasi, berinteraksi, berkreasi serta berkomunikasi dengan komputer (Hofstetter, 2001). Perkembangan multimedia pun semakin canggih dengan menggabungkan multimedia tersebut dengan teknologi lain, seperti Augmented Reality. Menurut Azuma (1997) Augmented Reality (AR) adalah suatu teknik yang menggabungkan benda maya dua dimensi maupun tiga dimensi pada sebuah lingkungan nyata yang ditampilkan secara tiga dimensi kemudian benda-benda maya tersebut diproyeksikan dalam waktu yang nyata. Tidak untuk mneggantikan benda nyata akan tetapi, benda tiga dimensi tersebut akan terlihat lebih nyata. Augmented Reality menggunakan marker (penanda) yang mempunyai peranan sangat penting, karena dengan adanya marker serta terdeteksinya marker oleh kamera maka akan ditampilkan objek 3D yang telah dibuat sebelumnya. Augmented Reality dapat diaplikasikan pada smartphone atau android. Augmented. Universitas Sumatera Utara.

2. Reality dalam bidang kesehatan dan kedokteran dapat membantu untuk memvisualisasikan keadaan tubuh manusia baik dari dalam maupun dari luar. Tubuh manusia terdiri dari beberapa struktur anatomi, salah satunya anatomi organ sistem pernapasan. Penelitian tentang Augmented Reality dalam bidang ilmu kedokteran sebagai media pembelajaran sudah pernah dilakukan oleh (Rahmawati, 2013), yaitu tentang media pembelajaran kesehatan gigi bagi anak. Aplikasi tersebut menggunakan marker untuk menampilkan objek tiga dimensi gigi, sehingga pengguna dalam penelitian ini yaitu ditujukan kepada anak-anak dapat mengetahui bagaimana ciriciri gigi yang sehat. (Mohan, et al. 2013) melakukan penelitian tentang paru-paru dengan judul Simulating Consequences of Smoking With Augmented Reality. Penelitian ini menampilkan simulasi paru-paru ketika menghirup asap rokok serta sistem respirasi manusia dengan Augmented Reality, namun dalam penelitian ini tidak begitu detail mengenai anatomi sistem respirasi tersebut. Hanya menampilkan bagaimana ketika paru-paru manusia menghirup asap rokok, kemudian objek yang digunakan hanya beberapa bagian saja. Sedangkan pada penelitian ini akan dibangun sebuah aplikasi yang menampilkan atau memvisualisasikan anatomi organ sistem pernapasan manusia beserta bagian-bagiannya secara detail, disertai dengan beberapa animasi. Kemudian dalam penelitian akan digunakan beberapa objek tambahan atau pelengkap agar visualisasi sistem pernapasan tersebut lebih menarik dan mudah dipahami. Sehingga dengan adanya aplikasi 3D anatomi sistem pernapasan manusia menggunakan Augmented Reality ini, akan lebih memudahkan pembelajaran dalam bidang ilmu kedokteran untuk memahami anatomi sistem pernapasan manusia secara lebih nyata. Maka demikian aplikasi ini, dapat menambah media pembelajaran yang sebelumnya hanya berdasarkan buku dan menggunakan alat peraga. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis mengajukan penelitian dengan judul ”3D ANATOMI SISTEM PERNAPASAN MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN”.. Universitas Sumatera Utara.

3. 1.2. Rumusan Masalah Pada umumnya pengenalan organ sistem pernapasan manusia hanya berdasarkan buku dan menggunakan alat peraga kedokteran. Oleh karena itu, diperlukan sebuah media yang dapat mengenalkan anatomi sistem pernapasan manusia serta fungsinya dengan memodelkan objek 3D sistem pernapasan manusia yang lebih menarik, mudah dipahami, serta dapat dilihat dimana pun pengguna berada.. 1.3. Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Objek 3D yang dibangun merupakan anatomi organ pernapasan serta beberapa bagiannya. 2. Objek 3D yang dibangun merupakan gambaran sistem pernapasan manusia normal. 3. Terdapat beberapa animasi yang dibangun yaitu animasi paru-paru bergerak ketika udara masuk ke dalam paru-paru, ketika karbondioksida keluar dari paruparu, serta animasi berupa tulisan yang berisi informasi serta nama anatomi. 4. Diaplikasikan pada aplikasi berbasis desktop.. 1.4. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memodelkan objek 3D anatomi sistem pernapasan dengan menggunakan teknologi Augmented Reality.. 1.5. Manfaat Manfaat dari penelitian ini yaitu: 1. Sebagai media pembelajaran anatomi sistem pernapasan dalam bentuk 3D. 2. Sebagai media tambahan untuk mendukung pembelajaran anatomi sistem pernapasan dalam bidang ilmu kedokteran.. Universitas Sumatera Utara.

4. 1.6. Metodologi Penelitian Penelitian akan dilakukan dengan tahapan-tahapan metodologi penelitian sebagai berikut: 1. Studi Literatur Tahap ini dilakukan untuk mencari informasi dari berbagai sumber, baik dari buku, jurnal, skripsi, maupun sumber lainnya yang dijadikan sebagai bahan referensi yang berkaitan dengan penelitian. 2. Analisis Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap informasi yang telah diperoleh dari tahap sebelumnya, terkait apa saja yang diperlukan agar objek 3D sistem pernapasan pada aplikasi Augmented Reality. 3. Perancangan Pada tahapan ini akan dilakukan perancangan sistem, seperti perancangan arsitektur umum dan objek apa saja yang akan dibangun berdasarkan hasil analisis dari informasi dan data yang didapatkan pada tahap sebelumnya. 4. Implementasi Tahap implementasi merupakan penerapan dari hasil analisis dan perancangan sistem, pada tahap ini akan dilakukan implementasi pembuatan objek 3D Augmented Reality sesuai dengan rancangan yang telah dibuat pada tahap perancangan. 5. Pengujian Sistem Pada tahap ini, penulis melakukan pengujian sistem yang telah dibuat untuk dapat memberikan gambaran apakah sistem yang dibuat sudah sesuai dengan yang diharapkan, serta dapat mengevaluasi kekurangan dari sistem yang telah dibangun. 6. Dokumentasi dan Laporan Tahap dokumentasi dan laporan digunakan untuk membuat dokumentasi dan penyusunan laporan hasil dari seluruh tahap yang telah dilakukan pada penelitian.. Universitas Sumatera Utara.

5. 1.7. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada skripsi terdiri dari lima bagian yaitu: Bab 1 : Pendahuluan Bab ini membahas tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, atasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan. Bab 2 : Landasan Teori Bab ini berisi tentang teori-teori yang digunakan sebagai penunjang untuk memahami permasalahan yang berkaitan dengan penelitian, yang dikutip dari berbagai sumber baik itu buku maupun referensi yang berasal dari internet. Bab 3 : Analisis dan Perancangan Sistem Bab ini berisi tentang analisis permasalahan dalam penelitian, yaitu arsitektur umum, metode yang digunakan serta penerapannya pada sistem untuk menampilkan objek 3D anatomi sistem pernapasan dengan menggunakan Augmented Reality. Bab 4 : Implementasi dan Pengujian Bab ini membahas tentang implementasi setelah dilakukan analisis dan perancangan sistem pada tahap sebelumnya, serta membahas pengujian terhadap sistem yang telah dibangun. Bab 5 : Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi tentang kesimpulan yang dihasilkan dari seluruh tahap yang telah dilakukan pada penelitian dan saran yang diajukan terhadap pengembang untuk penelitian selanjutnya.. Universitas Sumatera Utara.

6. BAB 2 LANDASAN TEORI. 2.1. Sistem Pernapasan Pengertian pernapasan adalah peristiwa menghirup atau pergerakan udara dari luar yang mengandung oksigen (O2) ke dalam tubuh atau paru-paru serta menghembuskan udara yang banyak mengandung karbondioksida (CO2) sebagai sisa dari oksidasi ke luar dari tubuh (Syaifudin, 1997). Anatomi saluran pernapasan terdiri dari: 1. Hidung Hidung merupakan tempat masuknya udara, yang memiliki 2 (dua) lubang (kavum nasi) dan dipisahkan oleh sekat hidung (septum nasi). Rongga hidung mempunyai permukaan yang dilapisi jaringan epithelium. Epithelium mengandung banyak kapiler darah dan sel yang mensekresikan lender. Udara yang masuk melalui hidung mengalami beberapa perlakuan, seperti diatur kelembapan dan suhunya dan akan mengalami penyaringan oleh rambut atau bulu-bulu getar (Syaifuddin, 1997). 2. Faring (Tekak) Faring atau tekak merupakan tempat persimpangan antara jalan pernapasan dan jalan makanan. Faring atau tekak terdapat dibawah dasar tengkorak, dibelakang rongga hidung dan mulut setelah depan ruas tulang leher (Syaifudin, 1997). 3. Laring (Pangkal Tenggorokan) Laring merupakan saluran udara dan bertindak sebagai pembentukan suara yang terletak di depan bagian faring sampai ketinggian vertebra servikalis dan masuk. Universitas Sumatera Utara.

7. kedalam trakea dibawahnya. Pangkal tenggorokan itu dapat ditutup oleh sebuah empang tenggorok yang disebut epiglotis, yang terdiri dari tulang-tulang rawan yang berfungsi pada waktu kita menelan makanan menutupi laring (Syaifudin, 1997). 4. Trachea (Batang Tenggorokan) Dindingnya terdiri atas epitel, cincin tulang rawan yang berotot polos dan jaringan pengikat. Pada tenggorokan ini terdapat bulu getar halus yang berfungsi sebagai penolak benda asing selain gas (Pearce, 1995). 5. Bronchus (Pembuluh Nafas) Bronchus merupakan cabang batang tenggorokan. Cabang pembuluh napas sudah tidak terdapat cicin tulang rawan. Gelembung paru-paru, berdinding sangat elastis, banyak kapiler darah serta merupakan tempat terjadinya pertukaran oksigen dan karbondioksida (Pearce, 1995). 6. Paru-paru (Pulmo) Paru-paru merupakan organ pernapasan yang terletak di dalam rongga dada dan terdiri atas dua bagian, yaitu paru-paru kanan (terdiri atas tiga lobus) dan paruparu kiri (terdiri atas dua lobus).. 2.2. Paru-paru Setiap bagian tubuh manusia memiliki fungsi masing-masing, seperti paru-paru (pulmo). Fungsi paru-paru adalah tempat pertukaran gas oksigen dan karbondioksida pada pernapasan melalui paru atau pernafasan eksternal. Paru-paru merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri dari gelembung (gelembung hawa atau alveoli). Gelembung alveoli ini terdiri dari selsel epitel dan endotel. Jika dibentangkan luas permukaannya kurang lebih 90 m². Pada lapisan ini terjadi pertukaran udara, O2 masuk ke dalam darah dan CO2 dikeluarkan dari darah. Banyaknya gelembung paru-paru ini kurang lebih 700.000.000 buah (paru-paru kiri dan kanan) (Syaifuddin, 2006).. Universitas Sumatera Utara.

8. Paru-paru dibagi dua yaitu paru-paru kanan, terdiri dari 3 lobus (belahan paru), lobus pulmo dekstra superior, lobus media, dan lobus inferior. Tiap lobus tersusun oleh lobulus. Paru-paru kiri, terdiri dari pulmo sinistra lobus superior dan lobus inferior. Tiap-tiap lobus terdiri dari belahan yang kecil bernama segmen. Paru-paru kiri mempunyai 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior, dan 5 buah segmen pada inferior. Paru-paru kanan mempunyai 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior, 2 buah segmen pada lobus medialis, dan 3 buah segmen pada lobus inferior. Tiap-tiap segmen ini masih terbagi lagi menjadi belahan-belahan yang bernama lobulus (Syaifuddin, 2006).. 2.3. Objek 3D Objek 3D adalah representasi dari data geometrik 3 dimensi sebagai hasil dari pemrosesan dan pemberian efek cahaya terhadap grafika komputer 2D. Hasil ini kadang kala ditampilkan secara waktu nyata (real time) untuk keperluan simulasi. Secara umum prinsip yang dipakai adalah mirip dengan objek 2D, dalam hal: penggunaan algoritma, grafika vektor, model frame kawat (wire frame model), dan grafika rasternya. Objek 3D sering disebut sebagai model 3D. Namun, model 3D ini lebih menekankan pada representasi matematis untuk objek 3 dimensi. Data matematis ini belum bisa dikatakan sebagai gambar grafis hingga saat ditampilkan secara visual pada layar komputer atau printer. Proses penampilan suatu model matematis ke bentuk citra 2D biasanya dikenal dengan proses 3D rendering (Romadhon & Murinto 2013).. 2.4. Model 3D Pemodelan adalah membentuk suatu benda-benda atau obyek. Membuat dan mendesain obyek tersebut sehingga terlihat seperti hidup. Sesuai dengan obyek dan basisnya, proses ini secara keseluruhan dikerjakan di komputer. Melalui konsep dan proses desain, keseluruhan obyek bisa diperlihatkan secara 3 dimensi, sehingga. Universitas Sumatera Utara.

9. banyak yang menyebut hasil ini sebagai pemodelan 3 dimensi (3D modelling) (Nalwan, 1998). Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan bila membangun model obyek, kesemuanya memberi kontribusi pada kualitas hasil akhir. Hal-hal tersebut meliputi metoda untuk mendapatkan atau membuat data yang mendeskripsikan obyek, tujuan dari model, tingkat kerumitan, perhitungan biaya, kesesuaian dan kenyamanan, serta kemudahan memanipulasi model. Proses pemodelan 3D membutuhkan perancangan yang dibagi dengan beberapa tahapan untuk pembentukannya. Seperti obyek apa yang ingin dibentuk sebagai obyek dasar, metoda pemodelan obyek 3D, pencahayaan dan animasi gerakan obyek sesuai dengan urutan proses yang akan dilakukan.. Gambar 2.1. Proses Pemodelan 3D Pada Gambar 2.1. dapat dilihat bahwa lima bagian yang saling terhubung dan mendukung untuk terciptanya sebuah model 3D. Adapun tujuan dan fungsi dari masing-masing bagian tersebut adalah proses yang akan dijelaskan sebagai berikut: 1. Motion Capture/Model 2D Motion Capture/Model 2D yaitu langkah awal untuk menentukan bentuk model obyek yang akan dibangun dalam bentuk 3D. Penekanannya adalah obyek berupa gambar wajah yang sudah dibentuk intensitas warna tiap pixel-nya dengan metode Image Adjustment Brightness/Contrast, Image Color Balance, Layer Multiply, dan tampilan Convert Mode "RGB" dan format "JPEG". Dalam tahap ini digunakan aplikasi grafis seperti Adobe Photoshop atau sejenisnya. Pada tahap. Universitas Sumatera Utara.

10. ini proses penentuan obyek 2D memiliki pengertian bahwa obyek 2D yang akan dibentuk merupakan dasar pemodelan 3D. Keseluruhan obyek 2D dapat dimasukkan dengan jumlah lebih dari satu, model yang akan dibentuk sesuai dengan kebutuhan. Tahap rekayasa hasil obyek 2D dapat dilakukan dengan aplikasi program grafis seperti Adobe Photoshop dan lain sebagainya, pada tahap pemodelan 3D, pemodelan yang dimaksud dilakukan secara manual. Dengan basis obyek 2D yang sudah ditentukan sebagai acuan. Pemodelan obyek 3D memiliki corak yang berbeda dalam pengolahannya, corak tersebut penekanannya terletak pada bentuk permukaan obyek. 2. Dasar Metode Pemodelan 3D Ada beberapa metode yang digunakan untuk pemodelan 3D. Ada jenis metode pemodelan. obyek. yang. disesuaikan. dengan. kebutuhannya. seperti. dengan NURBS dan Polygon ataupun subdivision. Modeling Polygon merupakan bentuk segitiga dan segiempat yang menentukan area dari permukaan sebuah karakter. Setiap polygon menentukan sebuah bidang datar dengan meletakkan sebuah jajaran poligon sehingga kita bisa menciptakan bentuk-bentuk permukaan. Untuk mendapatkan permukaan yang halus, dibutuhkan banyak bidang poligon. Bila hanya menggunakan sedikit poligon, maka obyek yang didapat akan terbagi sejumlah pecahan poligon. Sedangkan pemodelan dengan NURBS (Non-Uniform Rational Bezier Spline) merupakan metode paling populer untuk membangun sebuah model organik. Kurva pada Nurbs dan dapat dibentuk dengan hanya tiga titik saja. Dibandingkan dengan kurva poligon yang membutuhkan banyak titik (verteks) metode ini lebih memudahkan untuk dikontrol. Satu titik CV (Control Verteks) dapat mengendalikan satu area untuk proses tekstur. 3. Proses Rendering Tahap-tahap di atas merupakan urutan yang standar dalam membentuk sebuah obyek untuk pemodelan, dalam hal ini texturing sebenarnya bisa dikerjakan overlap dengan modeling, tergantung dari tingkat kebutuhan. Rendering adalah proses akhir dari keseluruhan proses pemodelan ataupun animasi komputer. Dalam rendering,. semua. data-data. yang. sudah. dimasukkan. dalam. proses modeling, animasi, texturing, pencahayaan dengan parameter tertentu akan diterjemahkan dalam sebuah bentuk output. Dalam standard PAL system, resolusi sebuah render adalah 720 x 576 pixels. Bagian rendering yang sering digunakan:. Universitas Sumatera Utara.

11. 1. Field Rendering Field rendering sering digunakan untuk mengurangi strobing effect yang disebabkan gerakan cepat dari sebuah obyek dalam rendering video. 2. Shader Shader adalah sebuah tambahan yang digunakan dalam 3D software tertentu dalam proses special rendering. Biasanya shader diperlukan untuk memenuhi kebutuhan special effect tertentu seperti lighting effects, atmosphere, fog dan sebagainya. 3. Texturing Proses texturing ini untuk menentukan karakterisik sebuah materi obyek dari segi tekstur. Untuk materi sebuah objek bisa digunakan aplikasi properti tertentu seperti reflectivity, transparency, dan refraction. Texture kemudian bisa digunakan untuk meng-create berbagai variasi warna pattern, tingkat kehalusan/kekasaran sebuah lapisan obyek secara lebih detail. 4. Image dan Display Image dan Display merupakan hasil akhir dari keseluruhan proses dari pemodelan. Biasanya obyek pemodelan yang menjadi output adalah berupa gambar untuk kebutuhan koreksi pewarnaan, pencahayaan, atau visual effect yang dimasukkan pada tahap texsturing pemodelan. 3D modeling dari suatu objek dapat dilihat sebagai proses lengkap yang dimulai dari mendapatkan data dan berakhir dengan sebuah model 3D yang interaktif dalam sebuah komputer. Kadang pemodelan 3D hanya diartikan sebagai proses konversi sebuah ukuran yang terbayang–bayang menjadi jaring-jaring yang berbentuk segitiga (mesh) atau permukaan yang memiliki texture, walaupun hal tersebut harus menggambarkan proses yang kompleks dari rekonstruksi sebuah objek. Pemodelan 3D dibutuhkan di banyak bidang seperti inspection, navigation, object identification, visualization and animation. Membuat sebuah model 3D yang lengkap, detail, akurat dan realistis dari sebuah gambar masih merupakan hal yang sulit, terutama untuk model yang besar dan kompleks. Secara umum pemodelan 3D terdiri dari beberapa proses, antara lain desain, pengukuran secara 3D, kerangka dan pemodelan, pemberian tekstur dan visualisasi (Remondino et al, 2006).. Universitas Sumatera Utara.

12. 2.5. Augmented Reality Augmented Reality adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi maupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata. Tidak seperti realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, realitas tertambah sekadar menambahkan atau melengkapi kenyataan. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif (Azuma, 1997). Tujuan dari AR (Augmented Reality) adalah mengambil dunia nyata sebagai dasar dengan menggabungkan beberapa teknologi virtual dan menambahkan data konstektual agar pemahaman manusia sebagai penggunanya menjadi semakin jelas. Data konstektual ini dapat berupa komentar audio, data lokasi, konteks sejarah, atau dalam bentuk lainnya. Pada saat ini, AR telah banyak digunakan dalam berbagai bidang seperti kedokteran, militer, manufaktur, hiburan, museum, Game pendidikan, pendidikan, dan lain-lain. (Rahmat,2011). Cara kerja Augmented Reality yaitu sebagai berikut: 1. Kamera akan mencari marker. Ketika marker telah terdeteksi maka akan diubah menjadi binary, kemudia black frame akan terdeteksi oleh kamera. 2. Kamera akan menemukan posisi marker. 3. Kamera akan mengidentifikasi marker, kemudian pola pada marker akan diuji apakah sudah sesuai. 4. Kamera akan mengatur posisi objek. 5. Objek 3D akan dirender dan ditampilkan secara visual tepat diatas marker.. Universitas Sumatera Utara.

13. Gambar 2.2. Cara Kerja Augmented Reality (Ardhianto et al. 2012). 2.6. Marker Marker adalah sebuah penanda atau gambar yang dapat di deteksi oleh sistem komputer lewat gambaran video pada image processing, pengenalan pola dan teknik visi komputer. Sekali terdeteksi, maka akan didefinisikan skala yang tepat dan pose pada kamera. Pendekatan ini dinamakan marker based tracking, dan digunakan secara luas pada AR (Siltanen, 2012).. 2.7. Blender Blender merupakan salah satu software open source yang dapat digunakan untuk membuat konten multimedia khususnya dalam bentuk 3 dimensi (Wirawan, 2011). 2.7.1. Fitur Blender Ada beberapa fitur yang terdapat pada software Blender, yaitu:. Universitas Sumatera Utara.

14. 1. Modelling Modelling 3D adalah proses mengembangkan representasi matematis dari setiap permukaan objek tiga dimensi (baik mati ataupun hidup) melalui perangkat lunak khusus. Produk ini disebut sebagai model 3D. Hal ini dapat ditampilkan sebagai gambar 2D melalui proses yang disebut 3D rendering atau digunakan dalam simulasi komputer fenomena fisik. Model ini juga dapat secara fisik dibuat menggunakan perangkat percetakan 3D (Jostonchoniv & Windarto 2013). 2. Rigging Rigging adalah sebuah proses menanamkan kerangka manusia ke dalam model manusia yang telah dibangun menggunakan perangkat lunak pihak ketiga. Sendisendi dari kerangka manusia harus diletakkan pada posisi yang sesuai dalam model manusia untuk memudahkan dan membuat model manusia yang dibangun menjadi lebih nyata (Shingade & Ghotkar 2014). 3. Texturing Proses texturing adalah proses pembuatan dan pemberian warna dan material pada objek yang telah selesai dimodelkan dengan tujuan untuk menunjukkan kesan nyata. Pemberian material pada objek 3D akan mendefinisikan rupa dan jenis bahan dari objek 3D (Handayani, 2011). 4. Simulasi Simulasi dapat membuat objek berinteraksi dengan objek lain seperti dunia nyata, tabrakan, berat, elastisitas, dan kekuatan dapat diatur sedemikian rupa. 5. Rendering Rendering merupakan proses untuk membentuk sebuah gambar dari sebuah model yang dibentuk oleh perangkat lunak animasi, model tersebut berisi data geometri, titik pandang, tekstur, dan cahaya yang diperlukan untuk membuat gambar yang utuh. Rendering 3D merupakan proses yang sangat penting dan telah digunakan untuk berbagai macam penggunaan, seperti program permainan komputer, efek spesial pada film, dan program simulasi (Jostonchoniv & Windarto 2013).. Universitas Sumatera Utara.

15. 6. Compositing Compositing adalah proses penggabungan. Ini merupakan kelebihan dari software blender yaitu memiliki fitur compositing. 7. Game Creator Engine Game pada blender sendiri dan menggunakan “Python” sebagai bahasa pemrograman yang lebih mudah dari pada menggunakan C/C++, dan lain-lain. Blender menggunakan “OpenGL” sebagai render grafiknya yang dapat digunakan pada berbagai macam Sistem Operasi atau Operating System (OS) seperti Windows, Linux, dan Mac OS X.. 2.8. Vuforia Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Vuforia SDK memiliki keunggulan yaitu stabil dan efektif pada teknik pengenalan gambar dan juga menyediakan beberapa fitur yang memungkinkan aplikasi dapat berjalan pada perangkat telepon seluler. Vuforia terdiri dari beberapa bagian seperti Target Manager System yang terdapat pada portal pengembang, berbasis data target berbasis Cloud dan vuforia engine. Pengembang dapat dengan mudah melakukan upload gambar yang akan menjadi target yang akan dilacak lalu target diakses oleh aplikasi pada telepon genggam melalui tautan cloud maupun dari penyimpanan lokal pada telepon genggam. Aplikasi AR yang terbuat dari Vuforia SDK terdiri dari kamera yang akan menangkap frame dan mengirim konten ke pelacak, converter gambar bertugas mengkonversi tiap gambar yang diambil oleh kamera kedalam bentuk format yang cocok untuk rendering OpenGL ES dan untuk pelacakan interal. Tracker yang akan memuat dan mengaktifasi lebih dari satu set data dalam waktu bersamaan yang sebenarnya berisikan algoritma dari visi komputer yang mendeteksi dan menelusuri objek nyata dalam video kamera frames, perender Video Background berguna untuk merender gambar di kamera yang terdapat pada suatu objek, basis data pada. Universitas Sumatera Utara.

16. perangkat berguna untuk menyimpan marker target di dalam perangkat itu sendiri dan yang terakhir basis data cloud yang menyimpan target pada sistem cloud. Vuforia dapat digunakan pada iOS dan Android, yang juga dapat mengebangkan aplikasi AR dalam Unity yang sangat mudah digunakan pada kedua platform. Vuforia SDK menggunakan beberapa tipe target, 2D dan 3D, termasuk pengaturan untuk target yang jumlahnya lebih dari satu (multi target), target berbentuk silinder untuk mendeteksi gambar yang berada pada permukaan silinder, target marker less, marker frame, dan pengenalan target berbasis cloud yang dapat melacak lebih dari satu juta target secara simultan. Berikut ini beberapa fitur yang dimiliki Vuforia SDK: 1. Mendeteksi dengan cepat target lokal dengan kapasitas melacak lima target secara simultan. 2. Pendeteksian dalam keadaan kurang cahaya dan bahkan ketika target tertutupi sebagian. 3. Kapasitas pelacakan yang tinggi, yang membuat aplikasi terus melacak target dan membantu dalam menjaga konsistensi referensi tertambah dari suatu objek bahkan ketika target tidak lagi terlihat pada kamera (Amin & Govilkar 2015).. 2.9. Penelitian Terdahulu Farhan Luthfi Nainggolan (2015) melakukan penelitian tentang anatomi manusia tiga dimensi menggunakan leap motion controller. Pada penelitian ini anatomi tubuh manusia ditampilkan secara tiga dimensi, dengan menggunakan leap motion controller pengguna dapat melakukan gerakan tangan yang berfungsi untuk menampilkan anatomi tubuh manusia secara rinci dilengkapi dengan tulisan informasi anatomi pada setiap bagian tubuh manusia. Terdapat beberapa gerakan dalam penelitian ini, yaitu rotate untuk memutar objek, zoom untuk membesarkan objek, swipe untuk menggerakkan objek ke atas atau ke bawah, serta pointing untuk menunjuk bagian objek yang diinginkan.. Universitas Sumatera Utara.

17. Remya Mohan, Kamal Bijlani, R Jayakrishnan (2015) melakukan penelitian tentang simulasi paru-paru pada perokok dengan Augmented Reality. Penelitian ini menggunakan Unity 3D game engine serta Vuforia. Pada penelitian tersebut dapat dilihat sistem respirasi secara 3D beserta fungsinya, pengguna dapat memutar model 3D sistem pernapasan dan dapat memisahkan masing-masing bagian dalam sistem pernapasan dan menggabungkan kembali. Kemudian penelitian ini juga menunjukkan konsekuensi atau akibat merokok, demonstrasi tersebut menunjukkan bagaimana asap berbahaya memasuki tubuh manusia dan bagaimana asap ini menyebabkan kerusakan bagian yang berbeda dari sistem pernapasan. Yang terakhir penelitian ini memberikan quiz modul untuk melakukan penilaian terhadap pengguna aplikasi tersebut. Namun, pada penelitian tersebut hanya melakukan simulasi paru-paru serta sistem respirasi normal dan perokok, serta menampilkan kondisi paru-paru serta bagian-bagiannya. Selanjutnya pada tahun 2015 penelitian yang dilakukan oleh Farhan Mohamed, et al mengenai Heart Care Augmented Reality Mobile Simulation (heARt) dapat menampilkan atau memvisualisasikan jantung manusia. Pengguna dapat menggunakan ponsel mereka untuk melihat bagaimana simulasi jantung manusia yang tampilkan secara 3D dan lebih interaktif untuk meningkatkan kesadaran akan pentingnya menjaga kesehatan jantung. Tidak hanya itu, aplikasi ini juga dilengkapi dengan fitur zooming, suara, dan animasi sehingga membuat aplikasi tersebut lebih interaktif. Aulia Rizky (2016) melakukan penelitian tentang warisan budaya yaitu pengenalan rumah adat yang ada di Sumatera Utara menggunakan Augmented Reality. Hasil dari penelitian tersebut dapat menampilkan objek tiga dimensi rumah adat di Sumatera Utara, untuk menampilkan rumah adat tersebut digunakan 8 marker dan menampilkan 8 objek tiga dimensi rumah adat.. Universitas Sumatera Utara.

18. Tabel 2.1. Penelitian Terdahulu No. 1. Peneliti. Judul. Tahun. Keterangan. 2015. Anatomi tubuh. Farhan Luthfi. Anatomi Manusia. Nainggolan. Berdimensi Tiga. manusia secara. Menggunakan Leap. tiga dimensi. Motion Controller. dengan memanfaatkan leap motion controller sebagai interaktif terhadap objek anatomi. 2. Isnaini. Penerapan Teknologi. 2013. Penerapan AR. Rahmawati. Augmented Reality. yang. Sebagai Media. menampilkan. Edukasi Kesehatan. objek 3D gigi. Gigi Bagi Anak. manusia sebagai media edukasi. 3. B Remya Mohan, Kamal Bijlani, & R Jayakrishnan. Simulating. 2015. Visualisasi. Consequences of. simulasi paru-paru. Smoking With. dan sistem. Augmented Reality. respirasi manusia dan visualisasi 3D paru-paru yang menghirup asap rokok. 4. Farhan Mohamed, Som Chai Chai Tong, Bazli Tomi, Mohd Khalid Mokhtar &. Heart Care Augmented Reality Mobile Simulation (heARt). 2015. Visualisasi jantung manusia secara 3D, dilengkapi dengan. Universitas Sumatera Utara.

19. Yusman Azimi Yusoff. fitur zooming, animasi, dan efek suara.. 5. Aulia Rizky. Augmented Reality. 2016. Objek yang. Pengenalan Rumah. ditampilkan. Adat di Sumatera. merupakan objek. Utara Berbasis. 3D rumah adat. Android. yang ada di sumatera utara, dengan menggunakan 8 marker untuk menampilkan setiap rumah adat.. Universitas Sumatera Utara.

20. BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN. 3.1. Data yang Digunakan Data yang digunakan dalam penelitian merupakan citra marker yang diambil secara real time menggunakan kamera web atau kamera smartphone yang dihubungkan dengan aplikasi desktop. Data yang digunakan berupa citra marker yang diperoleh dari buku sobotta (Paulsen & Waschke 2013). Dalam pengambilan citra marker harus diperhatikan jarak antara kamera dengan citra marker, posisi kamera terhadap marker, serta pencahayaan saat kamera menangkap marker.. Gambar 3.1. Citra Marker Yang Digunakan (Paulsen & Waschke 2013 ). Universitas Sumatera Utara.

21. 3.2. Arsitektur Umum Sistem yang dirancang merupakan aplikasi Augmented Reality anatomi sistem pernapasan berbasis desktop, yang menggunakan single marker untuk dapat menampilkan objek 3D sistem pernapasan. Arsitektur umum pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.2.. Proses. Input Camera. Identifikasi Marker. Marker Positioning Object 3D. Database Object. Output Objek 3D Sistem Pernapasan. Rendering. Gambar 3.2. Arsitektur Umum. Pada penelitian ini, arsitektur umum memiliki tiga tahapan yaitu input, proses, dan output. 1. Input Kamera akan menangkap marker, marker yang digunakan diambil dari salah satu lembaran buku sobota.. Universitas Sumatera Utara.

22. 2. Proses a) Identifikasi Marker Setelah kamera menangkap marker, kemudian marker akan diidentifikasi untuk mencocokkan terhadap objek yang telah ditentukan untuk ditampilkan diatas marker. b) Database Setelah marker berhasil diidentifikasi, akan dilakukan pengecekan database marker maupun objek yang nantinya akan ditampilkan. c) Positioning Setelah marker berhasil diidentifikasi dan pengecekan database yang sesuai telah dilakukan, maka akan ditentukan posisi objek yang akan ditampilkan, yaitu letak objek tiga dimensi terhadap marker. d) Rendering Rendering yaitu penggabungan seluruh proses seperti model objek, animasi, tekstur serta pencahayaan yang sudah diatur dan dimasukkan ditampilkan dalam bentuk ouput.. 3. Output Output yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah objek tiga dimensi sistem pernapasan dengan Augmented Reality, yang ditampilkan tepat diatas marker.. 3.3. Pembuatan Model Objek 3D 3.3.1. Objek Yang Dibangun Pembuatan model objek tiga dimensi berdasarkan data yang telah dikumpulkan sebagai contoh untuk membangun objek yang lebih nyata dan menarik. Ada beberapa objek yang dikerjakan pada aplikasi yaitu sebagai berikut:. Universitas Sumatera Utara.

23. 1. Faring Dan Lambung Faring adalah salah satu dari objek organ pernapasan. Faring merupakan tempat persimpangan antara jalan pernapasan dan jalan makanan yang terdapat dibawah dasar tengkorak, dibawah rongga hidung dan mulut. Perancangan objek 3D dilakukan pada software blender, agar objek yang dirancang tampak lebih nyata sesuai dengan bentuk asli. Pada tahap ini dilakukan modifikasi objek, seperti pemberian tekstur serta warna.. Gambar 3.3. Faring dan Lambung. 2. Diafragma Diafragma merupakan merupakan otot pemisah antara rongga dada yang berisi organ – organ penting dengan rongga perut. Diafragma berfungsi sebagai organ pembantu pada sistem pernapasan manusia. Sama seperti pada tahap pembuatan objek sebelumnya, pada tahap ini juga dilakukan modifikasi seperti pemberian tekstur dan warna.. Universitas Sumatera Utara.

24. Gambar 3.4. Diafragma. 3. Laring, Trakea, Dan Paru-paru Laring merupakan saluran udara yang bertindak sebagai pembentuk suara. Trakea yaitu organ pernapasan yang berbentuk tabung dengan panjang sekitar 12 cm dimulai dari pangkal laring sampai pada percabangan. Sedangkan paru-paru merupakan organ pernapasan yang terletak pada rongga dada, dan memiliki dua bagian, yaitu paru-paru kiri dan paru-paru kanan. Proses perancangan laring, trakea, dan paru-paru juga dilakukan pada software blender, serta berdasarkan data objek yang diperoleh sebagai contoh agar objek yang dibuat dapat terlihat lebih nyata.. Universitas Sumatera Utara.

25. Gambar 3.5. Laring, Trakea, dan Paru-paru. 4. Jantung Jantung bukan merupakan organ sistem pernapasan, namun dalam penelitian ini jantung digunakan sebagai objek pelengkap agar lebih menarik. Jantung adalah rongga organ berotot yang berfungsi memompa darah melalui pembuluh darah dengan kontraksi berirama yang berulang. Pada tahap ini dilakukan perancangan objek tiga dimensi jantung disertai dengan kerangka tubuh manusia sebagai objek pelengkap dalam aplikasi agar lebih menarik. Kerangka tubuh manusia tersebut digunakan untuk menopang objek organ pernapasan manusia.. Universitas Sumatera Utara.

26. Gambar 3.6. Jantung 5. Usus Besar Usus besar juga tidak termasuk pada organ pernapasan, usus besar merupakan bagian dari organ sistem pencernaan. Namun dalam hal ini usus besar digunakan sebagai objek tambahan atau pelengkap pada objek yang akan ditampilkan. Usus besar yaitu salah satu organ pencernaan yang berfungsi menyerap air dari feses. Pada tahap ini objek tersebut juga diberi tekstur dan warna seperti pada objek sebelumnya.. Gambar 3.7. Usus Besar. Universitas Sumatera Utara.

27. 6. Empedu Empedu adalah organ kecil yang terletak di dekat pertengahan perut, yang memiliki cairan warna hitam dengan rasa pahit. Empedu berfungsi sebagai tempat penyimpanan cairan yang berperan penting dalam proses pencernaan. Pada tahap ini objek tersebut diberi tekstur dan warna sama seperti objek sebelumnya.. Gambar 3.8. Empedu. 3.3.2. Nama Anatomi Paru-paru Nama anatomi paru-paru yang digunakan dalam penelitian dikutip dari buku sobota (Paulsen & Waschke 2013). Nama-nama anatomi paru-paru dapat dilihat pada gambar 3.9.. Universitas Sumatera Utara.

28. (a). (b) Gambar 3.9. Anatomi Paru-paru. 3.4. Pembuatan Marker Marker yang digunakan dalam aplikasi ini adalah salah satu dari lembaran buku yang diambil dari buku sobota. Gambar yang diambil dari buku tersebut adalah gambar paru-paru. Kemudian nantinya gambar dari buku tersebut akan di upload ke website Vuforia Developer untuk mendapatkan nilai (rating) dari sistem tersebut, semakin tinggi rating yang diberikan oleh sistem tersebut maka semakin mudah AR Camera untuk mendeteksi marker. 3.4.1. Pembuatan Marker Tahap pertama dalam pembuatan marker yaitu dengan melakukan registrasi atau pendaftaran pada website Vuforia. Berikut ini langkah-langkah dalam pendaftaran di website Vuforia: 1. Login pada website Vuforia. 2. Kemudian klik pada Target Manager.. Universitas Sumatera Utara.

29. 3. Selanjutnya klik Add Database, akan muncul kolom name, isi nama sesuai yang diiginkan pada kolom tersebut, kemudian klik create. 4. Setelah itu klik pada nama database yang telah dibuat. 5. Kemudian klik Add Target, pilih type target marker yang diinginkan, dalam hal ini menggunakan single image, pilih file gambar yang akan dijadikan sebagai target, isi kolom width dan name sesuai yang diinginkan. 6. Klik Add, maka image target berhasil diunggah. Apabila marker telah berhasil diunggah dan diberi nilai (rating), maka selanjutnya file marker dapat di unduh di website vuforia tersebut dengan cara sebagai berikut: 1. Centang pada kolom nama file marker yang ingin diunduh. 2. Klik download database. 3. Akan muncul pilihan Select a development platform, pilih Unity Editor dan klik download. 4. Setelah proses selesai, maka file yang di download yaitu Unity Package File dengan format file .unitypackage dapat dibuka dengan cara mengimport ke Unity 3D, dan sudah dapat digunakan sebagai image target.. 3.4.2. Penerapan Marker Tahapan penerapan marker pada aplikasi 3D Anatomi Paru-Paru yaitu sebagai berikut. 1. Import package yang telah didownload di website Vuforia, dengan cara klik Assets di Unity kemudian Custome Package, pilih file package yang telah didownload sebelumnya. 2. Pilih database marker yang telah diimport dengan cara klik pada image target, kemudian pilih nama database tersebut, agar marker dapat muncul pada canvas. 3. Copy dan paste License Key yang terdapat di website Vuforia pada kolom App License Key di AR Camera. 4. Untuk menambahkan objek ke dalam image target, drag objek tersebut ke dalam image target, jika objek telah masuk ke dalam image target maka objek. Universitas Sumatera Utara.

30. sudah berhasil ditampilkan. Selanjutnya, tentukan posisi dan skala objek sesuai yang diinginkan.. 3.5. Diagram Aktivitas Diagram aktivitas merupakan alur kerja sistem atau gambaran aktivitas yang terjadi ketika aplikasi dimulai, kemudian sistem berjalan, serta hasil akhir dari proses tersebut. 3.5.1. Diagram Aktivitas Menu Instruction Diagram aktivitas menu instruksi menjelaskan proses aktivitas yang terjadi pada menu instruksi. Pada saat user membuka aplikasi, pada halaman awal tersedia beberapa menu salah satunya yaitu menu intruksi. Apabila user memilih menu instruksi maka akan muncul tampilan yang berisi petunjuk cara menggunakan aplikasi. Selanjutnya jika user ingin kembali ke halaman utama maka dapat menekan tombol back atau kembali.. Universitas Sumatera Utara.

31. User. Menjalankan Aplikasi. Pilih Menu Instruction. Sistem. Memproses membuka Aplikasi. Tampilan Menu Utama. Proses membuka tampilan menu Instruction. Gambar 3.10. Diagram Aktivitas Menu Instruction. 3.5.2. Diagram Akitivitas Menu Start Diagram aktivitas menu start menjelaskan proses aktivitas yang terjadi pada menu start. Pada saat membuka aplikasi, user akan diarahkan pada hamalan utama yang berisi beberapa menu. Apabila user memilih menu start maka akan muncul tampilan start AR Camera.yang menampilkan objek 3D. Jika user ingin kembali ke halaman utama maka dapat menekan tombol back atau kembali.. Universitas Sumatera Utara.

32. User. Sistem. Menjalankan Aplikasi. Memproses membuka Aplikasi. Pilih Menu Start. Tampilan Menu Utama. Proses membuka tampilan menu start. Gambar 3.11. Diagram Aktivitas Menu Start. 3.5.3. Diagram Aktivitas Menu Exit Diagram aktivitas menu exit menjelaskan proses yang terjadi pada menu exit. Pada saat membuka aplikasi, user akan diarahkan pada hamalan utama yang berisi beberapa menu. Apabila user memilih menu exit maka user akan keluar dari aplikasi.. Universitas Sumatera Utara.

33. User. Sistem. Menjalankan Aplikasi. Memproses membuka Aplikasi. Pilih Menu Exit. Tampilan Menu Utama. Proses menghentikan Aplikasi. Gambar 3.12. Diagram Aktivitas Menu Exit. 3.6. Flowchart Sistem Flowchart sistem merupakan bagan yang menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang dikerjakan di dalam sistem secara keseluruhan dan menjelaskan urutan dari prosedur-prosedur yang ada di dalam sistem. Secara singkat, flowchart merupakan dekripsi secara grafik dari urutan prosedur-prosedur yang membentuk suatu sistem. Flowchart sistem pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.13.. Universitas Sumatera Utara.

34. Gambar 3.13. Flowchart sistem. 3.7. Peracangan Antarmuka Pada tahap ini dilakukan perancangan sistem antarmuka, yang merupakan tampilan aplikasi. Terdapat beberapa rancangan pada tahap ini yaitu rancangan tampilan awal, tampilan instruksi atau panduan, dan tampilan pemilihan scene.. Universitas Sumatera Utara.

35. 3.7.1. Tampilan Halaman Utama Halaman menu utama berisi menu-menu yang dapat dipilih sesuai keinginan pengguna.. Logo USU. 1. Start. 2. Instruction. 3. Exit. Gambar 3.14. Tampilan Halaman Utama Keterangan: 1. Button ini akan mengarahkan pengguna pada AR Camera. 2. Tombol instruction berisi tentang cara penggunaan aplikasi. 3. Exit akan mengarahkan pengguna untuk keluar dari aplikasi.. 3.7.2. Tampilan Halaman Instruksi Halaman instruksi berisi tentang cara penggunaan aplikasi, user dapat melihat pada halaman ini untuk mengetahui cara penggunaan aplikasi.. Universitas Sumatera Utara.

36. Logo USU. Instruksi. Back. Gambar 3.15. Tampilan Halaman Instruksi Keterangan: Apabila user menekan tombol instruction pada menu sebelumnya maka akan muncul petunjuk atau instruksi cara penggunaan aplikasi pada layar.. 3.6.7. Tampilan Halaman Start AR Camera Halaman start akan menampilkan objek tiga dimensi anatomi sistem pernapasan disertai dengan animasi.. Universitas Sumatera Utara.

37. Objek Tiga Dimensi Anatomi Sistem Pernapasan. Gambar 3.16. Tampilan Halaman Start AR Camera Keterangan: Pada saat kamera menangkap marker dan berhasil mendeteksi marker, maka akan muncul objek 3D anatomi sistem pernapasan disertai dengan animasi pada layar.. Universitas Sumatera Utara.

38. BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM. Bab ini membahas tentang implementasi setelah dilakukan analisis dan perancangan sistem pada tahap sebelumnya, serta membahas pengujian terhadap sistem yang telah dibangun. 4.1. Konfigurasi Sistem Konfigurasi sistem pada penelitian ini yaitu spesifikasi perangkat keras, serta perangkat lunak yang digunakan. 4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dapat dilihat pada table 4.1. Table 4.1. Spesifikasi Perangkat Keras No. Jenis. Spesifikasi. 1. Processor. Intel® Core™ i3-4005U CPU @ 1.7 GHz. 2. Memory (RAM). 4.00 GB. 3. Storage. 500 GB. 4. Resolution. 1366 x 768 pixel (14” Monitor). 5. Camera. Lenovo Camera. 4.1.2. Spesifikasi Perangkat Lunak Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan dapat dilihat pada table 4.2.. Universitas Sumatera Utara.

39. Table 4.2. Spesifikasi Perangkat Lunak No. Jenis. Spesifikasi. 1. Operating Sytem. Windows 8. 2. Modelling Tools. Blender 3D. 3. Game Engine. Unity 2017. 4. Library Vuforia. Vuforia-unity-6-2-10. 4.2. Tampilan Aplikasi Tahap ini merupakan implementasi tampilan antarmuka aplikasi berdasarkan perancangan yang telah dilakukan pada tahap sebelumnya pada bab 3. 4.2.1. Tampilan Halaman Menu Utama Tampilan halaman menu utama yaitu berisi menu-menu yang dapat dipilih sesuai keinginan pengguna, seperti pada gambar 4.1.. Gambar 4.1. Tampilan Halaman Menu Utama. Universitas Sumatera Utara.

40. 4.2.2. Tampilan Halaman Instruksi Halaman instruksi merupakan halaman yang berisi tentang cara penggunaan aplikasi, sehingga pengguna dapat melihat apa saja yang dapat dilakukan pada aplikasi. Tampilan halaman instruksi dapat dilihat pada gambar 4.2.. Gambar 4.2. Tampilan Halaman Instruksi. 4.2.3. Tampilan Halaman Start Halaman start terdiri dari beberapa scene yang menampilkan objek tiga dimensi anatomi organ pernapasan manusia, yang dapat dilihat pada gambar 4.3.. Universitas Sumatera Utara.

41. (a). (b). Universitas Sumatera Utara.

42. (c). (d). Universitas Sumatera Utara.

43. (e) Gambar 4.3. Tampilan Halaman Start AR Camera Keterangan: a. Ketika kamera menangkap citra marker dan berhasil mendeteksi marker, maka objek akan muncul tepat diatas marker. b. Setelah objek muncul akan ditampilkan anatomi sistem pernapasan, yaitu nama setiap organ yang ada pada sistem pernapasan. c. Selanjutnya akan muncul animasi pergerakan oksigen yang masuk dari hidung hingga ke dalam paru, disertai tulisan yang berisi informasi gas oksigen masuk ke dalam paru-paru tersebut. d. Scene berikutnya menampilkan animasi gas karbondioksida keluar dari paruparu, disertai tulisan yang berisi informasi terkait animasi tersebut yaitu paruparu bergerak pada saat karbondioksida keluar dari tubuh. e. Scene terakhir yaitu anatomi paru-paru, scene ini menampilkan objek 3D paruparu disertai dengan nama anatomi masing-masing setiap bagian pada paruparu. Nama anatomi yang digunakan pada bagian ini terdiri dari 22 nama anatomi yang menggunakan Bahasa latin.. Universitas Sumatera Utara.

44. 4.3. Pengujian Sistem 4.3.1. Pengujian Marker Pengujian marker dilakukan bertujuan untuk menguji apakah marker sudah dapat dideteksi dengan baik oleh AR Camera, sehingga dapat menampilkan objek tiga dimensi anatomi sistem pernapasan serta animasi yang telah dirancang pada sistem. Marker yang digunakan sudah didaftarkan dan verifikasi di Vuforia. Pengujian dilakukan dengan cara membuka aplikasi, setelah AR Camera menyala maka kamera akan menyorot dan mendeteksi marker. 4.3.1.1. Pengujian Jarak Marker Pengujian jarak pendeteksian marker dilakukan untuk mengetahui tingkat kestabilan serta batas jarak terjauh pendeteksian marker yang ditangkap oleh AR Camera. Hasil pengujian dapat dilihat pada table 4.3. Table 4.3. Hasil Pengujian Jarak Marker No. Jarak (cm). Banyak. True. False. Keterangan. 10. 0. Terdeteksi dan. Pengujian 1. 15 cm. 10. stabil 2. 20 cm. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 3. 25 cm. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 4. 30 cm. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 5. 35 cm. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 6. 45 cm. 10. 8. 2. Terdeteksi dan tidak stabil. 7. 50 cm. 10. 6. 4. Terdeteksi dan tidak stabil. 8. 55 cm. 10. 0. 10. Tidak terdeteksi. Universitas Sumatera Utara.

45. Dari hasil pengujian jarak kamera terhadap marker, kamera hanya dapat mendeteksi marker dengan batas jarak 50 cm, namun pada jarak 45 cm sampai 50 cm marker terdeteksi akan tetapi tidak stabil. Dengan jumlah 10 kali pengujian, marker dapat terdeteksi 6 sampai 8 kali. Jika dengan jarak 55 cm atau lebih maka kamera tidak dapat mendeteksi marker. Maka dapat diketahui semakin dekat jarak kamera terhadap marker maka semakin mudah pula kamera untuk mengidentifikasi marker. 4.3.1.2. Pengujian Sudut Kemiringan Pengujian sudut kemiringan dilakukan untuk mengetahui tingkat kestabilan marker yang dapat dideteksi oleh kamera dengan sudut kemiringan yang berbeda-beda pada saat marker disorot. Hasil pengujian sudut kemiringan dapat dilihat pada table 4.4. Table 4.4. Hasil Pengujian Sudut Kemiringan No. Sudut. Banyak. Kemiringan. Pengujian. True. False. Keterangan. (derajat) 1. 0. 10. 0. 10. Tidak terdeteksi. 2. 30. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 3. 45. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 4. 60. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. 5. 90. 10. 10. 0. Terdeteksi dan stabil. Dari hasil pengujian sudut kemiringan, dapat diketahui bahwa kamera hanya dapat mengidentifikasi marker dengan baik dengan beberapa sudut kemiringan tertentu. Posisi kemiringan kamera smartphone yang bertindak sebagai AR Camera mempengaruhi terdeteksi atau tidaknya marker tersebut. Pada sudut 30 derajat sampai 90 derajat marker dapat dideteksi dengan baik, namun pada sudut 0 derajat yaitu kamera pada posisi tegak marker tidak terdeteksi sehingga objek organ sistem pernapasan tidak dapat muncul.. Universitas Sumatera Utara.

46. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN. 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian 3D anatomi sistem pernapasan menggunakan augmented reality dapat diperoleh beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut: 1. Marker yang digunakan dapat dikenali dengan baik oleh sistem karena memiliki rating yang cukup tinggi dengan pola yang unik. 2. Jarak marker terhadap kamera sangat mempengaruhi tingkat kestabilan sistem untuk mengenali marker yang digunakan. Dalam penelitian ini, jarak marker terhadap kamera dari 15 cm sampai 35 cm cukup stabil bagi sistem untuk mengenali atau mendeteksi marker dengan baik. 3. Sudut kemiringan pada saat kamera menyorot marker juga berpengaruh terhadap kestabilan sistem untuk dapat mendeteksi marker. Pada penelitian ini, sudut kemiringan 30 derajat sampai 90 derajat cukup stabil untuk mendeteksi marker dengan baik.. Universitas Sumatera Utara.

47. 5.2. Saran Berikut ini merupakan beberapa saran yang dapat menjadi bahan pertimbangan dalam pengembangan penelitian selanjutnya mengenai 3D anatomi sistem pernapasan menggunakan augmented reality. 1. Menambahkan beberapa animasi sehingga aplikasi lebih menarik dan meningkatkan fungsi dari aplikasi tersebut. mudah memahami informasi yang terdapat pada aplikasi. 2. Memberikan tambahan audio agar pengguna lebih mudah memahami informasi yang terdapat pada aplikasi. 3. Perlunya memberikan objek tambahan sebagai pelengkap agar aplikasi lebih menarik pengguna.. Universitas Sumatera Utara.

48. DAFTAR PUSTAKA. Angga Prasetio Romadhon, Murinto. 2013. Media Pembelajar Proses Rendering Objek Pada Mata Kuliah Grafika Komputer Berbasis Multimedia. A. Santhanam, C. Fidopiastis, K. Langen, S. Meeks, P. Kupelian, L. Davis, & J. P.Rolland,. 2006. “Visualization of tumor-influenced 3D lung dynamics,” Proc. SPIE, vol. 6141, pp. 61410C-1–61410C-12. A.Santhanam, C. Fidopiastis, J. P. Rolland, & C. Imielinska. 2007 “Modeling and simulation of real-time 3D lung dynamics,” IEEE Trans. Inf. Technol.Biomed. Azuma, R.T. 1997. A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6: 355-385. Eka Ardhianto, Wiwien Hadikurniawati , & Edy Winarno. 2012. Augmented Reality Objek 3 Dimensi dengan Perangkat Artoolkit dan Blender. Jurnal Teknologi Informasi DINAMIK Volume 17, No.2: 107-117. Farhan Mohamed, Som Chai Chai Tong, Bazli Tomi, Mohd Khalid Mokhtar & Yusman Azimi Yusoff. 2015. Heart Care Augmented Reality Mobile Simulation (heARt). G Felix, Lup Hamza, Santhanam P Anand , Imielinska Celina, . Meeks L Sanford , & Rolland P .Jannick. 2007.. Distributed Augmented Reality With 3-D. Lung Dynamics—A Planning Tool Concept G Felix, Lup Hamza, Santhanam P Anand , Imielinska Celina, . Meeks L Sanford , & Rolland P .Jannick. 2007. Simulating 3-D Lung Dynamics Using a Programmable Graphics Processing Unit. Gerlach, Vernon S. dan Ely, & Donald P. (1971) Teaching and Media : a systematic approach. Englewood Cliffs : Prentica-Hall. Hirzer Martin. 2008. Marker Detection for Augmented Reality Applications. Hofstetter, F. T. 2001. Multimedia Literacy. Third Edition. New York : McGrawHill International Edition. Isnaini Rahmawati. Penerapan Teknologi Augmented Reality Sebagai Media Edukasi Kesehatan Gigi Bagi Anak. 2013.. Universitas Sumatera Utara.

49. Mohan Remya, Bijlani Kamal, & Jayakrishnan R. 2015. Simulating Consequences of Smoking With Augmented Reality. International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI). Nalwan A. 1998. Pemrograman Animasi dan Game Profesional. Jakarta: Elex Media Komputindo. Paulsen F. & J. Waschke. Sobotta Atlas Anatomi Manusia : Anatomi Umum dan Muskuloskeletal. Penerjemah : Brahm U. Penerbit. Jakarta : EGC. 2013. Remondino, F., 2006, “Image-Based Modelling For Object and Human reconstruction”, Thesis, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Zurich. Shingade, A. & Ghotkar, A. 2014. Animation of 3D Human Model Using Markerless Motion Capture Applied To Sports. International Journal of Computer Graphics & Animation (IJCGA), Vol.4, No. 1: 27-39. Syaifuddin. (2006). Anatomi Fisiologi Untuk Mahasiswa Keperawatan. Jakarta: EGC.. Universitas Sumatera Utara.

50. Universitas Sumatera Utara.