PENGENALAN KARAKTERISTIK FAUNA DENGAN TEKNIK NON-PHOTOREALISTIC RENDERING DALAM AUGMENTED REALITY
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh : ARIE SETYO AJI NIM : 08560061
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2012 i
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGENALAN KARAKTERISTIK FAUNA DENGAN TEKNIK NON-PHOTOREALISTIC RENDERING DALAM AUGMENTED REALITY
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui Pembimbing I
Pembimbing II
Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT
Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom
NIP. 108.9504.0330
NIDN. 072.006.8701
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PENGENALAN KARAKTERISTIK FAUNA DENGAN TEKNIK NON-PHOTOREALISTIC RENDERING DALAM AUGMENTED REALITY
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh : ARIE SETYO AJI NIM : 08560061 Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus melalui sidang majelis penguji pada tanggal Tahun 2012 Menyetujui, Penguji I
Penguji II
Ali Sofyan Kholimi, S.Kom
Aminudin, S.Kom
Mengetahui, Ketua jurusan Teknik Informatika
Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT
NIP. 108.9504.0330
iii
LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : NAMA
: ARIE SETYO AJI
NIM
: 08560061
FAK./JUR.
: TEKNIK / TEKNIK INFORMATIKA
Dengan
ini
saya
menyatakan
bahwa
Tugas
Akhir
dengan
berjudul
“PENGENALAN KARAKTERISTIK FAUNA DENGAN TEKNIK NONPHOTOREALISTIC RENDERING DALAM AUGMENTED REALITY” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko atau sanksi yang berlaku.
Mengetahui,
Malang, 7 Desember 2012
Dosen Pembimbing
Yang Membuat Pernyataan
Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT
Arie Setyo Aji
NIP. 108.9504.0330
iv
ABSTRAK Augmented Reality (AR) yaitu penggabungan antara dunia maya dengan dunia nyata secara realtime sehingga informasi yang disampaikan seolah - olah nyata. AR banyak dikembangkan diberbagai bidang seperti periklanan atau arsitektur. Pada penelitian ini membuat sebuah buku fauna yang menjelaskan karakteristik hewan baik berupa ciri - ciri atau lingkungan tempat tinggal. Pemodelan objek 3D menggunakan teknik Non-photorealistic rendering (NPR) pada saat proses memberi warna. Selain itu diberikan efek suara untuk menjelaskan hewan tersebut. Pada setiap halaman membutuhkan dua marker yaitu marker pertama untuk suara dan marker kedua untuk objek. Ketika marker pertama disentuh atau ditutup maka suara langsung berbunyi. Kata kunci : AR (Augmented reality), NPR (Non-photorealistic rendering), marker.
v
ABSTRACT Augmented reality (AR) is merging the virtual object and the real object in real time so that the information submitted was evident. AR has been developed in various fields such as advertising or architecture. In this study makes a book fauna that describe the characteristics of the animal in the form of traits or neighborhood. 3D object modeling using techniques Non-photorealistic rendering (NPR) during the process of giving color. Moreover given the sound effects to describe the animal. One each page takes two markers are the first marker to the sound and second marker for the object. When the first marker is touched or covered the direct sound goes off. Kata kunci : AR (Augmented reality), NPR (Non-photorealistic rendering), marker.
vi
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji sykur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul : “PENGENALAN KARAKTERISTIK FAUNA DENGAN TEKNIK NONPHOTOREALISTIC RENDERING DALAM AUGMENTED REALITY” Didalam tulisan ini disajikan pokok - pokok bahasan yang meliputi Augmented reality, ARToolkit, Non-photorealistic rendering dan perancangan objek 3D. Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 7 Desember 2012
Penulis
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................... iv ABSTRAK .......................................................................................................... v ABSTRACT ....................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii DAFTAR ISI .................................................................................................... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ..................................................................................... 2 1.3. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2 1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2 1.5. Batasan Masalah ........................................................................................ 2 1.6. Metodologi ................................................................................................ 2 1.7. Sistematika Penulisan ................................................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Augmented Reality ..................................................................................... 5 2.2. ARToolkit .................................................................................................. 6 2.3. Marker ....................................................................................................... 6 2.4. Pemodelan 3 Dimensi................................................................................. 7 2.4.1. Non-Photorealistic Rendering .......................................................... 8 2.4.2. NPR dengan Ink’n Paint Shaders...................................................... 11 2.4.3. Pencil+3 Material ............................................................................. 12 viii
BAB III ANALISA dan PERANCANGAN SISTEM 3.1. Analisis Sistem .......................................................................................... 13 3.1.1. Analisa Kebutuhan ........................................................................... 13 3.1.2. Alur Kerja Sistem ............................................................................ 14 3.1.3. Analisa Objek dan NPR ................................................................... 14 3.2. Perancangan system ................................................................................... 15 3.2.1. Perancangan diagram ....................................................................... 15 3.2.1.1. Flow Chart Diagram ........................................................... 15 3.2.1.2. Use Case Diagram .............................................................. 16 3.2.1.3. Activity Diagram ................................................................. 17 3.2.1.4. Squence Diagram ................................................................ 18 3.2.2. Penginstalan ARToolkit ................................................................... 18 3.2.3. Perancangan Hewan ......................................................................... 19 3.2.4. Perancangan Bone ............................................................................ 20 3.2.5. Perancangan Marker ........................................................................ 22 3.2.6. Perancangan Buku ........................................................................... 24
BAB IV IMPLEMENTASI dan PENGUJIAN SISTEM 4.1. Implementasi Sistem .................................................................................. 26 4.2. Source Code Audio .................................................................................... 26 4.3. Pengenalan Source Code Library ARToolkit .............................................. 27 4.4. Implementasi Teknik NPR ......................................................................... 31 4.5. Export File 3DMax ke WRML .................................................................. 33 4.6. Registrasi Marker ....................................................................................... 34 4.7. Tampilan Aplikasi ...................................................................................... 38 4.8. Pengujian ................................................................................................... 39 ix
4.8.1. Pengujian Pada Marker .................................................................... 39 4.8.2. Pengujian Webcam .......................................................................... 39 4.8.3. Pengujian Objek ............................................................................... 40 4.8.4. Pengujian Jarak, Cahaya dan Kecepatan ........................................... 40 4.8.5. Pengujian Aplikasi ........................................................................... 46 BAB V KESIMPULAN dan SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 48 5.2. Saran ........................................................................................................ 48 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 50
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 sistem kerja ARToolkit .................................................................. 6 Gambar 2.2 Marker hiro ................................................................................... 6 Gambar 2.3 Interface 3DSMax .......................................................................... 8 Gambar 2.4 Siluet permukaan halus .................................................................. 9 Gambar 2.5 (a) Poligonal mesh (b) Permukaan halus di definisikan oleh mesh .. 10 Gambar 2.6 Material Arch and Design, dan Ink’n Paint .................................... 11 Gambar 2.7 Hasil Ink’n Paint Shader ................................................................ 12 Gambar 2.8 Hasil Pencil+3 ............................................................................... 12 Gambar 3.1 Konsep skenario sistem.................................................................. 14 Gambar 3.2 Flow Chart Diagram ..................................................................... 15 Gambar 3.3 Use Case Diagram ......................................................................... 16 Gambar 3.4 Activity Diagram............................................................................ 17 Gambar 3.5 Squence diagram ........................................................................... 18 Gambar 3.6 Kotak sebagai bahan dasar hewan .................................................. 19 Gambar 3.7 Objek hewan gajah ........................................................................ 20 Gambar 3.8 Hasil teknik NPR ........................................................................... 20 Gambar 3.9 Tulang kaki .................................................................................... 21 Gambar 3.10 Tulang badan ............................................................................... 21 Gambar 3.11 Keseluruhan tulang ...................................................................... 22 Gambar 3.12 Marker untuk fauna dan audio ..................................................... 23 Gambar 3.13 Rancangan buku .......................................................................... 24 Gambar 3.14 Cover buku ................................................................................. 25 Gambar 4.1 Objek hiu ....................................................................................... 31 Gambar 4.2 Penggunaan Material ..................................................................... 31 Gambar 4.3 Hasil render hiu ............................................................................. 32 xi
Gambar 4.4 Hasil render gorilla ........................................................................ 32 Gambar 4.5 Hasil render gajah .......................................................................... 32 Gambar 4.6 Hasil render kuda ........................................................................... 33 Gambar 4.7 Hasil render beruang ...................................................................... 33 Gambar 4.8 Export file ke WRML .................................................................... 34 Gambar 4.9 registrasi marker ............................................................................ 35 Gambar 4.10 Tampilan awal aplikasi ................................................................ 36 Gambar 4.11 Pengaturan kamera ....................................................................... 37 Gambar 4.12 tombol keluar ............................................................................... 37 Gambar 4.13 tombol help .................................................................................. 38 Gambar 4.14 Buku panduan AR........................................................................ 38 Gambar 4.15 Jarak dekat ................................................................................... 41 Gambar 4.16 jarak jauh ..................................................................................... 41 Gambar 4.17 cahaya gelap ................................................................................ 42 Gambar 4.18 cahaya sangat terang ................................................................... 42 Gambar 4.19 cahaya terang ............................................................................... 43 Gambar 4.20 tempilan ikan hiu ......................................................................... 47 Gambar 4.21 tampilan gorilla ............................................................................ 47
xii
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Pengujian jarak terhadap cahaya untuk menampilkan objek ............... 43 Tabel 4.2 Pengujian jarak terhadap cahaya untuk Audio .................................... 44 Tabel 4.3 Pengujian objek berdasarkan kecepatan ............................................. 45 Tabel 4.4 Pengujian audio berdasarkan kecepatan ............................................. 46
xiii
