MEMBUAT KARTU UCAPAN DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY
Naskah Publikasi
diajukan oleh Muhammad Al Fatih 08.11.2006
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA 2012
DESIGNING GREETING CARDS USING AUGMENTED REALITY TECHNOLOGY MEMBUAT KARTU UCAPAN DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY Muhammad Al Fatih Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT Augmented Reality is growing very rapidly. Augmented Reality is an attempt to combine the real world and virtual world created by computer so that the boundary between the two becomes very thin. Merging real and virtual objects is possible with the appropriate display technology, interactivity is made possible through the device-specific input devices, and good integration requires effective tracking. Greeting cards are usually sent or given on special occasions, like birthdays, Eid, weddings, Christmas and Valentine's Day. Greeting cards will be visualized into 3d through the webcam. So it will look more attractive. Broadly speaking, the process is by reading the image of the marker will be automatically captured by the camera, the camera will detect the marker and will be compared with an image that has been becoming a reference marker. Then, when the marker in the familiar 3D objects will be displayed on the monitor screen. Application made by marker detection methods can be developed into a real and interesting application (Augmented Reality).It can be widely implemented in various media. For example in the print media greeting cards. Keywords: Augmented Reality, greeting cards, 3D, Marker detection.
1.
Pendahuluan Dalam era globalisasi seperti ini, perkembangan teknologi informasi dan
komunikasi telah mewabah di kalangan masyarakat umum. Seiring berjalannya waktu, Augmented Reality berkembang sangat pesat sehingga memungkinkan pengembangan aplikasi ini di berbagai bidang termasuk perindustrian. Augmented Reality merupakan upaya untuk menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga batas antara keduanya menjadi sangat tipis. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif. Karena pengolahan citra merupakan salah satu proses dengan fleksibilitas yang sangat tinggi dan dapat diterapkan pada berbagai aplikasi, maka pada proyek akhir ini kami mencoba untuk melakukan pembuatan desain kartu ucapan menggunakan teknologi augmented reality. Secara garis besar prosesnya adalah dengan pembacaan citra pada marker yang secara automatis akan dicapture oleh kamera , camera akan mendeteksi marker tersebut dan akan di bandingkan dengan gambar marker yang telah mejadi acuan. Kemudian bila marker di kenali maka akan di tampilkan obyek 3D pada layar monitor. 2. Landasan Teori 2.1 Augmented Reality Ronald
T.
Azuma
(1997)
mendefinisikan
augmented
reality
sebagai
penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antarbenda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif.1 Selain menambahkan benda maya dalam lingkungan nyata, realitas tertambah juga berpotensi menghilangkan benda-benda yang sudah ada. Menambah sebuah lapisan gambar maya dimungkinkan untuk menghilangkan atau menyembunyikan lingkungan nyata dari pandangan pengguna. Misalnya, untuk menyembunyikan sebuah meja dalam lingkungan nyata, perlu digambarkan lapisan representasi tembok dan lantai kosong yang diletakkan di atas gambar meja nyata, sehingga menutupi meja nyata dari 1
Realitas tertambah.(Augmented Reality) http://id.wikipedia.org/wiki/Realitas_tertambah, diakses tanggal 9 Desember 2011
pandangan pengguna.
Gambar 2.1 proses cara kerja Augmented reality 2.2
ARToolKit ArToolkit adalah software library, untuk membangun augmented reality (AR).
Aplikasi ini adalah aplikasi yang melibatkan overlay pencitraan virtual ke dunia nyata. Atau bisa dikatakan sebagai applikasi yang bisa membaca tanda sederhana , menjadi objek 3 dimensi, yang tergabung dalam 1 layer pada marker (tanda) yang kita buat. ArToolkit menggunakan pelacakan video, untuk menghitung posisi kamera yang nyata dan mengorientasikan pola pada kertas marker secara realtime. Setelah, posisi kamera yang asli telah diketahui, maka virtual camera dapat diposisikan pada titik yang sama, dan objek 3D akan digambarkan diatas marker. Jadi ArToolkit memecahkan masalah pada AR yaitu, sudut pandang pelacakan objek dan interaksi objek virtual.2 2
ArToolkit http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/, diakses tanggal 16 Desember 2011
Proses Kerja ArToolkit ArToolkit menggunakan tehnik visi komputer untuk mengkalkulasikan sudut pandang kamera nyata ke marker yang nyata. Ada lima langkah, dalam proses kerja ArTookit : 1.
Kamera, mencari marker, kemudian marker yang dideteksi dirubah menjadi binary, black frame atau bingkai hitam akan terdeteksi oleh kamera.
2.
Kamera akan menemukan poisisi marker 3D dan dikalkulasikan dengan kamera nyata.
3.
Kamera akan mengindentifikasi marker, apakah pola marker sesuai dengan templates memory.
4.
Dengan mentrasformasikan posisi marker.
5.
Objek 3D di render diatas marker.
Berikut, adalah gambar secara detail proses cara kerja ARToolkit
Gambar 2.2 proses cara kerja ARToolkit (sumber : http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ documentation/userarwork.htm)
3. Analisis 3.1
Analisis SWOT
Strengths (kekuatan) Penggabungan antara obyek-obyek virtual 2 Dimensi atau 3 Dimensi sehuingga seolah-olah terlihat nyata dan menyatu dengan dunia nyata. Dan menjadikan kartu ucapan menjadi lebih menarik dan bagus. Serta memberikan konten untuk individu berinteraksi dengan ruang-ruang atau benda-benda itu dan menyediakan suatu pengalaman yang lebih banyak.
Weakness (kelemahan) Aplikasi ini hanya dapat dijalankan melalui komputer dan webcam. Jarak antara webcam sebagai media penangkap gambar dan marker juga mempengaruhi berhasil atau tidaknya teknologi ini.
Oportunity (peluang) Sebuah inovasi baru, Kartu ucapan akan divisualisasikan menjadi 3d melalui media webcam. Teknologi ini merupakan salah satu teknologi yang inovatif dengan menggabungkan dunia nyata dan dunia maya.
Threats (anacaman) Karena augmented reality berkembang dengan cepat, maka akan banyak muncul aplikasi menggunakan augmented reality dan Siklus perkembangan teknologi yang begitu pesat merupakan salah satu ancaman ditinggalkanya sebuah teknologi. Kemunculan teknologi baru yang lebih inovatif, kreatif dan maju akan menggantikan teknologi lain.
3.2
Analisis Kebutuhan Sistem Analisis ini dilakukan untuk mengetahui kebutuhan apa saja yang dibutuhkan dalam
pembuatan kartu ucapan 3d menggunakan augmented reality. Meliputi kebutuhan hardware, software, dan brainware.
3.2.1
Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) Perangkat keras adalah alat yang digunakan untuk mengolah data dan penyajian
laporan. Perangkat keras yang dibutuhkan terdiri dari:
A. Hardware Yang Digunakan Dalam Membangun Sistem
Laptop dengan Processor AMD Atlhon X2 2,1 GHZ
Kapasitas Random Access Memory (RAM) 2048 Mb.
Harddisk dengan kapasitas 250 GB .
VGA Ati Radeon HD 3200
Camera atau Webcam 2 Mb Pixel.
B. Kebutuhan Minimal Hardware Dalam Menjalankan Sistem
PC atau Laptop dengan Processor 1 GHZ atau Lebih
Kapasitas Random Acess Memory (RAM) 128 MB
Hardisk dengan ruang kosong 100 Mb
VGA Card 32 Mb Onboard atau VGA Card
Camera atau Webcam 1,3 Mb Pixel
3.2.2
Kebutuhan Perangkat Lunak (Software) Perangkat lunak yang dibutuhkan dalam sistem ini adalah perangkat lunak yang
digunakan untuk pembuatan miniatur rumah dengan teknologi AR, antara lain:
Adobe Photoshop
Autodesk 3D Studio MAX
Microsoft Windows 7 ultimate
ArToolkit Software Library
3.2.3
Kebutuhan Sumber Daya Manusia (Brainware) Aspek ini merupakan individu yang akan terlibat langsung dalam pembuatan Kartu
Ucapan Dengan Menggunakan Teknologi Augmented Reality. Manusia sebagai pencipta dan pengguna sistem, sehingga sistem ini bisa digunakan sesuai dengan fungsi dan
kegunaanya. Oleh karena itu tanpa adanya sumber daya manusia yang berkualitas maka ketersediaan software dan hardware tidak akan berarti. 3.3
Analisis Kelayakan
3.3.1
Kelayakan Teknis Aplikasi diharapkan mampu dijalankan pada semua komputer agar diharapkan
menjangkau lebih banyak pengguna. Penyederhanaan objek 3 dimensi pada aplikasi ditujukan untuk memberi keringanan komputer dalam menjalankan aplikasi. 3.3.2
Kelayakan Teknologi Teknologi augmented reality merupakan teknologi yang belum banyak dikenal. Salah
satu dari beberapa teknologi inovatif yang mengajak penggunanya bergabung dengan benda maya secara real time. Oleh karena itu, aplikasi ini layak secara teknologi untuk digunakan atau diimplementasikan pada sebuah kartu ucapan. 3.3.3
Kelayakan Hukum Informasi yang dihasilkan oleh aplikasi ini berupa video yang menampilkan gambar
hasil tangkapan webcam dengan benda maya di dalamnya. Aplikasi ini menuntut adanya Kartu ucapan yang akan dijadikan sebagai marker untuk memunculkan benda mayanya. Dengan demikian, output yang dihasilkan adalah kartu ucapan dan object 3D. Aplikasi ini tidak mengandung unsur pornografi atau cyber crime. Oleh karena itu, apliaksi ini tidak melanggar hukum teknologi informasi yang ada saat ini. 3.4
Proses Perancangan Sistem Langkah – langkah dalam penerapan augmented reality pada kartu ucapan , adalah
sebagai berikut : 1. Melakukan design kartu ucapan menggunakan adobe photoshop 2. Menbuat marker pada kartu ucapan 3. Membuat 3D object menggunakan autodesk 3d max 4. Meng- import 3D obect dalam bentuk .vrml 5. Melakukan perekayasaan sistem, dengan ARToolkit
6. Melakukan pengujian, terhadap kartu ucapan yang telah dibuat sehingga 3D object tampil diatas marker melalui media webcam dan komputer 3.5
Flowchart Sistem
Capture kamera
marker
start
ARToolkit proses
end
Object 3D
Gambar 3.1 Flowchart Sistem Marker yang sudah di print di tampilkan di depan kamera,lalu kamera akan membaca marker tersebut dan di olah di ARTtoolkit process. Bila marker yang di deteksi oleh kamera sesuai dengan marker yang telah menjadi acuan sebelumnya maka akan di tampilkan Object 3D namun bila marker yang di baca oleh camera tidak sama dengan marker yang menjadi acuan maka ARTtoolkit process akan kembali melakukan pembacaan input image dari camera.
3.6
Proses Alur Kerja Kartu Ucapan Augmented Reality
Gambar 3.2 proses cara kerja kartu ucapan augmented reality
Proses kartu ucapan berbasis augmented reality seperti yang diatas bahwa, user melakukan interaksi dengan cara mengarahkan kartu ucapan ke webcam yang terdapat pada laptop atau komputer PC yang sudah memiliki software library ArToolkit. Kamera webcam akan mengidentifikasi marker yang terdapat pada kartu ucapan kemudian software Artookit akan merendernya menjadi obyek 3D dan akan tampil pada layar monitor.
3.7
Sketsa Desain Kartu Ucapan
Gambar Ketupat
Selamat Idul Fitri
Gambar Masjid Sebagai Detejsi Marker
1433 H Mohon Maaf Lahir & Batin
Gambar Kontur Masjid
Gambar 3.3 Sketsa Desain Kartu Ucapan
4.
Implementasi Sistem Setelah melakukan analisis dan perancangan system yang telah dibahas pada Bab
III, maka untuk tahap selanjutnya yaitu Implementasi Sistem. Implementasi Sistem adalah proses realisasi dari model system yang telah dirancang sebelumnya. Dalam membuat sebuah aplikasi augmented reality maka terlebih dahulu harus mendownload semua library dan juga software yang digunakan untuk dapat membuat programnya, karena program tidak akan bisa di jalankan bila librarynya tidak ada, dan akan muncul banyak error dalam setiap baris program. 4.1
Pembuatan Design Kartu Ucapan Sebelum membuat program maka harus dibuat markernya terlebih dahulu. Proses
disini sangat penting karena akana berpengaruh kepada hasil dari kartu ucapan tersebut. Dalam pembuatan design kartu dapat menggunakan software yang sangat digemari saat ini yaitu adobe Photoshop. Disini akan membuat kartu ucapan Hari Raya Idul fitri.
Gambar 4.7 Kartu Ucapan Lebaran
4.2
Pembuatan Marker Kartu Ucapan Setelah selesai mencetak kartu ucapan lebaran maka selanjutnya dilakukan proses
inisialisasi marker tersebut untuk disimpan sebagai pattern. Pattern ini berfungsi sebagai acuan dalam pembacaan marker. Marker adalah, sebuah pola yang berbentuk kotak dan berbingkai hitam, yang digunakan untuk menampilkan objek 3D yang ada di template memory ArToolkit. Cara proses kerja marker adalah, kamera menyorot marker, kemudian kamera membaca pola yang ada didalam marker tersebut, bila pola terdeteksi maka kamera mencocokan pola marker yang disorot kamera dengan pola marker yang ada di template memory ArToolkit, selanjutnya bila pola cocok, maka objek dirender di pola marker yang disorot tersebut. Untuk membuat pattern ini maka dapat digunakan tool Mk_patt.exe yang sudah ada dalam software library ARToolkit. Software mk_patt digunakan untuk mempol marker, kemudian marker yang sudah terpola olah mk_patt disimpan di dalam template memory ArToolkit, sehingga marker dapat dibaca oleh ArToolkit. Mempolakan marker dengan cara mensorot hasil cetakan pola marker ke kamera. 4.3
Desain Objek 3D Kartu Ucapan Desain objek 3D kartu ucapan disini dibuat menjadi 3 model yaitu berupa teks 3D
dan gambar 3D, yang akan menjadi desain augmented reality pada kartu ucapan lebaran ini. Berikut desain objeck 3D kartu ucapan yaitu : a. Desain teks 3D
Gambar 4.10 Desain teks 3d
b. Desain gambar 3D
Gambar 4.11 Desain gambar 3d
c.
Desain Animasi 3D
Gambar 4.12 Desain Animasi 3d
4.4
Uji coba Sistem Uji coba sistem dilakukan untuk mengetahui apakah sistem sudah berjalan sesuai
dengan yang direncanakan. Langkah pertama yaitu menjalankan ARGreetingCard. Ketika ARGreetingCard dijalankan, maka dialog property sheet properties, yang digunakan untuk, mengatur ouput tampilan kamera. Berikut interface program:
Gambar 4.15 Property sheet properties Setalah di “OK” maka ARGreetingCard melakukan loading ke model yang telah disisipkan di source code object_data_vrml. Berikut potongan source code dan interface program:
Gambar 4.16 Loading ke model
Setelah kamera ditampilkan, maka halaman depan kartu ucapan diarahkan ke kamera, dan kemudian kamera melakukan render terhadap pola yang ada dikartu ucapan. Berikut adalah hasil dari rendering kamera :
Gambar 4.17 Hasil dari rendering kamera
Berikut adalah hasil pengujian yang didapatkan. 1. Pada saat menjalankan sistem, hal pertama yang perlu diperhatikan adalah lamanya waktu loading model. Lama dan cepatnya waktu loading tersebut dapat dipengaruhi oleh seberapa besar obyek yang dibuat dan berapa banyak material yang dipakai. 2. Masalah lain yang muncul adalah ukuran objek 3D yang terlalu kecil, masalah ini diatasi dengan memperbesar ukuran objek langsung pada software 3DSMax, kemuadian diexport ke vrml lagi. 3. Cahaya juga berpengaruh sangat besar, yaitu apabila terlalu gelap marker tidak akan terbaca, begitu juga bila terlalu terang. Apabila marker tertutup sebagian oleh bayangan yanggelap, objek pun tidak akan muncul. Jadi cahaya yang dibutuhkan kamera dalam menangkap marker dapat diatur sendiri sampai kira-kira cahaya mencukupi.
4. Obyek yang terkadang hilang dan muncul, dikarenakan posisi marker yang kurang sesuai, pengaruh oleh cahaya dan keadaan lingkungan sekitarnya contohnya : benda yang tertangkap kamera webcam yang menyerupai marker.
5. 5.1
Kesimpulan Kesimpulan Dari hasil pengujian dan analisa pada bab sebelumnya maka dapat diambil
kesimpulan, sebagai berikut : 1. Kartu ucapan augmented reality ini dapat meningkatkan daya tarik masyarakat dalam menggunakan media kartu ucapan. Hardware utama yang diperlukan adalah komputer dan webcam atau laptop. 2. Aplikasi yang dibuat dengan metode pendeteksian pola (marker detection) dapat dikembangkan menjadi sebuah aplikasi yang nyata dan menarik (Augmented Reality). dapat diimplementasikan secara luas dalam berbagai media. Sebagai contoh dalam media cetak ini yaitu kartu ucapan. 5.2
Saran Kartu ucapan augmented reality ini masih jauh dari sempurna. Salah satu
pengembangan yang dapat dilakukan adalah perbaikan pada animasi dan objek 3D produk, serta pengembangan desain kartu ucapan yang bisa lebih baik lagi.
Peneliti berharap,
pengembangan augmented reality tidak difokuskan hanya pada software library ArToolkit, tetapi dikembangkan di software library yang lain, seperti FlarToolkit dan NyarToolkit.
DAFTAR PUSTAKA
Azuma, Ronald T. (August 1997). "A Survey of Augmented Reality". Presence: Teleoperators and Virtual Environments. Furht, Borko. (2011). Handbook of Augmented Reality. SunuWibirama, Belajar Augmented Reality, http://wibirama.com/dip/2010/10/19/imageprocessing-belajar-augmented-reality/ Human Interface Technology Lab, ARToolKit, http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ Anggi Andriyadi,2011, “Penerapan Augmented Reality Pada Brosur Untuk Media Periklanan Mobil Secara Virtual ”. Mas Ali Bahtiar ,2011, “ Sistem Augmented Reality Untuk Animasi Games Mengunakan Camera Pada Pc”. Wikipedia.2011. Realitas tertambah, http://id.wikipedia.org/wiki/Realitas_tertambah. Wikipedia.2011.VRML, http://en.wikipedia.org/wiki/VRML
