LAPORAN PENELITIAN MANDIRI KATEGORI B
Pengembangan Kerangka Konsep Tangible Digitalization pada Sistem Multimedia Arsitektural Bangunan Bersejarah
di Kota Malang
Oleh:
Dr. Eng. Ir. Herry Santosa, ST, MT. – NIDN. 0025057303 M. Satya Adhitama, ST, MSc. – NIDN. 0029088404
Dilaksanakan atas biaya PNBP Tahun Anggaran 2020 Fakultas Teknik Universitas Brawijaya berdasarkan kontrak
Nomor: 75/UN10.F07/PN/2020 Tanggal 13 April 2020
JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEPTEMBER 2020
ARSITEKTUR
Pro dan Dji Mavic. Tipe Dji Phantom 3 Pro dipergunakan pada bangunan yang masih memiliki ruang terbuka yang cukup luas untuk pengambilan drone mapping. Sedangkan tipe Dji Mavic dipergunakan untuk pengambilan drone mapping pada area sempit.
Pada tahap akuisisi data objek di lapangan menggunakan teknik photogrammetry jarak dekat yang menggabungkan tipe misi grid dan tipe misi melingkar pada teknik pemetaan drone. Sedangkan proses pemetaan 3D dari hasil pemetaan drone menggunakan kombinasi pencocokan gambar dan metode montase 3D. Proses pemetaan 3D dalam perangkat lunak photogrammetry dilakukan dengan membagi tahapan pencocokan gambar per area untuk meringankan proses pemetaan 3D dan untuk meningkatkan akurasi hasil. Sedangkan tahap montase 3D digunakan untuk menggabungkan hasil pencocokan gambar dari hasil proses photogrammetry dengan pemodelan 3D.
Gambar 5.13. Kerangka kerja metode Close Range Photogrammetry
Adapun hasil rekoleksi gambar-gambar pemetaan visual bangunan bersejarah melalui pemetaan drone (UAV) dapat dilihar pada gambar-gambar berikut:
Gambar 5.14. Rekoleksi data Drone Mapping bangunan Gereja Ijen
Gambar 5.15. Rekoleksi data Drone Mapping bangunan Gereja Kayutangan
Gambar 5.16. Rekoleksi data Drone Mapping bangunan Gedung Balaikota Malang
Gambar 5.17. Rekoleksi data Drone Mapping bangunan Gedung PLN
Gambar 5.18. Rekoleksi data Drone Mapping bangunan Sekolah Frateran
5.4. 3D Digital Mapping Bangunan Bersejarah Melalui 3D Laser Scanner
3D digital mapping dengan memanfaatkan 3D laser scanner pada bangunan bersejarah
ditujukan pada implementasi Heritage Building Information Modeling (HBIM). HBIM didefinisikan sebagai sebuah metode yang menciptakan pemodelan 3D secara digital (virtual 3D), yang didalamnya memuat berbagai macam informasi tentang bangunan bersejarah tersebut. Pada awalnya metode BIM sering dipergunakan pada sektor konstruksi, untuk melakukan efisiensi proses pekerjaan konstruksi. Seiring dengan meningkatnya kegiatan konservasi dan preservasi pada bangunan bersejarah, maka metode BIM juga mulai diterapkan untuk bangunan bersejarah, sehingga muncullah istilah metode HBIM. Berbagai studi dan kegiatan praksis di lapangan telah membuktikan kehandalan metode HBIM dalam melakukan dokumentasi dan merekam segala informasi obyek bangunan bersejarah yang terkait dengan seluruh data historis, kebijakan konservasi serta significance values (Palomar et al, 2018). Hal ini berpeluang mampu meningkatkan
manajemen bangunan bersejarah pada tahapan life cycle management seperti tahap intervensi, eksekusi, pemeliharaan, bahkan kegiatan diseminasi aset konservasi bangunan bersejarah kepada masyarakat luas (Garcia et al, 2018).
Metode HBIM berkaitan dengan penggunaan teknologi rekam data obyek 3D secara otomatis yaitu laser scanning dan photogrammetry. Implementasi HBIM melibatkan solusi reverse engineering dimana obyek parametrik merepresentasikan elemen arsitektural yang dipetakan ke dalam laser scan maupun data survey photogrammetry. Proses ini mencakup sejumlah tahapan untuk mendapatkan produk akhir, dimulai dengan pengumpulan dan pemrosesan data survei laser, yang mengidentifikasi detail historis dari database pola arsitektural, membangun komponen parametrik pada objek bersejarah, dan akhirnya korelasi dan pemetaan obyek parametrik ke data scan dan produksi akhir dari gambar teknik serta documentation. HBIM secara otomatis menghasilkan gambar teknik penuh untuk kegiatan konservasi struktur dan lingkungan bersejarah, yang meliputi dokumentasi 3D, proyeksi ortografi, gambar potongan, gambar detail beserta aspek penjadwalan (Khodeir, 2016).
Proses perekaman digital seluruh obyek sampel bangunan bersejarah dengan menggunakan 3D laser scanner dilakukan melalui kerjasama dengan PT. Leica Geosystem Indonesia. Alat yang digunakan untuk melakukan perekaman tersebut adalah 3D laser scanner Leica RTC 360, yang merupakan teknologi 3D laser scanner terkini yang mampu melakukan perekaman laser scanning dan pengambilan data gambar sekaligus. Pemilihan penggunaan jenis 3d laser scanner ini dalam perekaman obyek bangunan bersejarah
didasarkan pada efektifitas waktu yang tinggi serta tidak memerlukan waktu yang lama dalam menghasilkan hasil rekaman digital obyek bangunan dalam bentuk 3D point cloud data. Hal ini juga akan mengurangi durasi waktu survey lapangan di setiap bangunan bersejarah, sehingga beban survey dan tenaga lapangan menjadi lebih ringan dan efektif.
Gambar 5.19. Data 3D Point Cloud eksterior bangunan bersejarah Gereja Ijen
Gambar 5.20. Data 3D Point Cloud interior bangunan bersejarah Gereja Ijen
Gambar 5.21. Data 3D Point Cloud eksterior bangunan Gereja Kayutangan
Gambar 5.22. Data 3D Point Cloud interior bangunan Gereja Kayutangan
Gambar 5.23. Data 3D Point Cloud eksterior bangunan Gedung Balaikota Malang
Gambar 5.24. Data 3D Point Cloud interior bangunan Gedung Balaikota Malang
Gambar 5.25. Data 3D Point Cloud bangunan Alun-Alun Tugu Malang
Gambar 5.26. Data 3D Point Cloud eksterior bangunan Gedung PLN
Gambar 5.27. Data 3D Point Cloud eksterior bangunan Sekolah Frateran
5.5. Rekonstruksi Digital 3D Bangunan Bersejarah
Proses yang paling penting dalam rekonstruksi 3D bangunan bersejarah adalah pemodelan 3D bangunan. Proses pembuatan pemodelan 3D bangunan bersejarah terdiri dari lima tahap, yaitu pengambilan foto, gambar fasad, pengembangan model dasar 3D, pengembangan model detail 3D, dan pengembangan model akhir 3D (lihat gambar 4.76).
Gambar 5.28.Tahapan pemodelan 3D bangunan bersejarah
Pertama, pengambilan foto adalah tahap pengambilan gambar bangunan bersejarah.
Proses ini memiliki banyak tantangan foto terkait kondisi lapangan yang terkadang mengalami kesulitan untuk mengambil gambar yang baik. Karena itu, pengambilan foto perlu dilakukan dari beberapa sudut. Selanjutnya, hasil gambar ini harus melalui proses pengeditan dengan bantuan perangkat lunak pengeditan gambar, maupun dengan aplikasi photogrammetry.
Kedua, tampilan fasad bangunan berguna untuk mengidentifikasi tingkat detail setiap permukaan bangunan. Detail permukaan bangunan akan menentukan tingkat detail
visualisasi bangunan 3D. Selanjutnya, detail permukaan bangunan dapat dikonstruksikan sebagai pemetaan gambar untuk meringankan ukuran file bangunan 3D. Proses menggambar fasad membutuhkan teknik penelusuran gambar dengan bantuan perangkat lunak menggambar vektor.
Ketiga, model dasar 3D dibangun untuk menghasilkan pembentukan objek tiga dimensi dari setiap bangunan bersejarah. Pada tahap ini, jumlah permukaan yang harus dibangun dengan bentuk terperinci dapat dideteksi. Proses menghasilkan objek 3D memerlukan perangkat lunak pemodelan 3D yang tepat.
Keempat, model detail 3D adalah fase kemajuan dari tahap model dasar 3D. Tahap ini berfokus pada peningkatan visualisasi 3D dengan membangun setiap permukaan bangunan dengan detail 3 dimensi dan dengan pemetaan gambar.
Kelima, penerapan warna, gambar, dan tekstur pada setiap permukaan bangunan untuk membangun visualisasi bangunan bersejarah yang dekat dengan kenyataan aktual.
Pemilihan warna, tekstur, atau gambar harus dipertimbangkan secara menyeluruh untuk mempertahankan ukuran file bangunan 3D tetap ringan.
Gambar 5.29.Penggabungan teknik photo mapping dan metode photogrammetry
Adapun hasil rekonstruksi pemodelan dasar 3D bangunan bersejarah yang dikembangkan melalui aplikasi perangkat lunak yang ringan dan cepat, dapat dilihat pada gambar-gambar dibawah ini.
Gambar 5.30. Rekonstruksi data 3D model bangunan Gereja Ijen
Gambar 5.31. Rekonstruksi data 3D model bangunan Gereja Kayutangan
Gambar 5.32. Rekonstruksi data 3D model bangunan Gedung Balaikota Malang
Gambar 5.33. Rekonstruksi data 3D model bangunan Gedung PLN
Gambar 5.34. Rekonstruksi data 3D model bangunan Sekolah Frateran
5.6. Skenario Pengembangan User Interface Design (UID) Sistem Multimedia Arsitektural berbasis Online-Web.
Skenario desain multimedia arsitektural menggunakan skenario simulasi interaktif 3D yang terdiri dari tingkat interaktivitas pengguna yang lebih sedikit hingga tingkat interaktivitas pengguna yang tinggi. Dengan demikian, konsep multimedia arsitektural menghasilkan implementasi User Interface Design yang mampu user-friendly. Sedangkan pengembangan aplikasinya menggunakan pemrograman Lingo. Lingo adalah bahasa scripting Director yang menyediakan kemampuan Perangkat Lunak Adobe Director pada tingkat kerumitan, navigasi, dan interaktif yang lebih mendalam. Bahasa skrip Lingo juga tersedia dalam bentuk skrip Lingo instan, atau dapat diperoleh dari skrip Lingo penyedia komersial, seperti Chrome Lib, serta dari skrip independen pencipta Lingo. Skrip perilaku 3D adalah bahasa skrip yang paling penting dalam Perangkat Lunak Adobe Director. Skrip ini bermanfaat dalam pengembangan simulasi 3D interaktif. Simulasi interaktif memungkinkan keterlibatan pengguna dalam membuat perubahan atau penyesuaian pada model atau objek 3D.
Gambar 5.35. Tampilan awal sistem aplikasi multimedia arsitektural bangunan bersejarah
Gambar 5.36. Tampilan user-friendly informasi peta kota Malang tahun 1914
Gambar 5.37. Tampilan user-friendly informasi peta kota Malang tahun 1931
Gambar 5.38. Tampilan user-friendly informasi peta kota Malang tahun 1938
Gambar 5.39. Tampilan user-friendly informasi peta kota Malang tahun 1946
Gambar 5.40. Tampilan user-friendly informasi peta kota Malang tahun 2012
Gambar 5.41. Tampilan user-friendly 3D bangunan Gereja beserta informasi kesejarahan
