BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Dalam bab ini, akan dijabarkan dalam implementasi desain, implementasi visualisasi 3D, dan hasil pengujian yang dilakukan demonstrasi langsung di Museum Geologi Bandung. 5.1
Implementasi Visualisasi 3D
Dalam menbuat model-model visual 3Dimensi, digunakan dua cara yaitu dengan menggunakan alat bantu 3D creator 3ds MAX 2008 untuk MagicBook dan 3dem untuk mengolah data digital menjadi Heightmap (peta ketinggian). 5.1.1
Visualisasi di MagicBook
ARVolcano dalam bentuk magic book menampilkan empat pemodelan dari fenomena gunungapi, bentuk visualisasi tersebut dibangun dengan menggunakan alat bantu 3ds max 2008 Software visualisasi 3D (modeling dan animasi). 1. Edit Mesh/poly dapat mendrag vertex sesuai keinginan 2. Mudah membentuk model model gunung api vertex
Gambar 5.1 Grid dan Vertex 3dsmax
49
5.1.1.1 Model Virtual Pembentukan Gunungapi
Gambar 5.2 Model Pembentukan Gunungapi
Di lembar pertama pada MagicBook ditampilkan model pembentukan gunungapi akibat tumbukan 2 lempeng. Yaitu lempeng samudera dan lempeng benua. Tanda panah menunjukkan arah gerakkan tanah dan lava. User dapat menggerakkan MagicBook dari berbagai sisi.
5.1.1.2 Model Virtual Lapisan Perut Bumi
Gambar 5.3 Lapisan Perut Bumi Di lembar kedua ditampilkan model lapisan tanah yang memuat informasi namanama, temperatur, unsur dominan dan kedalaman tiap lapisan. 50
5.1.1.3 Model Virtual Tipe-tipe Letusan
Gambar 5.4 Tipe-tipe Letusan
Searah dengan arah jarum jam, di lembar kedua di visualkan animasi letusan gunungapi. Pada awalnya gunung dalam keadaan diam, kemudian dengan menekan virtual button maka user dapat mengamati tipe letusan pele, kemudian dengan menekan virtual button kedua maka user dapat mengamati letusan hawai. 5.1.1.4 Model Virtual Persebaran gunungapi di Indonesia
Gambar 5.5 Model virtual persebaran gunungapi di Indoesia. 51
5.1.2
Pengolahan Data Digital Menjadi bentuk Augmented Reality
ARVolcano dalam bentuk penyajian media peraga menampilkan pemodelan gunungapi merapi dan gunung sumbing dan bersimulasi dengan letusannya. Model gunung api tersebut di upayakan mendekati dengan bentuk yang sebenarnya, baik dari segi kontur, tekstur dan elevasi nya. Untuk itu di perlukan file digital yang merupakan hasil dari pencitraan satelit. File Digital Elevation Model (DEM ) biasa dipakai oleh lembaga pemetaan geologi pemerintah amerika serikat United States Geological Survey (USGS) untuk pemetaan dan pencitraan permukaan bumi. Dengan extensi diantaranya adalah: dem, tar, tar.gz. Data digital gunungapi yang diperoleh untuk penelitian ini adalah geotiff yang diperoleh dari museum geologi bandung. Diagram alir proses visualisasi 3Dimensi adalah sebagai berikut:
DATA PETA DIGITAL/ DEM
HEIGHTMAP
TERRAIN
VISUALISASI ARVOLCANO
Gambar 5.6 Diagram Alir Visualisasi ARVolcano. Terrain digunakan sebagai model landscape pada gunung api. Gunung api yang mempunyai kontur yang kasar dan tidak beraturan dapat dimodelkan dengan baik
52
menggunakan metode ini. Model gunung yang dibuat merupakan model yang sebenarnya yang didapatkan dari peta dijital yang diproses menjadi Heightmap. Data DEM yang digunakan adalah data yang diperoleh dari hasil foto satelit oleh Bakosurtanal. Pemakaian data ini menjamin model yang dihasilkan lebih real dan kontur terlihat sama dengan yang sebenarnya. Data DEM yang diperoleh diubah menjadi citra Heightmap yang selanjutnya dijadikan sebagai data masukan untuk men-generate terrain. Tahapan dalam pemrosesan data Heightmap ini adalah sebagai berikut : 1. Data DEM diperoleh dari citra satelit, setiap titik pada peta DEM mengandung informasi dan letak dan ketinggian. 2. Data DEM diubah menjadi Heightmap menggunakan software 3DEM, keluaran yang diperoleh adalah gambar Heightmap dengan format grayscale, warna putih menunjukan ketinggian maksimum, warna hitam untuk area yang paling rendah. 3. Mengatur kedalaman warna Heightmap menggunakan image editor, pada aplikasi ini kedalaman warna adalah 8 bit, sehinggan mempunyai jangkauan 0 – 255, artinya terrain mempunyai 256 skala ketinggian.
Data Heightmap dapat berupa file RAW atau BMP, image grayscale ini selanjutnya dijadikan data masukan untuk membuat terrain (permukaan tanah). Untuk mengenerate terrain digunakan terrain engine. Lebih detail dijelaskan dalam 3 tahap di bawah ini. 5.1.2.1 Mengubah Data DEM Menjadi Heightmap Konversi ini menggunakan software opensource 3dem. Tampilan awal ketika software ini dijalankan terlihat di bawah. Langsung mencari tipe file yang sesuai dari list di bawah.
53
Gambar 5.7 Tampilan Awal Software 3dem Setelah file geotif di pilih maka akan muncul viewer peta digital yang didalamnya terdapat gunung merapi. Data yang dihasilkan tersebut lengkap dengan koordinat bujur maupun lintang.
Gambar 5.8 Tampilan 3dem setelah membuka file dem Gunung Sumbing Jawa Tengah L
Lokasi gunung merapi yogyakarta
Selanjutnya untuk menzoom area yang kita pilih, dengan memilih patch smaller area, nampak seperti gambar di bawah. 54
Gambar 5.9 Patch Smaller Area Gunung Merapi Peta gunung merapi sudah diperoleh namun masih dalam bentuk file digital. Selanjutnya kita rubah menjadi skala warna hitam putih (grayscale). Pada settingan color scale, terrain color.elevasi terendah di beri nilai RGB (Red, Green Blue) sama dengan nol, sehingga mendekati warna putih. Spred to elevasi tinggi dengan nilai skala warna RGB 255.
Gambar 5.10 Terrain Colors Scale 55
Dari settingan di atas dapat file grayscale skala warna hitam putih. Selanjutnya di image editor photoshop diatur kedalaman warna Heightmap. Pada aplikasi ini kedalaman warna adalah 8 bit, sehinggan mempunyai jangkauan 0 – 255, artinya terrain mempunyai 256 skala ketinggian. Dengan cara yang sama didapat pula file Heightmap dalam format grayscale untuk gunung sumbing.
Gambar 5.11 Heightmap Gunung Merapi dan Gunung Sumbing File grayscale terdiri dari 8 bit sehingga skala warna dari 0 – 255 pixel. Angka tersebut menunjukkan skala ketinggian gunung merapi yang memliki ketinggian 02968 meter dari kaki gunung. Warna hitam menunjukkan elevasi paling bawah dan warna hitam menunjukkan elevasi paling tertinggi. Sehingga gradasi greyscale setiap 1 pixel menunjukkan ketinggian = 2968/ 256 = 11,5 meter. 5.1.2.2 Generate Heightmap To Terrain Langkah selanjutnya dalam proses pembangunan visualisasi 3d ARVolcano gunung merapi adalah mengubah file Heightmap menjadi terrain yang dapat mengenerate menjadi objek visual 3Dimensi. Warna hitam menunjukkan titik kontour dengan elevasi yang rendah dan warna putih menunjukkan elevasi yang tinggi. Dengan menggunakan Heightmap maka kita dapat mengenerate (menghasilkan) 3D mesh (visualisasi 3 dimensi).
56
Dengan menggunakan Heightmap, kita dapat menghitung ketinggian tanah. ukuran pixel 256x256, kedalaman warna 8 bit grayscale image, dengan warna yang hitam menunjukkan elevasi rendah dan warna putih menunjukkan elevasi tertinggi, maka teknik rendering terrain didapatkan visualisasi gunung 3 dimensi. Ini adalah pendekatan teknik yang cukup untuk mendapatkan visualisasi heightfield (ketinggian tanah). Tahapan dalam renderring Heightmap adalah sebagai berikut : 1.
Loading Heightmap
Data Heightmap disimpan dalam bentuk variabel Heightmap yang akan di kalkulasi menjadi ketinggian tanah dengan menggunakan data berupa gradasi warna grayscale di dalam Heightmap dengan skala dari 0 sampai dengan 255 skala ketinggian warna. 2.
Generate Heightfield
Dengan menghitung nilai gradasi warna setiap pixel dari Heightmap, data tersebut di kalkulasikan menjadi bentuk mesh / bidang grid heightfield 3 Dimensi yang menunjukkan ketinggian tanah. Posisi sumbu–x dan sumbu– y tiap vertex dapat diketahui dengan jarak dari 0 sampai dengan ukuran Heightmap dalam kasus ini adalah 256 pixel, selanjutnya yang kita butuhkan adalah mencari ketinggian tiap vertex. Setiap posisi pada sumbu – X dan sumbu – Y di Heightmap diambil nilai pixelnya dan di set ke dalam koordinat sumbu –Z dan mengkalikannya dengan skala warna greyscale (0 – 255). Dari sini di dapatkan objek terrain.
57
5.1.2.3 Posisi Koordinat Tekstur Dan Koordinat Heightmap
Gambar 5.12 Tekstur Gunung Merapi dan Gunung Sumbing [14] Setelah gunung terbentuk maka dibutuhkan tekstur untuk menberi warna/ kesan bahwa gunung tersebut adalah gunung merapi atau gunung sumbing. Tekstur tersebut diperoleh dari googleearth. Tekstur tersebut sebagai pembungkus/ ditempelkan pada terrain sehingga nampak nyata bentuk permukaan sesuai dengan gunung yang sebenarnya. Namun sebelumnya tekstur tersebut di edit terlebih dahulu untuk menghilangkan tulisan dan menutup area abu-abu. Untuk memastikan setiap titik tekstur yang diperoleh dengan menggunakan perangkat lunak 3dem berada tepat pada posisi Heightmap, maka diperlukan posisi koordinat yang sama ketika membentuk Heightmap dan koordinat googleearth ketika mengcapture texture. Untuk membentuk area persegi mendapatkan daerah gunungapi yang diambil, maka dibutuhkan empat titik koordinat. Posisi koordinat latitude (lintang) dan longitude (bujur) yang diambil adalah 1. 7o 40” 01’ LU dan 110o 40” 3’ BT. 2. 7o 49” 61’ LU dan 110o 40” 3’ BT. 3. 7o 40” 01’ LU dan 110o 49” 56’ BT. 58
.
4. 7o 49” 61’ LU dan 110o 49” 56’ BT. Dengan demikian didapat setiap titik pada texture berada tepat pada heigtmap sesuai dengan posisi aslinya. 5.1.2.4 Rendering OpenGL Dengan menggunakan pustaka milik OpenGL yaitu glut32 maka Heightmap dapat di render dengan perhitungan greyscale (skala abu-abu). Digunakan vertex array Untuk merender terrain, sebab dengan vertex array dapat kita panggil kembali. 5.1.2.5 Virtual Model (Augmented Reality) Dengan menggunakan library Augmented Reality berupa ARToolKitPlus maka objek 3Dimensi dibuat menjadi model virtual yang nampak di dunia nyata. Tampak dibawah hasil dari pengolahan. 5.1.3
Visualisasi di Meja Landscape
1. Model gunung merapi dengan simulasi letusannya :
Gambar 5.13 Model Virtual Letusan Gunung Merapi
59
Bentuk Penyajian Augmented Reality Volcano yang kedua dalam bentuk meja landscape untuk meletakkan marker. Pertama kali aplikasi ini dijalankan akan tampak model virtual gunung merapi dengan narasi tentang gunung tersebut. Dengan menekan keyboard ‘Q’, maka akan terjadi animasi letusannya. Model virtual kedua yang dihadirkan dalam meja landscape adalah bentuk gunung sumbing yang beranimasi dengan letusannya.
Gambar 5.14 Model Virtual Letusan Gunung Sumbing. 5.1.4
Implementasi Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan dalam sistem alat peraga berbasis augmented reality ada dua, yaitu unit proses dan unit visual 1. Unit Proses Untuk unit proses, digunakan komputer yang telah disediakan di laboratorium LSKK-ITB, dengan spesifikasi sebagai berikut. a. Processor Intel Core Duo dengan kecepatan proses 2,33 GHz. b. RAM sebesar 2 GB. c. Kapasitas harddisk sebesar 160 GB. 60
d. Motherboard dengan chipset yang kompatibel dengan VGA card yang dipakai. e. Memiliki opsi konektifitas USB 2.0 dan nirkabel. f. VGA card nVidia GeForce 8600 GT.
Gambar 5.15 Unit Proses 2. Unit Visual Unit visualisasi yang ditempatkan menjadi satu dengan meja tempat meletakkan marker field juga telah dibuat.
Gambar 5.16 Meja Marker dan Unit Visual Pada sistem tersebut, diletakkan juga sebuah kamera yang berfungsi untuk mendeteksi marker. Gambar yang ditangkap kamera akan diproses dan kemudian diasosiasikan dengan obyek virtual, sesuai dengan yang terprogram dalam sistem.
61
5.2
Pengujian Sistem Aplikasi ARVolcano.
Tahap pengujian dilakukan dalam dua tahap, yaitu prngujian fungsional dan pengujian aplikasi untuk mendapatkan opini dari user, yaitu pengunjung museum. 5.2.1
Pengujian Fungsional.
Pengujian fungsional terdiri dari pengujian dari fungsi-fungsi yang ada yang disesuaikan dengan prasyarat desain yang telah ditentukan diawal. Materi
No 1. 2. 3. 4. 5.
Foto/ Film Magic Maket dokumenter Lukisan Book √
Menampilkan model mirip aslinya Visualisasi 3Dimensi Gambar Bergerak Interaksi dengan user Dapat dilihat secara massal
√
√
Meja
√
√ √
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
Tabel 5.1 Tabel Pengujian Fungsional
Dari data diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa aplikasi ARVolcano memenuhi prasyarat desain sebagai alat peraga museum geologi. 5.2.2
Pengujian terhadap User
Pengujian sistem aplikasi ARVolcano dilaksanakan langsung di Museum Geologi Bandung, pada hari rabu tanggal 9 Juli 2008 dari pukul 14.00 sampai dengan 16.00. Tujuan pengujian sistem ini adalah untuk mengetahui pendapat dari pengunjung museum tentang sistem alat peraga berbasis augmented reality yang telah dibuat. Pengujian ini sebagai pengujian awal dari Preliminary Design ARVolcano dengan pengguna terbatas. Skenario pengujian sebagai berikut: 1.
Pengunjung diberi penjelasan awal tentang alat peraga yang baru, tentang teknologi Augmented Reality, isi dari alat peraga dan cara menggunakannya.
2.
Setelah mendengar penjelasan, pengunjung dapat mencoba sistem aplikasi, atau melihatnya dari dekat.
3.
Pengunjung mengisi kuesioner yang telah disediakan.
62
v
Jumlah pertanyaan terdiri dari 10 buah pertanyaan jajak pendapat tentang keberadaan museum, 10 pertanyaan tentang perbandingan alat-alat peraga museum yang sudah ada dengan alat peraga berbasis Augmented Reality dan 1 pertanyaan tentang alat peraga yang paling disukai (Kuesioner terlampir).
Jumlah pengunjung yang bersedia mencoba menggunakan sistem alat peraga dan mengisi kuesioner adalah sebanyak 15 orang dari berbagai kelompok umur (16 s.d. 43 tahun). Namun data yang valid hanya diperoleh 13 data. Pertanyaan 1, tentang informasi yang didapatkan oleh pengunjung dari berbagai sarana peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan di gambar 5.17. (1). Banyaknya Informasi yang Disampaikan 10 8 6 Respon
4 2 0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.17 Respon Pengunjung Terhadap banyaknya informasi Pertanyaan 2 adalah tentang tingkat ke-detail-an obyek yang ditampilkan oleh setiap alat peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan di gambar 5.18.
63
(2). Gambar/ Model Lebih Detil 8
6
4 Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.18 Respon Pengunjung Terhadap Ke-detail-an Obyek Pertanyaan nomor 3, responden diminta untuk memberikan pendapat tentang sistem alat peraga mana yang cepat membuat bosan. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan di gambar 5.19. (3). Cepat Bosan 8
6
4 Respon
2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.19 Respon Pengunjung Tentang Kebosanan yang Ditimbulkan Pertanyaan nomor 4 adalah tentang daya tarik yang dimiliki oleh sistem peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan di gambar 5.20. 64
(4). Lebih Menarik / atraktif 8
6
4 Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.20 Respon Pengunjung Terhadap Tingkat Ketertarikan Pertanyaan nomor 5 adalah tentang kesenangan yang dirasakan oleh pengunjung pada saat menggunakan alat peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar 5.21. (5). Lebih Menyenangkan 8
6
4 Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.21 Respon Pengunjung Terhadap Tingkat Kesenangan yang Dirasakan
65
Dalam pertanyaan nomor 6, responden diminta untuk menunjukkan sistem alat peraga yang mana yang lebih mudah digunakan. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar 5.22. (6). Mudah Digunakan 6
4
Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.22 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Penggunaan Alat Peraga Pertanyaan nomor 7 adalah tentang kemudahan memahami materi yang hendak disampaikan melalui sarana peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar 5.23. (7). Mudah Dipahami 6
4
Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.23 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Memahami Materi 66
Pertanyaan nomor 8 adalah tentang interaktifitas dari sarana peraga. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar 5.24. (8). Lebih Interaktif 8
6
4 Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.24 Respon Pengunjung Terhadap Interaktifitas Sarana Peraga Pertanyaan nomor 9 dimaksudkan untuk mengetahui sarana peraga mana yang memberikan experience lebih kepada pengunjung. Respon dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar 5.24. (9). Mempunyai Pengalaman Lebih 8
6
4 Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.25 Respon Pengunjung Terhadap Experience yang Didapatkan
67
Pertanyaan terakhir, nomor 10, bertujuan untuk mengetahui sarana peraga mana yang metoda interaksinya paling mudah dimengerti cara penggunaannya dan paling mudah dilakukan. (10). Interaksi Dengan User 6
4
Respon 2
0 FILM DOKUMENTER
FOTO
MAKET
MAGICBOOK
MEJA
Gambar 5.26 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Metoda Interaksi 5.3
Analisis Hasil Pengujian
Dari tabel diatas dapat di rangkum sebagai berikut: No 1.
Foto/ Film dokumenter Lukisan
Materi
Informasi lebih banyak 2. Gambar/ model lebih detail 3. Cepat bosan 4. Lebih menarik/ atraktif 5. Menyenangkan 6. Mudah digunakan 7. Mudah dipahami 8. Lebih Interaktif 9. Mempunyai pengalaman lebih 10. Interaksi dengan user
Maket
Magic Book
Meja
8 (61,5%)
3(23,1%)
1 (7,7%)
1 (7,7%)
0
3 (23,1%)
1(7,7%)
6(46,2%)
3(23,1%)
0
0 5(38,5%)
5(38,5%)) 0
2(15,4%) 1(7,7%)
0 7(53,8%)
6(46,2%) 0
7 (53,8%)
0
1(7,7%)
5(38,5%)
0
3(23,1%)
3(23,1%)
5(38,5%)
2(15,4%)
0
5(38,5%)
2(15,4%)
4(30,8%)
2(15,4%)
0
5(38,5%)
0
0
7(53,8%)
0
6(46,2%) 5(38,5%)
0 0
1(7,7%) 3(23,1%)
6(46,2%) 4(30,8%)
0 0
Tabel 5.2 Hasil Pengujian dengan user Pengujian yang dilakukan untuk menjaring opini awal dari pengunjung museum geologi terhadap alat peraga sesuai dengan prasayarat desain yang telah ditentukan
68
oleh pihak Museum Geologi Bandung. Dari opini tersebut dapat diketahui kelemahan sistem untuk perbaikan selanjutnya. Dari tabel hasil pengujian terbatas diatas, menunjukkan bahwa pengunjung merasa bahwa sistem alat peraga berbasis augmented reality merupakan sebuah sarana peraga yang menarik, interaktif dan memiliki pengalaman lebih dibandingkan alat peraga yang lain di museum. Respon dari pengunjung yang menyatakan bahwa sistem alat peraga masih kurang menyenangkan, membosankan, tidak mudah digunakan dan menampilkan model yang kurang detil, serta tidak memberikan informasi yang cukup. Pertanyaan selanjutnya adalah mengurutkan alat peraga yang paling disukai. Tabel dibawah diambil dari urutan pertama dan kedua yang paling disukai oleh pengunjung.
Film dokumenter
Foto/Lukisan
Maket
Magic Book
Meja
12
2
2
10
4
Tabel 5.3 Alat Peraga yang Paling Diminati
Alat Peraga yang paling Diminati 14 12 10 8 respon 6 4 2 0 Film
Foto
Maket
MagicBook
Meja AR
Gambar 5.27 Alat Peraga yang Paling Diminati
69
Dari tabel di atas terlihat bahwa pengunjung lebih menyukai film dokumenter, kemudian MagicBook, meja, maket dan foto. Dari opini diatas dapat ditarik kesimpulan awal bahwa alat peraga berbasis Augmented Reality untuk dimuseum cukup diminati oleh pengunjung museum Film Dokumenter rmerupakan alat peraga unggulan di museum geologi Bandung, sebab dikemas secara ekslusif layaknya studio. Sehingga pengunjung merasa nyaman melihatnya seolah-olah menyaksikan film di bioskop. Oleh karena itu film dokumenter paling diminati oleh pengunjung museum. MagicBook dan meja landscape urutan kedua dan ketiga yang paling diminati oleh pengunjung, hal ini karena memberikan warna baru yang dapat menarik minat pengunjung karena belum pernah melihat model virtual kegunungapian sebelumnya.
70
