PENGEMBANGAN PROGRAM APLIKASI UNTUK INTERAKSI MANUSIA-KOMPUTER DENGAN LASER TRACKING MENGGUNAKAN KARAKTERISTIK LASER DAN OPTICAL FLOW Marcel Santoso Jalan R.A Kartini no 55, Cirebon +6281931154841
[email protected]
ABSTRAK Interaksi manusia-komputer pada jarak jauh masih banyak diperlukan, seperti: rapat, kegiatan pembelajaran, presentasi, dan hal lainnya. Tujuan dari pengembangan aplikasi adalah untuk membantu interaksi manusia-komputer pada jarak jauh dengan menggunakan sinar laser. Perancangan menggunakan metode extreme programming karena proses pengembangan yang cepat dan mengurangi resiko kesalahan yang dapat memiliki dampak besar terhadap aplikasi. Pengembangan aplikasi ini menggunakan karakteristik laser yang memiliki nilai threshold yang tinggi mendeteksi sinar laser dan optical flow untuk melakukan tracking terhadap sinar laser. Hasil yang dicapai setelah pengembangan aplikasi ini adalah sinar laser dapat dideteksi dan dapat ditelusuri dengan baik sehingga sinar laser dapat menggantikan fungsi mouse secara umum. Kata kunci: Karakteristik laser, interaksi manusia-komputer, laser tracking, optical flow
ABSTRACT Many activities that need human-computer interaction at a distance are still needed until now such as: meetings, education activities, presentation, etc. Purpose of the development of this application is to help human-computer interaction at a distance using a laser beam. Extreme programming method is used to develop this application for the rapid development process and reduce the risk of errors that can have major implact on the application. The development is using the laser’s characteristics that have a higher threshold value than average light and optical flow to track the laser’s beam. The results achieved after the development of this application is laser beam can be detected and can be traced to the well so that the laser light can replace the function of the mouse in general. Keyword: Laser’s characteristics, human-computer interaction, laser tracking, optical flow
1
PENDAHULUAN Kemudahan interaksi manusia dengan perangkat teknologi pada jaman ini sudah merupakan kebutuhan. Berbagai macam penelitian dan pengembangan dilakukan untuk membantu kemudahan kehidupan manusia. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kegiatan yang memerlukan interaksi manusiakomputer dari jarak jauh, antara lain: rapat, presentasi, kegiatan belajar yang menggunakan proyektor, dan beberapa kegiatan lain yang membutuhkan interaksi manusia-komputer pada jarak jauh. Dengan melihat pada pentingnya interaksi manusia-komputer dari jarak jauh, maka diperlukan pengembangan aplikasi yang dapat memudahkan penggunaan komputer dari jarak jauh. Dengan melihat kebutuhan tersebut, maka dirancang aplikasi dengan menggunakan karakteristik laser dan optical flow sebagai aplikasi yang dapat membantu interaksi manusia-komputer dari jarak jauh. Karakteristik menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah sesuatu yang mempunyai sifat khas sesuai dengan perwatakan tertentu. Karakteristik laser adalah sifat khas yang ada pada laser. Karakteristik laser ini digunakan agar sinar laser yang digunakan sebagai pointer dapat dibedakan dengan sinar latar atau keadaan sekitar. Optical Flow adalah pola dari pergerakan objek, permukaan, dan sisi pinggir atau ujung yang terlihat dalam sebuah pemandangan visual yang terjadi karena pergeseran relatif antara pengamat (kamera atau mata) dengan pemandangan yang dilihat (Burton & Radford, 1978: 77). Konsep optical flow pertama kali diperkenalkan oleh psikolog Amerika James J. Gibson. Optical Flow ini digunakan untuk melakukan perkiraan terhadap bentuk, jarak, dan pergerakan benda-benda. Dengan menggunakan karakteristik laser dan optical flow kamera akan menangkap titik laser di mana titik tersebut menjadi letak cursor sehingga fungsi mouse dapat digantikan dengan laser sehingga interaksi manusia dan komputer dari jarak jauh dapat semakin mudah. Pelaku dalam proses ini tentu saja sebuah aplikasi yang menerapkan algoritma tertentu sehingga dapat menghasilkan output yang diinginkan. Dalam pengembangan aplikasi ini, diharapkan agar dengan menggunakan kamera, laser dan aplikasi ini dapat mempermudah interaksi manusia dengan komputer dan memberikan pengalaman penggunaan yang mudah dan memiliki fungsi yang sama dengan penggunaan mouse pada umumnya. METODE PENELITIAN
2
Metode yang digunakan untuk penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Metode Pengumpulan Data Pada tahap ini akan dicari buku dan bahan referensi lain yang berkaitan dengan Lucas-Kanade
Method, Computer Vision, dan Laser. Bahan-bahan referensi diperoleh dari perpustakaan, e-book, journal, dan forum http://www.frontiersincomputervision.com/ bersama para praktisi bidang Teknik Informatika. 2.
Metode Analisis Analisis dalam penulisan ini dibagi menjadi beberapa tahap:
1.
Analisis cara kerja algoritma pendeteksi laser.
2.
Analisis agar aplikasi bisa berjalan dengan baik di segala jenis OS Windows.
3.
Analisis bagaimana informasi bisa diproses oleh program.
4.
Analisis bagaimana mendapatkan titik koordinat laser sehingga cursor bisa digerakkan dengan laser.
HASIL DAN BAHASAN Evaluasi User Evaluasi akan dijalankan dengan menggunakan kuesioner yang akan diisi oleh user, dengan jumlah responden sebanyak 30 orang. Evaluasi terhadap user sendiri akan dibagi menjadi dua yaitu secara subjektif yang berupa kuesioner dan objektif yaitu yang berupa penghitungan lama waktu pembelajaran user menggunakan aplikasi yang dikembangkan. Objektif Evaluasi objektif terhadap user dilakukan pada akhir bulan Juni 2013. Evaluasi dilakukan dengan cara memberikan kasus yang harus diselesaikan dengan aplikasi dan menghitung waktu yang dibutuhkan untuk penyelesaian setiap kasusnya. Hasil evaluasi yang dilakukan terhadap user adalah sebagai berikut, waktu didefinisikan dalam “t” dan dalam satuan detik: Kasus I: Berapa lama waktu yang diperlukan untuk membuka dan menutup powerpoint?
3
Tabel 1 Tabel evaluasi kasus I
Waktu (t)
Frekuensi
5
5
t>10
25
Tabel 2 Tabel hasil analisa kasus I
Frekuensi 30
Kasus I
Range 6.50
Mean
Std. Deviation
11.5033
1.78045
Dilihat dari Tabel 2 dapat disimpulkan bahwa hasil dari evaluasi terhadap 30 responden, waktu rata-rata yang diperlukan user untuk membuka dan menutup powerpoint adalah sekitar 11.5 detik. Kasus II: Berapa lama waktu yang diperlukan untuk membuat power point full screen? Tabel 3 Tabel evaluasi kasus II
Waktu (t)
Frekuensi
5
11
10
15
t>15
4
Tabel 4 Tabel hasil analisa kasus II
Kasus II
Frekuensi
Range
Mean
Std. Deviation
30
9.30
11.2667
2.93379
Dilihat dari Tabel 4 dapat disimpulkan bahwa hasil dari evaluasi terhadap 30 responden, waktu rata-rata yang diperlukan user untuk mengaktifasi full screen pada powerpoint adalah sekitar 11.2 detik. Kasus III: Berapa lama waktu yang diperlukan untuk memilih pen dan menulis komentar “Hello” pada power point?
4
Tabel 5 Tabel evaluasi kasus III
Waktu (t)
Frekuensi
20
6
30
6
40
12
t>50
6
Tabel 6 Tabel hasil analisa kasus III
Frekuensi
Range
Mean
Std. Deviation
30
38.10
42.7367
10.32023
Kasus III
Dilihat dari Tabel 6 dapat disimpulkan bahwa hasil dari evaluasi terhadap 30 responden, waktu rata-rata yang diperlukan user untuk memilih pen tool dan menuliskan kata “hello” pada powerpoint adalah sekitar 42.7 detik. Subjektif Evaluasi subjektif terhadap user dilakukan pada akhir bulan Juni 2013. Evaluasi dilakukan dengan cara memberikan kesempatan pada responden untuk menyelesaikan kasus-kasus yang terdapat pada evaluasi objektif, kemudian responden diminta untuk mengisi kuesioner. Berikut hasil kuesioner yang disebarkan kepada pengguna. 1.
Apakah aplikasi ini dapat menggerakkan cursor dengan baik? Tabel 7 Tabel respon evaluasi subjektif 1
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Baik
13
43.3%
Baik
17
56.7%
Total
30
100.0%
5
Gambar 1 Diagram evaluasi subjektif 1 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 57% responden menyatakan bahwa aplikasi dapat menggerakkan cursor dengan baik dan sebanyak 43% menyatakan bahwa aplikasi dapat menggerakkan cursor
dengan cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi “Cursor
Controller” dapat menggerakkan cursor dengan baik. 2.
Menurut Anda, apakah dengan aplikasi ini Anda dapat membuka file dengan baik? Tabel 8 Tabel respon evaluasi subjektif 2
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Baik
11
36.7%
Baik
19
63.3%
Total
30
100.0%
6
Gambar 2 Diagram evaluasi subjektif 2 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 63% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat membuka file dengan baik dan sebanyak 37% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat membuka file dengan cukup baik.. Maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi “Cursor Controller” dapat digunakan untuk membuka file dengan baik. 3.
Menurut Anda, apakah dengan aplikasi ini Anda dapat melakukan klik kiri untuk menutup file dengan baik? Tabel 9 Tabel respon evaluasi subjektif 3
Option
Frekuensi
Persentase
Tidak
10
33.3%
Cukup Baik
16
53.3%
Baik
4
13.3%
Total
30
100.0%
7
Gambar 3 Diagram evaluasi subjektif 3 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 53% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat menutup file dengan cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi “Cursor Controller” dapat digunakan untuk menutup file dengan cukup baik. 4.
Apakah dengan aplikasi ini Anda dapat mencari menu untuk mengaktifkan full screen dengan baik? Tabel 10 Tabel respon evaluasi subjektif 4
Option
Frekuensi
Persentase
Tidak
19
63.3%
Cukup Baik
11
36.7%
Total
30
100.0%
8
Gambar 4 Diagram evaluasi subjektif 4 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 63% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden tidak dapat mengaktifkan full screen pada saat presentasi dengan baik dan sebanyak 37% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat mengaktifkan full screen pada saat presentasi dengan cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa responden kesulitan menggunakan aplikasi “Cursor Controller” untuk mengaktifkan full screen pada saat presentasi. 5.
Menurut Anda, apakah aplikasi ini memiliki ketepatan yang baik? Tabel 11 Tabel respon evaluasi subjektif 5
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Baik
10
33.3%
Baik
20
66.7%
Total
30
100.0%
9
Gambar 5 Diagram evaluasi subjektif 5 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 67% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” memiliki tingkat ketepatan yang baik dan sebanyak 33% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” memiliki tingkat ketepatan yang cukup baik. Maka dapat disimpulkan aplikasi “Cursor Controller” memiliki ketepatan yang baik. 6.
Menurut Anda, apakah aplikasi ini memiliki respon yang baik? Tabel 12 Tabel respon evaluasi subjektif 6
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Baik
11
36.7%
Baik
19
63.3%
Total
30
100.0%
10
Gambar 6 Diagram evaluasi subjektif 6 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 63% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” memiliki respon yang baik dan sebanyak 37% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” memiliki respon yang cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa responden kesulitan menggunakan aplikasi “Cursor Controller” memiliki respon yang baik. 7.
Menurut Anda, apakah dengan aplikasi ini Anda dapat memilih pen tool dengan menggunakan klik kanan dengan baik? Tabel 13 Tabel respon evaluasi subjektif 7
Option
Frekuensi
Persentase
Tidak
24
80.0%
Cukup Baik
6
20.0%
Total
30
100.0%
11
Gambar 7 Diagram evaluasi subjektif 7 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 80% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden tidak dapat memilih pen tool pada power point dan 37% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat memilih pen tool pada power point dengan cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa responden kesulitan menggunakan aplikasi “Cursor Controller” untuk melakukan klik kanan. 8.
Menurut Anda, apakah dengan aplikasi ini Anda dapat menulis “hello” pada power point dengan mudah? Tabel 14 Tabel respon evaluasi subjektif 8
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Mudah
14
46.7%
Mudah
16
53.3%
Total
30
100.0%
12
Gambar 8 Diagram evaluasi subjektif 8 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 53% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat menulis “hello” dengan cukup mudah dan sebanyak 47% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” responden dapat menulis “hello” dengan mudah. Maka dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan aplikasi “Cursor Controller” responden dapat menulis “hello” dengan cukup mudah. 9.
Menurut Anda, apakah dengan aplikasi ini Anda dapat menulis “hello” pada power point dengan cepat? Tabel 15 Tabel respon evaluasi subjektif 9
Option
Frekuensi
Persentase
Tidak
21
70.0%
Cukup Cepat
9
30.0%
Total
30
100.0%
13
Gambar 9 Diagram evaluasi subjektif 9 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 70% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” responden tidak dapat menulis “hello” dengan cepat pada saat presentasi dan sebanyak 30% responden menyatakan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” respondendapat menulis “hello” dengan cukup cepat. Maka dapat disimpulkan bahwa responden tidak dapat menulis “hello” dengan cepat ketika menggunakan aplikasi “Cursor Controller”. 10. Apakah aplikasi ini dapat menggantikan fungsi mouse dengan baik? Tabel 16 Tabel respon evaluasi subjektif 10
Option
Frekuensi
Persentase
Cukup Baik
9
30.0%
Baik
21
70.0%
Total
30
100.0%
14
Gambar 10 Diagram evaluasi subjektif 10 Dari hasil kuesioner yang diperoleh, sebanyak 70% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” dapat menggantikan fungsi mouse secara umum dengan baik dan sebanyak 30% responden menyatakan bahwa aplikasi “Cursor Controller” dapat menggantikan fungsi mouse secara umum dengan cukup baik. Maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi “Cursor Controller” dapat menggantikan fungsi mouse dengan baik. Dari hasil evaluasi subjektif diatas, maka dapat disimpulkan bahwa dengan aplikasi “Cursor Controller” memiliki ketepatan dan respons yang baik, dan user dapat menggerakkan cursor, melakukan klik kiri, double klik dan drag dengan baik, akan tetapi masih terdapat kesulitan dalam melakukan klik kanan.
SIMPULAN DAN SARAN
15
Kesimpulan Berdasarkan analisis terhadap hasil evaluasi, maka hal-hal yang dapat disimpulkan dari pengembangan aplikasi “Cursor Controller” ini adalah: 1.
Aplikasi “Cursor Controller” mampu menggantikan fungsi mouse secara umum dengan baik.
2.
Dengan menggunakan memanfaatkan karakteristik sinar laser yang memiliki threshold yang tinggi dapat membantu aplikasi untuk melakukan deteksi terhadap sinar laser.
3.
Algoritma pendeteksian sinar laser memiliki kekurangan dalam efisiensi sistem, yang menyebabkan respon aplikasi menjadi cukup lambat dalam hal ini dapat terlihat ketika aplikasi dijalankan pada spesifikasi Intel® Core™ i3-2350M CPU @ 2.30GHz, L3 Chace 3MB, RAM DDR3 4GB aplikasi memiliki delay sekitar 0.52 detik.
4.
Kurangnya keakuratan sinar laser dikarenakan adanya getaran yang disebabkan oleh sinar yang tidak stabil dan tangan yang bergetar.
Saran Berdasarkan pada kesimpulan yang didapatkan dan keterbatasan yang ada dalam pengembangan aplikasi, maka beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk pengembangan aplikasi lebih lanjut adalah: Meskipun sinar laser sudah dapat dideteksi dengan baik, akan tetapi algoritma yang digunakan masih belum efisien, sehingga perlu dikembangkan algoritma yang lebih efisien dalam pendeteksian sinar laser. 1.
Berdasarkan hasil evaluasi, terdapat kekurangan dalam keakuratan dalam pendeteksian sinar laser, yang dikarenakan adanya getaran tangan atau sinar laser yang tidak stabil, maka perlu dilakukan kompensasi terhadap getaran tersebut, misalnya dengan menggunakan proses filtering.
2.
Meskipun aplikasi sudah dapat melakukan klik kiri, klik kanan, double klik, dan drag dengan baik, akan tetapi klik kanan belum dapat dilakukan dengan mudah, sehingga perlu dikembangkan algoritma untuk memperbaiki sistem inisialisasi klik kanan sehingga lebih mudah digunakan.
REFERENSI Anonim1. (1999). INTERNATIONAL COMMISSION ON NON‐IONIZING RADIATION PROTECTION.
16
Baker, S., & Iain, M. (2004). Lucas-Kanade 20 Years On: A unifying Framework. Burton, A., & Radford, J. (1978). Thinking in Perspective: Critical Essays in the Study of Thought Processes. Datta, S., Bhattacherjee, D., & Ghosh, P. (2009). Path Detection of a Moving Object. Font, D., Tresanchez, M., Pallejà, T., Teixidó, M., & Palacín, J. (2011). Characterization of a Low-Cost Optical Flow Sensor When Using an External Laser as a Direct Illumination Source. Jayaraman, S., Esakkirajan, S., & Veerakumar, T. (2009). Digital Image Processing. India: McGraw Hill. Kaur, G. (2012). Detection of Moving Objects in Colour based and Graph's axis Change method. Pressman, R. S. (2011). Software Engineering : a practitioner's approach. McGraww-Hill Higher Education. Shneiderman, B., & Plaisant, C. (2010). Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction. Addison-Wesley. Sommerville, I. (2011). Software Engineering 9th Edition. Addison Wesley. Szeliski, R. (2011). Computer Vision, Algorithms and Applications. Springer. Whitten, J. L., & Bentley, L. D. (2007). System Analysis and Design Method 7th Edition. McGraw-Hill.
RIWAYAT PENULIS Marcel Santoso lahir di kota Bandung pada 7 Januari 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu Teknik Informatika dan Matematika pada tahun 2013.
17
