BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab kedua dari penelitian ini akan membahas tentang teori-teori pendukung dan penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan Augmented Reality dan penerapannya.
2.1 Heritage
Heritage adalah sesuatu yang seharusnya diestafetkan dari generasi ke generasi, umumnya karena dikonotasikan mempunyai nilai sehingga patut dipertahankan atau dilestarikan keberadaannya. Dalam kamus Inggris-Indonesia susunan John M Echols dan Hassan Shadily, heritage berarti warisan atau pusaka. Sedangkan dalam kamus Oxford, heritage ditulis sebagai sejarah, tradisi, dan nilai-nilai yang dimiliki suatu bangsa atau negara selama bertahun-tahun dan diangap sebagai bagian penting dari karakter mereka. Dalam buku Heritage: Management, Interpretation, Identity, Peter Howard memaknakan heritage sebagai segala sesuatu yang ingin diselamatkan orang, termasuk budaya material maupun alam (Suci,2012).
Ada beberapa bangunan bersejarah yang dapat ditemukan di kawasan inti Kota Medan, sedikitnya terdapat 40 objek bangunan peninggalan sejarah dan budaya (heritage) yang dapat di temukan di Kota Medan (Syarifuddin, 2014). Beberapa diantaranya yaitu, Istana Maimun, Masjid Raya Al-Mashun, Menara Air Tirtanadi, Kantor Lonsum (London Sumatera), Kantor Pos, Rumah Tjong Afie, dll. Bangunan-bangunan ini memiliki cerita, nilai religi dan keunikan tersendiri dalam sejarah Kota Medan.
2.1.1 Istana Maimun
kuning yang menandai Kerajaan Melayu. Pembangunan istana selesai pada 25 Agustus 1888 selama era terkemuka Sultan Makmun Al-Rasyid Perkasa Alamsyah. Sultan Makmun adalah putra tertua dari Sultan Mahmud Perkasa Alam, pendiri kota Medan. Sejak 1946, istana telah ditempati oleh ahli waris Kerajaan Deli. Istana Maimoon merupakan salah satu tempat bersejarah yang sangat diminati di Kota Medan. Istana ini berlokasi di Jalan Brigadir Jenderal Katamso, kelurahan Sukaraja, Kecamatan Medan Maimun, Sumatra Utara, kurang lebih 3 kilometer dari Bandar Udara Polonia, Medan (Robby, 2014
2.1.2 Mesjid Raya Al-Mashun
1Masjid Raya Al-Mashun Al-Mashun merupakan masjid peninggalan Kesultanan Deli yang dibangun pada tahun 1906 M, pada masa pemerintahan sultan Maamun Al- Rasyid Perkasa Alamsjah. Masjid ini selesai dibangun dan mulai digunakan pada tahun 1909 M. Hal ini dapat diketahui dari prasasti bertuliskan Arab Melayu, dipahatkan pada sayap kiri dan kanan pintu gerbang masuk menuju masjid. Mulai sembahyang di Masjid Raya Al-Mashun Al-Mashun pada hari jum’at bulan sha’ban 1327 bertepatan pada 10 september 1909. Masjid Raya Mashun Al-Mashun memiliki corak bangunan yang memperlihatkan komponen-komponen budaya asing. Hal ini dapat dilihat dari komponen-komponen bangunan yang ada pada kompleks masjid. Antara lain adanya pintu gerbang, menara yang terpisah agak jauh dari masjid, bangunan masjid yang memiliki berbagai corak lengkung, tiang, tata hias lantai, dinding, pintu, dan jendela. Serta memiliki bentuk atap khas yaitu atap yang berbentuk kubah persegi delapan. Atap masjid terdiri dari satu kubah yang terdapat ditengah-tengah (ditandai dengan kubah yang besar) dan empat kubah yang ada di sisi-sisinya dengan ukuran lebih kecil. Keragaman bentuk seni dan ornamentasi masjid yang menunjukkan ciri-ciri yang menarik.
2.1.3 Menara Air Tirtanadi
perusahaan swasta Belanda Ajer Bersih yang sudah beroperasi mengalirkan air minum penduduk Medan dari tanah Karo sejak tahun 1883. Sekarang diambil alih oleh PDAM Tirtanadi. Tinggi bak air ini sekitar 55,5 meter terbuat dari besi dengan sistem intel dengan penutup kayu dan atap mominer. Tinggi kerangka besinya 30 kaki dengan lantai berkapasitas 1200 m³ air (Syarifuddin, 2014).
2.1.4 Kantor Lonsum
Bangunan yang letaknya persis di persimpangan Jalan Ahmad Yani dan Jalan Ahmad Yani VII didirikan tahun 1914 oleh pemerintah Belanda. Arsitektur bangunan banyak dipengaruhi gaya kolonial Inggris, bahan bangunan lantai tegel, dinding batu bata, atap genteng, tiang beton bertulang. Pernah direhab untuk kebutuhan ruang pegawai tanpa merubah bentuk dan corak arsitekturnya. Status kepemilikan adalah milik PT. London Sumatra Indonesia. Terlihat di bagian atas bangunan terdapat nama bangunan PT. London Sumatera. Bangunan bersejarah ini berada dilingkungan Kecamatan Medan Barat, Kelurahan Kesawan, Lingkungan VII. London Sumatera merupakan Kantor Perwakilan perkebunan yang ada di Medan, posisi London Sumatera ini berada tepat pada pintu masuk Kesawan Square. Gedung Lonsum pada awalnya digunakan sebagai kantor perkebunan Inggris Harrisons & Crosfield dan kemudian dijual kepada pemerintah Belanda dan namanya diubah menjadi Juliana Building sesuai nama puteri Belanda. Batubatu granit yang menghiasi gedung didatangkan dari Eropa. Gedung ini merupakan bangunan pertama di Kota Medan yang Memakai lift berbentuk sangkar besi yang dihiasi motif bunga-bunga dengan dekorasi art deco (Syarifuddin, 2014).
2.1.5 Kantar Pos
sebagai Kantor Pos Pusat dan masih berfungsi sampai sekarang dan kondisi bangunan ini masih sangat baik.
2.1.6 Rumah Tjong A Fie
Bangunan Bersejarah yang paling populer di Kota Medan adalah bangunan Tjong A Fie pemilik dari seorang tiongkok yang dermawan dan rendah hati yang namanya sangat terkenal dalam membangun Kota Medan dimasa pemerintah Belanda di Sumatera Timur. Bangunan bersejarah ini berada dilingkungan Kecamatan Medan Barat, Kelurahan Kesawan Lingkungan IV. Dalam proses sejarahnya, Kediaman Tjong A Fie merupakan gedung bergaya arsitektur Tiongkok kuno yang sangat fantastis dan dibangun pada tahun 1900, lokasinya terletak di jalan Ahmad Yani (Syarifuddin, 2014).
2.2 Augmented Reality
Augmented Reality (AR) merupakat merupaka salah satu teknologi yang sedang berkembang diseluruh dunia. Augmented Reality (AR) adalah sebuah teknologi yang berguna untuk memvisualisasikan benda maya menjadi bagian dari lingkungan yang nyata sehingga ke dua benda dan atau lingkungan tersebut seakan dapat terhubung satu dengan yang lainnya. Tidak seperti Virtual Reality (VR) yang sepenuhnya menggantikan dunia nyata menjadi Virtual atau maya.
Augmented Reality adalah teknologi yang memungkinkan orang untuk memvisualisasikan dunia maya sebagai bagian dari dunia nyata yang ada di sekitar secara efektif sehingga membuat dunia nyata seakan-akan dapat terhubung dengan dunia maya dan dapat terjadi suatu interaksi (Jacobs, 2012).
Gambar 2.1 Arsitektur Augmented Reality (Evan,2012)
Penggunaan teknologi informasi Augmented Reality sangat luas antara lain dalam bidang kesehatan, manufaktur dan reparasi, hiburan pelatihan militer, navigasi, dll.
2.2.1 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 processor. 2. Perangkat lunak di dalam prosessor 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.
2.2.2 Perangkat Keras Augmented Reality
Teknik perangkat keras pada teknologi Augmented Reality (AR) secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian :
1. Perangkat Penangkapan Video merupakan piranti masukan yang menangkap video dari lingkungan nyata untuk diolah oleh prosesor. Contoh dari perangkat penangkapan video diantaranya: kamera perekam dan web cam.
2. Prosesor merupakan piranti yang mengolah hasil penangkapan dari perangkat penangkapan video dengan bantuan suatu perangkat lunak AR. Pada awalnya, prosesor akan melacak dan mengidentifikasi pola dari suatu atribut fisik yang ditangkap video, lalu prosesor akan menambahkan objek virtual sesuai dengan pola yang dikenali dan kemudian meletakkannya di atas titik koordinat virtual
dari atribut fisik yang ditangkap video.
3. Perangkat Display merupakan piranti keluaran yang menampilkan objek virtual
hasil dari pengolahan prosesor. Contoh dari perangkat tampilan diantaranya: monitor komputer, LCD, TV dan Proyektor.
2.3 3D Modelling
3D modeling dari suatu objek dapat dilihat sebagai proses lengkap yang dimulai dari mendapatkan data dan berahir dengan sebuah model 3D yang interaktif dalam sebuah computer. Kadang pemodelan 3D hanya diartikan sebagai proses konversi sebuah ukuran yang terbayang-bayang menjadi jarring jarring yang berbentuk segitiga (mesh) atau permukaan yang memiliki texture, walaupun hal tersebut harus menggambarkan proses yang kompleks dari rekontruksi dari sebuah objek.
Pemodelan 3D dibutuhkan di banyak bidang seperti inspections, navigation, object identifikcation, visualization, and animation. Membuat sebuah model 3D yang lengkap, detail, akurat dan realistis dari sebuah gambar masih merupakan hal yang sulit, terutama untuk model yang besar dan kompleks. Secara umum pemodelan 3D terdiri dari beberapa proses antara lain, desain, pengukuran secara 3D, kerangka dan pemodelan, pemberian texture dan visualisasi ( Remondino et all,2006).
metode yang digunakan adalah IBM karena sesuai dengan kebutuhan dan output yang diinginkan.
2.2.1 Image-based Rendering (IBR)
Sebenarnya metode ini tidak termasuk bagian pemodelan 3D geometris, tetapi untuk objek tertentu, kamera dan kondisi khusus dapat menjadi teknik bagus untuk menghasilkan tampilan virtual (Shum dan Kang, 2000). Output dari Image-based Rendering (IBR) adalah berupa gambar panorama yang menampilkan lingkungan memutar 360° dikarenakan IBM membuat tampilannya dari lingkungan 3D langsung dari gambar aslinya.
2.2.2 Image-based Modelling (IBM)
Pada metode ini bahan dasar dalam proses pemodelah adalah foto-foto objek dari hasil penelitian . hasil dari metode ini berupa model 3D awal yang sangat sederhana berdasarkan foto-foto yang telah di ambil.
Image-based modeling (IBM) adalah metode untuk menghasilkan objek tiga dimense (3D) dengan mengunakan set image suatu lokasi berbentuk dua dimensi (2D). Objek 3D tersebut dihasilkan dengan analisis bentuk geometri set image 2D.
2.2.3 Range-based Modelling (RBM)
Metode ini telah menggunakan sensor aktif (X-Ray, SAR, photogrammetry dan laser scanner) yang secara langsung akan menagkap informasi geometris dari sebuah objek, sehingga menghasilkan hasil yang akurat dan detail dari kebanyakan objek. Tetapi, sensor tersebut bergantung kepada pencahayaan buatan atau proyeksi pola.
2.2.4 Kombinasi IBM dan RBM
menggunakan image-based modelling, sedangkan untuk objek dengan detail yang cukup tinggi seperti permukaan terrain menggunakan teknik range-based modelling.
2.4 3D Modelling Software
Untuk membuat sebuah model 3D ada beberapa software yang dapat digunakan. Beberapa diantaranya yaitu yang tertera pada tabel 2.1 memperlihatkan beberapa aplikasi pemodelan 3D yang populer saat ini.
Tabel 2.1. Daftar dari beberapa aplikasi pemodelan 3D
Nama Lisensi Mendukung 3D rendering
BRL-CAD GNU LGPL Ya
Autodesk Maya Commercial software Ya
Blender GNU GPLv2+ Ya
Autodesk 123D Freeware Tidak
AutocCAD Commercial software Ya
Namun pada penelitian ini software yang digunakan untuk pembuatan model 3D adalah softwareblender. Pada software blender objek tunggal disebut sebagai mesh..
Mesh dasar yang terdapat pada Blender v2.76 menurut laman daring Wiki Blender terbagi menjadi beberapa bentuk, yaitu plain, cube, cylinder, UV sphere, Ico Sphere, Circle, Cone dan Torus. Objek-objek dasar tersebut dapat membentuk sebuah mesh
baru dengan bentuk yang diinginkan dari proses modifikasi mesh yang dilakukan. Adapun modifikasi mesh dapat dilakukan dengan perintah standar maupun modifier
yang terdapat pada Blender.
Perintah standar yang paling sering digunakan ialah duplicate, scale, rotate, transform, delete dan join. Perintah duplicate digunakan untuk menduplikasi mesh yang telah di seleksi. Untuk mengubah ukuran mesh yang telah terseleksi digunakan perintah scale. Rotate digunakan untuk melakukan sebuah rotasi pada mesh. Untuk memindahkan memindahkan koordinat dari mesh yang telah diseleksi digunakan perintah transform. sedangkan delete dapat digunakan untuk menghapus mesh yang telah terseleksi. Dan untuk mnggabungkan mesh yang terseleksi digunakan perintah
Selain itu, ada beberapa metode khusus yang dapat mempermudah dan mempercepat proses pemodelan, yaitu dengan menggunakan modifier. Modifier
merupakan fitur yang terdapat pada Blender untuk melakukan modifikasi pada mesh
terseleksi melalui perhitungan matematis.
Ada beberapa modifier yang digunakan ketika melakukan pemodelan objek 3D dengan Blender yaitu, miros, Boolean, bevel, dan array. Mirror berfungsi untuk membuat salinan dengan rotasi 180° terhadap sumbu yang dijadikan acuan. Salinan mengikuti cara kerja sebuah cermin. Boolean berfungsi untuk modifikasi dua buah objek dengan opsi intersect, union dan difference. Intersect berfungsi membuat mesh
baru irisan dari kedua objek, union berfungsi membuat mesh baru gabungan kedua objek dengan membuang bagian yang beririsan dan difference berfungsi menghilangkan bagian mesh utama yang beririsan dengan mesh target. Untuk menciptakan lengkungan pada sudut sebuah imeshterseleksi, dimana pengguna dapat mengatur dimana dan dan bagaimana lengkungan yang diinginkan pada mesh
digunakan bevel. Array berfungsi untuk membuat rangkaian salinan dari objek terseleksi, yang mana masing-masing salinan objek linear dari objek utama dengan arah yang ditentukan. Modifier ini cocok digunakan untuk mengembangkan scene
yang besar.
2.5 Unity 3D
Unity 3D merupakan salah satu game engine yang mudah digunakan, hanya membuat objek dan diberikan fungsi untuk menjalankan objek tersebut. Dalam setiap objek mempunyai variabel, variabel inilah yang harus dimengerti supaya dapat membuat game yang berkualitas. Berikut ini adalah bagian-bagian dalam Unity: .Asset yang
2.6 Vuforia
Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat telepon genggam yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Dulunya lebih dikenal dengan QCAR (Qualcomm Company Augmentend Reality). Hal ini menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak gambar planar (Target Image) 2D dan objek 3D sederhana. Seperti kotak, secara real-time.
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 'Virtual Button',
runtime pemilihan gambar target, dan kemampuan untuk membuat dan mengkonfigurasi ulang set pemrograman pada saat runtime. Vuforia menyediakan
Application Programming Interfaces (API) di C++, Java, Objective-C. Vuforia SDK
mendukung pembangunan untuk IOS dan android menggunakan vuforia karena itu kompatibel dengan berbagai perangkat telepon genggam termasuk iPhone (4/4S), iPad, dan telepon genggam android dan tablet yang menjalankan android sistem operasi versi 2.2 atau yang lebih besar dan prosesor ARMv6 atau 7 dengan FPU (Floating Point Unit ) kemampuan pengolahan. Dalam pengembangan aplikasi menggunakan Vuforia Qualcomm ini terdiri dari 2 komponen diantaranya adalah:
2.7.1 Target Manager System
Mengijinkan pengembang melakukan upload gambar yang sudah diregistrasi oleh
marker dan kemudian melakukan download target gambar yang akan dimunculkan.
2.7.2 QCAR SDK Vuforia
Mengijinkan pengembang untuk melakukan koneksi antara aplikasi yang sudah dibuat dengan library static i.e libQCAR.a pada iOS atau libQCAR.so pada android. pembangunan aplikasi dengan qualcomm Augmented Reality platform dimana
Gambar 2.3 Arsitektur library QCAR SDK (Untung,2014)
2.7 Arsitektur Vuforia
Vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen-komponen tersebut antara lain:
a. Kamera
Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para pengembang hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti.
b. Image Converter
Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking misalnya luminance). c. 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 akan digunakan oleh video background renderer dan dapat diakses dari application code.
d. Video Background Renderer
e. Application Code
Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam
application code seperti:
1. Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker. 2. Update logika aplikasi setiap input baru dimasukkan.
3. Render grafis yang ditambahkan (augmented). f. Target Resource
Dibuat menggunakan online Target Management System. Assets 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 2.4 Diagram aliran data vuforia (Untung,2014)
2.8 Penelitian Terdahulu
Penelitian tentang Augmented Reality pernah dilakukan oleh Ni Luh Nita Sari et all (2014). Mereka membuat sebuah buku untuk pengenalan gedung Universitas Pendidikan Ganesha (UNDIKSHA). Penelitian ini menggunakan library Vuforia
untuk menampilkan objek 3D. Hasil akhir dari penelitian ini berupa buku yang terdiri dari gambar dan informasi terkait gedung UNDIKSHA lengkap dengan suara narasi dalam bahasa Inggris.
Penelitian yang dilakukan oleh Yee et al (2014) melakukan penelitian dengan judul Car Advertisement For Android Application In Augmented Reality. Menggunakan ARToolkit dan berbasis mobile untuk menciptakan sebuah iklan pemasaran mobil Perodua Myvi Car agar lebih menarik. Mempunyai 4 fitur yaitu, translate, rotate, scale, dan mengambil screenshot.
(Cafied, 2010) brosur interaktif berbasis Augmented Reality. Ia membuat aplikasi menggunakan media brosur yang telah diberi marker sebagai alat peraga yang diidentifikasi menggunakan kamera webcam untuk memunculkan sebuah objek 3D melalui layar monitor menggunakan OpenGL. Pemodelan 3D pada penelitian ini juga menggunakan ARToolkit.
Penelitian yang dilakukan oleh Eka Ardhianto et all (2012), membuat objek 3 Dimensi. Pemodelan Augmented Reality ini menggunakan artoolkit dan Blender.hasil akhir dari penelitian ini berupa promosi peralatan rumah tangga seperti, meja makan, lemari, kulkas, lampu hias, dll.
Chen et al (2009), melakukan penelitian dengan judul Applying Augmented Reality To Visualize The History Of Traditional Architecture In Taiwan. Membuat 3D objek dari Yang Ancestral Hall di Jidung, Taiwan dengan 5 bentuk yang berbeda dan dengan menggunakan fiducial marker. Memberikan informasi struktur bangunan untuk memvisulisasikan bangunan tradisional bersejarah yang ada di Taiwan. Perbedaan dalam penelitian ini adalah pada software yang digunakan yaitu software blender. Pemodelan objek bangunan menggunakan metode Image Based Modelling
Tabel 2.2. Penelitian Terdahulu
No Judul Peneliti Keterangan
screenshot. 5. Augmented Reality
Book Pengenalan Gedung Universitas Pendidikan Ganesha
Sari, N, L, N et all
(2014)
• Output : untuk
