BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab tinjauan pustaka ini dipaparkan teori penunjang yang menjadi dasar dalam analisis hasil.
2.1
State Of The Art Review Pengembangan penelitian untuk menerapkan teknologi Augmented Reality
pada media cetak seperti buku, majalah atau brosur semakin berkembang, terutama pada bidang pendidikan dan periklanan. Berikut merupakan penelitianpenelitian mengenai Augmented Reality yang pernah dilakukan. MagicBook merupakan buku pertama kali yang menerapkan Augmented Reality yang dirancang oleh Bilinghurst pada Tahun 2001 dengan judul The MagicBook: Moving Seamlessly between Reality and Virtuality mengenai pengenalan teknologi Augmented Reality yang mampu memvisualisasikan dunia maya sebagai bagian dari dunia nyata (M. Billinghurst, 2001).
Gambar 2.1 (a). Reality, (b). MagicBook Augmented Reality (Sumber: M. Billinghurst. 2001. The Magic Book-movingseamlessly between reality and virtuality. IEEE Comput. Graph. Appl.)
6
7
Pengenalan teknologi Augmented Reality menggunakan buku dan alat penunjang, terdapat perbedaan antara melihat hanya dengan mata normal dan alat bantu visualisasi objek 3-dimensi(3D) terlihat pada gambar 2.1. Raphael Graset membuat penelitian pada Tahun 2008 dengan judul “The Design of a mixed-reality Book: Is it still a real book?” mengenai penambahan fitur multimedia sebagai pelengkap objek 3-dimensi(3D) dengan menggunakan library ARToolKit (Grasset, 2008). Pengembangan Augmented Reality pada buku selanjutnya berhasil diterapkan pada smartphone oleh Bauset dengan teknik fiduciary marker berbentuk gambar persegi hitam seperti QR code atau barcode, menggunakan library ARToolkitplus yang memunculkan objek 3-dimensi(3D) dari buku pelajaran yang juga menguji kecepatan dalam mengenali marker oleh perangkat Android dan iOS (Bauset, 2011). Abdur Rahman melakukan penelitian dengan judul “Rancang Bangun Aplikasi Informasi Universitas Bengkulu Sebagai Panduan Pengenalan Kampus Berbasis Android” pada Tahun 2014 mengenai teknik markerless (tanpa marker) yang berhasil dilakukannya. Penambahan fitur peta google maps dalam perancangan digunakan dalam pelacakan atau tracking yang dilengkapi dengan arah, jarak, dan lokasi yang dicari. Metode pengembangan sistem yang digunakan untuk membangun aplikasi ini adalh model sekuensial linier
dan Unified
Modeling Language (UML) sebagai perancangan sistem pada smartphone Android (Abdur Rahman, 2014). Adi Ferliyanto Waruwu dengan penelitiannya yang berjudul “DewataAR: Augmented Reality Mobile Application of Balinese Hindu Temples” pada Tahun 2014 mengenai penambahan fitur berupa video, text, dan narasi sebagai penununjang
informasi
dalam
pembuatan
3-dimensi(3D).
Aplikasi
ini
menggunakan teknik marker. Perancangan menggunakan marker dimana pengguna memindai brosur objek menggunakan smartphone (Waruwu, A. F, 2014).
8
2.2
Augmented Reality Augmented reality adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua
dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata, tidak seperti realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, namun Augmented Reality hanya menambahkan atau melengkapi kenyataan (Wahyudi, 2013). Teknologi Augmented Reality memiliki tujuan untuk menciptakan sebuah sistem dimana pengguna tidak dapat membedakan antara dunia nyata dan augmentasi virtual itu. Augmented Reality digunakan dalam hiburan, pelatihan militer, teknik desain, robotika, manufaktur dan industri lainnya. Teknologi ini mulai mewarnai dunia teknologi dalam satu dasawarsa ini, juga mampu menarik perhatian para pakar, peneliti, dan developer IT dengan model teknologi yang ditawarkannya yaitu menyatakan objek virtual (Wahyudi, 2013).
Gambar 2.2 Cara Kerja Augemented Reality (Sumber: M. Billinghurst. 2001. The Magic Book-movingseamlessly between reality and virtuality. IEEE Comput. Graph. Appl.)
Gambar 2.2 menjelaskan prinsip kerja Augmented Reality yang dikembangkan dalam rangka memperoleh sebuah sistem yang menggabungkan informasi pada dunia nyata dengan informasi digital. Sebuah benda di dunia nyata yang akan dijadikan objek Augmented Reality dimodelkan terlebih dahulu untuk kemudian direalisasikan dalam objek yang lebih kecil atau miniatur kemudian digerakkan dengan bantuan prinsip-prinsip mobile computing. (Wahyudi, 2013). Seiring perkembangan Augmented Reality yang sangat pesat, realitas tertambah juga telah diterapkan pada berbagai bidang. Bidang-bidang yang telah menerapkan teknologi Augmented Reality.
9
1.
Kedokteran (Medical) Teknologi pencitraan sangat dibutuhkan di dunia kedokteran, seperti
misalnya, untuk simulasi operasi, simulasi pembuatan vaksin virus, dll. Untuk itu, bidang kedokteran menerapkan Augmented Reality pada visualisasi penelitian. 2.
Hiburan (Entertainment) Dunia hiburan membutuhkan Augmented Reality sebagai penunjang efek-
efek yang akan dihasilkan oleh hiburan tersebut. Contoh yang dapat digambarkan, ketika seseorang wartawan cuaca memperkirakan ramalan cuaca, wartawan tersebut berdiri di depan layar hijau dan biru kemudian dengan teknologi Augmented Reality, layar hijau dan biru tersebut berubah menjadi gambar animasi tentang cuaca tersebut, sehingga seolah-olah wartawan masuk ke dalam animasi tersebut. 3.
Latihan Militer (Military Training) Militer telah menerapkan Augmented Reality pada latihan tempur mereka.
Contoh yang dapat digambarkan, militer menggunakan augmented reality untuk membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit akan masuk ke dalam dunia game dan seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya. 4.
Engineering design Seorang desainer keteknikan membutuhkan Augmented Reality untuk
menampilkan hasil design mereka secara nyata terhadap klien. Melalui Augmented Reality klien akan mengetahui tentang spesifikasi yang lebih detail tentang desain mereka. 5.
Robotics dan Telerobotics Bidang robotika, seorang operator robot menggunakan pengendali
pencitraan visual dalam mengendalikan robot. 6.
Consumer Design Virtual reality telah digunakan dalam mempromosikan produk. Contoh
yang dapat digambarkan, seorang pengembang menggunakan brosur virtual untuk memberikan informasi yang lengkap secara 3-dimensi(3D), sehingga pelanggan dapat mengetahui secara jelas, produk yang ditawarkan (Wahya Dhiyatmika, 2015).
10
2.2.1
Sejarah Augmented Reality Sejarah tentang Augmented Reality dimulai dari tahun 1957-1962, ketika
seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan memapatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan headmounted display yang di claim yaitu jendela ke dunia virtual (Abdur Rahman, 2014). Tahun 1975 seorang ilmuwan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier, memperkenalkan virtual reality dan menciptakan bisnis komersial pertama kali di dunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented Reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat Boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut virtual fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs, dan menunjukan manfaatnya pada manusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan Dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan PrototypeAR (Abdur Rahman, 2014). Tahun 1996, Rekimoto dalam karya ilmiahnya Augmented Reality Using the 2D Matrix Code. In Proceedings of the Workshop on Interactive Systems and Software memperkenalkan marker 2D untuk pertama kalinya. Dua tahun kemudian ARToolkit, Augmented Reality library pertama kali diluncurkan oleh Kato. Tahun 1999, Hirokazu Kato, mengembangkan ArToolkit di HITLab dan didemonstrasikan
di
SIGGRAPH,
pada
tahun
2000,
Bruce.H.Thomas,
mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game AR yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers (Abdur Rahman, 2014). Tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi AR, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit. FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi AR di sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash. Pada tahun yang sama, Wikitude
11
Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di platform Android. Tahun 2010, Acrossair menggunakan teknologi AR pada I-Phone 3GS (Abdur Rahman, 2014).
2.2.2
Prinsip Kerja Augmented Reality Sistem Augmented Reality bekerja berdasarkan deteksi citra dan citra yang
digunakan adalah marker.
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Augmented Reality (Sumber: Waruwu, A. F., 2015)
Prinsip kerjanya sebenarnya cukup sederhana dapat terlihat pada gambar 2.3. Camera yang telah dikalibrasi akan mendeteksi marker yang diberikan, kemudian setelah mengenali dan menandai pola marker, webcam akan melakukan perhitungan apakah marker sesuai dengan database yang dimiliki, bila tidak maka informasi marker tidak akan diolah, tetapi bila sesuai maka informasi marker akan digunakan untuk me-render dan menampilkan objek 3-dimensi(3D) atau animasi yang telah dibuat sebelumnya (Waruwu, A. F, 2014).
12
2.2.3
Marker Marker adalah real environment berbentuk objek nyata yang akan
menghasilkan virtual reality, marker ini digunakan sebagai tempat Augmented Reality muncul, berikut ini beberapa jenis marker yang digunakan pada aplikasi Augmented Reality (Eka Ardhianto, 2012). 1.
Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking) Ada beberapa metode yang digunakan pada Augmented Reality salah
satunya adalah marker based tracking. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3-dimensi(3D) yaitu titik (0,0,0) dan 3 sumbu yaitu X,Y,dan Z. Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal 1990-an mulai dikembangkan untuk penggunaan Augmented Reality (Eka Ardhianto, 2012).
Gambar 2.4 Marker Augmented Reality (Sumber:http://www.academia.edu/17894181/Augmented_Reality_Objek_3_Dimensi_dengan_Pe rangkat_Artoolkit_dan_Blender)
Marker biasanya merupakan ilustrasi gambar hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih, contoh pada gambar 2.4.
13
2.
Markerless Augmented Reality Metode Augmented Reality yang saat ini sedang berkembang adalah
metode "Markerless Augmented Reality", dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital. Aplikasi dengan menggunakan metode markerless tetap berjalan dengan melakukan pemindaian terhadap objek atau marker, namun ruang lingkup yang dipindai lebih luas dibanding dengan marker Augmented Reality konvensional. Saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia total immersion, mereka telah membuat berbagai macam teknik markerless tracking sebagai teknologi andalan mereka, seperti face tracking, 3-dimensi(3D) object tracking, dan motion tracking (Eka Ardhianto, 2012). 1.
Face Tracking Menggunakan alogaritma yang mereka kembangkan, komputer dapat
mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda-benda lainnya. 2.
3D Object Tracking Berbeda dengan face tracking yang hanya mengenali wajah manusia
secara umum, teknik 3-dimensi(3D) object tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain. 3.
Motion Tracking Motion Tracking secara umum adalah komputer dapat menangkap
gerakan, motion tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan. Contohnya pada film Avatar, dimana James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat film tersebut dan menggunakannya secara realtime (Eka Ardhianto, 2012).
2.3
Vuforia Vuforia Qualcomm merupakan library yang digunakan sebagai pendukung
adanya Augmented Reality pada android. Vuforia menganalisa gambar dengan menggunakan pendeteksi marker dan menghasilkan informasi 3-dimensi(3D) dari
14
marker yang sudah dideteksi via API. Programmer juga dapat menggunakannya untuk membangun objek 3-dimensi(3D) virtual pada kamera. Contoh nyata pembuatan objek 3-dimensi(3D) dengan menggunakan vuforia adalah seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 (Waruwu, A. F., 2015).
Gambar 2.5 Objek Model 3-Dimensi(3D) menggunakan Vuforia (Sumber: Waruwu, A. F., 2015)
Gambar 2.5 merupakan hasil objek cangkir berupa 3-dimensi(3D) virtual yang muncul pada kamera menggunakan library vuforia. 2.3.1
Arsitektur Vuforia Menurut Professor Michael R. Lyu (2011) komponen inti dari QCAR Lib
adalah sebagai berikut. 1.
Camera Spesifikasi kamera cukup dengan menggunakan kamera tunggal. Kamera
mengambil gambar untuk melacak marker dan kemudian melakukan pendaftaran marker. Pengembang dapat mengaturnya ketika memulai dan menghentikan pengambilan gambar. 2.
Image Converter Gambar akan di konversi dari format YUV 12 keformat RGB565 untuk
OpenGL ES kemudian mengatur pencahayaan untuk pelacakan marker. 3.
Tracker Menggunakan
algoritma
computer
vision
untuk mendeteksi
dan
melakukan pelacakan objek nyata yang diambil dari kamera. Objek tersebut dievaluasi dan hasilnya akan disimpan yang kemudian akan diakses oleh aplikasi.
15
4.
Renderer Digunakan untuk melakukan rendering hasil objek yang ditangkap oleh
kamera ke video yang dimaksudkanuntuk optimasi device. 5.
Application Code Application code melibatkan inisialisasi dari semua komponen diatas.
Selama objek yang dikehendaki diubah prosesnya, maka application code harus diubah berdasarkan lokasi objek virtual. 6.
Target Resource Target resource dihasilkan dari target management system. Output yang
dihasilkan dari sistem berupa file binary yang menyimpan pola marker dan file konfigurasi XML dan semuanya digabung dalam sebuah aplikasi (Waruwu, A. F., 2015).
2.3.2
Proses Pelacakan (Daftar Marker) Proses pelacakan adalah beberapa objek yang dapat dilacak dan
diregistrasi oleh QCAR SDK. Proses pelacakan ada beberapa parameter untuk memntukan objek yang akan dilacak. Parameter tersebut adalah nama, ID, status dan posisi yang disimpan dalam state object. Target gambar adalah salah satu dari banyaknya proses pelacakan. Adapun komponen-komponen dalam proses pelacakan adalah sebagai berikut. 2.3.2.1 Koordinat Sistem Output
yang
dihasilkan
berupa
identifikasi posisi
marker dengan
menggunakan tiga sumbu koordinat yaitu x, y, dan z. Koordinat ini dimaksudkan agar posisi objek dapat dengan mudah diatur berdasarkan sumbu koordinat (Waruwu, A. F., 2015).
2.4
Autodesk Maya Autodesk Maya merupakan perangkat lunak komputer grafis 3-
dimensi(3D) yang berjalan pada Windows, Mac Os, dan linux. Awalanya dikembangkan oleh Alias System Corporation dan saat ini dimiliki dan dikembangkan oleh Autodesk, Inc. Hal ini digunakan untuk membuat aplikasi 3D
16
interaktif, termasuk video, game, film animasi, serial TV ataupun efek visual. Nama Maya di ambil dari bahasa Sansekerta yang artinya adalaha ilusi (Forum Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November 2015). Maya adalah aplikasi yang digunakan untuk menghasilkan aset 3D untuk digunakan dalam film, pengembangan televisi, permainan dan arsitektur. Maya memperlihatkan arsitektur grafik simpul. Elemen yang node-based, setiap node memiliki atribut sendiri dan kustomisasi. Akibatnya, representasi visual dari sebuah adegan didasarkan sepenuhnya pada jaringan, tergantung pada informasi satu sama lain. Untuk kenyamanan melihat jaringan ini, ada ketergantungan dan grafik asiklik diarahkan (Forum Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November 2015). Maya telah mendunia dan menjadi standar peranimasian international. Sedemikian populernya software Maya hingga industri perfilman Hollywood banyak menggunakannya dalam karya mereka, baik untuk pembuatan video klip, membuat film animasi seperti Finding Nemo, film pendek hingga karya besar berupa film kolosal semacam Lord of The Ring (LOTR). Bahkan Alias Wavefront, pengembang software Maya, menerima penghargaan berupa piala Oscar untuk film LOTR. Grand Turismo juga merupakan salah satu game terkenal yang menggunakan Maya sebagai keperluan untuk produksi game-nya (Forum Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November 2015).
17
Gambar 2.6 Tampilan Autodesk Maya (Sumber : http://forums.autodesk.com/t5/installation-hardware-os/maya-2014-crashes-whenopening-images-on-opensuse-13-1/td-p/4657955)
Autodesk Maya memiliki beberapa fitur yang dapat dilihat pada gambar 2.6 antara lain dapat digunakan untuk membuat objek 3-dimensi(3D), untuk melakukan rendering dan shadding secara detail, motion graphics, moddeling, dan pipelineintegration. 2.5
Adobe Photoshop Adobe Photoshop adalah perangkat lunak atau software yang digunakan
untuk mengedit foto atau citra yang dibuat oleh perusahaan Adobe Systems. Adobe adalah perusahaan asal Amerika Serikat yang didirikan sejak tahun 1982 dan berkantor di San Jose, California. Pendiri Adobe adalah John Warnock dan Charles Geschke yang pernah bekerja di Xerox PARC. Para pendiri berhenti saat memutuskan untuk mengembangkan dan menjual bahasa deskripsi PostScript yang menjadi cikal bakal dari Portable Document Format (PDF), sedangkan Photoshop adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mengoreksi foto dan gambar dengan menambahkan efek (Wahya Dhiyatmika, 2015).
18
Gambar 2.7 Tampilan Adobe Photoshop
Adobe Photoshop memiliki beberapa fitur yang dapat dilihat pada gambar 2.7 antara lain digunakan untuk mengoreksi gambar, menambahkan efek pada gambar, melakukan filtering, mengubah gambar, menyatukan beberapa gambar bahkan memproduksi gambar ringan untuk digunakan pada website. Beberapa versi terakhir kemudian dilengkapi dengan aplikasi tambahan yakni Adobe ImageReady. (Wahya Dhiyatmika, 2015).
2.6
Android Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler besutan Google yang
berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri yang akan digunakan untuk bermacam peranti bergerak (Build Apps Android, diakses Tanggal 15 November 2015).
Gambar 2.8 Logo Android (Sumber: http://developer.android.com/index.html)
19
Android pertama kali dikembangkan oleh perusahaan bernama Android Inc., dan pada Tahun 2005 diakuisisi oleh raksasa Internet Google dengan logo seperti pada gambar 2.8. Android dibuat dengan basis kernel Linux yang telah dimodifikasi, dan untuk setiap release-nya diberi kode nama berdasarkan nama hidangan makanan (Build Apps Android, diakses Tanggal 15 November 2015).
2.7
Unity 3D Unity merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk mengembangkan
game multi platform yang didesain untuk mudah digunakan. Unity itu bagus dan penuh perpaduan dengan aplikasi yang profesional. Editor pada Unity dibuat degan user interface yang sederhana. Grafis pada Unity dibuat dengan grafis tingkat tinggi untuk OpenGL dan directX. Unity mendukung semua format file, terutamanya format umum seperti semua format dari art applications. Unity cocok dengan versi 64-bit dan dapat beroperasi pada Mac OS X dan Windows dan dapat menghasilkan game untuk Mac, Windows, Wii, iPhone, iPad, dan Android.
Gambar 2.9 Tampilan Unity (Sumber: https://unity3d.com)
20
Fitur-fitur yang terdapat pada Unity secara rinci terdapat pada gambar 2.9 yang dapat digunakan untuk membuat video game 3D, realtime animasi 3D dan visualisasi arsitektur dan isi serupa yang interaktif lainnya. Editor Unity dapat menggunakan plugin untuk web player dan menghasilkan game browser yang didukung oleh Windows dan Mac (Waruwu, A. F., 2015).
2.8
Brosur Brosur adalah media yang biasa digunakan untuk memperkenalkan sebuah
perusahaan atau organisasi, dan menginformasikan tentang produk dan jasa kepada masyarakat. Brosur dapat didistribusikan menggunakan pos, diserahkan secara manual atau diletakkan di rak, dan umumnya ditempatkan di tempat-tempat yang populer atau keramaian, seperti tempat wisata, pameran, bazar (Visigraphic, diakses Tanggal 15 Juni 2016).
Gambar 2.10 Brosur (Sumber: http://www.visigraphic.com/brosur-dan-banner)
Gambar 2.10 merupakan contoh brosur yang menampilkan semua informasi yang perlu diketahui oleh masyarakat luas dengan singkat dan jelas, mudah dibaca, eye-catching. Brosur harus memiliki ukuran yang mudah ditempatkan di area publik dan biasanya lebih berwarna-warni dan memiliki lipatan (Visigraphic, diakses Tanggal 15 Juni 2016).
