IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITY PADA ENSIKLOPEDIA MENGENAI PENGENALAN PLANET-PLANET DI TATA SURYA BERBASIS ANDROID Fahmi Yusuf Nur Intan, Eka Wahyu Hidayat, Alam Rahmatulloh Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Siliwangi E-mail :
[email protected]
ABSTRACT Conventional encyclopedia that existed at this time feel less interactive in the delivery of information because they use the media text and images it make readers need to re-interpretetation the meaning from the text and the image. In order for a conventional encyclopedia has added value in information delivery mechanism, need to add a technology. Given the development of ICT technologies is currently very high, so the conventional encyclopedia can be integrated with technology information. Smartphone is the right device for implementing a conventional encyclopedia into a digital, using multimedia-based technology the conventional encyclopedia can be implemented on any device. Augmented Reality can be used to support a variety of information delivery in virtual environments, in this research is to produce an encyclopedia conventional convert to digital it will be making an Android application by implementing the Augmented Reality technology uses a technique Marker-Based Tracking. The results of this research are functionally applications created can display 3D object when the smartphone's camera can scan marker and users can interact with the menus displayed. Based on the survey results the use of Augmented Reality applications on the user got the result by 81% which means that the application was suitable and acceptable to users. Keywords : Android, Augmented Reality, Encyclopedia, Marker Based Tracking ABSTRAK Ensiklopedia konvensional yang ada pada saat ini dirasa kurang interaktif dalam penyampaian informasinya karena masih menggunakan media teks dan gambar sehingga pembaca perlu menginterpretasi ulang maksud dari text dan gambar tersebut. Agar ensiklopedia konvensional memiliki nilai tambah dalam mekanisme penyampaian informasinya, maka perlu ditambahkan suatu teknologi. Mengingat perkembangan teknologi TIK saat ini sangat tinggi maka ensiklopedia konvensional dapat diintegrasikan dengan teknologi informasi. Smartphone adalah perangkat yang tepat untuk mengimplementasikan ensiklopedia konvensional menjadi digital, dengan teknologi berbasis multimedia maka ensiklopedia konvensional dapat diimplementasikan pada perangkat apa saja. Augmented Reality dapat digunakan untuk mendukung variasi penyampaian informasi pada lingkungan virtual, dalam penelitian ini untuk menghasilkan ensiklopedia konvensional menjadi digital maka akan dibuat aplikasi android dengan mengimplementasikan teknologi Augmented Reality menggunakan teknik Marker Based Tracking. Hasil dari penelitian ini secara fungsional aplikasi yang dibuat dapat menampilkan objek 3D ketika kamera smartphone bisa melakukan scan marker dan pengguna dapat berinteraksi dengan menu-menu yang ditampilkan. Berdasarkan hasil survei penggunaan aplikasi Augmented Reality ini pada pengguna didapat hasil sebesar 81% yang berarti aplikasi sangat sesuai dan dapat diterima oleh pengguna. Kata Kunci : Android, Augmented Reality, Ensiklopedia, Marker Based Tracking
I.
Pendahuluan Ensiklopedia konvensional bisa dikatakan kurang interaktif bagi pengguna, dilihat dari sisi penyampaian informasinya yang masih menggunakan teks dan grafik maka pembaca perlu menginterpretasi lebih dalam dari teks tersebut, berbeda bila penyampaian informasi ditambahkan dengan visulisasi maka pembaca dapat langsung memahami dan mudah mempresepsikan sebuah informasi. Penggunaan multimedia membawa dampak yang besar pada berbagai bidang kehidupan, salah satunya yaitu bidang pendidikan atau pembelajaran. Multimedia merupakan salah satu inovasi pemanfaatan teknologi sebagai media penyampaian informasi yang diharapkan mampu meningkatkan kualitas informasi. Dipilih dari salah satu bentuk ensiklopedia, seperti ensiklopedia pengenalan planetplanet di tata surya, masih memberikan informasi berupa
grafis dua dimensi dan teks saja, sedangkan pada kenyataannya sebuah planet-planet tersebut berbentuk tiga dimensi, sehingga penyampaian informasi kepada pembaca masih belum maksimal. Memaksimalkan penggunaan ensiklopedia pengenalan planet-planet dalam tata surya, maka dibutuhkan sebuah teknologi tambahan untuk menjadikan sebuah ensiklopedia lebih interaktif terhadap penggunanya. Salah satu teknologi yang ada pada saat ini adalah Augmented Reality yang merupakan sebuah variasi dari lingkungan virtual. Augmented Reality mengkombinasikan virtual object dalam bentuk tiga dimensi kedalam tampilan dunia nyata secara real time. Melihat latar belakang tersebut, maka solusi yang akan diambil pada peneletian ini adalah dengan memanfaatkan teknologi Augmented Reality yang diimplementasikan pada pada smartphone dengan sistem operasi Android. 1
Batasan masalah pada penelitian ini adalah : a. Perancangan sistem Augmented Reality menggunakan teknik marker based tracking. b. Objek yang digunakan adalah visual tiga dimensi (3D) berupa planet-planet yang terdapat pada tata surya. Planetplanet yang sudah diketahui secara umum dengan 9 planet sampai dengan planet Neptunus. c. Informasi yang ditampilkan dalam aplikasi ensiklopedia ini diantaranya, nama planet, suhu planet, periode rotasi, jarak dengan matahari, volume planet, massa planet, diameter planet, jumlah satelit, dan ulasan singkat tentang setiap planet. d. Aplikasi ditampilkan dengan landscape user interface. II. Landasan Teori A. Definisi Ensiklopedia Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), ensiklopedia adalah buku atau serangkaian buku yang menghimpun keterangan atau uraian tentang berbagai hal dalam bidang seni dan ilmu pengetahuan, yang disusun menurut abjad atau menurut lingkungan ilmu. Ensiklopedia bertujuan untuk memberikan informasi dari data yang diolah sedemikian rupa sehingga mencakup sebuah bidang ilmu. Input ensiklopedia adalah sekumpulan informasi mengenai topik tertentu melalui peneletian lapangan atau informasi tertulis lainnya yang telah diteliti dan dipastikan keakuratannya. Sedangkan output dari ensiklopedia adalah informasi yang akurat yang berkaitan dengan topik yang disuguhkan. B. Multimedia Multimedia merupakan kombinasi dari elemen teks, grafis, suara, animasi, dan video yang diolah oleh komputer atau alat elektronik atau manipulasi digital lainnya. (Vaughan, 2008). Berikut penjelasan untuk setiap elemen multimedia yang digunakan. a. Teks, sejak 6000 tahun yang lalu manusia sudah berusaha membuat simbol-simbol visual yang mewakili makna tertentu. Simbol seperti itu biasa disebut dengan huruf piktograf. b. Grafik, secara umum, grafik berarti still image seperti foto dan gambar. Manusia sangat berorientasi pada visual (visual-oriented), dan gambar merupakan sarana yang baik untuk menyajikan informasi. c. Audio, suara atau audio di dalam multimedia biasanya berupa suara musik, suara dari voice record dan efek-efek suara lain. Penyajian audio merupakan cara lain untuk memperjelas pengertian suatu informasi. d. Video, terdiri dari full-motion dan life video. Full motion video berhubungan dengan penyimpanan sebagai video clip, sedangkan live video merupakan hasil pemrosesan yang diperoleh kamera. e. Animasi, secara tradisional animasi diciptakan dengan menggambar secara manual frame demi frame sepanjang durasi animasi tersebut. Untuk membuat ilusi gerakan, gambar ditampilkan pada layer komputer dan diganti secar terus menerus dengan gambar baru yang mirip dengan gambar sebelumnya, dengan sedikit perbedaan. Pergantian
yang terus menerus ini membutuhkan sekitar 24 atau 30 frame per-detik. Ketika frame-frame tersebut beranti-ganti, persepsi audience akan melihatnya sebagai gambar bergerak. C. Augmented Reality Augmented Reality (AR) adalah sebuah istilah untuk lingkungan yang menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat oleh komputer sehingga batas antara keduanya menjadi sangat tipis. Ronald Azuma (1997), mendefinisikan Augmented Reality sebagai sistem yang memiliki karakteristik sebagai berikut : a. Menggabungkan lingkungan nyata dan virtual. b. Berjalan secara interaktif dalam waktu nyata. c. Integrasi dalam bentuk tiga dimensi (3D) . Adapun pengertian dari Augmented Reality adalah sebuah teknik yang memungkinkan sebuah objek di dunia maya ditampilkan dengan objek lain di dunia nyata secara bersamaan. (Rickman, 2016). Sedangkan menurut Lester, Augmented Reality adalah suatu hal yang dikombinasikan antara dunia nyata dengan teknologi grafis yang diolah melalui komputer, yang menjadikan AR membawa dunia komputer ke dunia nyata (Lester, 2011). Berdasarkan beberapa pengertian diatas bisa ditarik kesimpulan bahwa tujuan utama dari AR adalah untuk menciptakan lingkungan baru dengan menggabungkan interaktivitas lingkungan nyata dan virtual sehingga pengguna merasa bahwa lingkungan yang diciptakan adalah nyata, dengan kata lain pengguna merasa tidak ada perbedaan yang dirasakan antara AR dengan apa yang mereka lihat/rasakan di lingkungan nyata. D. Marker Based Tracking Menurut Siltanen (2012), Marker based tracking bekerja dengan cara mendeteksi mengenali marker untuk menetukan lokasi dan orientasi dari kamera, dengan kamera yang telah dikalibrasi maka sistem kemudian dapat menampilkan objek virtual pada tempat yang telah ditentukan. Terdapat lima tahapan dalam mengenali sebuah marker. Tahapan pertama adalah Image Acquistion yang bertujuan untuk memperoleh intensitas gambar. Tahap kedua adalah Preprocessing yang melakukan pengolahan gambar tingkat rendah, menghilangkan distorsi pada gambar, dan mengenali garis serta mendeteksi sudutsudut pada gambar. Tahap ketiga yaitu Detection of potential markers and discard of obvious non-marker, dimana dalam tahapan ini mengabaikan non-marker serta melakukan tes pada gambar yang berpotensi sebagai marker. Tahap keempat, Identification and decoding of markers merupakan tahap mengidentifikasi serta menguraikan isi kode pada marker, dan tahap kelima adalah Calculation of the marker pose dimana tahap memperkirakan posisi serta menghitung posisi secara berulang pada marker untuk menentukan posisi secara lebih akurat.
2
E. Unity Unity adalah sebuah game engine yang memungkinkan perseorangan atau sebuah tim, untuk membuat sebuah game 3D dengan mudah dan cepat. Unity merupakan sebuah game multiplatform yang memungkinkan game yang dibangun dan dipublish untuk berbagai platform seperti Windows, Mac, Android, IOS, PS3 dan juga Wii. (Rickman, 2016). F. Vuforia Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. SDK Vuforia juga tersedia untuk digabungkan dengan Unity yang bernama Vuforia AR Extension for Unity. Vuforia merupakan sebuah Augmented Reality library yang didistribusikan oleh Qualcomm. Library ini dapat digunakan dalam proyek-proyek non-komersial atau komersial. G. Android Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasiskan Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri sehingga dapat digunakan oleh peranti penggerak (Firdan, 2011). H. Villamil-Molina Villamil-Molina (1997), mengidentifikasi bahwa terdapat 5 tahap yang sesuai untuk pembuatan produk multimedia yaitu diantaranya : 1. Development, pada tahap ini konsep aplikasi multimedia yang akan dibentuk berdasarkan ide yang ada. Selain itu, ditentukan tujuan dan sasarannya. 2. Pre Production, tahap ini menjelaskan kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan digunakan, perencanaan storyboard. 3. Production, aktifitas yang berhubungan dengan tahapan ini adalah riset konten, pengembangan outline besar aplikasi, desain antarmuka, pengembangan grafis 2D atau 3D, pemilihan suara, pengembangan animasi dan authoring. 4. Post Production, pada tahap ini, pengembangan aplikasi multimedia memasuki tahapan pengujian, setelah aplikasi multimedia lolos uji coba, maka aplikasi memasuki tahapan packaging dalam bentuk CD atau publikasi ke internet. 5. Delivery, tahap ini dilakukan dengan berbagai cara dengan presentasi atau melalui publikasi ke internet. I. Pengujian Alpha dan Beta Alpha test dilakukan pada lingkungan pengembang. Software digunakan dalam setting natural pengguna dipandang dari sisi pengembang. Dan menyimpan errors dan masalah penggunaan. Alpha test dilakukan dalam lingkungan terkontrol. Beta test dilakukan pada satu atau lebih lingkungan pelanggan oleh pengguna software. Beta test adalah penerapan software pada lingkungan nyata yang tidak dapat dikendalikan oleh pengembang, pemakai menyimpan semua masalah yang terjadi selama beta testing dan melaporkannya pada pengembang dalam kurun waktu tertentu. Dan hasil dari masalah-masalah yang dilporkan selama beta test, teknisi
software melakukan modifikasi dan kemudian merilis produk software ke seluruh basis pelanggan. III. Metodologi Pengembangan Multimedia Alur metode peneletian yang digunakan dalam penelitian ini bisa dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Metode Penelitian Yang Digunakan Bagian terpenting pada alur penelitian tersebut berada di tahapan pengembangan produk multimedia, dimana dalam penelitian ini digunakan metode Villamil-Molina. Tahapan metode pengembangan produk multimedia tersebut adalah sebagai berikut : a. Development Pada tahap ini konsep aplikasi multimedia yang akan dikembangkan atau dibangun mulai dibentuk berdasarkan ide yang ada. Tahapan ini merupakan bagian perancangan bagaimana aplikasi itu akan berjalan pada sebuah sistem, maka dibuatlah deskripsi konsep, UML dan Struktur Navigasi untuk memperjelasnya.
3
Tabel 3.1 Deskripsi Konsep
Judul Audiens Durasi Teks Image Audio Animasi Video Interaktifitas
Aplikasi Augmented Reality Mengenai Ensiklopedia Pengenalan Planet-Planet di Tata Surya. Umum Tidak Terbatas Informasi setiap planet di tata surya bima sakti Gambar dan icon (*.png dan *.jpg) Instrumen dengan format *.mp3 Animasi 3D objek planet (.*fbx) Live video animasi 3D planet Tombol dan link
UML yang digunakan adalah Use Case Diagram, Sequence Diagram, Activity Diagram, Deployment Diagram dan Class Diagram. Berikut adalah salah satu UML yang digunakan dalam pembuatan aplikasi ini bisa dilihat pada gambar 3.1 dan strutuktur navigasi bisa dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Struktur Navigasi Aplikasi Augmented Reality b.
Pre Production Tahap pre production merupakan tahapan yang dibuat untuk menjelaskan kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak untuk proses produksi, menggambarkan rancangan user interface (antarmuka pengguna) serta pembuatan story board.
No 1 2 3 4 5 6 7
No 1 2 3 4
Gambar 3.2 Use Case Diagram Aplikasi Augmented Reality
Tabel 3.2 Kebutuhan Perangkat Keras Perangkat Keras Spesifikasi Processor Intel Core i3 @ 2.20 GHz VGA 1 GB Memori RAM 4 GB Keyboard On Board Mouse Optical Mouse USB Monitor LCD Hardisk 500 GB
Tabel 3.3 Kebutuhan Perangkat Lunak Perangkat Spesifikasi Keras TFT capacitive touchscreen, 16 M colors, Layar Multitouch, 4,0’ (inch) RAM 1 GB Processor Intel Atom Z2520, Dual-Core 1.2 GHz Kamera 5 MP
Scene 1 2 3 4 5 6
Tabel 3.4 Storyboard Singkat Aplikasi Keterangan Intro / opening logo developer Menu utama Menu petunjuk Menu ensiklopedia Menu about Augmented Reality View
4
c. Production Tahap production merupakan tahap dimana segala sesuatu yang telah dipersiapkan di tahap pre produksi sudah mulai diproses. Adapun tahapan production diantaranya, pembuatan marker, pembuatan objek dan animasi 3D , pembuatan sound effect, pembuatan User Interface, pembuatan kode program dan Assembly. 1. Marker Marker digunakan sebagai penandan yang berfungsi untuk mengidentifikasi objek tiga dimensi yang akan ditampilkan. Marker yang telah dibuat di unggah ke situs Vuforia dan diubah menjadi sebuah *.unitypackage yang berisi DataSet.
Gambar 3.4 Marker yang digunakan untuk aplikasi 2. Objek 3D Pembuatan objek dan animasi 3D (tiga dimensi) menggunakan aplikasi Autodesk 3Ds Max 2010. Objek yang akan dibuat berupa planet-planet yang terdapat pada tata surya, diantaranya Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Solar System itu sendiri. 3. Pembuatan Sound Effect Sound effect difungsikan untuk menambahkan efek suara. Pembuatannya menggunakan aplikasi Adobe Audition CC. Suara yang akan digunakan ada 2 yaitu suara untuk splash screen atau introducing logo developer dan suara untuk sound effect objek solar system saat marker tata surya di tampilkan secara augmented reality. 4. Pembuatan User Interface Tahapan ini ditujukan untuk mengimplementasikan mockup antar muka yang sudah dirancang pada tahapan preproduction menjadi design user interface yang akan diterapkan pada aplikasi yang akan dibuat. Design user interface menggunakan aplikasi pengolah gambar, Adobe Photoshop CS6.
Gambar 3.5 User Interface Aplikasi 5. Pembuatan Kode Program Pembuatan kode dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman C#, proses coding dilakukan pada mono develop. Kode yang digunakan dalam aplikasi ini juga memanfaatkan code yang sudah ada pada library vuforia package. 6. Assembly Tahap ini ditujukan untuk penggabungan dari semua elemen multimedia menjadi satu kesatuan. Elemen multimedia tersebut diantaranya text, gambar, audio, video, animasi dan link interaktif. Semua elemen tersebut akan digabungkan pada software Unity, sehingga hasil yang diinginkan berupa aplikasi Augmented Reality yang dapat digunakan pada mobile device Android. d. Post Production Tahap dimana aplikasi memasuki pengujian, pengujian yang akan dilakukan adalah Alpha Testing dan Beta Testing. Alpha Testing dilakukan dengan metode Black-Box Testing, sedangkan Beta Testing dilakukan dengan membuat sebuah kuesioner mengenai aplikasi ini yang akan disebarkan pada masyarakat umum. 1. Alpha Testing Untuk Pengujian Apha dilakukan oleh pengembang dengan metode Black-Box Testing. Kesimpulan dari Alpha testing bahwa semua fungsi pada aplikasi berjalan dengan baik. 2. Beta Testing Beta Testing dilakukan dengan membagikan kuesioner ke beberapa pengguna terkahir, dengan sample berjumlah 30 responden yang memiliki 20 pernyataan, untuk perhitungan hasil dari kuesioner menggunakan pengolahan data skala likert. Hasil akhir didapat jumlah skor 2429 dengan presentase 81%, yang dimana aplikasi berada pada variable sangat sesuai. e. Delivery Untuk delivery tersebut dihasilkan sebuah buku ensiklopedia yang dilengkapi dengan marker yang sudah terintegrasi dengan aplikasi AR ensiklopedia yang telah dibuat.
5
Gambar 3.6 Hasil Keseluruhan IV. Hasil dan Pembahasan Hasil yang telah dibahas pada penelitian ini maka didapatkan bahwa aplikasi ini memiliki kelebihan dan kekurangan diantaranya : A. Kelebihan Kelebihan aplikasi ini diambil berdasarkan beberapa pernyataan poin pengujian dengan nilai persentase terbesar dari hasil beta testing yang telah dilakukan dan dilihat berdasarkan dari sisi pengembang, hasilnya adalah : a. Persentase 87%, aplikasi ini memiliki design background yang dirasa cocok dan bagus. Serta dengan persentase 86%, aplikasi ini memiliki Design User Interface yang sangat sesuai. b. Produk ini dilengkapi dengan buku ensiklopedia untuk menambah informasi. c. Dilengkapi marker dengan ukuran 9cm x 6cm yang bisa dibawa kemana saja, yang terbuat dari kertas foto, untuk menampilkan animasi pada setiap objek 3D planet yang ditampilkan. B. Kekurangan Untuk kekurangan aplikasi ini diambil berdasarkan beberapa pernyataan poin pengujian dengan nilai persentase terkecil dari hasil beta testing yang telah dilakukan dan dilihat berdasarkan dari sisi pengembang, hasilnya adalah : a. Persentase 71%, informasi yang ditampilkan pada aplikasi masih dirasa kurang lengkap. Aplikasi ini tidak menampilkan informasi mengenai benda langit lainnya yang berada di tata surya. Serta dengan nilai persentase 76%, Fitur yang terdapat pada aplikasi belum berjalan cukup baik. Fitur disini adalah scanning terhadap marker yang masih sulit diterima oleh kamera, sehingga objek maya berupa obejk 3D masih sulit untuk ditampilkan. b. Aplikasi ini belum bisa diimplementasikan terhadap OS smartphone selain Android, seperti iOS, dan Windows. c. Aplikasi ini tidak bisa berjalan pada OS Android dibawah Jelly Bean. V. Kesimpulan dan Saran A. Kesimpulan Berdasarkan apa yang telah dibahas dalam peneletian ini, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Telah dihasilkan aplikasi Augmented Reality yang bisa menampilkan objek maya berupa planet-planet di tata surya dalam bentuk visual tiga dimensi (3D). 2. Aplikasi Augmented Reality ini sudah bisa menampilkan informasi secara digital tentang planet-planet yang terdapat dalam tata surya. Informasi planet yang ditampilkan Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. 3. Berhasil mengimplentasikan sebuah teknologi Augmented Reality pada sebuah ensiklopedia. 4. Telah dihasilkan aplikasi Augmented Reality yang dapat berjalan pada perangkat smartphone Android dilengkapi dengan fitur ensiklopedia digital, zooming objek, animasi objek, dan dapat menampilkan objek dengan marker lebih dari satu. 5. Dihasilkan aplikasi Augmented Reality mengenai pengenalan planet-planet di tata surya yang dilengkapi dengan sebuah buku ensiklopedia, dan marker dalam bentuk kartu. B. Saran Adapun beberapa saran untuk aplikasi ini dilihat dari kekurangan yang ada, diantaranya : 1. Lebih menambah informasi lagi apabila ditambahkannya konten-konten yang berhubungan dengan tata surya. Misalnya ditambahkan objek benda-benda langit, pesawat ruang angkasa, dan yang lainnya. 2. Membuat mode kamera menjadi mode autofocus saat melakukan scanning terhadap marker. 3. Pengembangan aplikasi ini akan menjadi lebih baik apabila dapat di implementasikan ke berbagai OS smartphone lainnya, seperti iOS, dan Windows. DAFTAR PUSTAKA Azuma, R, T (1997).A Survey of Augmented Reality. Teleoperators and Virtual Environments, hal. 355-385. Firdan. 2011. Pengenalan Dasar Android Programming. Jakarta : Biraynara. KBBI, Ensiklopedia, htpp://kbbi.web.id/ensiklopedia, 5 Maret 2016. Lester, M. 2011. Professional Augmented Reality Browsers for Smartphones Programming for Junaio, Layar and Wikitude. New York : Wrox. Rickman. 2016. Unity Tutorial Game Engine. Bandung : Informatika Bandung. Siltanen, S (2012). Theory And Applications Of Marker-based Augmented Reality. Espoo : VTT Science, 2012. Vol.3. Vaughan, T. 2008. Multimedia : Making it work (7 th ed.). New Delhi : Mac-Graw Hill. Villamil, J., & Molina, L. 1997. Multimedia : Production, planning and delivery. USA : Que Education & Training, Macmillan Computer Publishing.
6
