ANIMASI 3D MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY
SEBAGAI MEDIA PENGENALAN WARISAN BUDAYA KOTA MEDAN KAWASAN KOTA MATSUM DAN KESAWAN
SKRIPSI
AMRIKAHFI GINTING S 111402109
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
ANIMASI 3D MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY
SEBAGAI MEDIA PENGENALAN WARISAN BUDAYA KOTA MEDAN KAWASAN KOTA MATSUM DAN KESAWAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
AMRIKAHFI GINTING S 111402109
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
PERSETUJUAN
Judul : ANIMASI 3D MENGGUNAKAN AUGMENTED
REALITY SEBAGAI MEDIA PENGENALAN
WARISAN BUDAYA KOTA MEDAN KAWASAN KOTA MATSUM DAN KESAWAN
Kategori : SKRIPSI
Nama : AMRIKAHFI GINTINGS
Nomor Induk Mahasiswa : 111402109
Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Romi Fadillah Rahmat, B. Comp.Sc., M.Sc. Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT NIP. 19860303 200212 1 002 NIP. 19830129 200912 1 003
Diketahui/Disetujui Oleh
Program Studi Teknologi Informasi Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, ST.,MM.IT NIP. 198001102008011010
PERNYATAAN
ANIMASI 3D MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY
SEBAGAI MEDIA PENGENALAN WARISAN BUDAYA KOTA MEDAN KAWASAN KOTA MATSUM DAN KESAWAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 03 Maret 2017
AMRIKAHFI GINTING S 111402109
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, tiada Tuhan selain Dia, dengan segala rahmat dan karuniaNya penulis berhasil menyelesaikan tugas akhir ini. Dan tak lupa pula penulis bershalawat beriring salam kepada baginda Rasul Muhammad SAW, karena kepada beliaulah penulis mengharapkan syafaat di hari akhirat kelak.
Selama penyelesaian tugas akhir ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan baik materil maupun moril serta doa kepada penulis. Oleh karena itu penulis sampaikan ucapan terima kasih sedalam-dalamnya dan penghargaan kepada:
1. Kedua orang tua penulis, yaitu Syafruddin Ginting Sugihen dan Aswita Purba beserta kakak dan adik penulis, Syafrita Ridha Ginting Sugihen, Febi Syahfitra Ginting Sugihen, Syafrina Ginting Sugihen, dan Emir Guranta Ginting Sugihen, serta keluarga besar yang telah memberikan dukungan dan motivasi selama penulis mengikuti pendidikan hingga selesainya tugas akhir ini.
2. Bapak M. Fadly Syahputra, B.Sc.,M.Sc.IT, selaku pembimbing pertama dan Bapak Romi Fadillah Rahmat, B. Comp.Sc., M.Sc. selaku pembimbing kedua yang telah banyak meluangkan waktu dan pikiran untuk membimbing penulis.
3. Bapak dan Ibu Dosen Penguji yang telah memberikan kritik konstruktif, koreksi dan saran kepada penulis.
4. Semua dosen, staff dan pegawai di Jurusan Teknologi Informasi serta Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi yang tidak dapat saya sebutkan satu- persatu.
5. Rekan seperjuangan dalam penelitian ini, Jaspen Anggastana Dalimunthe dan Ridho Kurniawan Siregar, serta rekan-rekan mahasiswa yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu, khususnya angkatan 2011 Program Studi Teknologi Informasi USU yang telah memberikan dukungan dan semangat untuk saya.
Semoga segala kebaikan dan bantuannya dibalas oleh Allah SWT dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
ABSTRAK
Kota Medan merupakan kota bersejarah yang memiliki warisan budaya berupa bangunan-bangunan tua. Seperti bangunan London Sumatera, Tjong A fie Mansion, Kantor Pos Medan, Tugu Air Tirtanadi, Masjid Raya Al-Mashun, Istana Maimun, serta banyak lagi yang lainya. Pada penelitian ini penulis menerapkan teknologi Augmented Reality (AR) untuk membuat aplikasi yang diberi nama Medan Heritage AR untuk menarik minat warga Indonesia khusunya warga Kota Medan. Data pembangunan aplikasi ini diambil dari lokasi warisan budaya dengan mengambil foto serta mencatat detail-detail bangunan sebagai sumber data utama yang akan di bangun menggunakan metode Image Based Modelling. Kemudian model 3D warisan budaya tersebut disempurnakan dan disatukan dengan menambahkan animasi pada lingkungan sekitar model 3D warisan budaya yang akan diintegrasikan dengan webcam sebagai pendeteksi marker serta menampilkan pengguna dan objek 3D warisan budaya pada satu layar. Rangkaian proses tersebut menghasilkan sebuah aplikasi Aurgmented Reality dimana pengguna dapat menikmati setiap scene pada Medan Heritage AR yang telah dibangun. Hasil yang didapat dari penelitian ini menunjukkan bahwa jarak maksimal pendeteksian marker untuk mendapatkan hasil yang stabil yaitu pada jarak 5 meter dengan pengambilan sudut kemiringan kamera sebesar 40 derajat. Dari hasil pengujian Frame Rate Testing didapat hasil penilaian terendah di angka 9 dan tertinggi di angka 33 dari hasil yang didapat dapat disimpulkan aplikasi cukup berat namun dapat bekerja dengan baik.
Kata kunci: Warisan Budaya, Augmented Reality, Medan Heritage AR, Animasi Objek 3D, Image Based Modelling
3D ANIMATION USING AUGMENTED REALITY
AS MEDIA OF MEDAN CULTURAL HERITAGE INDENTIFICATION MATSUM AND KESAWAN LOCATION
ABSTRACT
Medan is a historical city which has cultural heritage such as old buildings. Like London Sumatera building , Tjong A fie Mansion, Medan Post Office, Tirtanadi Water Monument, Raya Al-Mashun Mosque, Maimun Palace, and many more. In this research the researcher applied Augmented Reality (AR) technology to make an application which named Medan Heritage AR to get the interest of Indonesian especially the residents of Medan. This application development data were taken from the location of cultural heritage by taking pictures and writing details of the buildings as the main data resource that will be made using Image Based Modelling method.
Then the 3D Model of that cultural heritage completed and united by adding animation in the surrounding of cultural heritage 3D Model that will be integrated by webcam as marker detector and will also display the user and the 3D object of cultural heritage in one screen. All process produces an Aurgmented Reality application which users can enjoy every scene on Medan Heritage AR have been built. The result from this research shown that the maximum distance of marker detector need to get the stable result is at a distance of 5 m and the tilt angle of 40 degrees. From the result of Frame Rate Testing obtained from the lowest end result of ratings in number 9 and the highest in number 33, from the result we can conclude that this application is quite heavy but can work well.
Key word: Cultural heritage, Augmented reality, Medan Heritage AR, 3D Object Animation, Image Based Modelling
DAFTAR ISI
ABSTRAK i
ABSTRACT ii
DAFTAR ISI ii
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
BAB 1PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Tujuan Penelitian 3
1.4 Batasan Masalah 3
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Metode Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
BAB 2LANDASAN TEORI 7
2.1 Warisan Budaya (Heritage) 7
2.2 Animasi 3D 8
2.3 Augmented reality 9
2.3.1 Cara Kerja Augmented reality 9
2.3.2 Tipe Augmented reality 10
2.4 Unity 3D 12
2.4.1 Project 13
2.4.2 Scene 13
2.4.3 Asset dan Packege 13
2.5 Vuforia SDK 13
2.5.1 Kelebihan Vuforia SDK 13
2.5.2 Arsitektur Vuforia 14
2.6 Blender 3D 16
2.6.1 Kelebihan Blender 16
2.6.2 Fitur Blender 17
2.7 Penelitian Terdahulu 19
BAB 3ANALISIS DAN PERANCANGAN 23
3.1 Arsitektur Umum 23
3.1.1 Tahapan Pra-Produksi (Pre-Production) 24
3.1.2 Tahapan Produksi (Production) 24
3.1.3 Tahapan Pasca- Produksi (Post-Production) 25
3.2 Pengerjaan Animasi Warisan Budaya 25
3.2.1 Pembuatan Model 3D 25
3.2.2 Pembuatan Video Animasi Objek 3D 29
3.3 Pembuatan Animasi 3D 31
3.3.1 Alas 31
3.3.2 Perancangan Waypoint 31
3.3.3 Setting Model Objek 3d 33
3.4 Pembuatan Marker 36
3.4.1 Tahap Pembuatan Marker 36
3.4.2 Penerapan Markerles 37
3.5 Perancangan Sistem 42
3.5.1 Rancangan Tampilan Awal Aplikasi 42
3.5.2 Rancangan Tampilan Halaman Utama 43
3.5.3 Rancangan Tampilan Halaman Scene 44
3.5.4 Flowchart Sistem 44
3.5.5 Diagram Aktivitas 45
BAB 4IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 47
4.1. Konfigurasi Sistem 47
4.1.1 Konfigurasi Perangkat Keras 47
4.1.2 Konfigurasi Perangkat Lunak 47
4.2. Tampilan Aplikasi 48
4.2.1 Tampilan Halaman Utama 48
4.2.2 Tampilan Pemilihan Scene Menggunakan OpenCV 48
4.2.3 Tampilan Halaman Secene 49
4.3. Pengujian Sistem 50
4.3.1. Pengujian Markerless 50
4.3.2. Frame Rate Testing 54
BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN 56
5.1. Kesimpulan 56
5.2. Saran 56
DAFTAR PUSTAKA 57
LAMPIRAN 59
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu. 21
Tabel 3.1 Objek yang Dikerjakan 27
Tabel 4.1 Konfigurasi Perangkat Keras yang Digunakan. 47 Tabel 4.2 Konfigurasi Perangkat Lunak yang Digunakan. 47
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Marker. 51
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Jarak Pendeteksian. 52
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Posisi Pendeteksian 53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Tahapan Penelitian 4
Gambar 2.1 Diagram Sistem Kerja AR 10
Gambar 2.2 Contoh Marker 10
Gambar 2.3 Titik Koordinat Virtual pada Marker 11 Gambar 2.4 Pembentukan Objek Virtual pada Sistem Display AR 12 Gambar 2.5 Diagram Alur Pembuatan Marker pada Vuforia 15
Gambar 2.6 Contoh Modeling dengan Blender 17
Gambar 2.7 Contoh Rigging dengan blender 18
Gambar 2.8 Contoh Texturing dengan Blender 18
Gambar 3.1 Arsitektur Umum 23
Gambar 3.2 Contoh Texture 24
Gambar 3.3 Pengerjaan Model Objek 26
Gambar 3.4 Pengerjaan Video Animasi Objek 3D 30
Gambar 3.5 Pembuatan Waypoint Manager 32
Gambar 3.6 Penambahan Script Waypoint Manager 32
Gambar 3.7 Penamaan Path 32
Gambar 3.8 Menu SettingSplinemove 34
Gambar 3.9 Penerapan Markerless - Menambahkan App License Key 38 Gambar 3.10 Penerapan Markerless - Import Database 38 Gambar 3.11 Penerapan Markerless - Pilih Database 39 Gambar 3.12 Penerapan Markerless - Import package Markerless 39 Gambar 3.13 Penerapan Markerless - Pengaturan Image Target 40 Gambar 3.14 Penerapan Markerless - Menambah Model Objek 3D 41
Kedalam Image Target
Gambar 3.15 Penerapan Markerless – Mengaktifkan Database 41
Gambar 3.16 Rancangan Tampilan Awal Sistem 42
Gambar 3.17 Rancangan Halaman Pemilihan Scene 43 Gambar 3.18 Mesh Rancangan Halaman Scene Kota Matsum / Kesawan 44 Gambar 3.19 Flowchart Aplikasi Medan Heritage AR 45 Gambar 3.20 Diagram Aktifitas Aplikasi Medan Heritage AR 46
Gambar 4.1 Tampilan Video Pembukaan 48 Gambar 4.2 Halaman Pemilihan Scene pada Unity 49
Gambar 4.3 Halaman Scene Kesawan 49
Gambar 4.4 Halaman Scene Kota Matsum 50
Gambar 4.5. Pengujian Marker 51
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Frame Rate Testing 55
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab pertama dari penelitian ini akan membahas mengenai latar belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika tulisan.
1.1 Latar Belakang
Kota Medan merupakan pusat pemerintahan Daerah Tingkat I Sumatera Utara yang berbatasan langsung dengan Kabupaten Deli Serdang di sebelah utara, selatan, barat, dan timur. Sebagian besar wilayah Kota Medan merupakan dataran rendah yang merupakan tempat pertemuan dua sungai penting, yaitu Sungai Babura dan Sungai Deli. Kota Medan juga memiliki sejarah panjang yang dapat dilihat dari peninggalan- peninggalan bersejarah, seperti bangunan-bangunan tua serta tugu-tugu yang menyimpan makna akan warisan sejarah serta nilai religi yang menjadi warisan budaya Kota Medan.
Budaya merupakan suatu kebiasaan yang mengandung nilai – nilai penting dan fundamental yang diwariskan dari generasi ke generasi. Warisan tersebut harus dijaga agar tidak luntur atau hilang sehingga dapat dipelajari dan dilestarikan oleh generasi berikutnya. Metode pengenalan warisan budaya biasanya berupa gambar, teks, dan video seperti pembuatan billboard, spanduk, brosur yang dimana teknologi multimedia sekarang ini sudah berkembang, pemodelan objek 3D warisan budaya dapat dibuat dengan memanfaatkan teknologi-teknologi multimedia seperti Virtual Reality dan Augmented Reality.
Di masa lalu, pengaplikasian dari pemodelan 3D yang utama adalah pada inspeksi visual dan panduan robot. Saat ini penggunaannya telah berubah, 3D modelling telah banyak digunakan dalam komunikasi dan ada lebih banyak lagi
permintaan untuk konten 3D pada teknik jaringan dan perlindungan warisan (Luan, et al.2008). Sekarang 3D modelling telah digunakan pada media informasi warisan budaya, seperti penelitian yang dilakukan oleh Dyah Ayu Irawati pada tahun 2015 yang berjudul Media Informasi Sejarah Virtual Tour 3D Candi Singosari Kabupaten Malang. Penelitian tersebut menghasilkan aplikasi Virtual Reality yang berfungsi sebagai alat peraga untuk menyampaikan sejarah dan budaya yang tersimpan di Candi Singosari, selain menjelajah lingkungan virtual yang disediakan pengguna dapat memperoleh informasi yang ada dalam setiap arca dan bangunan yang telah dimodelkan sebagai objek 3D.
Selain itu dapat dilakukan dengan menciptakan pemandu tour virtual seperti penelitian yang dilakukan oleh Fatchur,R.A., Muhtadin dan Ahmad Zaini tahun 2014 yang berjudul Visualisasi Objek Dimensi Tiga pada Virtual Touring Panorama 360◦.
Penelitian tersebut menghasilkan sebuah aplikasi virtual tour untuk Museum Tugu Pahlawan Surabaya. Aplikasi ini berbasis web dimana dilengkapi dengan pemandu tour virtual yang akan memberikan penjelasan pada setiap objek yang terdapat pada museum.
Teknologi multimedia dapat menggabungkan dunia nyata dan dunia maya seperti penelitian yang dilakukan oleh Miftakhul Jamal dan Ajib Susanto tahun 2015 yang berjudul Penerapan Teknologi Augmented Reality Sebagai Promosi Berbasis Android pada Toko Jati Tresno, dimana konsumen dapat melihat Animasi 3D furniture yang dijual hanya dengan melakukan scaning barkot yang tersedia dan Animasi 3D furniture yang ingin dilihat akan muncul pada layar smartphone.
Teknologi multimedia juga dapat dibuat lebih interaktif dengan memberikan animasi yang dapat bergerak seolah sedang berinteraksi dengan pengguna secara langsung seperti penelitian yang dilakukan oleh Muhammad Ismail BSS tahun 2012 dengan judul Penggunaan Augmented reality Technology (A.R.T) untuk Pembuatan Buku Cerita Anak. Disini peneliti menggunakan halaman buku sebagai marker.
Disetiap halaman buku ada terdapat 1 atau lebih marker dimana setap marker menghasilkan objek yang berbeda-beda. Peneliti juga membuat interaksi di setiap scene cerita berupa menampilkan objek, merubah tekstur, memainkan musik dengan menggunakan tombol pada keyboard.
Saat ini warisan budaya Kota Medan juga dapat ditampilkan di satu tempat dalam satu waktu dengan menggunakan Augmented Reality (AR), dimana AR dapat menggabungkan dunia nyata dan dunia maya yang dapat dijadikan metode pengenalan warisan Budaya Kota Medan. Oleh sebab itu pada penelitian ini penulis ingin membuat aplikasi yang dapat menampilkan Warisan Budaya Kota Medan, dimana terdapat bangunan dan tugu serta pengunjung seolah dapat berinteraksi dengan animasi 3D pada aplikasi tersebut. Selain itu penulis akan menambahkan OpenCV sebagai fitur interaksi pada menu pilihan warisan budaya yang akan ditampilkan.
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis mengajukan penelitian dengan judul
“ANIMASI 3D MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PENGENALAN WARISAN BUDAYA KOTA MEDAN KAWASAN KOTA MATSUM DAN KESAWAN”
1.2 Rumusan Masalah
Kurang menariknya metode pengenalan warisan budaya yang dimiliki Kota Medan saat ini menyebabkan menurunya minat warga dalam merawat serta menjaga warisan budaya. Oleh karena itu penambahan animasi pada AR objek 3D warisan budaya adalah salah satu langkah yang dapat dilakukan, karena animasi dapat memberi kesan lebih hidup dan lebih menarik.
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan membuat dan menambahkan animasi 3D pada objek 3D bangunan warisan budaya Kota Medan.
1.4. Batasan Masalah
Untuk membatasi cakupan permasalahan yang akan dibahas dalam studi ini, penulis membuat batasan :
1. Animasi objek 3D hanya dilakukan pada manusia, kendaran, dan pepohonan.
2. Animasi objek 3D memberi simulasi kegiatan di sekitar warisan budaya Kota Medan.
3. Animasi objek 3D tidak mencakup kegiatan di dalam bangunan warisan budaya.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Menjadi media yang menarik dan interaktif sebagai cara menumbuhkan minat generasi muda untuk mengetahui warisan budaya Kota Medan.
2. Menjadi media informasi bagi para pengguna untuk mengetahui warisan budaya Kota Medan
3. Dapat menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan animasi 3D.
1.6. Metode Penelitian
Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang akan dilakukan pada pelaksanaan penelitian, yaitu :
1 2 3
6 5 4
Gambar 1.1. Tahapan penelitian
Berikut ini penjelasan dari Gambar 1, yaitu:
1. Studi Literatur
Tahapan studi literatur dilakukan untuk mencari bahan referensi dan konsep dari animasi 3D, pembangunan objek 3D.
2. Analisis Permasalahan
Tahapan analisis permasalahan dilakukan untuk mendapatkan cara terbaik dalam pengerjaan animasi 3D warisan budaya Kota Medan, dimana dilakukan analisa pada bahan referensi dan konsep-konsep yang telah dikumpulkan.
3. Pengumpulan Data
Tahapan pengumpulan data dilakukan untuk mengumpulkan informasi mengenai bangunan warisan budaya Kota Medan serta kegiatan yang berlangsung di
Studi Literatur
Analisis Permasalahan
Pengumpulan Data
Penerapan Analisis Hasil
dan Evaluasi Dokumentasi
dan Laporan
sekitarnya, pengumpulan data dilakukan dengan pengamatan dan pengambilan foto.
4. Penerapan
Tahapan penerapan dilakukan berdasarkan informasi yang telah didapat, tahapan ini dimulai dari membangun objek 3D, memberi material tambahan, dan memberi pencahayaan pada objek 3D yang telah di bangun.
5. Analisis Hasil dan Evaluasi
Analisis dan evaluasi dilakukan untuk mengetahui kekurangan dari augmented reality yang telah di bangun penulis akan menerapkan trial and error.
6. Dokumentasi dan Laporan
Tahapan ini berisi dokumentasi dan penyusunan hasil analisis, evaluasi, dan implementasi teknologi augmented reality dalam menampilkan objek 3D Warisan Budaya Kota Medan.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada skripsi ini terdiri dari lima bab yaitu sebagai berikut : Bab 1: Pendahuluan
Pada bab 1 akan dijelaskan latar belakang dari penelitian ini, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Pada bab 2 berisi teori-teori yang berhubungan dengan pemodelan objek yang diperlukan untuk memahami permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini.
Bab 3: Analisis dan Perancangan
Pada bab 3 akan dibahas tahapan-tahapan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu pre production, production, dan post production. Juga akan dijabarkan proses perancangan Augmented reality.
Bab 4: Implementasi dan Pengujian
Pada bab 4 berisi pembahasan tentang implementasi dari perancangan penerapan yang telah dijabarkan pada bab 3. Selain itu, hasil pengujian yang dilakukan juga dijabarkan pada Bab ini.
Bab 5: Kesimpulan dan Saran
Pada bab 5 berisi ringkasan serta kesimpulan dari rancangan yang telah dibahas pada bab 3, serta hasil penelitian yang dijabarkan pada bab 4. Bagian akhir dari bab ini akan berisi saran-saran yang diajukan untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Pada bab kedua dari penelitian ini akan membahas teori-teori pendukung dan penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan AR dan penerapannya.
2.1. Warisan Budaya (Heritage)
Heritage yaitu sejarah, tradisi, dan nilai-nilai yang dimiliki suatu bangsa atau negara selama bertahun-tahun dan dianggap sebagai bagian penting dari karakter bangsa tersebut (Sumber: Kamus Oxford hal: 202). Sedangkan UNESCO memberikan definisi “heritage’’ sebagai warisan (budaya) masa lalu, yang seharusnya dilestarikan dari generasi ke generasi karena memiliki nilai-nilai luhur. Lain halnya dalam buku Heritage Management Interpretation Identity, karya Peter Howord. Ia memberikan makna heritage sebagai segala sesuatu yang ingin diselamatkan orang, termasuk budaya material maupun alam.
Sedangkan menurut Hall & McArther (1996) dalam bukunya Heritage Management memberikan definisi heritage sebagai warisan budaya dapat berupa kebendaan (tangible) seperti arsitektur bangunan, monumen, rumah ibadah, alat musik, baju adat, peralatan, kerajinan tangan, dan warisan budaya yang tidak berwujud kebendaan (intangible) berupa berbagi atribut kelompok atau masyarakat, seperti norma, tata nilai, cara hidup, dan folklore.
Menurut Walikota Medan Dzulmi (2016) Bangunan peninggalan sejarah dan budaya (heritage) mulai terdesak dan tergerus oleh kepentingan ekonomi, perkembangan teknologi, dan keutuhan ruang.
Dari beberapa pemaparan di atas dapat disimpulkan bahwa heritage adalah peninggalan warisan budaya berupa benda atau tidak berwujud benda dan memiliki nilai luhur, ada hingga saat ini yang keberadaannya tetap dijaga dan dilestarikan dari generasi ke generasi. Heritage, atau warisan berupa berbagai peninggalan dalam
segala bentuk, penting bukan hanya sebagai sebuah identitas kota dan negara tapi juga bernilai ekonomi serta memberi dampak sosial. Budaya merekatkan manusia untuk menciptakan saling pengertian yang membawa pada kedamaian dan keharmonisan.
Berdasarkan penggolongannya, heritage tergolong menjadi tiga bagian.
Dalam piagam pelestarian pusaka Indonesia dideklarasikan di Ciloto 13 Desember 2003, heritage disepakati sebagai pusaka. Pusaka (heritage) Indonesia meliputi : 1. Pusaka Alam
Pusaka alam adalah bentukan alam yang istimewa, misalnya, Taman Nasional Komodo, Taman Nasional Ujunng Kulon, Taman Nasional Lorentz, dan Cluster Tropikal Heritage of Sumatra.
2. Pusaka Budaya
Pusaka Budaya adalah hasil cipta, rasa, karsa, dan karya yang istimewa dari lebih 500 suku bangsa di tanah air Indonesia. Pusaka budaya mencakup pusaka berwujud (tangible) dan pusaka tidak berwujud (intangible). Pusaka budaya tangible meliputi bangunan kuno dan rumah adat. Pusaka budaya intangible meliputi flokore dalam bentuk cerita rakyat, tarian, kuliner, dan musik tradisional.
3. Pusaka Saujana
Pusaka saujana adalah gabungan pusaka alam dan pusaka budaya dalam kesatuan ruang dan waktu. Pusaka saujana dikenal dengan pemahaman baru yaitu cultural landscape (saujana budaya), yakni menitik beratkan pada keterkaitannya budaya dan alam.
2.2. Animasi 3D
Menurut Vaughan (2004) dan Iwan Binanto (2010), animasi adalah usaha untuk membuat presentasi statis menjadi hidup. Animasi merupakan perubahan visual sepanjang waktu yang memberi kekuatan besar pada proyek multimedia dan halaman web yang dibuat. Animasi berasal dari kata “to animate” yang artinnya menggerakan.
Animasi sendiri merupakan suatu teknik menampilkan gambar berurutan sedemikian rupa sehingga penonton merasakan adanya ilustrasi gerakan (motion) pada gambar yang ditampilkan. Animasi adalah hasil dari proses menampilkan objek-objek sehingga gambar yang ditampilkan akan tampak hidup. Tidak hanya menghidupkan,
animasi juga memberikan karakter kepada objek-objek tersebut (Binanto, 2010).
Animasi, atau lebih akrab disebut dengan film animasi, adalah film yang merupakan hasil dari pengolahan gambar tangan sehingga menjadi gambar yang bergerak. Pada awal penemuannya, film animasi dibuat dari berlembar-lembar kertas gambar yang kemudian diputar sehingga muncul efek gambar bergerak. Dengan bantuan komputer dan grafika komputer, pembuatan film animasi menjadi sangat mudah dan cepat.
2.3. Augmented Reality
Augmented reality (AR) adalah variasi dari lingkungan virtual (VE), atau virtual reality (VR) biasanya dipanggil virtual sepenuhnya membenamkan pengguna dalam lingkungan sintetis dan tenggelam kedalam, sementara pengguna tidak dapat melihat dunia nyata disekitarnya. Sebaliknya, AR mengambil informasi yang dihasilkan komputer, apakah itu gambar, audo, video, sentuhan atau sensasi haptik dan melapisinya didalam ingkungan secara real-time.
Menurut Ronald T. Azuma (1997, A Survey of Augmented reality) mendefinisikan AR sebagai penggabungan benda – benda nyata dan maya dilingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Tidak seperti realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, namun Augmented reality hanya menambahkan atau melengkapi kenyataan. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas dimungkinkan melalui perangkat – perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif.
2.3.1 Cara Kerja Augmented reality
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1, cara kerja AR dalam menambahkan objek virtual ke lingkungan nyata adalah sebagai berikut:
1. Perangkat input menangkap video dan mengirimkannya ke prosesor.
2. Perangkat lunak di dalam prosesor mengolah video dan mencari suatu pola.
3. Perangkat lunak menghitung posisi pola untuk mengetahui dimana objek virtual akan diletakkan.
4. Perangkat lunak mengidentifikasi pola dan mencocokkannya dengan informasi yang dimiliki perangkat lunak.
5. Objek virtual akan ditambahkan sesuai dengan hasil pencocokan informasi dan diletakkan pada posisi yang telah dihitung sebelumnya.
6. Objek virtual akan ditampilkan melalui perangkat tampilan.
Gambar 2.1. Diagram Sistem Kerja AR Sumber: (Villagomez, G. 2010) 2.3.2 Tipe Augmented reality
Augmented reality dibagi menjadi dua jenis, yaitu:
1. Augmented reality berbasis Marker
AR berbasis marker atau pelacakan berbasis marker, merupakan tipe AR yang mengenali dan mengidentifikasi pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan nyata. Marker merupakan ilustrasi persegi hitam dan putih dengan sisi hitam tebal, pola hitam di tengah persegi dan latar belakang putih.
Gambar 2.2.Contoh Marker Sumber: (Erwin, 2013)
Titik koordinat virtual pada marker berfungsi untuk menentukan posisi dari objek virtual yang akan ditambahkan pada lingkungan nyata. Posisi dari objek virtual akan terletak tegak lurus dengan marker. Objek virtual akan berdiri segaris dengan sumbu Z serta tegak lurus terhadap sumbu X (kanan atau kiri) dan sumbu Y (depan atau belakang) dari koordinat virtual marker.
.
Gambar 2.3. Titik Koordinat Virtual pada Marker Sumber: (Erwin, 2013)
2. Markerless Augmented reality
Markerless AR adalah jenis AR yang tidak menggunakan marker untuk menambahkan objek virtual ke lingkungan nyata. Berdasarkan teknik pelacakan pola dari video yang ditangkap perangkat penangkapan, Markerless AR dibagi menjadi dua teknik, yaitu:
Pose Tracking
Teknik Pose Tracking bekerja dengan cara mengamati lingkungan yang static (tidak bergerak) dengan perangkat keras AR yang bergerak. Teknik Pose Tracking dapat dilihat pada penerapan pada Global Positioning System (GPS), kompas digital dan sensor. Pada teknik Pose Tracking, 3 perangkat keras AR tidak perlu beradaptasi dengan marker atau suatu pola, namun perangkat keras AR harus memiliki sensitifitas sensor yang baik untuk menambahkan suatu objek virtual ke dalam lingkungan nyata.
Pattern Matching
Teknik Pattern Matching mirip dengan tipe Marker Based AR, namun marker diganti dengan gambar. Berbeda dengan teknik Pose Tracking, cara kerja teknik Pattern Matching adalah dengan mengamati lingkungan nyata melalui pendeteksian pola dan orientasi gambar dengan perangkat keras AR yang tidak bergerak. Teknik ini dapat mengenali pola apa saja selain marker.
3. Sistem Display Augmented reality
Sistem tampilan AR merupakan sistem pembentukan objek virtual pada jalur optik di antara mata pengamat dan objek nyata dengan menggunakan seperangkat alat optik, elektronik dan komponen.
Sistem display AR dibagi menjadi 3 kategori, yaitu:
Head-Attached Display Head-Attached Display merupakan sistem display AR dimana pengguna mengenakan perangkat keras AR di kepala.
Hand-Held Display merupakan sistem display AR dimana objek virtual terbentuk dalam jangkauan tangan pengguna.
Spatial Display merupakan sistem display AR yang memproyeksikan objek virtual ke lingkungan nyata menggunakan proyektor digital atau tergabung dengan lingkungan nyata menggunakan panel tampilan.
Gambar 2.4. Pembentukan Objek Virtual pada Sistem Display AR Sumber: (Erwin, 2013)
2.4. Unity 3D
Unity adalah salah satu game engine yang banyak digunakan. Dengan software ini, membuat game sendiri dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat. Unity berjalan di Windows, Mac, Xbox 360, PlayStation3, Web, Wii,iOS, AnDrone dan baru-baru ini Flash(Rimahirdani, dkk. 2012). Fungsi Unity sebagai software pembangun aplikasi dan coding editor pada aplikasi yang akan dibuat.
Pada Unity terdapat beberapa hal penting untuk membuat atau membangun suatu aplikasi, diantaranya yaitu:
2.4.1 Project
Project merupakan kumpulan dari komponen-komponen yang dikemas menjadi satu dalam sebuah software agar bisa dibangun menjadi sebuah aplikasi. Pada unity, project berisi identitas aplikasi yang meliputi nama project, platform building.
Kemudian package apa saja yang akan digunakan, satu atau beberapa scene aplikasi, asset, dan lain-lain.
2.4.2 Scene
Scene, dapat disebut juga dengan layar atau tempat untuk membuat layar aplikasi.
Scene dapat dianalogikan sebagai level permainan, meskipun tidak selamanya scene adalah level permainan. Misal, level1 diletakkan pada scene1, level2 pada scene2, dst.
Namun scene tidak selamanya berupa level, bisa jadi lebih dari satu level diletakkan dalam satu scene. Game menu biasanya juga diletakkan pada satu scene tersendiri.
Suatu scene dapat berisi beberapa game object. Antara satu scene dengan scene lainnya bisa memiliki game object yang berbeda.
2.4.3 Asset dan Package
Asset dan Package, suatu asset dapat terdiri dari beberapa package. Asset atau package adalah sekumpulan object yang disimpan. Objek dapat berupa Game Object, terrain, dan lain sebagainya.
2.5. Vuforia SDK
Vuforia adalah Augmented reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented reality. Dulunya lebih dikenal dengan QCAR (Qualcomm Company Augmentend Reality). Ini menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak gambar planar (Image target) dan objek 3D sederhana, seperti kotak, secara real-time.
2.4.1 Kelebihan Vuforia SDK
Kemampuan registrasi citra memungkinkan pengembang untuk mengatur posisi dan virtual orientasi objek, seperti model 3D dan media lainnya, dalam kaitannya dengan gambar dunia nyata ketika hal ini dilihat melalui kamera perangkat mobile. Objek
maya kemudian melacak posisi dan orientasi dari gambar secara real-time sehingga perspektif pengguna pada objek sesuai dengan perspektif mereka pada image target, sehingga muncul bahwa objek virtual adalah bagian dari adegan dunia nyata. SDK Vuforia mendukung berbagai jenis target 2D dan 3D termasuk Target Gambar 'markerless', 3D Multi target konfigurasi, dan bentuk Marker Frame. Fitur tambahan dari SDK termasuk Deteksi Oklusi lokal menggunakan 'Tombol virtual', runtime pemilihan gambar target, dan 27 kemampuan untuk membuat dan mengonfigurasi ulang set pemrograman pada saat runtime.
Dengan support untuk iOS, Android, dan Unity3D, platform Vuforia mendukung para pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat digunakan di hampir seluruh jenis smartphone dan tablet. Pengembang juga diberikan kebebasan untuk mendesain dan membuat aplikasi yang mempunyai kemampuan antara lain :
1. Teknologi computer vision tingkat tinggi yang mengizinkan developer untuk membuat efek khusus pada mobile device.
2. Dapat mengenali lebih dari satu gambar.
3. Tracking dan detection tingkat lanjut.
4. Solusi pengaturan database gambar yang fleksibel.
2.4.2 Arsitektur Vuforia
Vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen - komponen tersebut antara lain:
1. Kamera yang dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para developer hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti.
2. Image Converter yang berfungsi mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking (misalnya luminance).
3. Tracker, tracker mengandung algoritma computer vision yang dapat mendeteksi dan melacak objek dunia nyata yang ada pada video kamera. Berdasarkan gambar dari kamera, algoritma yang berbeda bertugas untuk mendeteksi trackable baru, dan mengevaluasi virtual button. Hasilnya akan disimpan dalam state object yang
Tidak Ya
akan digunakan oleh video background renderer dan dapat diakses dari application code.
4. Video Background Renderer berfungsi untuk me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari video background renderer sangat bergantung pada device yang digunakan.
5. Application Code berfungsi untuk mennginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam application code seperti:
Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker.
Update logika aplikasi setiap input baru dimasukkan.
Render grafis yang ditambahkan (augmented).
6. Target Resources Dibuat menggunakan on-line Target Management System. Aset yang diunduh berisi sebuah konfigurasi xml - config.xml - yang memungkinkan developer untuk mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database trackable.
Gambar 2.5.Diagram Alur Pembuatan Marker pada Vuforia
Start
Register/Login Developer Vuforia
Target Manager
Create a new database
Upload pictures
Upload datasets targets
Connecting application
Finished Choose marker Database
Gambar 2.4 di atas menunjukkan tahapan untuk membuat marker pada Vuforia yang dimulai dari registrasi atau login pada Vuforia kemudian dengan membuat database dan dilanjutkan ke proses selanjutnya hingga menjadi sebuah marker.
2.6. Blender 3D
Blender merupakan salah satu software open source yang dapat digunakan untuk membuat konten multimedia khususnya dalam bentuk 3 Dimensi (Wirawan, 2011).
2.6.1 Kelebihan Blender
Menurut Wirawan, Blender memiliki berbagai kelebihan dibandingkan software yang lain, yaitu:
1. Open Source
Blender merupakan software open source, dimana pengguna bisa bebas memodifikasi source codenya untuk keperluan pribadi maupun komersial, asal tidak melanggar GNU (General Public License) yang digunakan Blender.
2. Multi Platform
Blender tersedia untuk berbagai macam sistem operasi (OS) seperti Linux, Mac dan Windows. Sehingga file yang dibuat menggunakan Blender versi Windows tidak akan berubah ketika dibuka di Blender versi Mac maupun Linux.
3. Update
Blender bisa dikembangkan oleh siapapun. Sehingga update software ini jauh lebih cepat dibandingkan software sejenis lainnya.
4. Free
Blender gratis dan legal. Jadi, siapapun bisa berpartisipasi dalam mengembangkannya untuk menjadi lebih baik.
5. Lengkap
Blender memiliki fitur yang lebih lengkap dari software 3D lainnya. Di dalam Blender tersedia fitur Video editing, Game Engine, Node Compositing, Sculpting.
6. Ringan
Blender relatif lebih ringan dioperasikan jika dibandingkan software sejenis.
7. Komunitas Terbuka
Untuk bergabung dengan komunitas blender, tidak perlu membayar. Komunitas ini sudah tersebar di dunia. Dari yang newbie sampai yang sudah advance terbuka untuk menerima masukan dari siapapun, selain itu mereka juga saling berbagi tutorial dan file secara terbuka.
2.6.2 Fitur Blender
Fitur fitur yang terdapat pada Blender 3D:
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 & Yudi Windarto, 2013).
Gambar 2.6. Contoh modeling dengan blender (Robert Lloyd, 2008)
2. Rigging
Rigging adalah sebuah proses menanamkan kerangka manusia ke dalam model manusia yang telah dibangun menggunakan perangkat lunak pihak ketiga. Sendi- sendi dari kerangka manusia harus diletakan pada posisi yang sesuai dalam model manusia untuk memudahkan dan membuat model manusia yang dibangun menjadi lebih nyata (Shingade & Ghotkar, 2014).
Gambar 2.7. Contoh rigging dengan blender (Vidar, 2014)
3. Texturing
Proses teksturing 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 mendefiniskan rupa dan jenis bahan dari objek 3D (Handayani, 2011).
Gambar 2.6. Contoh teksturing dengan blender (Karan, 2012)
4. Simulasi
Fitur simulasi dapat membuat objek berinteraksi dengan objek lainnya seperi dunia nyata, tabrakan, berat, elastisitas dan kekuatan bisa diatur sedemikian rupa. Selain itu, fitur ini juga bisa membuat animasi air, api, maupun asap.
5. Rendering
Rendering 3D 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 pengguna, seperti program permainan koputer, efek spesial pada film, dan program simulasi (Jostonchoniv & Yudi Windarto, 2013).
6. Compositing
Compositing adalah proses penggabungan. Inilah kelebihan blender dari program 3D lainnya, yaitu mempunyai fitur composting.
7. Game Creator
Engine Game pada Blender sendiri dan menggunakan “Python” sebagai bahasa pemrograman yang lebih mudah ketimbang menggunakan C++, C, dll. Blender menggunakan “OpenGL” sebagai render grafiknya yang dapat digunakan pada berbagai macam “OS” seperti Windows, Linux dan Mac OS X.
2.7. Penelitian Terdahulu
Di masa lalu, pengaplikasian dari pemodelan 3D yang utama adalah pada inspeksi visual dan panduan robot. Saat ini penggunaannya telah berubah, 3D modelling telah banyak digunakan dalam komunikasi dan ada lebih banyak lagi permintaan untuk konten 3D pada teknik jaringan dan perlindungan warisan (Luan, et al.2008). 3D modelling telah digunakan pada media informasi warisan budaya, seperti penelitian yang dilakukan oleh Miftakhul Jamal dan Ajib Susanto tahun 2015 yang berjudul Penerapan Teknologi Augmented Reality Sebagai Promosi Berbasis Android pada Toko Jati Tresno, dimana konsumen dapat melihat Animasi 3D furniture yang dijual hanya dengan melakukan scanning barkot yang tersedia dan Animasi 3D furniture yang ingin dilihat akan muncul pada layar smartphone.
Teknologi multimedia juga dapat dibuat lebih interaktif dengan memberikan animasi yang dapat bergerak yang seolah sedang berinteraksi dengan pengguna secara langsung seperti penelitian yang dilakukan oleh Muhammad Ismail BSS tahun 2012 dengan judul Penggunaan Augmented Reality Technology (A.R.T) untuk Pembuatan Buku Cerita Anak. Di sini peneliti menggunakan halaman buku sebagai marker. Di
setiap halaman buku ada terdapat 1 atau lebih marker dimana setiap marker menghasilkan objek yang berbeda-beda. Peneliti juga membuat interaksi di setiap scene cerita berupa menampilkan objek, merubah tekstur, memainkan musik dengan menggunakan tombol pada keyboard.
Pada tahun 2013 penelitian yang dilakukan oleh Edmund Ng Giap Weng et al pembuatan Augmented reality mengenai Graphics, Audio-visuals and Interaction (GAI) based handheld augmented reality system. Pada penelitian ini library AR yang digunakan adalah ARToolKit dimana pengguna dapat berinteraksi dan mengontrol objek virtual dengan cara menyentuh layar smartphone atau tombol pada handphone tanpa layar sentuh. Hasil dari penelitian ini yaitu untuk memperkenalkan multimedia seperti gambar, audio, dan video kepada user melalui Augmented Reality berbasis mobile.
Pada tahun 2013 penelitian yang dilakukan oleh Jung-Chuan Yena, Chih- Hsiao Tsaib, Min Wua yaitu Augmented Reality in the Higher Education: Students' Scienceconcept Learning and Academic Achievement in Astronomy. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memeriksa efek dari subjek melalui pendekatan yang berbeda dari rancang pembelajaran berdasarkan simulasi, animasi 2D, simulasi 3D, dan Augmented Reality dalam konsep pembelajaran pelajar mengenai fase bulan.
Chao, J.T pada tahun 2014 melakukan penelitian dengan menerapkan Augmented Reality untuk mengakses materi Film Scholarship pada kertas jurnal yang dicetak sehingga mengasilkan tampilan film yang mengeluarkan suara, gambar bergerak dan teks. Gambar dan teks pada jurnal yang dicetak tersebut digunakannya sebagai marker.
Selanjutnya penelitian yang dilakukan Kolstee, Y & van Eck, W pada tahun 2011 memanfaatkan teknologi Augmented Reality untuk meningkatkan interaksi baik antara pengunjung karya seni dari Van Gogh pada Van Gogh Museum dengan memecahkan teka-teki, yang mereka anggap terbukti menjadi metode yang sangat efektif untuk meningkatkan pengalaman pengunjung dengan warisan budaya. Mereka menggunakan marker yang dibuat sendiri, kemudian dipotong menjadi 5 bagian.
Pengunjung museum diajak bermain dengan menggabungkan potongan-potongan marker, setelah potongan-potongan lengkap dan menjadi sebuah marker, maka akan muncul sebuah karya seni, bisa jadi Van Gogh, Gauguin, rumah kuning di Arles, Madame Ginoux, atau lukisan 'The Sunflowers' dalam bentuk 3D.
Pada tahun 2015, penelitan yang dilakukan oleh Jiří Kyselaa dan Pavla Štorková berjudul Using Augmented Reality as a Medium for Teaching History and Tourism membahas bagaimana teknologi Augmented Reality dapat dimanfaatkan sebagai media baru dalam bidang pembelajaran sejarah dan media pariwisata.
Penelitian ini menggunakan sensor geolokasi yang digunakan untuk pemetaan lingkungan sekitar area pengguna. Rangkuman dari penelitian terdahulu dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Penelitian Terdahulu
No Judul Peneliti Keterangan
1. Penerapan Teknologi Augmented reality
Sebagai Promosi Berbasis Android pada Toko Jati Tresno
Miftakhul Jamal dan Ajib Susanto (2015)
• Marker : 3 buah marker yang masing-masingnya berisi gambar furniture.
• Output : Furnitureyang muncul di atas marker setelah marker terdeteksi 2. Penggunaan Augmented
reality Technology
(A.R.T) untuk Pembuatan Buku Cerita
Anak
Muhammad Ismail BSS (2012)
• Marker : Halaman buku.
• Output : Menampilkan animasi 3D dari setiap halaman buku.
3. Augmented reality mengenai Graphics, Audio-visuals and Interaction (GAI) based handheld augmented reality system
Edmund Ng Giap Weng et al (2013)
• Marker: Gambar sesuai objek yang akan
ditampilkan.
• Output: Menampilkan Objek 2D/3D, text, dan audio visual.
4. Graphics, Audio- visuals and Interaction (GAI) based handheld augmented reality system
Jung-Chuan Yena, Chih- Hsiao Tsaib, Min Wua (2013)
• Marker: Gambar yang diberinama ARTag.
• Output: animasi 3D fase bulan.
5. Mise en Scène: A Film Chao, J. T., et al • Marker : Markerless, yaitu
Scholarship Augmented reality Mobile Application
(2014) gambar dan teks pada jurnal.
• Output : Film yang mengeluarkan suara, gambar bergerak dan teks.
6. The Augmented Van Gogh’s: Augmented reality Experiences for Museum Visitors.
Kolstee,
Yolande & van Eck, W
(2014)
• Marker : MarkerBased Tracking, di potong menjadi 5 bagian.
• Output : Dengan menggabungkan potongan-potongan marker menjadi sebuah marker, maka akan muncul sebuah karya seni 3D.
7. Using augmented reality as a medium for
teaching history andtourism
Jiří Kyselaa&
Pavla Štorková
• Marker :lokasi sekitar secara real-time
• Output : 3D objek
diletakkan pada titik yang telah ditentukan pada scene
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini dibahas mengenai analisa implementasi Animasi Augmented Reality dengan memanfaatkan metode Waypoint untuk memberi arah gerakan animasi pada aplikasi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai perancangan sistem.
3.1. Arsitektur Umum
Sistem yang dirancang merupakan sistem aplikasi windows augmented reality heritage Medan berbasis desktop untuk menampilkan objek 3D bangunan warisan budaya Kota Medan secara real-time, sistem juga akan menampilkan animasi sehingga interaksi terasa lebih nyata. Gambar 3.1 akan menjelaskan Arsitektur Umum aplikasi ini.
Gambar 3.1. Arsitektur umum
PREPRODUCTION
Idea & Concept
Collecting Data / Materials
Data Developing
2D Sketching
POSTPRODUCTION
Special Effects
Compositing
Blue / Green Screen
Sound & Music
Editing
Final Rendering
Launching Modeling
Lighting
Camera PRODUCTION
3D Modelling
Material/Texturing
Environment Setting
Animating
3D Rendering / Build App
3.3.1 Tahap Pra-Produksi (Pre-Production)
1. Idea dan Concept, di sini akan berisi pembahasan dan mengembangkan ide-ide atau konsep yang telah didapat. Konsep yang dimaksud mengandung konsep komunikasi dan visual yang baik. Konsep terdiri dari minimal tiga alternatif yang bervariasi.
2. Collecting Data dan Material, Collecting Data dan Material atau Riset dilakukan untuk memenuhi kebutuhan pembuatan objek dan animasi.
3. Data Developing, dilakukan untuk pengerucutan data yang telah dikumpulkan sebelumnya. Sebagai contoh pemilihan satu tekstur dari banyaknya data tekstur yang telah dikumpulkan pada tahapan Collecting Data dan Material.
4. 2D Sketching, dilakukan saat ada data yang tidak didapatkan, hal ini bertujuan mempermudah mengerjaan objek 3D. Hasil dari 2D Sketching digunakan sebagai latar untuk mencontoh bentuk dari objek yang akan dibuat 3D.
3.1.2 Tahap Produksi (Production)
1) 3D Modelling, dilakukan ketika keseluruhan sketsa dua dimensi sudah selesai dibuat. Jumlah polygon pada model ditentukan sesuai kebutuhannya.
2) Material/Texturing, dilakukan setelah tahap modeling telah selesai. Pemberian material dan tekstur pada objek bertujuan agar model merepresentasikan kebutuhan dari konsep yang ada.
Gambar 3.2. Contoh Textur
3) Environment Setting, adalah pembuatan unsur-unsur pendukung. Seperti pembuatan lingkungan alam yaitu penambahan pohon, gunung, dan batu di
setiap scene. Tahap ini dilakukan sejalan dengan penempatan karakter desain.
Yang harus dibuat untuk kebutuhan dari setiap scene adalah: membuat model alam, berbagai macam pohon, gunung, dan bebatuan, penyesuaian material, teknik pencahayaan, alur pergerakan kamera.
4) Animating, animasi berasal dari Bahasa Latin, yaitu Animate yang berarti memberi jiwa. Di sini pembuatan model-model yang bergerak dilakukan dengan gerakan yang sesuai, sehingga model akan terlihat hidup.
5) 3D Rendering, saat semua langkah di atas sudah selesai, tahap selanjutnya adalah proses rendering.
3.1.3 Tahap Pasca-Produksi (Post-Production)
1) Special Effects, digunakan saat benar-benar dibutuhkan, sebagai contoh diperlukannya penggabungan antara objek 3D dengan foto atau video di dunia nyata, maka kita akan melakukan compositing.
2) Editing, merupakan teknik penyuntingan semua unsur yang telah dikerjakan di masing-masing tahap produksi. Penyuntingan berupa pemenggalan adegan, penggabungan antara gambar dengan suara atau musik dan lain sebagainya.
3.2. Pengerjaan Animasi Warisan Budaya
Pembuatan animasi warisan budaya dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu pengumpulan data objek, pengerjaan model objek 3D menggunakan software Blender 3D, pengerjaan animasi menggunakan software Unity, pemberian unsur-unsur tambahan dan penataan objek pada scene menggunakan software Unity.
3.2.1 Pembuatan model objek 3D
Untuk membuat model objek 3D, yang dilakukan yaitu mengumpulkan foto-foto yang memiliki informasi-informasi penting tentang warisan budaya yang bersangkutan.
Setelah itu pengerjaan dilakukan dengan menggunakan Software Blender 3D.
Pengerjaan ini bertujuan untuk membuat model objek 3D dengan menggunakan contoh dari foto 2D warisan budaya.
a) b)
\
c ) d)
Gambar 3.3. Pengerjaan model objek 3D
Pembuatan model objek 3D terdiri dari beberapa tahap, seperti yang terlihat pada Gambar 3.3 berikut penjelasan:
1. Input background berupa foto dari objek wisata yang akan dibuat dengan cara klik yang berada di bagian kanan atas software blender 3D. Setelah itu akan muncul beberapa menu pilihan dan centang menu background image, setelah itu add image dan pilih foto yang akan dijadikan background contoh. Maka foto yang dipilih akan masuk ke dalam projek seperti yang terdapat pada Gambar 3.3.
Setelah itu ukuran, posisi, dan kecerahan dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
2. Setelah itu tambahkan objek cube dengan menekan menu add lalu mesh lalu pilih cube untuk menambahkan objek kubus pada projek. Dengan dasar model kubus dapat dimulai pembentukan objek 3D dengan mencontoh foto objek wisata yang telah ada.
3. Pada bagian ini dapat dilihat objek 3D bangunan objek wisata sudah setengah selesai, pada tahap ini dilakukan modeling dan texturing model objek 3D secara bersamaan, untuk mempermudah melihat bagian-bagian dari model 3D yang dibuat.
4. Pada bagian ini dapat dilihat objek 3D bangunan objek wisata sudah selesai, tahapan selanjutnya adalah proses export model 3D dengan format FBX (.fbx)
dengan cara klik pada menu File di sudut kiri atas Software Blender 3D lalu pilih export setelah itu pilih FBX (.fbx)
Tabel 3.1 Objek yang dikerjakan
No Nama Gambar
1. Angkot
2. Mobil Sedan
3. Bus
4. Becak
5. Pesawat Besar
6. Pesawat Kecil
7. Orang
8. Pohon
9. Tjong A Fie Mansion
10. Batu
11. Air Mancur
12. Lampu Taman
13. Meja Taman
14. Kursi Taman 1
15. Kursi Taman 2
16. Tempat Sampah
3.2.2 Pembuatan video animasi objek 3D
Hal pertama yang dilakukan untuk membuat video 3D adalah mengumpulkan setiap komponen model objek 3D yang dibutuhkan, setelah itu tata letak setiap objek dilakukan pada Software Blender 3D.
a) b)
c) d)
e) f)
g) h)
Gambar 3.4. Pengerjaan video animasi objek 3D
Pembuatan video animasi objek 3D terdiri dari beberapa tahap, seperti yang terlihat pada Gambar 3.4 berikut penjelasannya:
1. Pada Gambar 3.4. bagian a, b, c, d terlihat tahap tata letak masing-masing model objek sesuai konsep yang telah dibuat.
2. Pada Gambar 3.4. bagian e ditambahkan cube yang akan diberikan animasi menggunakan fitur animation explode yang disediakan oleh Software Blender 3D dan juga ditambahkan alas, agar pecahan dari cube tertahan di atas alas sesuai konsep yang telah ditentukan.
3. Pada Gambar 3.4. bagian f, g, h terlihat proses pemecahan cube besar menjadi potongan-potongan cube kecil yang tertahan di atas alas yang disediakan, serta setiap potongan cube tidak dapat menembus masing-masing model objek 3D, karena seriap model objek 3D telah diberikan collision yang terdapat pada fitur physics pada Software Blender 3D.
4. Tahapan terakhir adalah rendering untuk mengubah animasi 3D menjadi format video yang nantinya akan digunakan sebagai opening aplikasi warisan budaya Kota Medan.
3.3. Pembuatan Animasi 3D
Animasi dibuat dengan mengunakan metode navigasi berupa waypoint. Adapun langkah-langkah dalam penerapan metode navigasi waypoint, yaitu pemberian alas, perancangan waypoint, setting model 3D objek.
3.3.1 Alas
Alas dalam unity 3D digunakan sebagai landasan penempatan posisi waypoint, dimana waypoint hanya dapat ditempatkan di landasan yang telah dibuat. Pada penelitian ini alas dibuat menggunakan fitur yang disediakan oleh Unity 3D berupa Game Object.
Alas yang dibuat dari Game Object diberi komponen berupa box collider sebagai batasan berbentuk segi empat.
3.3.2 Perancangan waypoint
Waypoint merupakan titik acuan / kumpulan koordinat yang digunakan untuk keperluan navigasi untuk mengidentifikasi sebuah titik di peta. Tahapan pembuatan waypoint adalah sebagai berikut:
1) Buat Game Object baru yang diberi nama way point manager seperti terlihat pada Gambar 3.5. dan Gambar 3.6.
Gambar 3.5. Pembuatan Waypoint Manager
2) Add komponen sciptwaypoint manager ke waypoint manager.
Gambar 3.6. Penambahan Script Waypoint Manager
3) Pada waypoint manager beri nama setiap waypoint baru yang akan di buat pada kolom Enter Path Name lalu klik Start Path seperti ditunjukan Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Penamaan Path
Adapun script yang digunakan sebagi berikut:
4) Atur posisi waypoint sesuai konsep yang telah dibuat.
Adapun script yang digunakan dalam penarikan garis waypoint sebagai berikut:
Script ini berisi inisialisasi variabel array dari gizmoPoints.
Script ini berisi variabel drawPS dan currPt.
Script ini berfungsi untuk menyimpan titik gizmo yang di gambar.
Script ini berfungsi untuk menggambar garis dari titik pertama ke titik selanjutnya.
3.3.3 Setting model objek 3D
Pada tahap ini model objek 3D ditempatkan pada posisi yang ditentukan. Model objek 3D yang telah ditempatkan akan diberikan script splinemove seperti pada Gambar 3.8.
Vector3[] gizmoPoints = new Vector3[waypoints.Length + 2];
waypoints.CopyTo(gizmoPoints, 1);
gizmoPoints[0] = waypoints[1];
gizmoPoints[gizmoPoints.Length - 1] = gizmoPoints[gizmoPoints.Length - 2];
Vector3[] drawPs;
Vector3 currPt;
int subdivisions = gizmoPoints.Length * 10;
drawPs = new Vector3[subdivisions + 1];
for (int i = 0; i <= subdivisions; ++i) {
float pm = i / (float)subdivisions;
currPt = GetPoint(gizmoPoints, pm);
drawPs[i] = currPt;
}
Vector3 prevPt = drawPs[0];
for (int i = 1; i < drawPs.Length; ++i) {
currPt = drawPs[i];
Gizmos.DrawLine(currPt, prevPt);
prevPt = currPt;
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝ℎ𝑁𝑁𝑝𝑝𝑁𝑁𝑁𝑁 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑝𝑝𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑝𝑝𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑝𝑝. 𝑇𝑇𝑁𝑁𝑇𝑇𝑝𝑝𝑇𝑇𝐸𝐸𝑁𝑁𝑇𝑇𝐸𝐸(𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝ℎ𝑁𝑁𝑝𝑝𝑁𝑁𝑁𝑁, 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑝𝑝𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑝𝑝. 𝐻𝐻𝑁𝑁𝐸𝐸𝐻𝐻ℎ𝑝𝑝(15));
Gambar 3.8. Menu setting splinemove
1) Path container berfungsi untuk menentukan path mana yang akan digunakan untuk dilalui oleh model objek.
Script ini berisi inisialisasi path yang akan digunakan.
2) Onstart berfungsi untuk menentukan apakah model objek harus bergerak ke path yang ditentukan atau tidak.
public void SetPath(PathManager newPath) { Stop();
pathContainer = newPath;
StartMove();
}
void Start() { if (onStart) StartMove();
}
Script ini berfungsi untuk memeriksa jika onstart dipilih maka fungsi StartMove dijalankan.
3) Move To Path berfungsi untuk menentukan apakah objek langsung muncul di titik path awal yang ditentukan atau bergerak dari posisi awal menuju titik path awal yang ditentukan.
4) Reverse berfungsi untuk menggerakkan kembali objek dari titik path akhir kembali ke titik path awal.
Scipt ini berisi inisialisasi posisi waypoint.
5) Start Point berfungsi untuk menentukan titik poin mana yang menjadi titik point awal.
Scrip ini berisi inisialisasi posisi waypoint.
6) Size To Add berfungsi untuk menambah nilai sumbu Y atau jarak ke atas.
7) Speed berfungsi untuk menentukan kecepatan pergerakan model objek.
private void Initialize(int startAt = 0) { if (!moveToPath) startAt = 0;
wpPos = new Vector3[waypoints.Length - startAt];
for (int i = 0; i < wpPos.Length; i++)
wpPos[i] = waypoints[i + startAt] + new Vector3(0, sizeToAdd, 0);
startPoint = Mathf.Clamp(startPoint, 0, waypoints.Length - 1);
int index = startPoint;
if (reverse)
{ Array.Reverse(waypoints);
index = waypoints.Length - 1 - index;
}
startPoint = Mathf.Clamp(startPoint, 0, waypoints.Length - 1);
int index = startPoint;
if (pathContainer)
{ transform.position = pathContainer.waypoints[currentPoint].position + new Vector3(0, sizeToAdd, 0);
}
if (originSpeed != speed) ChangeSpeed(speed);
public void ChangeSpeed(float value) {
float newValue;
if (timeValue == TimeValue.speed) newValue = value / originSpeed;
else
newValue = originSpeed / value;
speed = value;
if (tween != null)
tween.timeScale = newValue;
}
Script ini berfungsi untuk menyimpan nilai dari variabel speed yang akan digunakan pada fungsi tween.
8) Time Value berfungsi untuk memilih pergerakan model objek berdasarkan kecepatan atau waktu.
9) Ease Type berfungsi untuk menerapkan fungsi-fungsi yang berada di dalam easeType.
10) Path Type berfungsi memilih tipe pada path animasi berupa linear atau curved.
11) Path Mode berfungsi untuk menentukan apakah objek berorientasi 3D atau 2D.
3.4. Pembuatan Marker
Marker dibuat dengan mengedit gambar logo Universitas Sumatera Utara dengan memberikan frame dan detail serta disimpan dengan format JPG(.jpg). Hal ini bertujuan untuk meningkatkan keunikan gambar yang nantinya saat diupload di Vuforia Developer sistem memeberikan nilai yang tinggi (bintang 5) dengan tujuan agar AR camera dapat lebih akurat saat mendeteksi marker. Marker yang telah diunggah melalui Vuforia akan menghasilkan source code berupa file XML yang merupakan konfigurasi dari Vuforia terhadap marker yang telah diunggah.
3.4.1. Tahap Pembuatan Marker
Tahap awal pembuatan marker Vuforia adalah registrasi atau mendaftarkan terlebih dahulu gambar yang akan dijadikan sebagai marker di website Vuforia.
Berikut langkah–langkah pendaftaran marker di Vuforia:
if (timeValue == TimeValue.speed) parms.SetSpeedBased();
if (loopType == LoopType.yoyo)
parms.SetLoops(-1, DG.Tweening.LoopType.Yoyo);
if (easeType == DG.Tweening.Ease.INTERNAL_Custom) parms.SetEase(animEaseType);
else
parms.SetEase(easeType);
public DG.Tweening.PathType pathType = DG.Tweening.PathType.CatmullRom;
public DG.Tweening.PathMode pathMode = DG.Tweening.PathMode.Full3D;
1. Login di website Vuforia.
2. Klik pada Target Manager.
3. Create database.
4. Setelah itu pilih add target dan isi setiap field pada form add new target sesuai ketentuan yang ada.
5. Setelah itu klik add, maka objek berhasil diunggah.
Mengambil objek yang sudah kita daftarkan sebagai marker dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
1. Centang objek yang akan kita gunakan sebagai marker.
2. Klik download Dataset.
3. Pada form download selected target pilih radio buttonunity editor.
4. Setelah itu klik download.
5. Tunggu sampai proses pembuatan database untuk objek yang dipilih selesai. File yang telah diambil berupa Unity Package File dengan format .unitypackage yang nantinya akan diimport ke unity 3D untuk bisa digunakan.
Sebuah Vuforia berdasarkan aplikasi Augmented reality disusun mengikuti komponen utama, yaitu: kamera, pengubah gambar, tracker, video background renderer, kode aplikasi dan sumber-sumber target, Santoso (2012).
3.4.2. Penerapan Markerles
Aplikasi Medan Heritage AR menerapkan markerles dilakukan dengan dengan tahapan sebagai berikut:
Gambar 3.6 memperlihatkan pengunaan import package library Vuforia pada aplikasi Unity 3D. Paste License Key yang telah disalin di situs Developer Vuforia di App License Key pada AR Camera.
Gambar 3.9. Penerapan markerless - Menambahkan App License Key
Untuk Menerapkan markerless pada aplikasi Medan Heritage AR, dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu :
1. Dengan menggunakan aplikasi Unity 3D, import database yang telah di-download sebelumnya. Perhatikan langkah pada Gambar 3.10 di bawah ini.
Gambar 3.10. Penerapan markerless - Import database
Pilih Assets > Import Package > Custom Package. Kemudian lokasi folder dimana database tadi di-download.
Gambar 3.11. Penerapan markerless - Pilih database
Pilih database, lalu Open.
Gambar 3.12.Penerapan markerless - Import package markerless
2. Selanjutnya adalah langkah untuk mengubah Image Target setiap scene yang akan ditampilkan. Perhatikan Gambar 3.13.
Gambar 3.13. Penerapan markerless - Pengaturan image target
Pada Type pilih Predefinied, pada Data Set pilih sesuai nama database yang telah diimport sebelumnya, dan Image Target diisi degan nama marker atau image yang terdapat di dalam database, contoh pada Gambar 3.13 yaitu image target logo USU. Jika proses Import database sebelumnya telah berhasil, maka opsi-opsi tersebut sudah tersedia dalam dropdown masing-masing setting.
3. Lalu selanjutnya adalah menambahkan model objek 3D kedalam marker atau image target. Sebelumnya model objek 3D telah disimpan kedalam folder HeritageFinalll pada folder Asset, dimana databasemarker juga disimpan pada folder ini. Perhatikan Gambar 3.14 berikut.
Gambar 3.14. Penerapan markerless - Menambahkan model objek 3D kedalam image target
Pilih model objek 3D, kemudian drag objek tersebut ke dalam objek image target. Atur skala dan posisi objek sehingga proporsional terhadap image target.
4. Selanjutnya adalah langkah untuk memilih Database, seperti terlihat pada Gambar 3.15 berikut.
Gambar 3.15. Penerapan markerless - Mengaktifkan database
