Abstrak—Saat ini dalam menyajikan informasi mengenai kondisi terkini suatu daerah atau wilayah telah menggunakan teknologi visualisasi 3 dimensi. Namun dalam menggunakan teknologi 3 dimensi konvensional, pengguna harus melakukan proses penginstalan dan memerlukan spesifikasi hardware yang tinggi untuk dapat menjalankannnya. Oleh karena itu dibutuhkan teknologi game engine yang menghasilkan aplikasi 3D yang mudah diakses oleh pengguna.
Dengan menggunakan game engine Unity3D yang memiliki kemampuan untuk membuat lingkungan virtual sesuai dengan bentuk nyatanya dan menghasilkan game tiga dimensi dalam bentuk webplayer. Penulis akan menggunakan Unity3D untuk membangun aplikasi peta interaktif tiga dimensi peta Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya. Pengembangan yang dilakukan dalam aplikasi peta tiga dimensi ini adalah penambahan fitur simulasi praktikum, penggunaan alat praktikum dan simulasi lokasi buku di ruang baca teknik industri.
Hasil dari penelitian ini adalah aplikasi peta interaktif tiga dimensi Jurusan Teknik Industri ITS yang dapat diakses secara online melalui web browser. Penulis berharap dengan adanya aplikasi ini pengguna dapat mengaksesnya lebih mudah dan mendapatkan pengalaman yang nyata dengan adanya interaksi yang menarik dan interaktif.
Kata Kunci—Jurusan Teknik Industri, Peta tiga dimensi, Unity3D, Visualisasi.
I. PENDAHULUAN
aat ini penggunaan teknologi visualisasi 2D mulai ditinggalkan seiring dengan berkembangnya teknologi visualisasi 3D. Dalam masa peralihan ini banyak aplikasi 3 dimensi yang bermunculan untuk menyajikan informasi visual mengenai kondisi suatu daerah atau bangunan. Penggunaan teknologi tersebut saat ini adalah yang terbaru karena dapat dengan tepat untuk memberikan informasi suatu daerah atau wilayah secara menyeluruh.
Dengan menerapkan teknologi game engine, developer game dapat menciptakan permainan 3D yang memiliki lingkungan virtual seperti bentuk nyatanya dan dapat dijalankan melalui komputer, konsol game dan gadget. Selain dibuat untuk membuat game, penggunaan teknologi game engine juga dimanfaatkan untuk kepentingan promosi dalam memperkenalkan bentuk bangunan atau wilayah melalui tampilan yang interaktif dan menarik. Dengan menggunakan teknologi tersebut konsumen dapat mengunjunginya tanpa harus datang ke lokasi.
Namun untuk mengembangkan permainan 3D membutuhkan resource software dan hardware yang tinggi serta biaya yang besar. Selain itu pengguna juga mengalami kendala diantaranya dalam aspek aksesibilitas aplikasi, ukuran data aplikasi game yang dihasilkan terlalu besar dan membutuhkan spesifikasi komputer yang tinggi untuk dapat menjalankannya. Oleh karena itu dibutuhkan game engine yang dapat menciptakan lingkungan virtual sesuai dengan keadaan sebenarnya dan menghasilkan aplikasi 3D yang mudah diakses oleh pengguna.
Oleh karena itu penulis akan menggunakan game engine Unity3D untuk membangun aplikasi peta tiga dimensi Jurusan Teknik Industri ITS. Unity3D memiliki kemampuan untuk menghasilkan game online yang berbasis web player sehingga aplikasi peta tiga dimensi yang dihasilkan dapat diakses secara online melalui web browser. Karena aplikasi ini bersifat online, pengguna dapat mengaksesnya di komputer manapun tanpa melakukan instalasi dan pengguna dapat menjalankannya pada komputer berspesifikasi rendah.
Penulis berharap dengan adanya aplikasi ini, dapat memberikan informasi kepada pengguna untuk mengetahui kondisi terkini dari gedung teknik industri ITS dan mendapatkan pengalaman yang nyata mengenai aktifitas yang terjadi di dalam peta tiga dimensi dalam bentuk virtual.
II. KAJIAN PUSTAKA
A. Game engine
Merupakan sistem perangkat lunak yang didesain untuk pembuatan dan pengembangan permainan digital dua dimensi dan tiga dimensi. Fungsi utama yang diberikan oleh sebuah game engine meliputi rendering untuk 2D atau 3D graphic, sound, scripting, animasi, artificial intelligence, networking, memory management, threading dan scene graph. Terdapat banyak game engine yang dirancang untuk bekerja pada konsol video game dan sistem operasi desktop, seperti Microsoft Windows, Linux, dan Mac OS X. Dalam mengembangkan sebuah game, penggunaan game engine dapat dilakukan berulang-kali untuk menciptakan jenis game dengan genre yang berbeda.
Penggunaan game engine dapat diterapkan untuk mengembangkan lingkungan secara virtual diantaranya untuk bentuk bangunan sejarah atau non sejarah sehingga banyak perusahaan non-game mulai menggunakan teknologi ini untuk
Pengembangan Aplikasi Peta Interaktif Tiga Dimensi Jurusan
Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Menggunakan Unity3D
Rudhieka Syamsiaya, dan Dr. Eng. Febriliyan Samopa, S.Kom, M.Kom
Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia E-mail: iyan@is.its.ac.id
smartphone dan console game. Game engine ini berbasis Cross-platform sehingga dapat berjalan di semua operating system. Selain membuat game, Unity juga dapat untuk menciptakan visualisasi arsitektur bangunan dan simulasi kegiatan yang terjadi di dalamnya, bahkan game engine ini dapat digunakan untuk membuat game online yang diakses melalui web dengan bantuan Unity web player.
Namun cukup dengan menggunakan Unity free lisence, seorang developer dapat membangun game yang dapat dijalankan melalui web browser dengan platfrom Windows dan Mac OS. Unity 3D dapat mengelola data seperti model tiga dimensi, suara, animasi, video, tekstur dan objek pendukung pembuatan game lainnya yang terdapat pada asset Unity.
Dengan sistem drag dan drop serta tampilan yang user friendly, game engine ini dapat digunakan untuk developer game pemula. Untuk melengkapi asset yang terdapat dalam game, Unity menyediakan asset standart secara gratis berupa objek karakter, objek pepohonan, objek animasi dan objek pendukung lainnya.
Dengan adanya asset tersebut dapat memudahkan developer game untuk menciptakan lingkungan virtual senyata mungkin. Unity memiliki framework lengkap untuk pengembangan game lebih lanjut, sehingga game engine ini mendukung bahasa pemograman seperti C#, Javascript, dan Boo. Untuk melengkapi objek dan komponen dalam sebuah game, Unity dapat mengimport objek model 3D dari software modelling seperti Sketchup, Maya, Blender dan Autodesk 3ds Max. C. Aplikasi Pendukung
Aplikasi pendukung ini digunakan untuk pembuatan asset dalam peta. Berikut merupakan aplikasi yang digunakan :
Google SketchupUp 2013
Perangkat lunak modelling ini digunakan untuk membuat objek bangunan dan objek pelengkap bangunan dalam gedung. Sketchup ini akan menghasilkan file objek 3D bertype .FBX, .OBJ dan .DAE yang dapat dikenali oleh Unity3D.
Blender ver 2.7
Aplikasi ini digunakan untuk memberikan penambahan atribut pada objek interaksi dalam peta guna mempermudah pergerak alat praktikum saat disimulasikan.
Adobe Photoshop
Photoshop digunakan untuk melakukan editing gambar diantaranya seperti untuk membuat tampilan GUI button dan GUI box serta pembuataan denah peta Minimap.
dan tiga dimensi pemahaman teknologi 3D game engine, penggunaan Unity, penggunaan Sketchup dan pemahaman bahasa pemograman javascript yang akan digunakan untuk membuat sebuah interaksi antara user dan objek serta pemahaman lain yang terkait dengan pembuatan peta 3D interaktif. Pembelajaran dilakukan dengan melakukan pencarian diberbagai macam sumber iteratur yang didapat dari jurnal, e-book, internet, buku dan video serta berdiskusi dengan pembuat aplikasi sebelumnya.
B. Survey Lokasi dan Pengambilan Data
Survey dilakukan untuk mendapatkan informasi secara detail mengenai kondisi terkini dari gedung Jurusan Teknik Industri dengan datang langsung ke lokasi studi kasus untuk melakukan pengambilan foto keseluruhan gedung dan lokasi objek di dalam, peminjaman layout denah gedung serta melakukan wawancara untuk mendapatkan informasi mengenai kegiatan yang sering dilakukan, serta informasi setiap ruangan. Berikut merupakan wilayah yang menjadi objek penelitian dalam pengerjaan tugas akhir ini :
• Gedung Jurusan Teknik Industri. • Area tempat parkir Jurusan Industri ITS.
• Area Gedung Jurusan Sistem Informasi yang di dalamnya terdapat 5 Laboratorim Teknik Industri dan 1 ruang Baca.
• Area Taman di sekitar Jurusan Industri ITS • Area Kantin Jurusan Industri ITS
C. Perancangan Desain Peta
Pada tahap ini dilakukan pembuatan desain peta 2 dimensi dari layout denah Gedung Jurusan Teknik Industri ITS yang dilakukan secara komputerisasi dengan menggunakan aplikasi Google Sketchup. Peta 2 dimensi ini akan menjadi acuan dasar untuk perancangan desain peta 3D. Selain itu Peta 2 dimensi ini telah memuat ukuran yang sesuai dengan keadaan sebenarnya.
D. Pembuatan Aplikasi
Tahapan ini merupakan bagian utama dalam pengerjaan tugas akhir yaitu pembuatan aplikasi peta tiga dimensi. Pembuatan peta tiga dimensi dibuat berdasarkan data- data survey sedangkan untuk aplikasinya dibuat berdasarkan desain sistemnya yang telah ditentukan sebelumnya. Proses pembuatan aplikasi sendiri dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini :
Gambar. 1. Alur Pembuatan Aplikasi E. Pengujian Aplikasi
Dalam pengujian aplikasi akan dilakukan analisis lebih lanjut yang bertujuan untuk mengetahui apakah hasil penelitian telah sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Selain itu juga untuk menguji kelengkapan dan jalannya fungsi-fungsi aplikasi. Pengujian dilakukan secara online yang diakses melalui web browser. Untuk pengujiannya terdiri dari 2 bagian yaitu pengujian kompatibilitas dan performa aplikasi berdasarkan FPS yang dihasilkan saat aplikasi di jalankan. F. Pembuatan Laporan
Pembuatan laporan ini berisikan dokumentasi mengenai langkah-langkah dan analisa hasil pengerjaan aplikasi dari awal hingga akhir yang ditulis dengan format tugas akhir. Laporan berguna untuk memberikan informasi mengenai pemahan proses pengembangan aplikasi dan hasil yang di dapat apakah telah dapat menyelesaikan masalah yang terjadi.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan dilakukan pembuatan aplikasi dengan langkah pengerjaan bedasarkan metodelogi penelitan yang dimulai dari pembuatan peta 2D hingga pengujian aplikasi. A. Pembuatan Peta 2 dimensi
Pembuatan peta 2 dimensi dilakukan dengan menggunakan Google Sketchup. Pada bagian ini akan dibuat bentuk dasar gedung mulai dari lantai 1 hingga lantai 3 dengan ukuran bangunan berdasarkan data survey yang didapat. Pembuatan dasar gedung seperti yang terlihat pada gambar 2 menggunakan tool pencil yang didesain mengikuti alur dari gambar denah peta sehingga didapat ukuran yang sesuai dengan bentuk nyatanya.
Gambar. 2. Peta denah 2 dimensi gedung
B. Pembuatan Objek 3 Dimensi Peta
Setelah pembuatan dasar gedung proses selanjutnya adalah membuat model denah 2D tersebut menjadi objek 3D menggunakan fitur Push/Pull yang terdapat pada Sketchup. Dalam merubah dasar gedung menjadi bentuk objek 3D, dilakukan dengan proses penarikan face objek ke arah atas.
Dengan menggunakan Push/ Pull objek yang telah terangkat akan menjadi dinding bangunan dan memberikan volume isi pada bagian dalamnya sehingga volume tersebut dapat digunakan sebagai ruangan. Proses pull dilakukan per dinding ruangan untuk menghindari bagian dalam ruangan tidak ikut terangkat. Hasil proses pull ini dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar. 3 Push/Pull objek
Untuk pembuatan lantai 2 dan 3 menggunakan bentuk dasar lantai 1 karena memiliki ukuran yang sama namun berbeda di bentuk ruangannya. Untuk setiap ruangan yang telah dibentuk akan dijadikan group berdasarkan jenis lantainya. Agar objek gedung tersusun rapi akan dilakukan proses penempatan dan penyusunan lantai menggunakan fitur move dan rotate. Hasil dari penyusunan ini dapat dilihat pada gambar 4.
Agar objek yang nantinya bergerak searah dengan bagian objek lainnya, akan ditentunkan parent dan child untuk setiap objek.
Set Origin
Set Origin digunakan untuk menentukan pusat rotasi pergerakan objek.
Clear Rotation
Kegunaan dari fitur ini adalah menset posisi rotasi objek menjadi 0 untuk kordinat X, Y, Z.
Pada pemberian warna dan corak pada objek dapat menggunakan paint bucked yang didalamnya terdapat pilihan material dan tekstur. Setelah seluruh objek 3D dibuat, selanjutnya adalah proses export dalam bentuk format .FBX untuk objek 3D dan .Blend untuk objek interaksi.
C. Integrasi Asset Peta
Pada tahap ini dilakukan pembuatan project baru pada Unity yang digunakan untuk meletekan asset aplikasi diantaranya seperti objek 3D, tekstur, animasi, vegetasi dan komponen pendukung lainnya. Aplikasi ini memakai 2 scene yaitu pada scene pertama digunakan untuk menampilkan menu utama dan pada scene kedua digunakan untuk meletakan seluruh asset aplikasi peta dan objek 3D. Pada scene kedua ini agar objek 3D terlihat berada di atas tanah, akan digunakan terrain. Hasil peletakan objek 3D pada Unity dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar. 5. Peletakan objek 3D di Unity D. Pembuatan Interaksi
Untuk pembuatan interakasi pada aplikasi peta menggunakan scripting dengan javascript. Script yang digunakan akan diletakan pada gameobject dalam scene. Interkasi yang terdapat dalam aplikasi dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel. 1 Interaksi yang terdapat pada Aplikasi No Interaksi Deskripsi
1 Membuka /menutup pintu
Pintu dapat terbuka dan menutup 2 Menyalakan /
memadamkan lampu
Lampu dapat menyala dan padam 3 Menu informasi Menampilkan informasi mengenai
objek Triac PC melalui input keyboard dan melihat simulasi pemotongan secara vertikal. 6 Simulasi Mirac PC Pengguna dapat menggerakkan
objek Mirac PC melalui input keyboard dan melihat simulasi pemotongan secara horizontal. 7 Simulasi Conveyor Pengguna dapat menggerakkan
Plate Conveyor sesuai dengan jalur lintasannya dan melihat simulasi dalam bentuk animasi pergerakan Plate Conveyor dari ASRS ke Robot Arm.
8 Simulasi ASRS Pengguna dapat mengontrol objek ASRS melalui input keyboard dan melihat simulasi pemindahan barang atau penempatan barang. 9 Simulasi Kursi
Antro-pometri
Pengguna dapat melihat cara kerja dari Kursi Antoprometri dengan menggunakan objek manusia. 10 Simulasi Ergocyle Pengguna dapat melihat simulasi
cara kerja dari Ergocyle,serta dapat mengontrol bagian objek tersebut
11 Simulasi Lokasi Buku RBTI
Pengguna dapat mengetahui lokasi buku di RBTI berdasarkan kategorinya.
12 Simulasi CIM Pengguna dapat melihat tahapan CIM untuk pembuatan produk pion catur dan balok puzzle.
Untuk simulasi objek praktikum, pengguna dapat mengontrol dan melihat simulasi mengenai cara kerja alat tersebut. Untuk tampilan menu kontrol dan bentuk simulasi salat satu obek interaksi dapat dilihat pada gambar 6 dan gambar 7.
Gambar. 5. Simulasi Arm Robot
Setelah dilakukan pembuatan aplikasi selanjutnya ada proses build project. Hasil dari build project berupa web player yang dapat dijalankan secara online melalui web browser.
E. Uji Coba Aplikasi
Pengujian aplikasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi yang dibuat telah sesuai dengan tujuan pembuatannya. Dalam uji coba ini terdapat beberapa 2 jenis pengujian yaitu pengujian kompatibilitas dan pengujian performa FPS.
Pengujian Kompatibilitas
Pada uji ini, aplikasi akan di jalankan dalam berbagai web browser yang umum digunakan. Web browser tersebut sebelumnya telah diinstal webplayer Unity agar aplikasi ini dapat berjalan. Pengujian kompatibilitas dilakukan secara online sehingga aplikasi peta ini di hosting melalui akses Google Drive. Hasil uji kompabilitas dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel. 2 Hasil uji kompabilitas
No Nama Browser
Waktu Load Game Offline (detik) Intranet (menit) Modem Kabel (menit) Modem USB (menit) 1 Google Chrome 42 1,4 3,2 8,4 2 Mozilla Firefox 43 1,2 3,4 8,2 3 Opera 42 1,3 3,2 7,5 4 Internet Explorer 42 1,5 3,1 8,2
Pengujian Performa Aplikasi
Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui performa aplikasi saat dijalankan dengan spesifikasi komputer yang berbeda. Pengujian ini dilakukan berdasarkan acuan sebagai berikut :
1. Penggunaan 4 komputer yang memiliki spesifikasi hardware yang berbeda seperti yang terlihat pada tabel 3-6
Tabel. 3 Spesifikasi Komputer 1
Spesifikasi
CPU Intel i5 – 4440 ~ 3.2 Ghz VGA Ati Radeon R9 270X ~ 2GB
RAM 4x2 DDR3 RAM
OS Windows 7 64 Bit Ultimate Tabel. 4 Spesifikasi Komputer 2
Spesifikasi
CPU Intel i5 2450M ~ 2,5M
VGA AMD Radeon HD 7450M (1GB)
RAM 4 GB DDR3
OS Windows 7 64 Bit Ultimate Tabel. 5 Spesifikasi Komputer 3
Spesifikasi
CPU Intel I3 – 3120M
VGA Intel® HD Graphics 4000 (onboard)
RAM 2 GB DDR3 RAM
OS Windows 7 32 Bit Starter Tabel. 6 Spesifikasi Komputer 4
Spesifikasi
CPU Intel Core 2 duo E 7500 @2,93 Ghz VGA Intel® 82G45 (onboard)
RAM 2 GB DDR2 RAM
OS Windows 7 32 Bit
Spesifikasi hardware tersebut mewakili 2 jenis segmentasi komputer. Pada spesifikasi 1 dan 2 mewakili PC desktop dan netbook gaming yang memiliki spesifikasi tinggi sedangkan spesifikasi komputer 3 dan 4 mewakili PC desktop dan netbook yang memiliki spesifikasi rendah.
2. Uji coba dilakukan secara online, dengan mengupload aplikasi ke dalam folder Google Drive
3. Pengambilan data FPS dilakukan dengan cara mengarahkan pandangan karakter ke depan, belakang, kiri dan kanan baik itu didalam gedung jurusan maupun diluar gedung jurusan.
4. FPS dideteksi dengan menggunakan script frame per second yang sudah dipasang di dalam aplikasi peta virtual 3D.
5. Pengujian performa aplikasi dilakukan berdasarkan 6 jenis Quality setting yaitu fastest, fast, simple, good, beautiful dan fantastic. Sehingga dapat diketahui FPS yang di dapat untuk setiap jenis kualitasnya.
Hasil uji coba dapat dilihat pada tabel 7
Spesifikasi Quality Setting
Fastest Fast Simple Good Beautiful Fantastic
Spek 1 61.52 62 59 57 55 54 Spek 2 52 52 47 45 44 38 Spek 3 42 38 25 21 14 12 Spek 4 10 12 7 5 Navigasi error Navigasi error Analisis dari hasil uji coba adalah :
• Rekomendasi spesifikasi yang sangat dianjurkan untuk menjalankan aplikasi ini adalah komputer 1 karena mampu menjalankan aplikasi dengan sangat lancar pada kualitas grafis fantastic.
• Walaupun pada spesifikasi komputer 3 dan 4 dapat menjalankan aplikasi peta menggunakan VGA onboard. Namun perbedaan generasi hardware yang cukup jauh dapat mempengaruhi performa game.
F. Evaluasi Aplikasi
Evaluasi ini dilakukan dengan cara membandingkan foto pada kondisi nyata dengan gambar pada peta 3D.
Kondisi Nyata Peta 3D
Ruang TU Ruang Kelas Ruang Sidang Ruang CIM Lab LSCM
Pada perbandingan tersebut dapat disimpulkan jika penggunaan Unity dapat menghasilkan objek bangunan seperti bentuk nyatanya selain itu pengaturan pencahayaan memberikan dampak yang besar untuk menciptakan kecerahan lingkungan peta yang realistik.
diberbagai macam browser diantaranya Mozilla Firefox, Internet Explorer, Opera dan Google Chrome.
2. Aplikasi peta 3D ini dapat dijalankan pada komputer dengan spesifikasi minimum Intel I3, Memory Ram DDR3 2GB dan penggunaan VGA onboard dengan pengaturan quality setting menjadi fast atau fastest.
3. Dalam melakukan import objek 3D gedung dari aplikasi modelling ke Unity memerlukan kapasitas RAM yang besar agar seluruh tekstur dan material yang terdapat dalam objek ikut ter-import.
4. Proses pengelompokan objek yang memiliki bentuk dan tekstur yang sejenis dapat memberikan efek yang besar dalam mengurangi beban rendering pada graphic card.
DAFTARPUSTAKA
[1] Shiratuddin, M. F., & Thabet, W. (2002). Virtual Office Walkthrough Using a 3D Game engine. International Journal of Design Computing. [2] Unity – Game engine, tools and multiplatform. (2014). Diakses pada
Desember 2014, dari http://www.unity3d.com/blog. [3] Shiratuddin, M. F., & Fletcher, D. (2007). Utilizing 3D Games
Development Tool For Architectural Design in a Virtual Environment. Makalah disajikan dalam 7th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality.
[4] Fritsch, D., dan Kada, M. 2004. Visualisation using Game engines. ISPRS commission, Vol5., 2004, 621-625.
[5] Luo, Lufeng, dkk. 2007. Research on Developing Client of Network Sport Fitness Game Based on 3D Game engine. International Journal of Sports Science and Engineering, Vol. 1., 2007, 61-66.
[6] Smith, Shamus P. danTrenholme, David. 2008. Computer game engines for developing first-person virtual environments. Virtual reality, 12 (3)., 2008, 181–187.
[7] Vassilakis, C., danLepouras, G. 2004. Virtual Museums for all: Employing Game Technology for Edutainment. Virtual Reality, Vol 8., 2004, 96 – 106).
