Desain Sistem Augmented Reality dengan Marker di Dalam Film Pendek Beranimasi yang Mengadopsi Cerita Rakyat Sangkuriang

Desain Sistem Augmented Reality dengan Marker di Dalam Film Pendek Beranimasi yang Mengadopsi Cerita Rakyat Sangkuriang Anissa Nur Amalina, Muhammad Salman Departemen Teknik Elektro, Universitas Indonesia Kampus Baru UI-Depok,16424, Indonesia [email protected], [email protected]

Abstrak—Di

dalam

penelitian

ini

akan sebuah

film

pendek

beranimasi

yang

digunakan teknologi Augmented Reality di dalam ditampilkan pada layar komputer secara realsebuah film animasi. Pendeteksian berbasis

time dengan markers sebagai implementasi

Computer Vision pada penelitian ini akan Augmented menggunakan ARToolKit

ARToolKit

yang

digunakan

dan

3dSMax.

membutuhkan

Reality.

Film

beranimasi

ini

mengadopsi cerita rakyat Sangkuriang, yang berasal dari Jawa Barat, Indonesia.

marker. Marker sendiri adalah visual tag yang dimasukkan ke dalam real scene yang bisa In this research we design Augmented Reality dikenali dalam Augmented Reality. Kamera yang System inserted inside an animated movie. akan Computer Vision based tracking in this research merubah pola pada marker ke dalam biner. work uses ARToolKit and 3dSMax. ARToolKit Setelah kamera mengidentifikasi marker, maka needs marker. The marker itself is a visual tag dilakukan transformasi posisi marker dan inserted into real scene and it could be digunakan

untuk

mengenali

marker,

melakukan render objek 3D di atas marker, recognized in Augmented Reality. sehingga akan terlihat film animasi pada The camera used to recognize the marker and desktop. Dari segi fungsionalitas, pengguna detect it to be changed to the binary form. After the marker, the position melihat animasi sudah bekerja dengan cukup identifying juga

transforming of the marker and the rendering

tersampaikan. Jadi, keberhasilan implementasi

part will follow as the 3D objects show up on the

cukup besar, dengan beberapa perbaikan di

marker. The result is an animated movie get

masa

started. The animation functions quite well. The

baik.

Inti

depan

sari

dari

materi

diharapkan

bisa

pun

mencapai

ekspektasi. Tujuan pembuatannya adalah untuk point of the story is delivered enough. Overall, memberikan pengetahuan mengenai pembuatan the implementation turns out considerably good, by correcting some points it could reach the

Desain sistem augmented..., Anissa Nur Amalia, FT UI, 2013

expectation. The purpose of this project is to

2.

TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY, LIBRARY

share the techique to present an animated movie on

the

desktop

using

markers

as

implementation of Augmented Reality.

SISTEM PENDETEKSI ARTOOLKIT BESERTA

the

APLIKASINYA, DAN FILM PENDEK BERANIMASI

The

Bagian ini menceritakan beberapa teori dasar

animated movie adopting Sangkuriang folk

yang digunakan dalam implementasi ini.

story, originated from West Java, Indonesia.

2.1 Augmented Reality (AR) Definisi dari Augmented

reality (AR) adalah

Kata Kunci— Augmented reality; ARToolkit; penggabungan antara objek nyata dan objek virtual Marker; Computer Vision yang dioperasikan dengan computer [1]. Alat yang 1.

Beberapa

dibutuhkan untuk mengoperasikan AR ada 4

PENDAHULUAN

tahun

terakhir

dunia

teknologi

dikesankan oleh sebuah penemuan system yang menggabungkan informasi realita dan virtual. Istilahnya lebih dikenal sebagai Augmented Reality (AR). AR adalah teknologi yang mempersilahkan interaksi antara pengguna dengan objek yang dibuat dalam komputer yang ditampilkan dengan latar belakang lingkungan yang sebenarnya. Peneliti tertarik untuk membawa system Augmented Reality di dalam film animasi berdurasi pendek. Melihat film animasi bisa dijadikan media pendidikan untuk mengajarkan anak-anak tentang kebudayaan, maka diambillah tema untuk film animasi yaitu cerita rakyat nusantara. Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat animasi dalam bentuk tiga dimensi ini adalah 3D Studio Max. Menggunakan library dari ARToolkit dan CV, sebuah film animasi berbasis Augmented Reality ini mampu untuk dibuat.

macam, yaitu: displays, input devices, tracking, dan komputer. Dalam penelitian ini displays yang digunakan adalah desktop komputer, kamera web, CPU yang powerful dan komputer.

merupakan

salah satu teknologi yang memanfaatkan virtual reality di dalamnya, virtual reality adalah teknologi yang

mempersilahkan

penggunanya

untuk

berinteraksi dengan suatu lingkungan yang telah disimulasikan dengan komputer [1]. Lingkungan yang

disimulasikan

dengan

komputer

ini

memberikan dukungan berupa persepsi atau nilai tambah

dari

penglihatan,

pendengaran

dan

sentuhan. Dengan menggunakan teknologi virtual reality, lingkungan virtual bisa dihasilkan dalam suatu ruangan yang spesifik dengan memanfaatkan integrasi sentuhan

dari yang

penglihatan,

pendengaran

memungkinkan

dan

penggunanya

melakukan interaksi dengan objek yang ada di dalam lingkungan virtual [2]. Metode yang dipakai dalam AR terdiri dari dua stage yaitu tracking dan reconstructing. Tracking merupakan pelacakan terhadap masukan yang


disebut marker, citra optik dan titik acuan di depan

dalam hal ini merupakan photogram single yang

kamera ataupun penangkap video yang akan

bisa diproses. Pada identifikasi adegan terjadi

dideteksi.

pengidentifikasian

Setelah dilakukan pelacakan terhadap

scenario

dan

pengenalan

titik acuan tertentu maka hasil tersebut akan diolah

marker. Pada pemrosesan adegan, mulai dilakukan

dan di cek dalam database apakah titik acuan

penggabungan objek nyata dan virtual. Dimana

tersebut

digunakan open software library openGL sebagai

memiliki

id

yang

sesuai

dengan

data/informasi dalam database dan bila ada graphical library. Baru yang terakhir adalah kecocokan maka akan dimunculkan suatu objek

visualisasi adegan yang telah selesai diproses dan

atau lingkungan virtual yang cocok tersebut, proses

ditampilkan pada desktop komputer.

ini disebut reconstructing [3]. 2.3 Film Pendek Beranimasi 2.2 Library ARToolkit Beserta Aplikasinya Untuk

mengembangkan

sebuah

Animasi system

benda/karakter

adalah

proses

menghidupkan

yang tidak bergerak sehingga

Augmented reality (AR), maka dibutuhkan sebuah menjadi lebih hidup. Animasi tersebut disajikan sistem library. Dalam penelitian ini, peneliti

dalam bentuk film pendek. Dalam pembuatan film

menggunakan ARToolkit v2.71. ARToolkit adalah

beranimasi, ada 3 pembagian tahap, yaitu pra-

tracking system library yang bersifat open-source produksi, produksi, dan pasca-produksi. Tahapan yang memungkinkan pemrogram dengan mudah

pra-produksi yang penulis jalankan adalah terdiri

mengembangkan aplikasi AR. Karena kemudahan dari pengembangan

tersebut,

layout,

dan

animatics.

membawa

Storyboarding yang dilakukan adalah dengan

yang berbeda dengan

membuat comic strip, yang digunakan baik untuk

mengambil source-code untuk menambahkan suara

membantu memvisualisasikan animasi dan untuk

ARToolkit ke tingkat

di

dalam

film

menggunakan

peneliti

storyboarding,

beranimasi.

teknik

visi

ARToolkit mengkomunikasikan ide dengan jelas. Meskipun

komputer

untuk hanya berguna saat bekerja secaa berkelompok di

menghitung posisi kamera nyata dan hubungannya terhadap

marker,

sehingga

suatu lingkungan (daerah yang biasanya ada di

memungkinkan industri

programmer untuk menampilkan objek virtual ke

animasi),

tetapi

storyboard

juga

menghasilkan suatu ingatan visual dair rencana

penanda ini. Metode yang dipakai dalam AR terdiri aslinya, yaitu sesuatu yang bisa menjadi acuan dari empat tahap, yaitu penangkapan adegan,

selama produksi.

identifikasi

penulis lebih memperhatikan kepada pemilihan

adegan,

pemrosesan

adegan,

dan

Baru

Pada saat membuat layout,

visualisasi adegan. Untuk penangkapan adegan bias

setting.

selanjutnya

dilakukan dengan kamera atau perekam video yang

animatics untuk membantu merencanakan efek


dilakukan

proses

visual yang akan diintegrasikan di tahapan akhir. Tahapan

produksi

yang

dilakukan

Aplikasi yang dirancang dalam sistem ini

adalah disajikan menjadi satu versi yaitu aplikasi non-

modelling, texturing, rigging, dan animation. portable. Penulis tidak mengikutsertakan lighting di dalam tahapan

produksi.

Karena

untuk

Augmented

Reality, tidak berpengaruh terhadap tampilan animasi nantinya. Pencahayaan akan bergantung kepada yang real, bukan saat memproses animasi. Pada bagian modelling akan dilakukan pembuatan karakter dan freeform lainnya. Texturing dilakukan setelahnya sehingga permukaan tiap karakter sesuai dengan yang diinginkan. Proses penambahan kerangka

atau

yang disebut

dengan rigging

3.1 Deskripsi Sistem Aplikasi versi portable ini adalah aplikasi yang memiliki fitur dan fungsi yang cukup baik. Kelebihannya adalah bisa digunakannya kapan dan dimana saja diperlukan karena tidak membutuhkan koneksi internet untuk menampilkan visualisasi dari gambar 3D. Sistem aplikasi berada di komputer pengguna sehingga sistem akan memproses dengan cepat. Ilustrasi bisa dilihat melalui Gambar 2.

dilakukan untuk mendefinisikan pergerakan dari sebuah objek mekanik, dan berpusat kepada proses animasi. Tahapan paska-produksi yang dilakukan

Alasan dibuatnya Alur kerja sistem bisa dilihat melalui Gambar 3.

hanya sound-editing. Video-editing tidak dilakukan karena hal tersebut bisa diatur dengan penggunaan beragam marker. Untuk memberikan manfaat sebagai media edukasi, peneliti memilih untuk mengadopsi skenario dari cerita rakyat nusantara, yaitu Sangkuriang. Bagian cerita yang diambil adalah saat Dayang Sumbi menemukan dua syarat supaya pernikahannya dengan Sangkuriang tidak terjadi. Syarat pertama yang diajukannya adalah Dayang Sumbi ingin supaya sungai Citarum terbendung. Syarat yang kedua adalah dengan meminta Sangkriang membuat sampan yang sangat besar untuk menyebrangi sungai.

Gambar 3. Diagram Alur Kerja Sistem

3.2 Diagram Unified Modelling Languange (UML) 3.

PERANCANGAN SISTEM


Unified Modelling Language (UML) adalah suatu operasi. Gambar 5 dibawah ini merupakan sejumlah diagram dengan beberapa tipe berbeda

activity diagram pembuatan film beranimasi.

yang bisa digunakan secara sendiri atau bersama untuk memvisualisasi atau mendeskripsikan semua bagian dari sistem [5]. UML memiliki beberapa tipe model, model yang digunakan dalam sistem ini adalah use case diagram, state diagram, sequence diagram, deployment diagram dan activity diagram. 1) Use Case Diagram Use

case

diagram

adalah

diagram

yang

menunjukkan pengguna dan juga fungsi / interaksi yang disediakan oleh sistem untuk pengguna. Interaksi yang bisa dilakukan oleh pengembangan system dan pengguna dalam sistem ini ditunjukkan melalui Gambar 1.

Gambar 5. Activity Diagram Pembuatan Film Beranimasi

4. IMPLEMENTASI Gambar 4. Use Case diagram untuk Pengembang Sistem dan Pengguna

Reality

2) Activity Diagram Activity

diagram

4.1 Implementasi Modul pada Aplikasi berbasis Augmented

berfungsi

untuk

mendeskripsikan aktifitas yang dibentuk dalam

Pengembangan modul ini dilakukan dalam lingkungan pengembangan terintegrasi (Integration Development Environment, IDE). Modul program akan

diimplementasikan


dengan

bahasa

pemrograman C++ dengan menggunakan library pada ARToolkit yang berbasis CV. Dimana sebelumnya akan didesain karakter 3D di 3dSMax. Implementasi sistem berbasis CV dilakukan dengan menggunakan

notepad++

dengan

bahasa

Pola

pemrograman C++. Gambar 9. Bingkai dan Pola dari Penanda (Marker)

1)

Implementasi Pembuatan Penanda

Hasil dari pengolahan pola bisa dilihat melalui

Dalam library ARToolkit yang dibuat oleh Dr. Gambar 10. Hirokazu Kato didukung oleh Human Interface Technology

Laboratory

(HIT

Lab)

dan

ARToolworks, Inc., penanda (marker) yang bisa dideteksi oleh sistem memiliki spesifikasi yang harus dipenuhi, spesifikasi tersebut adalah sebagai berikut [8], •

Penanda berupa Persegi

•

Hanya 50 % dari area yang di tengah yang digunakan

dalam

proses

penyepadanan

(matching) •

Pola penanda (marker) secara default adalah 16 x 16 dot bitmap.

Gambar 10. Pola Penanda

Sistem pembacaan yang dilakukan oleh library ARToolkit adalah mengenali penanda berbentuk persegi lalu mengenali pola yang terdapat di dalam persegi

tersebut.

Dengan

demikian

target

permodelan yang dilakukan dalam sistem ini adalah membuat satu disain bingkai sebagai master bingkai dan beberapa pola. Gambar 9 di bawah ini menunjukkan bagian bingkai dan pola dari penanda (marker).

2)

Implementasi Pengenalan Penanda (Marker) oleh library Sistem ARToolkit dengan Proses Pengolahan

Citra

menggunakan

ARToolkit

Marker Generator Penanda (Marker) baru belum dikenali oleh sistem sehingga diperlukan proses pengolahan citra untuk mengubah formatnya agar dikenali oleh sistem. Proses pengolahan citra ini dilakukan dengan menggunakan aplikasi ARToolkit Marker Generator. Proses ini bisa dilihat melalui Gambar 11.


4)

Implementasi Pemasukkan Tekstur pada Objek 3D Proses memasukkan tekstur pada objek 3D juga

dilakukan di 3dsMax. Tekstur untuk planet yang digunakan disini merupakan tekstur yang berasal dari [11]. Tekstur ini bebas digunakan selama bukan untuk kepentingan komersial. Tekstur objek

Gambar 11. Pengenalan Penanda Baru

Hasil

pengolahan

ini

akan

menghasilkan

yang digunakan dalam sistem ini bisa dilihat

bilangan hasil pengolahan citra yang bernilai 1-255. melalui Gambar 14. Bilangan ini dipengaruhi oleh resolusi dari kamera, cahaya di sekitar penanda dan ketebalan dari penanda. Hasil pengolahan citra ini bisa dilihat pada Gambar 12. Gambar 14. Tekstur dari karakter 3D

Di dalam 3dsMax, berkas tekstur ini dimasukkan melalui menu material 3dsMax. 5.

PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan tingkat kestabilan dari sistem. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian terhadap ukuran penanda, 3)

Gambar 12. Bilangan Hasil Pengolahan Citra dari Pola Citra/Penanda

terhadap jarak diantara kamera dan penanda,

Implementasi Pembuatan Objek 3D

terhadap cahaya dan pengujian kualitatif oleh

Pembuatan

model

objek

3D.

Hasil

dari

pengguna. Hasil pengujian terhadap ukuran penanda bisa

pembuatan model objek 3D bisa dilihat pada

dilihat melalui Tabel 1.

Gambar 13.

Tabel 1. Data Hasil Pengujian Ukuran Penanda No

Perihal

1.

Tampilan animasi bagus dan menarik

2.

Tulisan bisa dibaca dengan jelas

3.

Penempatan posisi objek cukup baik

x

4.

Apakah informasi yg perlu saja yg

x

ditampilkan(efektif) Gambar 13. Pembuatan Karakter 3D Sangkuriang


1

2 x

x

3

4

5

No

Perihal

1

1.

Semua animasi bekerja dengan baik

x

2.

Materi Augmented Reality berjalan dengan

x

2

3

4

5

7.

PENGEMBANGAN SELANJUTNYA

baik

Pada

pengembangan

selanjutnya

diharapkan

sistem ini mampu melakukan pengenalan terhadap No

Perihal

1

2

3

4

5

1.

Materi ditampilkan bagian inti sari saja

x

gesture sehingga interaksi yang diberikan lebih

2.

Materi dikemas dengan menarik

x

menarik. Penggunaan ARToolkit tanpa marker juga

3.

Materi dikemas dengan menyenangkan

x

4.

Materi cukup jelas

x

akan membuat simulasi dari cerita menjadi lebih praktis. DAFTAR REFERENSI

Berdasarkan Gambar 21 diatas dapat ditarik [1]

kesimpulan bahwa system.

Lopez, H., Navarro, A., & Relano, J., “An Analysis of Augmented Reality Systems”, 5th International Multi-conference on Computing in

.

the Global Information Technology, 2010. IEEE Computer Society.

6.

Teknologi

[2]

KESIMPULAN

Augmented

Reality

http://www.gadgetgrid.com/2007/09/28/i-theater-head-mounteddisplay/i-theater-head-mounted-display-hmd-itheater-1jpg/,

(AR)

terakhir

diakses pada November 201.,

bisa

diterapkan dalam film pendek beranimasi. Untuk

[3]

http://www.mimoa.eu/blog/?cat=36, terakhir diakses November 2011,

menampilkan model yang detil dan disertai animasi

[4]

Tedy Gorbala, B. & Hariadi, M. “Aplikasi Augmented Reality untuk Katalog Penjualanan Rumah”.

dengan baik, 3DsMax adalah pilihan yang tepat. Untuk menghindari kesalahan yang ditimbulkan oleh marker, sebaiknya marker yang digunakan

[5]

[6]

adalah marker dengan pola asimetris karena dapat membantu proses pose and position estimation. Sistem tracking pada ARToolKit masih termasuk belum robust karena masih mengandalkan proses corner detection sehingga marker tidak bisa dikenali ketika berada di lingkungan yang kurang cahaya, atau ketika ada benda yang menutupi bagian kecil dari marker.Pengujian kualitatif oleh

http://www.spopos.dk/index.php%3Fid=1455.html, terakhir diakses 3012-2011 jam 8:48 http://belajar-ar.blogspot.com/2010/05/apa-itu-artoolkit.html, terakhir diakses 3-01-2012

[7]

http://handheldar.icg.tugraz.at/markerbased.php, terakhir diakses 3-012012

[8]

http://handheldar.icg.tugraz.at/stbtracker.php, terakhir diakses 30-122011, 9:16

[9]

http://cg.tutsplus.com/articles/step-by-step-how-to-make-an-animatedmovie/, terakhir diakses 3-01-2012

[10] Daniel Wagner, Tobias Langlotz, Dieter Schmalstieg: Robust and Unobtrusive Marker Tracking on Mobile Phones, IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2008), 2008

pengguna didapatkan hasil yang cukup bagus, yaitu 7.5 dari skala 1-10 terhadap tampilan animasi, kinerja sistem, dan juga materi.


Desain Sistem Augmented Reality dengan Marker di Dalam Film Pendek Beranimasi yang Mengadopsi Cerita Rakyat Sangkuriang

Recommend Documents