APLIKASI PENGENALAN LANDMARK MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY DENGAN METODE MARKER BASED TRACKING
BERBASIS ANDROID
ZaviraNabilla
Prananingrum, SKom., MMSI
Penulisan Ilmiah. Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Gunadarma
Bekasi, Indonesia
Abstraksi
Saat ini, teknologi terbaru yang digunakan dalam penyampaian informasi adalah teknologi Augmented Reality (AR). Augmented Reality adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata. AR memiliki kelebihan bersifat interaktif dan real time sehingga AR banyak diimplementasikan di berbagai bidang. Penulisan ini menerapkan teknologi AR dalam pengenalan landmark dari beberapa negara di dunia berbasis Android. Dalam pembuatan aplikasi AR ini, metode yang digunakan adalah metode Marker Based Tracking, setelah marker dideteksi, model 3D dari landmark tersebut akan muncul di atas marker seolah-olah model tersebut nyata. Objek 3D dapat dibuat dengan Blender atau diunduh melalui website resmi 3D Warehouse milik SketchUp. Aplikasi AR ini dapat meningkatkan pengetahuan dan minat masyarakat terutama anak-anak usia 7-10 tahun untuk mengenal landmark dari beberapa negara di dunia.
Kata Kunci : Augmented Reality, Landmark, Android
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
Pada dasarnya, landmark diartikan sebagai fitur geografis, baik alami ataupun buatan manusia yang sering digunakan sebagai petunjuk jalan. Namun, landmark lebih populer dikenal sebagai suatu monumen, bangunan, menara, jembatan, atau struktur lainnya yang mudah dikenali. Landmark juga dapat diartikan sebagai suatu simbol visual yang mengidentifikasikan suatu daerah karena memiliki ciri khas dan sejarah tersendiri. Setiap negara memiliki landmark yang berbeda-beda, seperti Monumen Nasional atau Monas yang menjadi landmark dari Negara Indonesia. Monas memiliki bentuk, ciri khas, dan sejarah tersendiri yang membedakannya dengan landmark dari negara lain, misalnya dengan Menara Eiffel di Paris.
Augmented Reality adalah sebuah teknologi untuk menggabungkan benda maya dua dimensi maupun tiga dimensi ke dalam suatu lingkungan nyata tiga dimensi secara real time yang dibuat menggunakan komputer. Augmented Reality berfungsi untuk memperkaya lingkungan nyata tersebut dengan menampilkan benda-benda maya tanpa merubah lingkungan nyata.
Teknologi ini juga dapat menyisipkan informasi melalui benda-benda maya yang akan ditampilkan dalam lingkungan nyata sehingga mampu memberikan antarmuka yang unik.
Augmented Reality telah dikembangan dalam berbagai bidang, seperti kedokteran, pendidikan, hiburan, dan komunikasi pemasaran. Maka dari itu dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan aplikasi pengenalan landmark dari beberapa negara dengan memanfaatkan teknologi Augmented Reality. Dengan adanya teknologi ini, model landmark tersebut dapat ditampilkan secara 3D sehingga dapat menambah wawasan untuk mengetahui bentuk nyata landmark dari beberapa negara di dunia.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulisan ini berjudul “Aplikasi Pengenalan Landmark Menggunakan Teknologi Augmented Reality dengan Metode Marker Based Tracking Berbasis Android”.
1.2 Metode Penelitian
Penulisan ini menggunakan metode SDLC (Software Development Life Cycle) dengan tahapan sebagai berikut:
1. Analisa
Pada tahap ini dilakukan pencarian informasi yang berhubungan dengan penulisan ini melalui buku, jurnal, maupun internet.
2. Pencarian dan Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data berupa informasi mengenai landmark dari negara-negara yang sudah ditentukan.
3. Perancangan Aplikasi
Pada tahap ini dibuat perancangan objek, struktur navigasi, dan tampilan aplikasi dengan menggunakan Unity3D sebagai aplikasi utama dan menggunakan bahasa pemrograman C#, serta dibantu dengan beberapa software pendukung lainnya sepeti Vuforia SDK, Android SDK, Adobe Photoshop 2019, dan Sketchup 2019.
4. Uji Coba Aplikasi
Pada tahap ini program dijalankan pada beberapa smartphone berbasis Android untuk menguji kesalahan atau kekurangan dari aplikasi yang telah dibuat.
Gambar 1.1 Metode SDLC 2. TinjauanPustaka
2.1 Aplikasi
Augmented Reality (AR) adalah penggabungan antara benda virtual dan benda nyata secara alami melalui sebuah proses komputeristik, Seolah-olah terlihat real seperti ada dihadapan pengguna. Augmented Reality atau realitas tertambah adalah teknologi yang menggabungkan benda maya tiga dimensi (3D) ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi dan menampilkannya dalam waktu nyata (realtime). Tidak seperti realitas maya (Virtual Reality) yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, realitas tertambah sekedar menambahkan atau melengkapi kenyataan.
Teknologi AR telah dikembangkan dalam berbagai bidang seperti militer, kedokteran, pendidikan, teknik, industri hingga hiburan. Hal ini disebabkan oleh keunggulan teknologi AR yang memungkinkan user untuk melakukan interaksi menggunakan gerak tubuhnya secara alami.
Kamera sebagai ’mata’dari teknologi AR mengambil gambar dari marker tersebut secara berkelanjutan, memproses, dan kemudian menghasilkan interaksi virtual yang tampak pada tampilan dunia nyata baik pada layar maupun head mounted display (HMD).
2.2 Unity 3D
Unity 3D adalah sebuah game engine yang berbasis cross-platform. Unity dapat digunakan untuk membuat sebuah game yang bisa digunakan pada perangkat komputer, ponsel pintar android, iPhone, PS3, dan bahkan X-BOX. Unity adalah sebuah sebuah tool yang terintegrasi untuk membuat game, arsitektur bangunan dan simulasi. Unity bisa untuk games PC dan games Online. Untuk games Online diperlukan sebuah plugin, yaitu Unity Web Player, sama halnya dengan Flash Player pada Browser.
Unity tidak dirancang untuk proses desain atau modelling, dikarenakan unity bukan tool untuk mendesain. Jika ingin mendesain, pergunakan 3D editor lain seperti 3dsmax atau Blender.
Banyak hal yang bisa dilakukan dengan unity, ada fitur audio reverb zone, particle effect, dan Sky Box untuk menambahkan langit. Fitur scripting yang disediakan mendukung 3 bahasa pemrograman, yaitu JavaScript, C#, dan Boo.
2.3 Vuforia SDK
Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi AR. SDK Vuforia juga tersedia untuk digabungkan dengan unity yaitu bernama Vuforia AR Extension for Unity. Vuforia merupakan SDK yang disediakan oleh Qualcomm untuk membantu para developer membuat aplikasi- aplikasi Augmented Reality (AR) di mobile phones (iOS, Android). SDK Vuforia sudah sukses dipakai di beberapa aplikasi-aplikasi mobile untuk kedua platform tersebut. AR Vuforia memberikan cara berinteraksi yang memanfaatkan kamera mobile phones untuk digunakan sebagai perangkat masukan, sebagai mata elektronik yang mengenali penanda tertentu, sehingga di layar bisa ditampilkan perpaduan antara dunia nyata dan dunia yang digambar oleh aplikasi.
2.4 Android
Android adalah sebuah sistem operasi perangkat mobile berbasis linux yang mencangkup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc.
yang merupakan pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel atau smartphone.
Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan perantikeras, peranti lunak dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan open source pada perangkat mobile. Di lain pihak, Google merilis kode-kode Android di bawah lisensi Apache, sebuah lisensi perangkat lunak dan open platform perangkat seluler.
2.5 Android Studio
Android studio adalah IDE (Integrated Development Environment) resmi untuk pengembangan aplikasi Android dan bersifat open source atau gratis. Peluncuran Android Studio ini diumumkan oleh Google pada 16 mei 2013 pada event Google I/O Conference untuk tahun 2013. Sejak saat itu, Android Studio mengantikan Eclipse sebagai IDE resmi untuk mengembangkan aplikasi Android.
2.6 Android Software Development Kit (SDK)
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi kunci yang di-release oleh Google. Saat ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan API untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java.
Sebagai platform aplikasi-netral, Android memberi kesempatan untuk membuat aplikasi yang kita butuhkan yang bukan merupakan aplikasi bawaan handphone/smartphone.
2.7 Java Development Kit (JDK)
Java Development Kit (JDK) adalah sekumpulan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk mengembangkan perangkat lunak yang berbasis Java, sedangkan JRE adalah sebuah implementasi dari Java Virtual Machine yang benar-benar digunakan untuk menjalankan program java. Baisanya, setiap JDK berisi satu atau lebih JRE dan berbagai alat pengembangan lain seperti sumber compiler java, bundling, debuggers, development libraries dan lain sebagainya.
2.8 Blender 3D
Blender 3D merupakan perangkat lunak sumber terbuka grafika komputer 3D. Perangkat lunak ini digunakan untuk membuat film animasi, efek visual, model cetak 3D, aplikasi 3D interaktif dan permainan video. Blender memiliki beberapa fitur termasuk pemodelan 3D, penteksturan, penyunting gambar bitmap, penulangan, simulasi cairan dan asap, simulasi partikel, animasi, penyunting video, pemahat digital, dan rendering.
Blender memiliki fitur sama kuat mengatur dalam lingkup dan kedalaman ke ujung lain tinggi 3D software seperti Softimage XSI, Cinema 4D, 3ds Max dan Maya.
Perangkat lunak ini berisi fitur yang merupakan ciri khas dari model perangkat lunak high- end. Ini adalah Open Source yang paling populer grafis 3D aplikasi yang tersedia, dan merupakan salah satu yang paling banyak di download dengan lebih dari 200.000 download dari rilis masing-masing.
2.9 SketchUp
SketchUp adalah aplikasi pemodelan 3D intuitif yang memungkinkan untuk membuat dan mengedit model 2D dan 3D dengan metode "Push and Pull" yang telah dipatenkan. Alat Dorong dan Tarik memungkinkan para perancang untuk mengekstraksi setiap permukaan datar menjadi bentuk 3D. Yang harus dilakukan adalah mengklik objek dan kemudian mulai menariknya sampai sesuai keinginan. SketchUp adalah program yang digunakan untuk berbagai proyek pemodelan 3D seperti arsitektur, desain interior, arsitektur lansekap, dan desain video game.Sketchup juga menemukan kesuksesan dengan orang-orang yang ingin membuat, berbagi, atau mengunduh model 3D untuk digunakan dengan printer 3D.
Sketchup dibuat pada tahun 1999 oleh @Last Software. Pada tahun 2006, Google mengakuisisi SketchUp setelah @Last Software membuat plugin untuk Google Earth yang menarik perhatian raksasa teknologi. Pada tahun 2012, Trimble Navigation (sekarang Trimble Inc.) memperoleh Sketchup dari Google dan memperluas aplikasi dengan meluncurkan situs web baru yang menjadi host plugin dan ekstensi.
2.10 Image Target
Image target merupakan gambar yang dapat dideteksi dan dilacak oleh vuforia SDK. Tidak seperti markert radisional, kode matriks data, dan kode QR, image target tidak perlu berwarna hitam dan putih atau memiliki kode untuk dapat dikenali. Vuforia SDK menggunakan algoritma yang canggih untuk mendeteksi dan melacak fitur secara alami yang ditemukan didalam gambar itu sendiri. vuforia sdk mengenali image target dengan cara membandingkan fitur alami pada image target terhadap database resource yang telah didaftarkan (di-upload) sebelumnya. Setelah image target terdeteksi, SDK akan melacak gambar menggunakan kamera device.
2.11 Bahasa C# (C Sharp)
Microsoft C# adalah sebuah bahasa pemrograman yang didesain untuk membangun jangkauan aplikasi enterprise yang berjalan di atas framework.NET. Sebuah evolusi Microsoft C dan Microsoft C++, C# sederhana, modern, aman dan Object Oriented. C# dikenal sebagai Visual C# dalam Visual Studio .Net. Dukungan untuk Visual C# termasuk proyek template, desainer, halaman poperti, kode, model objek dan fitur lain dari lingkungan pengembangan.
Library untuk pemrograman Visual C# adalah .NET Framework.
Bahasa pemrograman ini dikembangkan oleh sebuah tim pengembang di Microsoft yang dipimpin oleh Anders Hejlsberg, seorang yang mengembangkan bahasa pemprograman seperti Borland Turbo Pascal, Borland Delphi, dan Microsoft C++.C# telah distandarisasi oleh European Computer Manufacturer Association (ECMA) dan juga International Organization for Standardization (ISO) dan telah menginjak versi 3.0 yang mendukung beberapa fitur baru semacam Language Integrated Query (LINQ) dan lain-lainnya.
2.12 Struktur Navigasi
Menurut Binanto (2010:268) “Struktur navigasi adalah gabungan dari struktur referensi informasi situs web dan mekanisme link yang mendukung pengunjung untuk melakukan penjelajahan situs”. Struktur navigasi berfungsi untuk menggambarkan dengan jelas hubungan dan rantai kerja seluruh elemen yang akan digunakan dalam aplikasi. Sebelum menyusun aplikasi multimedia kedalam sebuah software, kita harus menentukan terlebih dahulu alur yang akan digunakan dalam aplikasi yang dibuat. Ada 4 macam bentuk dasar struktur navigasi:
1. Struktur Navigasi Linier
Struktur Navigasi Linier merupakan tipe navigasi yang paling mudah, secara konseptual banyak digunakan pada beberapa presentasi baik dalam perkuliahan, buku test, video, dan lain-lain. Dalam navigasi linier tampilan satu persatu secara langsung dan utuh.
Pada struktur navigasi ini tidak diperkenankan adanya percabangan. Biasanya struktur ini digunakan untuk membuat multimedia presentasi karena tidak selalu menurut keinteraksi tetapi hanya memerlukan keindahan dan kemudahan menampilkan data sebagai informasi.
Gambar 2.1 Struktur Navigasi Linear 2. Struktur Navigasi Non Linier
Pada struktur non lienier diperkenankan membuat struktur navigasi bercabang, percabangan ini berbeda dengan percabangan pada struktur hirarki. Pada percabangan
nonlinierwalaupun terdapat banyak percabangan tetapi tiap-tiap tampilan mempunyai kedudukan yang sama tidak ada pada master page dan slave page.
Gambar 2.2 Struktur Navigasi Non Linear 3. Struktur Navigasi Hirarki
Struktur Navigasi Hirarki (bercabang) merupakan suatu struktur yang mengendalikan percabangan untuk menampilkan data atau gambar pada layer berdasarkan kriteria tertentu. Tampilan pada menu utama disebut master page (halaman utama kesatu), halaman utama ini mempunyai halaman percabangan yang disebut slave page (halaman pendukung). Jika salah satu halaman pendukung dipilih atau diaktifkan maka tampilan tersebut akan bernama master page(halaman utama kedua), dan seterusnya. Pada struktur navigasi ini tidak diperkenankan adanya tampilan linier.
Gambar 2.3 Struktur Navigasi Hirarki 4. Struktur Navigasi Campuran
Struktur Navigasi Campuran merupakan gabungan dari ketiga struktur sebelumnya. Struktur ini juga bisa disebut navigasi bebas, struktur ini banyak digunakan dalam pembuatan aplikasi multimedia sehingga dapat memberikan keinteraksian yang lebih tinggi.
Gambar 2.4 Struktur Navigasi Campuran 3. Perancangan Dan Hasil
3.1 Perencanaan Antarmuka
Perancangan antarmuka berperan penting dalam pembuatan aplikasi untuk menggambarkan keterkaitan dan komunikasi setiap halaman. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang antarmuka sebuah aplikasi yaitu kesederhanaan arsitektur aplikasi dan kemudahan dalam penggunaannya. Selain itu, sebuah antarmuka harus dirancang semenarik mungkin untuk menarik minat pengguna.
Berikut merupakan spesifikasi device yang digunakan untuk merancang antarmuka aplikasi pengenalan landmark yang akan dibuat:
1. Prosesor : Intel® Core™ i5-4210U 2.7 GHz
2. RAM : 4.00 GB
3. System Type : 64-bit Operating System 4. Operating System : Microsoft Windows 10
Berikut adalah software atau perangkat lunak yang digunakan, yaitu:
1. Unity 3D 2. Blender 3. SketchUp 4. Vuforia
Berikut adalah bahasa pemrograman yang digunakan, yaitu:
1. C# (C Sharp) 3.2 Struktur Navigasi
Pembuatan struktur navigasi diperlukan untuk menunjukkan alur atau langkah kerja dari aplikasi yang akan dibuat serta dapat memudahkan proses perancangan aplikasi. Penulisan ini menggunakan jenis struktur navigasi campuran, yaitu campuran antara struktur navigasi non liner dan struktur navigasi hirarki yang digambarkan sebagai berikut:
Gambar 3.1 Struktur Navigasi 3.3 Perancangan Storyboard
Storyboard merupakan visualisasi ide dari aplikasi yang akan dibangun, sehingga dapat memberikan gambaran dari aplikasi yang akan dihasilkan. Storyboar digunakan untuk pengembangan dan perancangan suatu perangkat lunak untuk mempresentasikan dan menjelaskan kejadian interaktif pada antarmuka pengguna. Storyboard juga akan mempermudah pelaksanaan dalam proses pembuatan aplikasi.
Gambar 3.2 Rancangan Storyboard 3.4 Hasil Uji Coba Sistem
1. Tampilan Halaman Splash Screen 2. Tampilan Halaman Loading
3.Tampilan Halaman Menu Utama 4. Tampilan Halaman How to Play
5. Tampilan Halaman About the App 6. Tampilan Halaman Unduh Marker
7. Tampilan Halaman Menu Play 8. Tampilan AR Indonesia
9. Tampilan AR China 10. Tampilan AR Malaysia
11. Tampilan AR Perancis 12. Tampilan AR Italia
13. Tampilan AR Rusia 14. Tampilan AR India
15. Tampilan AR Arab Saudi 16. Tampilan AR Mesir
17. Tampilan AR Inggris 18. Tampilan AR Amerika Serikat
19. Tampilan AR Jerman
5. Penutup
1. Kesimpulan
Dalam penulisan ini telah dijelaskan mengenai pembuatan aplikasi pengenalan landmark dari 12 negara yaitu negara Indonesia, Perancis, Italia, China, Arab Saudi, Mesir, Inggris, Amerika Serikat, India, Malaysia, Rusia, dan Jerman. Fitur-fitur yang terdapat pada aplikasi ini adalah dapat melihat bentuk 3D landmark dari 12 negara tersebut, dapat mengetahui informasi singkat mengenai landmark serta mendengarkan lagu kebangsaan dari negara asal landmark tersebut. Aplikasi ini dapat digunakan oleh anak-anak usia 7-10 tahun namun tetap di bawah pengawasan orang tua.
Aplikasi ini dapat berjalan minimal pada smarthphone dengan minimal Android versi Jelly Bean, hal ini juga mempengaruhi kecepatan proses instalasi. Terdapat perbedaan tampilan resolusi aplikasi tersebut karena menyesuaikan rasio dari setiap smartphone yang digunakan.
Untuk mendeteksi marker dengan baik dibutuhkan kamera minimal 13 Megapixel.
2. Saran
Aplikasi pengenalan landmark ini masih terdapat beberapa kekurangan sehingga masih perlu disempurnakan, seperti menambah fitur game dan video agar lebih menarik, serta penyempurnaan tampilan aplikasi agar lebih menarik agar tidak menimbulkan kesan monoton.
Kemudian aplikasi pengenalan landmark ini diharapkan dapat berjalan pada platform selain Android, seperti iPhone ataupun Window’s Phone.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Andi Juansyah. 2015. Pembangunan Aplikasi Child Tracker Berbasis Assisted – Global Positioning System (A-Gps) Dengan Platform Android. Jurnal Ilmiah Komputer dan Informatika (KOMPUTA). 1(1): 1-8.
[2] Cecep Muhamad Sidik R. 2018. Aplikasi Pengenalan Profil Negara Di Asia Berbasis Augmented Reality. Jurnal SIliwangi Seri Sains dan Teknologi. 4(2): 55-64.
[3] Chari, Singh J.M. dan Narayanan P.J. 2008. Augmented reality using over-segmentation.
Center for Visual Information Technology, International Institute of Information Technology.
[4] Christoper. 2012, Markerless Augmented Reality for Panoramic Sequences : School of Information Technology and Engineering Faculty of Engineering University of Ottawa Canada..
[5] Efendi, Ilham. 2018. Pengertian Augmented Reality (AR).
https://www.it-jurnal.com/pengertian-augmented-realityar/
Diakses 7 Juli 2019.
[6] Michello Pratama Tjahyadi. 2014. Prototipe Game Musik Bambu Menggunakan Engine Unity 3D. E-journal Teknik Informatika. 4(2): 1-6.
[7] Muntahanah, Rozali Toyib, Miko Ansyori. 2017. Penerapan Teknologi Augmented Reality pada Katalog Rumah Berbasis Android (Studi Kasus PT. Jashando Han Saputra).
Jurnal Pseudocode. 4(1): 81-89.
[8] R.H. Sianipar, Pemprograman Visual C#, Informatika Bandung, Bandung, 2014.
