SESINDO 2012-Jurusan Sistem Informasi ITS
PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENALAN SITUS SEJARAH DALAM BENTUK PETA TIGA DIMENSI INTERAKTIF MENGGUNAKAN UNITY 3D ENGINE Wahyu Setya Raharja1), Febriliyan Samopa2), Bambang Setiawan3), Nisfu Asrul Sani4) Jurusan Studi Sistem Informasi, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kampus ITS Sukolilo Surabaya, 60111 Telp : (031) 5999944, Fax : (031) 5999944 E-mail :
[email protected]
Abstrak Pelestarian sejarah merupakan hal yang penting sebagai tolok ukur kepedulian terhadap jati diri sebuah daerah. Hal ini bisa dimulai dari pengenalan situs sejarah. Pengenalan ini cenderung dilakukan secara konvensional melalui teks dan gambar atau melakukan kunjungan langsung ke situs sejarah. Tetapi tulisan maupun gambar tidak dapat dengan tepat menunjuk kondisi benda asli dan menimbulkan persepsi yang beragam pada pembaca mengenai detail situs tersebut. Sedangkan praktek mendatangi situs sejarah tidak dapat dilakukan semua orang, terkait dengan jarak dan waktu. Untuk itu, dibutuhkan sebuah solusi agar pembelajaran situs bersejarah dapat dilakukan secara riil tanpa harus berkunjung langsung, sehingga menghemat waktu dan biaya. Solusi tersebut berupa visualisasi yang sesuai dengan keadaan sebenarnya, yaitu visualisasi dalam bentuk 3Dimensi. Dengan kemajuan teknologi seseorang bisa membangun aplikasi 3D dengan biaya cukup rendah menggunakan 3D game engine. Pada penelitian ini, dikembangkan peta 3D menggunakan game engine yaitu Unity. Unity , memiliki kemampuan untuk membuat lingkungan virtual yang sesuai dengan dunia nyata. Dari penelitian dihasilkan aplikasi yang dapat digunakan sebagai media pembelajaran bagi siswa atau masyarakat pada umumnya mengenai lokasi atau monumen bersejarah tanpa harus mengunjungi tempat tersebut. Kata kunci: Peta 3D, Unity 3D, situs bersejarah down untuk proses pembangunan modul peta. Dalam proses pembangunannya, dilakukan tahap pembuatan dan pengujian sistem di akhir untuk mengetahui performa dari aplikasi.
1. PENDAHULUAN Pengenalan situs sejarah merupakan salah satu subyek pendidikan yang cenderung sulit menarik minat siswa dan masyarakat umumnya. Hal ini dikarenakan metode pengelanan situs sejarah yang cenderung menggunakan proses yang kurang menarik berbasis teks atau gambar yang sulit untuk dibayangkan oleh siswa atau masyarakat. Sebagai metode alternatif, seringkali digunakan kegiatan kunjungan langsung ke objek sejarah, hal ini dapat menimbulkan rasa ketertarikan yang lebih tinggi, tetapi memiliki halangan jarak, waktu dan biaya. Oleh karena itu, dengan adanya teknologi visualisasi 3D diharapkan dapat memperoleh solusi alternatif baru yang dapat mendukung proses pengenalan situs sejarah yang lebih menarik dan mudah dilakukan oleh semua pihak tanpa terbatas halangan jarak, waktu atau biaya.
2. DASAR TEORI Dalam pembangunan aplikasi, digunakan beberapa dasar dari beberapa sumber bacaan.
2.1 Virtual Museum Virtual museum adalah museum virtual atau museum yang aktif berada di dunia maya. Virtual museum juga dikenal sebagai online museum, electronic museum, hypermuseum, digital museum, cybermuseum atau web museum. Istilah yang digunakan tergantung dari latar belakang praktisi dan peneliti yang mengerjakan museum tersebut. Virtualisasi museum fisik dapat meningkatkan ketertarikan siswa untuk mempelajari lebih jauh mengenai koleksi museum tersebut. Publikasi dari www.futurelab.org.uk mengenai pembelajaran dengan teknologi digital, menyatakan bahwa pengunjung virtual museum telah melebihi ratarata pengunjung museum fisik, dan banyak
Peta interaktif 3D dibuat dengan menggunakan software Unity 3D Engine. Unnity3D Engine adalah aplikasi 3D game engine yang memliki kemampuan untuk membuat lingkungan virtual yang sesuai dengan dunia nyata. Pembangunan aplikasi ini menggunakan metode bottom up untuk proses secara keseluruhan, metode top 232
SESINDO 2012-Jurusan Sistem Informasi ITS diantara pengunjung tersebut terlibat dalam proses pembelajaran yang lebih serius.
Unity terdiri dari sebuah editor untuk pengembangan dan perancangan content serta game engine untuk eksekusi produk akhir. Unity mirip dengan Director, Blender game engine, Virtools, Torque Game Builder, dan Gamestudio, yang juga menggunakan integrated graphical environment sebagai metode utama pengembangan.
Seperti museum tradisional, sebuat virtual museum dapat didesain untuk objek yang spesifik (seperti museum seni, museum sejarah), atau dapat berupa eksebisi yang dibuat dari awal. Dengan semakin berkembangnya teknologi multimedia, hal ini juga memicu virtual museum berkembang semakin pesat. Kini virtual museum mulai menambahkan elemen interaktifitas. Salah satu metode yang digunakan adalah dengan menciptakan ruang tiga dimensi dan representasi visual arsitektur 3D museum. Pengembang umumnya menggunakan 3D modelling, VRML (Virtual Reality Modelling Language) dan sekarang X3D untuk visualisasi virtual museum. Teknologi baru tersebut pada umumnya menggunakan teknologi 3D real-time atau pre-rendered (telah dirender sebelumnya menggunakan aplikasi 3D).
2.3 Aplikasi Pendukung Dalam penggunaan aplikasi ini, penyediaan sumber daya dalam pembuatan aplikasi dilakukan dengan menggunakan aplikasi pendukung di luar Unity 3D Engine, yaitu 1) Adobe Photoshop CS5 Extended dan plugin Quixel nDO2, untuk mengolah tekstur, 2) Adobe After Effect CS5.5, untuk mengolah informasi video, 3) Apple Quicktime, diperlukan Unity untuk import asset video, 4) Adobe Illustrator, digunakan untuk membuat acuan peta 2D, 5) Audacity, untuk mengolah suara, 6) Autodesk 3D Studio Max, untuk membuat objek-objek dalam bentuk 3D, 7) monoDevelop dan Notepad++, digunakan untuk editor proses pemrograman.
2.2 Game engine Game engine 3D tidak hanya digunakan untuk membuat game, game engine ini juga memiliki kemampuan untuk menggambarkan sebuah lingkungan virtual dalam keadaan real-time dan realistis (Shiratuddin, 2002). Ide untuk menggunakan game engine pada pengembangan aplikasi non-game bukan merupakan suatu ide baru. Beberapa perguruan tinggi tentang bangunan, sudah mengajarkan mahasiswanya untuk memanfaat game engine. Salah satu perguruan tinggi yang mengajarkan game engine untuk desain arsitektural adalah University of Southern Mississippi. Perguruan tinggi tersebut beranggapan bahwa seseorang yang menggunakan game engine bisa membangun bentuk desain arsitektur bangunan lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan alat tiga dimensi biasa (Shiratuddin, 2007). Salah satu tantangan yang dialami oleh perguruan tinggi tersebut adalah membangun kemampuan programming / scripting mahasiswanya. Pemanfaatan lain game engine adalah untuk pengembangan virtual museum (Lepouras, 2004).
2.4 Interaksi Manusia Komputer IMK mempermudah hubungan antarmuka yang tidak hanya meliputi perancangan layout layar monitor dengan penggunanya. Selain itu, IMK juga memerhatikan unsur useful, usable, dan used. Useful menunjukkan adanya fungsional di dalamnya serta dapat melakukan suatu pekerjaan. Usable menunjukkan kemudahan dan kebenaran dalam mengerjakan sesuatu. Used menunjukkan ketersediaannya untuk digunakan. Terdapat beberapa elemen utama dalam IMK, yaitu manusia, komputer, interaksi, aktivitas, dan lingkungan kerja.
3. METODE PENELITIAN Pembangunan aplikasi 3D dilakukan dengan menggunakan tools Unity 3D Engine, khususnya Unity Editor versi 3.42, yang selanjutnya disebut dengan UT3. Dalam pembangunan aplikasi 3D ini dilakukan beberapa tahapan, yaitu:
Unity 3D Engine merupakan salah satu teknologi yang digunakan untukmembangun sebuah game. Unity Engine memiliki framework lengkap untuk pengembangan profesional. Sistem inti engine ini menggunakan beberapa pilihan bahasa pemrogramam, diantaranya C#,javascript maupun boo. Seperti kebanyakan game engine lainnya, Unity Engine dapat mengolah beberapa data seperti objek tiga dimensi, suara, teksture, dan lain sebagainya.
233
Standardisasi pengerjaan, membuat standar pengerjaan aplikasi. Desain sistem, membuat alur yang mungkin terjadi dalam aplikasi menggunakan tools Unified Modelling Language (UML), khususnya dengan menggunakan metode Use Case Driven Object.
SESINDO 2012-Jurusan Sistem Informasi ITS
Desain peta, membuat peta 2D dari objek penelitian yang dibuat dengan menggunakan Adobe Illustrator. Pembuatan asset aplikasi, memiliki beberapa tahapan di dalamnya, Pembangunan peta 3D (geometri) Pengaturanmaterial dan tekstur pada objek Pembuatan aset media (video, audio) Integrasi asset aplikasi, memiliki beberapa tahapan di dalamnya, Integrasi asset pada engine Pengaturan aplikasi Pembuatan scene Proses scripting (penambahan interaksi dan logika aplikasi) Pengaturan pencahayaan Packaging aplikasi Pengujian aplikasi
desain peta 2D yang digunakan sebagai dasar pembuatan geometri dan tata letak objek pada peta 3D. Acuan dari peta 2D ini diambil dari denah lokasi dan foto satelit dari google map.
3.5 Pembuatan Aset Aplikasi Hasil dari tahapan sebelumnya digunakan dalam tahapan pembuatan aplikasi ini.
3.5.1 Pembangunan Peta 3D Tahapan yang dapat dilakukan pertama ketika telah melakukan desain adalah membuat geometri area dengan menggunakan aplikasi 3ds max. Area lokasi dibuat berdasarkan acuan peta 2D yang dihasilkan dari langkah sebelumnya. Gambar 1 menunjukkan peta 3D yang dibuat pada 3ds max.
3.1 Standardisasi Pengerjaan Peta interaktif situs bersejarah dibuat dengan menggunakan metode top down di mana pembangunan modul peta dilakukan dengan membangun keseluruhan gedung dan lokasi kemudian dibuat objek-objek dan detail-detail di dalamnya.
Gambar 21 Pembuatan peta 3D tugu pahlawan
3.5.2 Pengaturan Material
Tahapan ini menghasilkan foto-foto dan informasi tentang lokasi atau objek yang akan dibuat dalam aplikasi peta 3D. Hasil dari tahapan ini menjadi standar dan acuan dalam pembuatan aplikasi peta 3D.
Setelah melakukan pembuatan geometri bangunan, dilakukan pembuatan dan pemasangan material. Material dibuat dengan menggunakan material editor pada 3ds max, dimana sumber daya dari pembuatan material adalah berupa tekstur gambar 2D. Tekstur memberikan corak permukaan yang mendekati nyata untuk suatu objek.
3.3 Desain Sistem
3.5.3 Pembuatan Aset Media
Tahapan ini menghasilkan 1) GUI Storyboard yang digunakan sebagai acuan untuk jalannya aplikasi peta 3D dilihat dari desain tampilannya, 2) Domain model yang menunjukkan objekobjek yang digunakan dalam pembangunan aplikasi, 3) Diagram dan deskripsi use case yang menunjukkan alur yang mungkin terjadi ketika menggunakan aplikasi, 4) Diagram sequence yang menunjukkan jalannya aplikasi dilihat dari sisi aplikasi, 5) Test case merupakan rancangan yang digunakan dalam tahapan pengujian aplikasi dari sisi fungsional.
Setelah pembuatan area lokasi secara umum, proses dilanjutkan dengan pembuatan assetasset media yang dibutuhkan, seperti video informasi, gambar atau foto dan informasi teks untuk objek penting.
3.2 Survey Lokasi dan Pengambilan Data Awal
3.6 Penyelesaian Aplikasi Tahapan penyelesaian aplikasi dari semua asset peta dan proses scripting, langkah ini meliputi beberapa bagian, yaitu: Import asset pada Unity editor. Unity memiliki dukungan import format file 3D secara umum, seperti format FBX, ataupun OBJ. jika pada system pengembangan terpasang aplikasi 3ds max, Unity dapat melakukan import file 3ds atau max yang digunakan oleh 3ds max. untuk asset media lain dapat digunakan langsung pada Unity editor. Perlakuan
3.4 Desain Peta Tahapan ini menghasilkan peta dari objek penelitian dalam bentuk 2D. Peta ini digunakan sebagai dasar dalam pembuatan aplikasi peta interaktif 3D. Desain yang pertama adalah 234
SESINDO 2012-Jurusan Sistem Informasi ITS
khusus pada asset video, dimana apple quicktime harus terpasang pada sistem untuk dapat melakukan proses import file video. Pengaturan aplikasi Melakukan pengaturan target pengembangan aplikasi. Langkah ini meliputi target platform pengembangan (desktop, web, mobile, dan lain-lain) serta pengaturan standard seperti input, renderer yang digunakan, dan pengaturan pilihan tingkat kualitas grafis aplikasi. Pembuatan scene Scene adalah ruang atau level map dunia 3D yang menjadi area aplikasi atau interaksi aktor dengan lingkungan 3D. Proses pembuatan scene dapat dilakukan dengan proses drag and drop asset yang telah dibuat dari project viewer ke dalam scene viewer. Proses scripting Proses ini meliputi pembuatan menu dan interaksi aktor pada aplikasi. Unity mendukung penggunaan bahasa scripting dalam bentuk javascript, C# ataupun mono. Script pada Unity diperlakukan selayaknya asset dalam project. Untuk mengaktifkan script, asset script harus dipasangkan pada objek atau elemen yang terletak pada scene. Pengaturan pencahayaan Pencahayaan digunakan untuk memberikan ilusi objek 3D menjadi lebih nyata. Sumber cahaya ditambahkan untuk mensimulasikan cahaya matahari dan sumber cahaya buatan, misalkan lampu. Cahaya yang dibuat diatur untuk dapat menghasilkan bayangan dari objek. Jenis bayangan statis digunakan untuk benda yang tidak bergerak atau statis. Packaging aplikasi Packaging adalah proses pengemasan aplikasi akhir yang siap digunakan oleh pengguna akhir, pada Unity proses ini dinamakan build. Unity editor mengemas aplikasi sesuai dengan target akhir pengembangan yang telah ditentukan. Pengaturan akhir dilakukan sebelum proses build meliputi pengaturan screensplash dan gambar ikon aplikasi.
Tabel 9 dan Tabel 10.Pengujian FPS menghasilkan spesifikasi-spesifikasi dari komputer yang dapat menjalankan aplikasi ini. Tabel 9. Spesifikasi sistem pengujian performa
Spesifikasi Sistem Pengujian 1 Intel® Core™ i5-2500K Clockrate @ 4.0 GHz RAM 2 x 2GB (4.00 GB total) Dual channel GPU MSI NvidiaGTX 560 tiHAWK 1GB Clockrate : 950MHz core, 4.2 GHz VRAM (Factory overclock) OS Windows 7 x64 Home Premium SP1 Spesifikasi Sistem Pengujian 2 CPU Intel® Core™ i5-460M Clockrate @ 2.53 GHz RAM 2 GB GPU AMD Mobility HD 5470 1GB OS Windows 7 x86 Home Premium Spesifikasi Sistem Pengujian 3 CPU AMD Phenom II X6 Clockrate @ 3.0 GHz RAM 4 x 4GB (16.00 GB total) Dual channel GPU DA Nvidia GTX 560ti 1GB Clockrate : 820MHz core, 4.2 GHz VRAM (Nvidia reference design) OS Windows 7 Ultimate x64 SP1 CPU
Tabel 10. Hasil pengujian
Sistem
1 2 3
Hasil Pengujian FPS rata2 Standalone Windows Windows x86 x64 54.305 55.286 6.723 N/A 45.073 47.545
FPS rata2 Web 42.631 11.545 34.531
Pengujian platform adalah pengujian aplikasi berdasarkan platform pengembangan.Aplikasi yang diusulkan pada paper ini memiliki platform pengembangan desktop dan web. Untuk pengujian platform web, pengujian dilakukan dengan melakukan akses aplikasi secara remote pada webserver menggunakan webbrowser. Spesifikasi sistem pengujian dan asil pengujian platform web dapat dilihat padaTabel 11 dan Tabel 12. Tabel 11 Spesifikasi sistem pengujian platform web
3.7 Pengujian Aplikasi
CPU
Tahapan ini dilakukan fungsional dan pengujian non-fungsional yang meliputi performa aplikasi. Pengujian performa dilakukan dengan menjalankan aplikasi pada beberapa sistem pengujian dengan pengaturan aplikasi yang sama (resolusi, tingkat visual) dan kemudian dihitung FPS rata-rata aplikasi. Konfigurasi system dan hasil pengujian dapat dilihat pada
RAM Sistem Operasi Webserver CPU 235
Spesifikasi Webserver Intel® Pentium Dual Core Clockrate @ 1.8 GHz 2.00 GB RAM Windows 7 Apache (via XAMPP) Spesifikasi Client AMD Phenom II X4
SESINDO 2012-Jurusan Sistem Informasi ITS
RAM GPU OS
4. KESIMPULAN
Clockrate @ 3.8 GHz 12 GB RAM NVIDIA GTX 480 Windows 7 x64
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan antara lain : Performa rendering 3D aplikasi (desktop dan web) dipengaruhi oleh kemampuan hardware yang digunakan pada sistem. komputer yang digunakan minimal menggunakan hardware akselerasi video (VGA) tambahan. Unity 3D mampu menghasilkan aplikasi 3D dalam format webplayer atau aplikasi yang berjalan pada web browser. Fitur ini adalah salah satu kelebihan Unity 3D jika dibandingkan penelitian terdahulu menggunakan Unreal Development Kit (UDK). Penggunaan web player memungkinkan aplikasi diakses secara remote dari beberapa komputer client.
Tabel 12 Hasil pengujian platform web
Pengujian offline Akses webserver
Waktu load data (detik) ~1 ~4
Performa (FPS) 43.045 42.785
Pengujian fungsional dilakukan berdasarkan fungsi-fungsi dasar yang harus dimiliki seperti dalam tabel 5. Tabel 5. Hasil pengujian fungsional
Pengujian
Hasil
Test case interaksi dengan objek Test case menampilkan peta 2 dimensi Test case memulai jelajah Test Case Mengubah konfigurasi grafik
Berhasil
Test case menjelajahi peta Test case melihat bantuan Test case keluar dari aplikasi Test case mengganti tombol navigasi Test case memanggil menu
Berhasil
Berhasil
5. Daftar Pustaka Shiratuddin, M. F. & Fletcher, D., 2007. Utilizing 3D Games Development Tool For Architectural Design in a Virtual Environment. In : ITC Digital Library. Ljubljana, Slovenia. 7th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality, October 22-23, 2007.
Berhasil Berhasil
Berhasil
Shiratuddin, M. F. & Thabet, W. (2002). Virtual Office Walkthrough Using a 3D Game engine. In : Canberra, Australia. International Journal of Design Computing. Pandora : National Library of Australia.
Berhasil Berhasil
Smith, Shamus P. & Trenholme, David. 2008. Computer Game engines for Developing FirstPerson Virtual Environments., Virtual reality.
Berhasil
236
