1 Abstrak--- Sejak kecil, manusia telah diajari tentang berbagai macam fenomena alam tata surya yang terjadi disekitarnya. Contohnya dari fenomena tersebut adalah gerhana matahari, gerhana bulan, dan urutan planet di tata surya. Selain melalui pengamatan langsung di alam sekitar, dapat diajarkan pula melalui buku pelajaran sekolah maupun ensiklopedia. Gambar pada buku yang menerangkan tata surya biasanya hanya berupa gambar dua dimensi yang diam. Augmented reality digunakan untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai fenomena tersebut dengan menampilkan obyek dua dimensi atau tiga dimensi ke lingkungan nyata secara real time.
Abstract— People have been taught about the different kinds of solar systems natural phenomena which occur around them since they were a child. For an instance, they are taught about solar eclipse, lunar eclipse, and the arangement of the planets. Other than learning through direct observation, it could be taught by using school textbooks and encyclopedias. But, Images in those books which explain the solar system is usually just a two-dimensional images. Augmented Reality is used to provide a better explanation of the phenomenon by presenting two dimensional or three dimensional models in real time.
Keyword : Augmented Reality, Solar system , Simulation I. PENDAHULUAN
EJAK kecil, manusia telah diajari tentang berbagai macam fenomena alam tata surya yang terjadi disekitarnya. Selain melalui pengamatan langsung di alam sekitar, dapat diajarkan pula melalui buku pelajaran sekolah maupun ensiklopedia. Buku merupakan acuan utama seorang siswa dalam mempelajari ilmu sains di sekolah. Gambar pada buku yang menerangkan tata surya biasanya hanya berupa gambar dua dimensi yang diam. Hal ini dapat menyulitkan seorang pengajar untuk memberikan penjelasan mengenai fenomena tata surya yang ada dengan tepat. Gambar berupa animasi atau video tentunya lebih memberikan gambaran yang jelas kepada siswa daripada gambar diam dua dimensi. Dibutuhkan suatu cara agar seseorang dapat mengajarkan pelajaran sains secara menyenangkan dengan media yang menarik dan komunikatif
Permasalahan tersebut dapat diselesaikan dengan adanya teknologi Augmented Reality (AR), yang didefinisikan sebagai sebuah teknologi yang mampu menggabungkan benda dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata secara real time. Aplikasi AR akan menggunakan
marker (penanda), dimana ketika penanda tersebut dideteksi
menggunakan kamera secara real time, akan muncul tampilan virtual tiga dimensi di atasnya. AR tersebut akan dilengkapi dengan skenario yang dirancang menggunakan metode semantic data model sehingga tampilan aplikasi ini dapat lebih menarik dan interaktif
II. DASAR TEORI
2.1 Augmented Reality
Augmented Reality (AR) didefinisikan sebagai sebuah
teknologi yang mampu menggabungkan benda dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata secara
real time. Dengan adanya AR, lingkungan nyata yang ada di
sekitar akan dapat berinteraksi dalam bentuk virtual. Segala informasi tentang obyek dan lingkungan dapat ditambahkan ke dalam sistem AR yang kemudian informasi-informasi tersebut akan ditampilkan ke lingkungan nyata secara real-time.
Ada sebuah definisi dari AR yang dikemukakan oleh Ronal Azuma pada tahun 1997. Ronald Azuma menyatakan bahwa AR adalah sesuatu tentang menambahkan dunia nyata dengan informasi virtual dengan meningkatkan indra seseorang dan keterampilan manusia. AR menggabungkan karakter virtual dengan dunia nyata. Ada tiga karakteristik umum dari AR, yaitu :
Kombinasi dari lingkungan nyata dengan obyek virtual Tampilan yang interaktif
Tampilan dalam bentuk 3D
2.2 Semantic Network
Semantic network merepresentasikan pengetahuan sebagai
sebuah jaring yang mirip dengan graph. Ide, kejadian, situasi atau obyek hampir selalu memiliki struktur yang majemuk, yang direpresentasikan dalam semantic network oleh struktur yang sesuai dengan node (digambarkan dengan lingkaran atau kotak), yang merepresentasikan unit konseptual, dan penghubung langsung( digambarkan sebagai panah antar node) yang merepresentasikan hubungan antar unit.
Sebuah permasalahan dapat digambarkan dalam sebuah diagram, didefinisikan secara matematis, atau diprogram di komputer. Semua hal itu akan menjadi semantic ketika kita memberi sebuah penjelasan ke dalam tiap node dan link. Jaringan semantik bertujuan untuk memberikan gambaran tentang segala jenis pengetahuan yang dapat didefisikan dengan bahasa yang dipakai sehari-hari. Sebuah sistem jaringan semantik tidak hanya mencakup struktur data tersimpan secara eksplisit namun juga metode untuk secara otomatis mendapatkan sesuatu dari struktur yang lebih besar atau dari pengetahuan yang tersirat.
Nur Muhammad Firdaus Hidayat, Dr. Surya Sumpeno,S.T.,M.Sc., Christyowidiasmoro ST.MT.Msc
Jurusan Teknik Elektro FTI - ITS
Implementasi Semantik Augmented Reality pada Pemodelan Tata
Surya
2
Mamalia
Hewa
n
BurungAnjing Kucing Elang Gagak
Ekor Adalah Adalah Adal ah Adal ah Adal ah Adal ah Memp unyai Memp unyai
Gambar 2.1 contoh diagram semantic sederhana
Gambar 2.1 menunjukkan sebuah hubungan antara Amir sebagai seorang kostumer bank dengan tabungannya. Obyek direpresentasikan dengan sebuah lingkaran, dan hubungan antar obyek digambarkan dengan tanda panah dengan dtambahkan penjelasan mengenai hubungan antar masing-masing node.
2.3 Tata Surya
Tata surya merupakan suatu sistem yang terdiri atas matahari dan benda-benda langit yang beredar mengelilinginya. Karena diedari oleh benda-benda langit di sekelilingnya. matahari dikatakan sebagai pusat tata surya. Dalam peredarannya, benda-benda langit tersebut mempunyai lintasan edar tertentu yang berbentuk elips, dengan matahari terletak pada salah satu fokusnya. Tata surya dimana bumi berada terdiri dari delapan buah planet beserta satelit yang mengelilingi matahari sebagai pusatnya. Ke delapan planet tersebut adalah merkurius, venus, bumi, mars, jupiter, saturnus, uranus, dan neptunus.
2.4 Gerhana Matahari
Gerhana matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara bumi dan matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.
Pada saat tertentu, posisi bulan berada di antara bumi dan matahari pada satu garis lurus. Hal ini mengakibatkan bayangan bulan jatuh ke permukaan bumi. Gerhana Matahari , ada tiga macam, yaitu gerhana Matahari total, sebagian, dan cincin. Proses terjadinya gerhana matahari tersebut ditunjukkan pada gambar 2.2
a. Gerhana Matahari Total
Gerhana ini terjadi pada permukaan Bumi yang berada dalam umbra Bulan. Pada bagian itu, sinar Matahari tertutup sepenuhnya. Bagian Bumi yang terkena gerhana ini menjadi gelap gulita.
b. Gerhana Matahari Sebagian
Gerhana ini terjadi pada permukaan Bumi yang berada dalam penumbra Bulan. Sinar Matahari tertutup sebagian. c. Gerhana Matahari Cincin
Gerhana ini terjadi jika bayangan Bulan tidak cukup menutup sinar Matahari. Matahari masih terlihat bersinar di sekeliling bayangan Bulan. Gerhana Matahari ini terjadi saat Bulan berada pada jarak terjauh dari Bumi.
Gambar 2.2 Proses terjadinya gerhana matahari 2.5 Gerhana Bulan
Proses Gerhana bulan, seperti pada gambar 2.3, terjadi ketika bumi berada di antara bulan dan matahari dan terletak pada satu garis lurus. Pada saat itu sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh bayangan bumi, sehingga sinar matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalang oleh bumi.
Gerhana bulan ada tiga macam, yaitu gerhana bulan total. Sebagian, dan penumbra.
a. Gerhana bulan total
Gerhana ini terjadi jika seluruh bagian bulan berada dalam umbra bumi
b. Gerhana bulan sebagian
Gerhana ini terjadi jika separuh bagian bulan berada dalam umbra bumi. Sedangkan separuh yang lain berada dalam penumbra bumi. Bulan kelihatan bersinar sebagian
c. Gerhana bulan penumbra
Gerhana ini terjadi jika seluruh bagian bulan berada dalam penumbra bumi
Gambar 2.3 Proses terjadinya gerhana bulan 2.6 ARTookit
Adalah library yang digunakan untuk membangun aplikasi AR. Salah satu kesulitan dalam mengembangkan augmented reality adalah masalah dalam tracking sudut pandang pengguna secara real time sehingga model virtual selaras dengan lingkungan da obyek dunia nyata.
ARToolkit menggunakan algoritma visi komputer untuk memecahkan masalah tersebut. ARToolkit video tracking
libraries menghitung posisi kamera di dunia nyata dan
orientasi relatif terhadap marker di dunia nyata.
Didalam ARToolKit sudah terdapat sistem pelacakan dan
3 melakukan pemrograman pada berbagai platform atau menyesuaikannya untuk aplikasi mereka sendiri.
2.7 Unity 3D
Adalah sebuah software yang digunakan untuk membuat game berformat 3D atau aplikasi-aplikasi interaktif lainnya seoeprti visualisasi arsitektur ataupun animasi real-time 3D. Unity dapat dijalankan pada OS windows, Mac OS X, Android,Ipad, Iphone serta dapat dijalankan di konsol-konsol game seperti Xbox 360, Playstation 3,dan Wii. Unity 3D juga dapat digunakan untuk membuat aplikasi berbasis Web.
Unity terdiri dari editor untuk mendesain dan mengembangkan game, dan juga game engine untuk mengeksekusi produk yang dibuat. Unity mirip seperti Blender Game Engine, Gamestudio,dan Virtools yang juga menggunakan lingkungan grafis yang terintegrasi sebagai metode utama untuk pengembangannya.
III. DESAIN DAN IMPLEMENTASI
3.1 Desain Sistem
Diperlukan sebuah kamera, sebuah komputer, dan juga marker obyek untuk memodelkan suatu obyek. Kamera digunakan sebagai media visi untuk mengambil frame-frame video untuk dapat diterima komputer sebagai video masukan. Komputer yang telah diinstal aplikasi tersebut digunakan untuk memproses citra digital frame demi frame. Secara keseluruhan rancangan sistem aplikasi digambarkan seperti gambar 3.1
Unity3D Menentukan posisi dan orientasi marker Render Obyek 3D Mengenali Marker Mencari Marker Posisi dan Orientasi Obyek
UnityART Video Streaming
dari kamera Marker Ti={Pi,Ri}
ID Marker Video Streaming ke
layar
Gambar 3.1 Rancangan Sistem Aplikasi
Untuk mendeteksi adanya penanda yang ada pada setiap
frame, dibutuhkan suatu tracking system library, sehingga
proses pembacaan dan pelacakan penanda dapat dilakukan. Salah satu yang dapat dilakukan adalah menggunakan ARToolKit.
ArToolKit memiliki kemampuan untuk menampilkan obyek maya ke dalam lingkungan AR. Akan tetapi, perangkat lunak ini memiliki kelemahan dalam hal rendering model. Sehingga untuk menampilkan sebuah pemodelan dengan sebuah simulasi yang tampak nyata, diperlukan sebuah physic
engine .
3.2 Augmented Reality menggunakan ARToolkit
ArTooKit bekerja seperti pada gambar 3.2.
Mencari Marker
Render Obyek 3D Posisi dan Orientasi Obyek
Mengenali Marker Menentukan Posisi dan Orientasi Marker Ti={Pi,Ri} Marker Video Streaming ke layar ID Marker Video Streaming dari kamera
Gambar 3.2 Cara Kerja ARToolkit
Alur kerja dari ArToolkit :
1. Kamera menangkap video dan mengirimkan ke komputer 2. Software akan mencari marker persegi dan mengenalinya 3. Setelah ditemukan, dilakukan perhitungan untuk
menghitung posisi relatif kamera ke kotak hitam pada
marker
4. Model komputer grafis 3D di render dalam frame video 5. Hasil akhir ditampilkan kembali pada layar secara real
time
ArToolKit memiliki kemampuan untuk menampilkan obyek maya ke dalam lingkungan AR. Akan tetapi, perangkat lunak ini memiliki kelemahan dalam hal rendering model. Sehingga untuk menampilkan sebuah pemodelan dengan sebuah simulasi yang tampak nyata, diperlukan sebuah physic
engine .
3.3 Unity3D sebagai Graphic Renderer
Unity terdiri dari editor untuk mendesain dan mengembangkan game, dan juga game engine untuk mengeksekusi produk yang dibuat. Unity mirip seperti Blender Game Engine, Gamestudio, dan Virtools yang juga menggunakan lingkungan grafis yang terintegrasi sebagai metode utama untuk pengembangannya. Hal ini membuat Unity3D memungkinkan untuk membuat simulasi-simulasi yang lebih nyata seperti yang ada pada banyak game pada umumnya. Dengan demikian, simulasi tersebut dapat dilakukan dengan lebih mudah oleh perangkat ini. Proses rendering pada unity3d digambarkan seperti pada gambar 3.3
4
3.4 Rancangan simulasi gerhana matahari dan gerhana bulan Gerhana Total Gerhana Bulan Penumbra Sinar Matahari Penumbra Gerhana Matahari Bumi Gerhana Sebagian Umbra Matahari Matahari Bulan Gerhana Umbra Sudut pandang dari bumi Teks Penjelasan Bulan Bumi Menjadi Menjadi Mun cu l Mun c u l Bag ian d ari Menjadi Bagian d ari Mun c u l Mun cu l Menjadi Ba gian d ari Ba gian d ari
Bagian dari Bagian dari
Kompon en pembentuk Mempun yai kompon e n Mempuny ai kompon e n Mem unculkan Kompon en pembentuk Kompon en pembentuk Mem unculkan Remote Remote Mem unculkan Mem unculkan Jika dib e ri Jika dib e ri Kompon en pembentuk Kompon e n pembentuk Kompon e n pembentuk
Gambar 3.4 Diagram semantik simulasi gerhana
Rancangan simulasi menggunakan diagram semantik terlihat seperti pada gambar 3.4. Dalam simulasi gerhana matahari dan gerhana bulan diuji coba proses bagaimana terjadinya gerhana matahari dan gerhana bulan tersebut. Simulasi akan dilakukan dengan memodelkan bagaimana posisi matahari, bulan, dan bumi ketika terjadi gerhana tersebut. Selain itu ditunjukkan pula bagaimana proses pembentukan bayangan yang terjadi ketika berlangsung gerhana matahari, dan juga bagaimana penampakan bulan ketika gerhana bulan terjadi. Pemandangan terjadinya gerhana bulan dan matahari dari sudut pandang pengamat dari bumi juga akan diperlihatkan. Pemodelan ini dilengkapi juga dengan informasi mengenai fenomena tersebut yang akan diberikan dalam bentuk penjelasan singkat yang akan ditampilkan pada layar
3.5 Rancangan Simulasi Tata Surya
Dalam simulasi pemodelan susunan planet di tata surya,dilakukan uji coba bagaimana susunan planet di tata surya dengan benar, dengan matahari sebagai pusatnya. Gambar 3.x menggambarkan rancangan sistem dari simulasi tata surya
Matahari
Neptunus
Uranus Saturnus Jupiter Mars
Bumi Venus Merkurius Urutan berikutnya Uru ta n be rikutnya Urutan berikutnya Urutan berikutnya Urutan berikutnya Urutan berikutnya Urutan berikutnya Uru ta n be rikutnya Teks Penjelasan Teks Penjelasan Teks Penjelasan Teks Penjelasan Teks Penjelasan Teks Penjelasan
Teks Penjelasan Teks Penjelasan Teks Penjelasan
Gambar 3.5 Diagram semantik simulasi tata surya
IV.IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1 Pengujian Pembentukan Bayangan pada Gerhana Matahari
Untuk membuat suatu obyek dapat menerima bayangan dan menghasilkan bayangan, dalam Unity3D obyek harus diberikan sebauh komponen bernama mesh renderer. Komponen ini bertugas untuk proses rendering dari suatu obyek yang akan ditampilkan. Mesh renderer mengambil geometri dari Mesh Filter dan mengolahnya pada posisi yang didefinisikan oleh komponen transformasi dari obyek
Agar pembentukan bayangan dapat terlihat jelas, percobaan dilakukan dengan menggeser kamera dalam bidang koordinat x dan y ke arah obyek bumi untuk melihat efek bayangan yang dihasilkan dari sumber cahaya.
a)Tidak ada b)Mulai tampak c)Bayangan terlihat jelas bayangan bayangan
Gambar 4.1 Percobaan pergeseran kamera virtual untuk
melihat bayangan
Dari gambar 4.1 terlihat bahwa bayangan tidak tampak jika jarak antara kamera yang menangkap bayangan terlalu jauh dari obyek yang menerima bayangan.
5
Tabel 1. Pengujian pembentukan bayangan pada simulasi
gerhana matahari
Jarak kamera dengan bumi
Jenis Cahaya Directional
Light Spot Light
Point Light Sumbu
X Sumbu Y Sumbu Z Bayangan
159,504 63,792 16,691 - Tidak ada Tidak ada Terlihat Jelas 149,892 59,305 16,691 - Tidak ada Tidak ada Terlihat Jelas 139,429 54,421 16,691 - Tidak ada Tidak ada Terlihat Jelas 129,074 49,620 16,691 - Terlihat Sedikit Terlihat Sedikit Terlihat Jelas 119,51 45,141 16,691 - Terlihat Jelas Terlihat Jelas Terlihat Jelas Dari tabel 1 terlihat bahwa pada pengujian dengan
directional light dan spot light, saat kamera berada cukup jauh
dari obyek yang terkena bayangan bulan, bayangan yang terbentuk tidak dapat terlihat dari layar. y sehingga jarak bumi dan kamera pada sumbu x = 159,504, dan y = 63,792, hasilnya bayangan belum terlihat seperti pada gambar 4.1(a).
Pada saat kamera digeser pada bidang x dan y sehingga jarak bumi dan kamera pada sumbu x = 129,074 dan y= 49,620 bayangan mulai terlihat namun masih samar-samar seperti pada gambar 4.1(b). Ketika kamera digeser lagi jarak bumi dan kamera pada sumbu x =119,51 dan y=45,141 bayangan bulan pada bumi sudah terlihat jelas bentuknya seperti pada gambar 4.1(c).
Namun, hasil yang berbeda didapatkan ketika menggunakan cahaya jenis point light. Pada jarak yang cukup jauh, point light dapat menghasilkan bayangan yang terlihat jelas oleh mata. Hanya saja, bentuk bayangan tersebut tidak sesuai dengan yang seharusnya. Bayangan terlihat tidak membentuk bulat utuh seperti pad gambar 4.2. Akibatnya, tampilan gerhana akan terlihat sangat tidak realistis dan tidak menarik
Gambar 4.2 Bayangan yang dihasilkan cahaya jenis point
light
4.2 Percobaan menggunakan Blob Shadow Projector
Percobaan ini dilakukan dengan menggeser bulan ke area terjadinya gerhana. Pada saat posisi matahari, bumi, dan bulan tidak membentuk gerhana matahari, atau ketika bulan tidak berada dalam area terjadinya gerhana, maka komponen ini tidak aktif, seperti pada gambar 4.3(a) Komponen ini aktif dan menghasilkan bayangan ketika proses terjadinya gerhana dimulai, dimana bulan mulai memasuki area dimana gerhana terjadi, seperti pada gambar 4.3(b)
a)Belum aktif b)Aktif
Gambar 4.3 Percobaan blob shadow projector 4.3 Simulasi Gerhana Matahari
Pada percobaan ini, bulan ditempatkan dalam satu garis lurus dengan matahari dan bumi. Posisi bulan terletak di antara matahari dan bumi. Marker bulan digeser sedikit demi sedikit untuk dapat melihat proses gerhana matahari yang terjadi.
a)Tampilan simulasi b)Bulan dilihat dari sudut pandang pengamat dari bumi
Gambar 4.4 Simulasi gerhana matahari sebagian
Gambar 4.4 di atas menunjukkan bagaimana simulasi dilakukan. Terlihat meskipun posisi bulan berada di depan matahari, namun terlihat bahwa bulan seolah-olah tertelan oleh matahari. Bulan tidak dapat menutupi sebagian area matahari dengan jelas. Namun hal ini tidak terjadi ketika gerhana matahari total terjadi, dimana pada saat itu bulan akan terlihat menutupi matahari sepenuhnya.Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Hasil simulasi proses gerhana matahari 4.3 Pengujian Pembentukan Bayangan pada Gerhana Bulan
Percobaan dilakukan dengan mendekatkan kamera pada sumbu Y. Pada saat jarak antara kamera dan bumi terlalu jauh, bayangan bumi yang mengenai permukaan bulan masih belum dapat terlihat, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.6 (a).
a)Tidak ada b)Mulai tampak c)Bayangan terlihat jela bayangan bayangan
Gambar 4.6 Percobaan kamera virtual untuk mengetahui
6 Namun, bayangan tersebut baru terlihat hanya jika jarak antara kamera yang menangkap gambar obyek, dengan obyek tersebut berada dalam jarak yang cukup dekat. Pada tabel 2 terlihat ketika kamera berada pada titik yang cukup jauh dari bulan, bayangan dari bumi tidak terlihat mengenai bulan. Namun pada jarak bumi dan kamera pada sumbu x = 128.36 dan y= 17.54 , bayangan bumi mulai tampak pada permukaan bulan, seperti pada gambar 4.6 (b). Kemudian pada titik x=128.36 dan y = 27.54, efek bayangan tersebut baru dapat terlihat jelas, seperti gambar 4.6(c).
Tabel 2. Pengujian pembentukan bayangan pada simulasi
gerhana bulan
Jarak kamera dengan bumi
Jenis Cahaya Directional
Light Spot Light
Point Light Sumbu
X Sumbu Y Sumbu Z Bayangan
128,36 -13,54 1664,03 Tidak ada Tidak ada Tidak ada 128,36 -3,54 1664,03 Tidak ada Tidak ada Tidak ada 128,36 7,54 1664,03 Tidak ada Tidak ada Tidak ada 128,36 17,54 1664,03 Terlihat Sedikit Terlihat Sedikit Terlihat Sedikit 128,36 27,54 1664,03 Terlihat Jelas Terlihat Jelas Terlihat Jelas
4.4 Simulasi Gerhana Bulan
Pada percobaan ini, bulan ditempatkan dalam satu garis lurus dengan matahari dan bumi. Bedanya dengan gerhana matahari, posisi bulan terletak di belakang bumi, dengan bumi terletak diantara matahari dan bulan.
a)Tampilan simulasi b)Bulan dari sudut pandang pengamat dari bumi
Gambar 4.7 Simulasi gerhana bulan total
Proses simulasi dilakukan dengan menggeser posisi bulan sedikit demi sedikit memasuki daerah dimana proses gerhana bulan terjadi. Awalnya bulan berada di luar bayangan bumi, dengan sisi permukaan bulan yang menghadap bumi terlihat terang. Kemudian setelah digeser sedikit demi sedikit, permukaan bulan akan terlihat mulai tertutup bayangan gelap.Gambar 4.8 menunjukkan hasil simulasi proses gerhana bulan
Gambar 4.8 Hasil simulasi proses gerhana bulan 4.5 Simulasi Pengurutan Planet pada Tata Surya
Pada simulasi ini, dilakukan pengurutan marker planet sesuai urutan planet pada tata surya. Ketika marker planet diletakkan, akan muncul sebuah kotak berisi informasi tentang planet tersebut.
a)Satu marker b)Dua marker
Gambar 4.9 Pengujian menggunakan satu marker dan dua marker dalam urutan yang benar
Kemudian marker berikutnya diletakkan di sisi kiri atau kanannya. Jika urutan planet yang diberikan selanjutnya benar, maka model AR planet berikutnya dimunculkan. Kemudian informasi mengenai planet berikutnya akan ditampilkan, sedangkan informasi mengenai planet yang sebelumnya tidak ditampilkan kembali, seperti pada gambar 4.9 dan gambar 4.10, dimana dilakukan pengujian menggunakan sampai empat marker
a)Tiga marker b)Empat marker
Gambar 4.10Pengujian menggunakan tiga marker dan
empat marker dalam urutan yang benar
Pada tabel 3 terlihat bahwa tiap marker dapat menampilkan marker pada urutan sebelumnya. Selain itu, dapat pula ditampilkan urutan planet setelahnya. Kecuali merkurius yang merupakan planet pertama dan neptunus yang merupakan planet terakhir dalam tata surya. Hal ini menandakan penyusunan marker dapat dimulai dari titik awal planet manapun.
Tabel 3 Hasil simulasi mengurutkan marker
Planet Tampilkan Planet
sebelumnya Tampilkan Planet setelahnya
Merkurius X √ Venus √ √ Bumi √ √ Mars √ √ Jupiter √ √ Saturnus √ √ Uranus √ √ Neptunus √ X
7
Keterangan: (√) Dapat menampilkan obyek; (X) Tidak dapat
menampilkan
Jika urutan planet salah, maka pada marker planet yang salah tersebut tidak akan ada obyek AR yang muncul. Kemudian akan ada tulisan yang muncul yang menerangkan bahwa terjadi kesalahan dalam penyusunan dan meminta untuk penyusunan kembali seperti pada gambar 4.11
Gambar 4.11 Pengujian satu marker salah dari tiga marker
Gambar 4.12Pengujian satu marker salah dari empat marker
Gambar 4.13 Pengujian dua marker salah dari empat marker
Pada gambar 4.12, terlihat bahwa penempatan marker mars dan jupiter terbalik, sehingga muncul tulisan salah. Pada gambar 4.13, terjadi dua kesalahan penempatan, yaitu marker venus dan bumi yang terbalik, serta marker mars dan jupiter. Jika penyusunan sudah benar, maka obyek dapat dimunculkan kembali
Tabel 4 Hasil simulasi pendeteksian kesalahan
Jumlah
marker kesalahan 1 kesalahan 2 kesalahan 3 kesalahan 4
2 √ − − − 3 √ √ − − 4 √ √ √ − 5 √ √ √ √ 6 √ √ √ √ 7 − − − − 8 − − − −
Keterangan: (√) Kesalahan pengurutan dapat terdeteksi; (−)
Pengukuran tidak dapat dilakukan
Pada simulasi ini, pendeteksian kesalahan dapat berjalan dengan baik, seperti yang terlihat pada tabel 4. Hanya saja, pada jumlah marker tujuh dan delapan, percobaan tidak dapat dilanjutkan kembali karena marker mulai tidak dapat terbaca.
Tabel 5 Pemunculan teks informasi
Jumlah Marker Teks Informasi Kestabilan
1 Muncul √ 2 Muncul √ 3 Muncul X 4 Muncul X 5 Muncul X 6 Muncul X
Keterangan: (√) Stabil; (−) Tidak Stabil
Pada tabel 5 terlihat bahwa pada jumlah marker satu dan dua, tidak ada masalah pada pemunculan teks informasi. Hanya saja, untuk jumlah marker lebih banyak, teks informasi yang muncul tidak dapat memunculkan satu informasi tentang planet dengan stabil. Teks informasi yang muncul berubah-ubah dari planet satu ke planet lainnya, meskipun pada saat tersebut tidak ada marker planet baru yang ditambahkan
V. PENUTUP
Setelah melalui perancangan, percobaan, dan pengujian simulasi gerhana matahari, gerhana bulan, dan pengurutan planet-planet dalam tata surya pada lingkungan augemented
reality , akhirnya diperoleh beberapa kesimpulan serta kritik
dan saran untuk pengembangan kedepan.
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan percobaan seluruh sistem dalam Tugas Akhir ini, dapat diambil beberapa kesimpulan :
1) Pada percobaan gerhana matahari dan bulan, obyek tidak dapat menghasilkan bayangan yang dapat terlihat jika jarak antara kamera dan obyek yang menghasilkan bayangan terlalu jauh
2) Pada percobaan pengurutan planet, hasil yang didapatkan masih belum sesuai dengan yang diharapkan, dimana masih terdapat ketidakstabilan pada perpindahan teks informasi dari suatu obyek ke obyek sebelumnya.
5.2 Kritik dan Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut mengenai tugas akhir ini, disarankan untuk :
1) Distribusi intensitas cahaya yang mengenai marker sangat mempengaruhi proses pengenalan pattern marker. Hal ini
8 dikarenakan software ini memanfaatkan library ARToolkit
2) Dibutuhkan spesifikasi komputer yang bagus untuk menjalankan augmented reality pada Unity3D agar pembacaan marker dalam jumlah banyak dapat berjalan dengan baik.
3) Untuk pengembangan lebih lanjut, perlu digunakan algoritma pemrograman yang lebih efektif agar tidak terjadi kesalahan pada pemunculan teks informasi planet
DAFTAR PUSTAKA
[1] Azuma, Ronald T., “A Survey of Augmented Reality”, In
Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4
(August 1997), 355-385.
[2] Kato, Hirokazu dan Billinghurst, Mark, “Marker
Tracking and HMD Calibration for a Video-Based Augmented Reality Conferencing System”, Human Interface Technology
Laboratory, University of Washington.
[3] Lehmann, Fritz "Semantic Networks, Computer
Math.Applic,Vol.23,No2-5,Great Britain, 1992
[4] Shelton,Brett E, dan Hedley, Nicholas R. "Using
Augmented Reality for Teaching Earth-Sun Relationships to Undergraduate Geography Students, IEEE International
Augmented Reality Toolkit Workshop, Darmstadt,Germany, 2002
[5] Suhartanti, Dwi, Zulaikha,I.Aziz, Suryani, Y.Erma, “Ilmu Pengetahuan Alam Untuk Kelas VI SD/MI”,Buku Sekolah Elektronik, Jakarta, 2008
[6] Sukirman, Simulasi Objek/Benda Secara Fisik
Menggunakan Physic Engine pada Lingkungan Augmented Reality”, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,2011
[7] Gorbala, Brega Teddy, “Aplikasi Augmented Reality
Untuk Katalog Pembuatan Rumah”, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember,2010
III. BIOGRAFI PENULIS
Nur Muhammad Firdaus Hidayat dilahirkan di Jember pada tanggal 28 September 1988, merupakan anak ke empat dari dari pasangan Chusnul Arifien Damuri dan Churotul Ain. Penulis menempuh pendidikan pertama kali di TK Hj. Maryam Batu. Kemudian melanjutkan pendidikan dasar di SD Al Hikmah Surabaya, pendidikan menengah di SMP Al Hikmah Surabaya, dan SMA Negeri 6 Surabaya. Setelah lulus dari pendidikan menengah atas, penulis memilih untuk melanjutkan pendidikan tingginya di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS) pada tahun 2007.
