View of MARKER-BASED AUGMENTED REALITY DESIGN AT LABORATORIUM SENTRAL ILMU HAYATI UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

(1)

Jurnal Teknik Informatika dan Sistem Informasi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 185

Perancangan Augmented Reality Berbasis Marker Pada Gedung Laboratorium Sentral Ilmu Hayati Universitas

Borneo Tarakan

Awang Pradana*¹, Edy Utomo², Dedy Harto³,Arif Fadllullah⁴

1,2,3,4

Universitas Borneo Tarakan, Jl amal lama no 1, No. telp 0551-5509459

1,3,4

Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik,UBT Tarakan

2 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UBT Tarakan

e-mail: *¹[email protected], ²[email protected],³[email protected]

4[email protected],

Abstrak

Pengaruh dari social distancing pada masa pandemi covid-19, bahkan beberapa daerah di indonesia diberlakukan PPKM level dan lockdown, sehingga beberapa pekerjaan serta pada bidang pendidikan diberlakukan secara virtual. Salah satu teknologi yang mengandalakan sektor virtual adalah augmented reality (AR), teknologi yang melakukan visualisasi dimana menggabungkan data atau obyek virtual dengan keadaan real atau nyata. Teknologi ini memungkinkan pengguna melihat obyek virtual dalam bentuk 3D bahkan dapat memberikan experience baru yaitu user dapat berinteraksi langsung dengan obyek virtual tersebut. Oleh karena itu, berdasarkan pengalaman tersebut, maka penelitian ini mengusulkan perancangan Augmented Reality dengan metode marker, objek yang dikerjakan adalah gedung LSIH di universitas borneo tarakan. Metode dari penelitian akan menggunakan smartphone yang digunakan untuk menangkap citra real-time dan hasil tangkapannya diolah menggunakan metode marker-based, hingga diperoleh bentuk 3D objek citra, yang dapat dilihat dari berbagai sudut. Hasil akhir penelitian yang dirancang ini menghasilkan bentuk objek 3D dari struktur gedung tersebut dengan dukungan kamera pada smartphone yang diambil secara real-time dan bisa lebih efektif, cepat dan akurat dengan performa yang dinamis, serta resource yang ringan.

Dengan kata lain, penelitian ini dibangun dalam rangka mempromosikan bentuk pengenalan salah satu gedung laboratorium yang berada di universitas borneo tarakan ke masyarakat, khususnya yang ada di kota tarakan.

Kata kunci— Computer vision, Augmented reality, Interaksi Grafika seni, 3D, universitas borneo tarakan.

Abstract

Social distancing during the Covid-19 pandemic even several regions in Indonesia imposed lockdown levels, so that several jobs and in the education sector were implemented virtually. One technology that relies on the virtual sector is AR, a technology that performs visualization in virtual data or objects are combined with real conditions. This technology allows users to view virtual objects in 3D and can even provide a new experience interact directly with these virtual objects. Therefore, based on this experience, this proposes design of AR with the marker method, the object being worked on is the LSIH at Universitas Borneo Tarakan. The research will use a smartphone to capture images in real-time and the catches will be processed using a marker-based, until a 3D image object is obtained, which can be viewed from various angles. It is hoped that the research that will be designed will produce 3D

(2)

186 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E-ISSN 2503-2933

Awang, et., al [Perancangan Augmented Reality Berbasis Marker pada Gedung Laboratorium Sentral Ilmu Hayati Universitas Borneo Tarakan]

from the building with the a smartphone which is taken in real-time and can be more effective, fast and accurate with dynamic performance. In other words, this research training was built in order to promote a form of introduction to one of the laboratory buildings located at the UBT to the public, especially those in the city of Tarakan.

Keywords— Computer vision, Augmented reality, art graphic interaction, 3D, universitas borneo tarakan.

1. PENDAHULUAN

enyebaran virus corona ini sangatlah cepat, banyak menyebabkan ribuan kematian secara global hingga membuat Organisasi Kesehatan Dunia mendeklarasikan Covid-19 sebagai pandemi pada 12 Maret 2020[1]. Hal yang dapat untuk mengatasi penyebaran yang semakin massif dan kematian yang semakin banyak. Sebagai langkah pencegahan, diterapkan protokol kesehatan yang meliputi berbagai aspek kegiatan, termasuk pembatasan sosial hingga lockdown total. [2]. Akan tetapi hal ini tentu akan menghambat seluruh kegiatan masyarakat, tidak terkecuali di Indonesia, yang mana kegiatan ekonomi dan pendidikan sangat terdampak sekali.

Didalam dunia grafika komputer dimana ilmu ini berkaitan erat dengan representasi gambar dan grafik secara digital, mempelajari teknik untuk mengubah objek sederhana dalam gambar 2D menjadi bentuk 3D. [3], Teknologi augmented reality mengombinasikan objek virtual dua dimensi ke dalam lingkungan nyata tiga dimensi dan menampilkannya secara real- time. [4][5]. Tujuan dari augmented reality ini sendiri adalah menghubungkan dunia fisik dan digital. Pemahaman tentang image acapkali diperuntukan mendapatkan informasi hubugan dari absolut dan penanda implisit kedalam adegan dan untuk memicu terjadinya suatu proses[6].

Terdapat dua macam metode yang digunakan untuk membuat suatu augmented reality yaitu dengan, metode Marker Based Tracking dan Markerless Augmented reality[7].

Universitas Borneo Tarakan (UBT) dalam era perkembangan ilmu dan teknologi yang pesat, masyarakat senantiasa berkeinginan untuk meningkatkan kemampuan diri agar dapat menyesuaikan diri dengan perkembangan tersebut. Di antara berbagai Perguruan Tinggi yang berlokasi di Kalimantan Utara, UBT menawarkan peluang yang sangat menjanjikan dalam memberikan jaminan mutu dan kualitas pendidikan. Kota Tarakan dan sekitarnya, tempat berdirinya UBT, sedang mengalami pertumbuhan yang pesat dengan pembangunan fisik yang signifikan dan peningkatan fasilitas yang komprehensif. Hal ini menciptakan lingkungan yang kondusif dan menarik bagi mahasiswa untuk mengejar ilmu pengetahuan. UBT baru saja membangun gedung laboratorium baru yang nantinya akan digunakan untuk praktikum mahasiswa serta wadah yang digunakan untuk penelitian dosen.

Penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan penelitian ini, diantaranya E-Layout Berbasis 3D Penelitian ini membahas tentang penggabungan teknologi realitas virtual (virtual reality) ke dalam aplikasi e-commerce yang inovatif, dengan tujuan meningkatkan kualitas layanan kepada konsumen sebelum melakukan pembelian [8]. Penelitian selanjutnya yang menjadi acuan adalah pembuatan aplikasi Augmented Reality mobile membantu mahasiswa memahami materi Objek 3D dengan studi kasus Gedung M Universitas Semarang, sehingga memudahkan proses belajar[9]. Berikutnya penelitian yang terkait yaitu melalui penggunaan metode material collecting, data lokasi yang diperoleh melalui observasi langsung di lingkungan edukasi UNSRAT akan digunakan untuk menciptakan pengalaman Augmented Reality (AR) yang interaktif[10]. Rencana penelitian ini tidak lepas dari roadmap besar penelitian yang sedang dilakukan peneliti dengan spesifikasi bidang kepakaran Natural Human computer

P

(3)

Jatisi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 187

interaction dan dari bidang software engginering dari tahun 2019 hingga kini, yaitu teknologi informasi dalam interaksi manusia dan komputer yang mendukung kemajuan masyarakat di wilayah perbatasan.

Penelitian yang dirancang dalam interaksi pengguna dengan AR gedung LSIH ini penting untuk mempelajari dan mengidentifikasi pendekatan yang efektif agar pengguna dapat berinteraksi dengan aplikasi augmented reality gedung dengan baik. Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan meliputi desain antarmuka yang baik, pengaturan marker yang optimal, dan penyajian informasi yang jelas dan mudah dipahami bagi pengguna.kemudian menghasilkan bentuk augmented reality sesuai yang diharapkan dimana proses rendering yang efektif, cepat dan akurat dengan performa yang dinamis. Dengan kata lain, penelitian ini dibangun juga dalam rangka mendukung kampus universitas borneo tarakan dalam upaya memperkenalkan gedung serta fasilitas yang ada didalamnya.

2. METODE PENELITIAN

Berdasarakan dari latarbelakang Penelitian ini menggunakan metode SDLC (Software Development Life Cycle) sebagai kerangka kerja dalam proses pengembangan perangkat lunak.

Metode ini digunakan agar lebih memudahkan penelitian ini bagaimana cara atau langkah- langkah yang tepat untuk melakukan penelitian ini. Dapat dilihat pada gambar 1. dibawah ini.

Gambar 1. SDLC AR Gedung LSIH

2.1 Metode Pengumpulan Data

Setelah melakukan observasi dan pengumpulan kebutuhan, ditemukan kebutuhan- kebutuhan yang penting untuk pengembangan aplikasi.

(4)

188 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E-ISSN 2503-2933

2. 1.1 Dataset Gedung

Dataset gedung ini merupakan data objek gedung yang sudah di render ke dalam bentuk objek 3D, nantinya aplikasi akan memperlihatkan objek 3D gedung yang akan diwujudkan sebagai objek virtual yang ditampilkan di atas marker.

2. 1.2 Dataset Informasi

Dataset informasi ini merupakan sekumpulan pusat informasi mengenai media marker yang akan digunakan untuk gedung lsih baik. Gunanya untuk kebutuhan aplikasi vuforia.

2. 2 Metode Pemecahan Masalah

Perancangan aplikasi augmented reality ini di akses oleh pengguna yang akan mencoba menjalankan aplikasi ini dengan menggunakan media marker pada kertas yang sudah di desain untuk menandai objek 3D yang telah ditentukan. Berikut ini alur kerja sistem pada aplikasi.

• Pengguna mengakses aplikasi melalui ponsel Android yang telah terpasang aplikasi tersebut.

• Pengguna mengarahkan kamera ponsel Android ke cetakan marker yang telah dipersiapkan untuk menampilkan model 3D.

• Saat pengguna mengarahkan kamera smartphone Android ke cetakan yang telah disinkronisasi, kamera akan secara instan menampilkan marker dan menampilkan model 3D serta informasi terkait.

Marker merupakan sebuah gambar yang akan dipakai sebagai obyek acuan lokasi untuk meletakkan objek 3D pada aplikasi AR. Pada umumnya, pola bentuk marker cetakan persegi dengan berbagai bingkai didalamnya, pembuatan media marker dapat dikerjakan pada banyak model baik menggunakan cara manual dengan menggambar memakai alat tulis, atau dapat membuat dengan bantuan software untuk medianya seperti paint, Coreldraw, photoshop, dan media lainnya. Terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan pola marker.

misalnya memperhatikan bentuk visual, penentuan garis batas, dan objek yang jelas.

2. 3 Metode Pengembangan Perangkat Lunak

2. 3.1 Prosedur Riset

Agar dapat menjalankan aplikasi augmented reality pada smartphone Android, diperlukan serangkaian langkah dan metode yang digunakan dalam suatu studi untuk mengumpulkan data, menganalisis informasi, dan mencapai tujuan penelitian.

Gambar 2. Prosedur Singkat Alur Riset

2. 3.2 Rancangan Program

Gambar 2 meliputi perancangan prosedur dari aplikasi yang dibuat dengan berbasis Augmented Reality. Dalam hal ini media yang dibuat, sekaligus akan menjadi marker dari program augmented reality, perancangan media yang akan discan ini menggunakan corel draw, media yang dirancang sebanyak 1 lembar kerja bagian atas dari media tersebut sekaligus menjadi marker yang akan di upload pada situs ke https://developer.vuforia.com/ agar media

Augmented Reality Gedung LSIH

(5)

Jatisi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 189

marker tersebut dapat di generate oleh vuforia menjadi .unitypackage, ini adalah file konfigurasi dari vuforia terhadap media marker yang sudah di unggah. Pola marker dapat saja berbentuk simetris, baik secara vertical, horizontal, maupun diagonal.

Bentuk pada media marker dirancangan sedemikian mungkin agar proses pengenalan lebih cepat dan tepat, namun perlu harus tetap diperhatikan mengenai sifat unik dalam media tersebut. Posterior desain media marker dibuat dalam bentuk format .jpeg, media marker dialih menjadi file .unitypackage oleh vuforia setelah di download, agar dapat digunakan oleh aplikasi Unity 3D.

Pada saat aplikasi dijalankan, tampilan awal yang muncul adalah beranda. Beranda ini menampilkan splash screen program berupa gambar dan teks. Dalam perancangan layout, menu pilihan yang ditampilkan adalah halaman utama. Terdapat beberapa pilihan yang dapat diakses melalui tombol-tombol, seperti tombol "Start" yang berfungsi untuk menjalankan program dan mengakses fitur deteksi augmented reality menggunakan kamera. Selanjutnya, terdapat tombol

"Exit" yang berfungsi untuk keluar dari aplikasi augmented reality. Terdapat juga tombol "More Info" yang mengarahkan pengguna ke website resmi jurusan teknik komputer.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3. 1 Hasil Analisis Sistem

Analisis sistem usulan merupakan tahap penting yang memberikan gambaran tentang rancangan sistem yang akan dikembangkan. Proses yang terjadi pada sistem yang diusulkan dapat diilustrasikan melalui sebuah diagram atau gambar yang menggambarkan alur kerja dan interaksi komponen-komponen sistem, dapat dilihat pada gambar 3.

(6)

190 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E-ISSN 2503-2933

Gambar 3. Flowmap AR Gedung LSIH UBT

3. 1.1 Perancangan Usecase Diagram

Usecase digunakan untuk memahami fungsi-fungsi yang terdapat dalam suatu aplikasi dan mengidentifikasi pengguna yang berhak mengakses dan menggunakan fungsi-fungsi tersebut. Usecase dapat dilihat pada gambar 4.

(7)

Jatisi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 191

Gambar 4. Usecase Diagram

3. 1.2 Perancangan Activity Diagram

Activity diagram menggambarkan workflow dalam artian aktivitas dari sebuah sistem atau proses yang berjalan pada perangkat lunak. yang perlu diperhatikan disini adalah bahwa diagram aktivitas menggambarkan aktivitas sistem bukan apa yang dilakukan oleh pengguna, maka apa saja aktivitas yang dapat dilakukan oleh sistem. Untuk mengetahui workflow pengguna dan sistem dapat dilihat pada gambr 6.

(8)

192 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E-ISSN 2503-2933

Gambar 6. Activity Diagram

3. 2 Implementasi Perangkat Lunak

Penerapan aplikasi yang telah dirancang ini menggunakan device smartphone realme 5 pro, dengan kapasitas memory internal 128 Gb, dan memory ram 4 Gb. Berikut adalah gambar hasil screenshot.

3. 3 Pengujian Perangkat lunak

Pengujian perangkat lunak penting untuk memastikan aplikasi berfungsi dengan baik dan sesuai dengan kebutuhan pengguna. Tes dilakukan untuk menguji fungsionalitas dan kinerja aplikasi dengan mengacu pada tabel kasus uji dan hasil yang diharapkan. Melalui pengujian yang komprehensif, mengidentifikasi dan memperbaiki bug atau kesalahan dalam perangkat lunak. Dengan demikian, pengujian perangkat lunak memainkan peran penting dalam menjaga kualitas aplikasi dan memberikan pengalaman pengguna yang memuaskan.

Tabel 1. Pengujian Blackbox No. Justifikasi

Fungsi

Skenario Alur Ujicoba

Hasil yang Diperoleh

Hasil

Pengujian Keterangan 1. Memilih

aplikasi

“Project”

User memilih aplikasi yang telah di instal, dengan cara meng-klik program tersebut

Splash screen

“Made by Unity”

Aplikasi memasuki menu utama

Berhasil

(9)

Jatisi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 193

2. Memilih menu

“Start”

User meng- klik tombol start

Menampilkan fungsi kamera, kemudian user dapat langsung melihat objek 3D.

Pengguna dapat mengakses fitur kamera yang

mengarahkan

ke media

marker untuk menampilkan

model 3D

gedung LSIH.

Berhasil

3. Memilih Tombol

“Return”

User meng- klik tombol return back

Aplikasi kembali ke menu awal

Aplikasi masuk di menu awal dan dapat memilih kembali

tombol fungsi yang tersedia.

Berhasil

4. Memilih menu

“Exit”

User meng- klik tombol exit

Aplikasi memberikan pemberitahuan kepada pengguna tentang niat keluar dari aplikasi.

Terdapat tombol

"Yes" untuk melanjutkan keluar dari aplikasi dan tombol "No" untuk membatalkan tindakan tersebut.

Menampilkan notifikasi Apakah Anda yakin ingin keluar dari aplikasi? Jika ya, klik "Ya"

untuk keluar dari aplikasi, dan jika tidak, klik "Batal"

untuk

membatalkan keluar dari aplikasi.

Berhasil

5. Memilih menu “ More Info”

User mengklik tombol “more info”

User akan

diarahkan menuju direct link website official dari jurusan teknik komputer

Menuju

website official informasi aplikasi yang dibuat dan pembuat aplikasi

Berhasil

6. Aplikasi kamera default smartphone dan

Aplikasi project AR

User membuka aplikasi

kamera default dari

smartphone

User membuka aplikasi project AR Gedung LSIH dan mencoba untuk memulai dengan meng-klik tombol

“start”

Aplikasi project AR Gedung LSIH tidak

mendeteksi objek 3D

Gagal

(10)

194 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E-ISSN 2503-2933

4. KESIMPULAN

Dengan mengaplikasikan augmented reality berbasis Android ini, pengguna dapat mengakses model 3D gedung Laboratorium Sentral Ilmu Hayati di Universitas Borneo Tarakan.

Hal ini memungkinkan pengenalan gedung tersebut kepada mahasiswa dan masyarakat luas.

Aplikasi ini memiliki daya tarik yang tinggi bagi masyarakat, khususnya di kota tarakan untuk mengenal salah satu gedung laboratorium karena ditampilkan dalam bentuk yang unik berbasis 3D. Salah satu bagian teknik Markerless Augmented Reality adalah 3D Object Tracking yaitu metode yang dapat mengenali semua bentuk benda disekitarnya sebagai objek, seperti gedung, mobil, meja, televisi, dan lain-lain. dapat digunakan untuk mendeteksi marker pada objek 2D agar dapat menampilkan objek 3D.

5. SARAN

Rencana tahapan berikutnya melibatkan pendeteksian marker dengan menggunakan algoritma Lucas-Kanade. Proses ini melibatkan penggabungan gambar 2D berwarna dan menentukan titik piksel untuk mencari tepi gambar/citra menggunakan teknik Sobel. Key point akan dicari hingga ditemukan titik piksel yang mewakili marker yang diaplikasikan pada gambar 2D. Menambahkan beberapa objek lain tidak hanya satu gedung laboratorium saja, karena di universitas borneo tarakan memiliki banyak gedung, selain dari gedung laboratorium.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan salam hormat kepada LPPM Universitas Borneo Tarakan yang telah memberi dukungan financial melalui hibah DIPA universitas borneo tarakan terhadap penelitian ini. Terima kasih sebanyak-banyaknya,

DAFTAR PUSTAKA

[1] M. Ciotti, M. Ciccozzi, A. Terrinoni, W.-C. Jiang, C.-B. Wang, and S. Bernardini, “The Covid-19 Pandemic,” Crit. Rev. Clin. Lab. Sci., Vol. 57, No. 6, pp. 365–388, 2020, doi:

10.1080/10408363.2020.1783198.

[2] F. F. Rachman and S. Pramana, “Analisis Sentimen Pro dan Kontra Masyarakat Indonesia Tentang Vaksin COVID-19 pada Media Sosial Twitter,” Health Information Management Journal ISSN, Vol. 8, No. 2. pp. 2655–9129, 2020.

[3] P. Nurtantio Andono and T. (Universitas Dian Nuswantoro Semarang) Sutojo, Konsep Grafika Komputer. Andi, 2016.

[4] I. E. Sutherland, “A Head-Mounted Three Dimensional Display,” in Proceedings of AFIPS 68, 1986, pp. 757–764.

[5] P. W. Aditama, I. Nyoman Widhi Adnyana, and K. Ayu Ariningsih, “Augmented Reality Dalam Multimedia Pembelajaran,” Pros. Semin. Nas. Desain dan Arsit., Vol. 2, pp.

176–182, 2021.

(11)

Jatisi ISSN 2407-4322

Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 185-195 E- ISSN 2503-2933 195

[6] N. Y. Sidratul Munti and D. A. Syaifuddin, “Analisa Dampak Perkembangan Teknologi Informasi dan Komunikasi Dalam Bidang Pendidikan,” J. Pendidik. Tambusai, Vol. 4,

No. 2, pp. 1975–1805, 2020, [Online]. Available:

https://jptam.org/index.php/jptam/article/view/655.

[7] A. Kulshreshth, C. Zorn, and J. J. Laviola, “Poster: Real-Time Markerless Kinect Based Finger Tracking and Hand Gesture Recognition for HCI,” IEEE Symp. 3D User Interface 2013, 3DUI 2013 - Proc., pp. 187–188, 2013, doi:

10.1109/3DUI.2013.6550241.

[8] R. Rumajar, A. Lumenta, and B. A. Sugiarso, “Perancangan Brosur Interaktif Berbasis Augmented Reality | Rumajar | Jurnal Teknik Elektro dan Komputer,” E-journal Tek.

Elektro dan Komput., Vol. 4, No. 6, pp. 1–9, 2015, [Online]. Available:

https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom/article/view/9991/9576).

[9] A. Nugroho and B. A. Pramono, “Aplikasi Mobile Augmented Reality Berbasis Vuforia Dan Unity Pada Pengenalan Objek 3D Dengan Studi Kasus Gedung M Universitas Semarang,” J. Transform., Vol. 14, No. 2, p. 86, 2017, doi:

10.26623/transformatika.v14i2.442.

[10] P. O. Rotinsulu et al., “Implementasi Markerless Augmented Reality Untuk Navigasi Dalam Gedung,” J. Tek. Elektro dan Komput., Vol. 7, No. 3, pp. 323–330, 2018.