RANCANG BANGUN ALAT BANTU “PENGLIHATAN” TUNANETRA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY SOUND BERBASIS KAMERA
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi
Oleh :
ABDUL ARIF RAMADON 10755000120
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2014
i
LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL Tugas Akhir yang tidak diterbitkan ini terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau adalah terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta pada penulis. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Penggandaan atau penerbitan sebagian atau seluruh Tugas Akhir ini harus memperoleh izin dari Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Perpustakaan yang meminjamkan Tugas Akhir ini untuk anggotanya diharapkan untuk mengisi nama, tanda peminjaman dan tanggal pinjam.
ii
LEMBAR PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa di dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan oleh saya maupun orang lain untuk keperluan lain, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak memuat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali disebutkan dalam referensi dan di dalam daftar pustaka.
Pekanbaru, 21 Februari 2014 Yang membuat pernyataan,
Abdul Arif Ramadon 10755000068
iii
LEMBAR PERSEMBAHAN Usaha dengan pemikiran dan peluh keringat telah dilalui, kini usaha itu membuahkan hasil berupa karya tulis yang menghantarkan ku sebagai seorang sarjana. Semua ini ku persembahkan kepada :
“Allah, tiada Tuhan melainkan Dia, Yang Maha Hidup, Maha Berdiri Sendiri, yang karena-Nya segala sesuatu ada“ (QS. Ali Imran : 2)
Karena keridhoan-Mu menjadikan usaha yang kutempuh membuahkan hasil. Atas Petunjuk-Mu kini ku bisa menyelesaikan Tugas Akhir ku. Allah SWT. Semoga Engkau senantiasa meneguhkan imanku, meluruskan niatku, menundukan kapalaku hanya kepada Engkau, Sang Penguasa Semesta.
“Dan taatlah kepada Rasul supaya kamu diberi rahmat” (QS. An-Nuur : 56)
Nabi Muhammad SAW, teladan dari segala keteladan. Izinkan aku untuk menjadi pengikut setia, yang senantiasa menyerukan nama-Mu dan Tuhan-Mu, yang senantiasa meneladani perilaku-Mu, sehingga aku termasuk ke dalam orang-orang yang diberi safaat ketika hari akhir nanti.
“….Wahai Tuhanku, kasihilah mereka keduanya, sebagaimana mereka berdua telah mendidik aku ketika kecil” (QS. Al Israa’ : 24)
Orang tua ku yang senantiasa memberi dukungan, terimakasih ma,,mama yang senantiasa mempersiapkan segala kebutuhanku saat proses penyelesaian tugas akhir dan terimakasih pa,,papa yang menjadi semangat ku agar kelak dengan sarjana ini bisa meringankan beban dipundak mu.
Sahabat yang berupaya memberi motivasi, hiburan, canda tawa, hingga turut membantu dalam memecahkan permasalahan saat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
iv
RANCANG BANGUN ALAT BANTU “PENGLIHATAN” TUNANETRA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY SOUND BERBASIS KAMERA
ABDUL ARIF RAMADON NIM: 10755000120
Tanggal Sidang: 30 Januari 2014
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jl. H.R. Soebrantas No. 155 Km. 18 Simpang Baru Panam Pekanbaru
ABSTRAK Penglihatan pada mata merupakan indra penting yang dimiliki manusia, fungsi mata sangatlah vital untuk membantu manusia dalam beraktifitas sehari-hari. Akibat hilang atau kurangnya fungsi indra penglihatannya maka tunanetra berusaha memaksimalkan fungsi indra-indra yang lainnya seperti, peraba, penciuman, dan pendengaran. Pada perkembangan teknologi perancangan alat bantu untuk tunanetra khususnya pada penelitian ini dibuat sebuah alat bantu yang memanfaatkan teknologi Augmented reality sound berbasis kamera, augmented reality sound berfungsi sebagai software yang menggabungkan visual dan suara dengan menggunakan kamera sebagai penerima gambar marker pada objek serta memunculkan suara instruksi sebuah objek secara real-time. Hasil pengujian alat didapatkan bahwa kamera dengan pixel 5 MP dapat bekerja dengan baik pada pengukuran 5 Volt dan terhadap jarak pemakaian 50 cm hingga 150 cm juga terhadap intensitas cahaya 120 Lux hingga 250 Lux atau pencahayaan standar sebuah ruangan, dapat disimpulkan alat bantu tunanetra ini dapat menjawab kebutuhan seorang tunanetra dalam beraktifitas karena telah memenuhi aspek dasar dalam penilaian sebuah alat bantu tunanetra. Kata kunci:, Augmented Reality Sound, Kamera, Objek, Tunanetra
vii
DESIGN TOOL "SIGHT" VISUAL IMPAIRMENT SOUND USING AUGMENTED REALITY TECHNOLOGY BASED CAMERA
ABDUL ARIF RAMADON NIM: 10755000120
Date of Final Exam : January 30, 2014
Department of Electrical Engineering Faculty of Sciences and Technology State Islamic University of Sultan Syarif Kasim Riau Soebrantas St No. 155 Pekanbaru-Indonesia
ABSTRACT Eye’s vision is the most important sense of human being. It’s vital function help a person in daily activites and mobilities. The effect of his lost-functional sense vision, a blind people will achieve and maximize the other sense function such as sense of touch, smell, hearing, etc. in this study, a vision aids has been designed by utilizing augmented reality sound technology based on the camera and augmented reality sound. This design has a function as a software combining visual and sound by utilizing a camera as a marker-picture acceptance and displaying the sound information on an object as real-time with higher accuracy. The test results showed that the instrument pixel camera with 5 MP can work well at measuring 5 Volt and the use of a distance of 50 cm to 150 cm is also the light intensity 120 Lux to 250 Lux or standard lighting a room, it can be aids the visually impaired can answer needs of a blind in the activity because it has met the basic aspects of assessment aids the visually impaired.
Keywords : Augmented Reality Sound, Camera, Mobility, Object, Visual aids
viii
KATA PENGANTAR Alhamdulillaahi Robbil’alamin, penulis ucapkan syukur yang setinggi-tinggi kehadirat Allah SWT, karena atas segala limpahan rahmat dan karuniahnya yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian sekaligus penulisan laporan tugas akhir ini. Allahumma sholli’ala Muhammad wa’ala ali sayyidina Muhammad, yang tidak lupa penulis haturkan juga untuk junjungan alam, kekasih Allah, Rasul Allah, dan tauladan kita yakni Nabi Muhammad SAW. Laporan tugas akhir ini merupakan salah satu prasyarat untuk memenuhi persyaratan akademis dalam rangka meraih gelar kesarjanaan di Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau (UIN SUSKA Riau). Selama menyelesaikan tugas akhir ini, penulis telah banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan petunjuk dari banyak pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. H. M. Nazir, selaku Rektor Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 2. Dra. Yenita Morena, M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 3. Zulfatri Aini, ST,. MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. Terimakasih Ibu atas dukungannya selama ini. 4. Abdillah, S,si. M,IT Selaku Penasehat Akademis (PA) saya. Terimakasih Bapak atas dukungan dan bimbingan selama ini. 5. Bapak Dr. Alex wenda, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing tugas akhir. Terima kasih banyak Bapak atas dukungan, ilmu serta semangat yang Bapak berikan dalam membimbing saya mengerjakan Tugas Akhir ini. 6. Ibu Dian Mursyitah, ST,. MT Selaku koordinator tugas akhir yang telah memberi masukan-masukan untuk penyelesaian tugas akhir ini, dan sangat sabar membantu penulis dalam mempersiapkan semua kebutuhan penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
ix
7. Bapak Edmond F. Armay, S Si., MT Selaku dosen penguji 1, Terimakasih Bapak untuk ilmu-ilmunya, saran-sarannya, perbaikan-perbaikannya, dan masukannya untuk penyempurnaan laporan ini, terimakasih Bapak. 8. Bapak Jufrizel, ST. MT Selaku dosen penguji, terimakasih pak untuk ilmu-ilmunya, saran-sarannya, perbaikan-perbaikannya, dan masukannya untuk penyempurnaan laporan ini, terimakasih Bapak. 9. Terimakasih yang sangat tidak terhingga kepada Orang Tua Penulis, Mama dan Papa. Terimakasih atas do’a dan semua yang Mama n Papa berikan selama ini. 10. Terimakasih untuk Adik Penulis, Tri Astari atas kata-kata penyemangat yang telah diberikan.
11. Terima kasih kepada sahabat penulis, Rozi Alfansyah, Khairul Azmi, Fitra Wardana, Septia Wira Darma, Habibbullah, dan seluruh teman-teman Teknik Elektro Angkatan 2007 yang selalu memberi pertolongan dan semangat yang luar biasa. 12. Terima kasih kepada Mena Novita yang selalu memberikan dorongan dan motivasi untuk Penulis sehingga Penulis dapat menyelesaiakan Skripsi ini. 13. Dan terakhir, terimakasih pula penulis ucapkan untuk Almamater Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sultan Syarif Kasim Riau serta pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Terimakasih banyak atas bantuan dan dukungannya yang berharga.
Akhirnya, penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat penulis harapkan untuk kemajuan penulis secara pribadi. Terimakasih.
Pekanbaru,21 Februari 2013
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN COVER ...............................................................................................i LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................................ii LEMBAR PENGESAHAN....................................................................................iii LEMBAR HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL..................................................iv LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................................v LEMBAR PERSEMBAHAN.................................................................................vi ABSTRAK ............................................................................................................vii ABSTRACT .........................................................................................................viii KATA PENGANTAR............................................................................................ix DAFTAR ISI ..........................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiv DAFTAR TABEL ................................................................................................xvi DAFTAR RUMUS ..............................................................................................xvii DAFTAR ISTILAH............................................................................................xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang................................................................................................ I-1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... I-2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. I-2 1.4 Tujuan Penelitian............................................................................................ I-3 1.5 Hipotesis Penelitian ........................................................................................ I-3 1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................................... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) ....................................................... II-1 2.1.1 Bidang Studi/ilmu yang Berperan....................................................... II-1 2.1.2 Prinsip Utama Mendesain Antarmuka (Interface) .............................. II-2 xi
2.1.3 Media Antarmuka Manusia dan Komputer......................................... II-3 2.1.4 Tujuan Interaksi Manusia Dengan Komputer..................................... II-4 2.2 Pengolahan Citra ........................................................................................... II-4 2.2.1 Thresholding........................................................................................ II-4 2.2.2 Pixel .................................................................................................... II-6 2.3 Tunanetra ....................................................................................................... II-6 2.3.1 Total Blind ............................................................................................ II-7 2.3.2 Low Vision ......................................................................................... II-7 2.4 Mobilitas Tunanetra....................................................................................... II-9 2.5 Defenisi Media ............................................................................................ II-11 2.6 Augmented Reality (AR).............................................................................. II-13 2.6.1 Perangkat Augmented Reality............................................................. II-15 2.6.2 Marker ................................................................................................ II-16 2.6.3 ARToolKit .......................................................................................... II-17 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian .........................................................................................III-1 3.2 Tahapan Penelitian .......................................................................................III-2 3.2.1 Studi Pendahuluan ...............................................................................III-2 3.2.2 Pembuatan Produk...............................................................................III-2 3.2.3 Pengujian Produk.................................................................................III-3 3.3 Metode Pengolahan Gambar Digital (Citra).................................................III-4 3.4 Metode Analisa Pengumpulan Data .............................................................III-5 3.5 Perancangan..................................................................................................III-6 3.5.1 Ruang Lingkup Perancangan Perangkat Lunak....................................III-6 3.5.1.1 Konsep Kerja Aplikasi .............................................................III-8 3.5.2 Ruang Lingkup Perancangan Perangkat Keras...................................III-10 3.5.2.1 Kamera ..................................................................................III-12 3.5.3 Pembuatan dan Pengeditan Sound ......................................................III-14 3.5.4 Pembuatan Marker..............................................................................III-15 3.5.4.1 Desain Marker Sound............................................................III-15
xii
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi ................................................................................................IV-1 4.2 Tahapan Implementasi..................................................................................IV-1 4.2.1 Perangkat Pendukung Implementasi....................................................IV-1 4.2.2 Hasil Implementasi ..............................................................................IV-2 4.3 Tahapan Pengujian .......................................................................................IV-3 4.3.1 Tahapan Pengujian Perangkat Lunak ..................................................IV-4 4.3.2 Tahapan Pengujian Perangkat Keras ...................................................IV-5 4.4 Pengujian dan Hasil Kuisioner Kepada Pengguna .......................................IV-9 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan....................................................................................................V-1 5.2 Saran ..............................................................................................................V-2 DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1 Proses threshold value ..................................................................................III-4 2.2 Metode Otsu threshold optimal ....................................................................III-5 2.3 Teknologi Augmented Reality ..................................................................... II-14 2.4 Head-Mounted Display (HMD)................................................................... II-15 2.5 Cara Kerja Videoplace................................................................................. II-16 2.6 Bentuk Marker pada Teknologi Augmented Reality ................................... II-16 2.7 Realisasi ARToolKit ................................................................................... II-17 3.1 Alur Metode Penelitian.................................................................................III-1 3.2 Frame dan Symbol pada Marker ..................................................................III-2 3.3 Penilaian Jawaban Pada Metode linkert .......................................................III-4 3.4 Tampilan Adobe Audition CS .......................................................................III-5 3.5 Tampilan Adobe Photoshop CS....................................................................III-5 3.6 Tampilan ARToolKit Software Library .......................................................III-6 3.7 Pengaturan lokasi dan nama file exe. ...........................................................III-7 3.8 Konsep kerja aplikasi....................................................................................III-7 3.8 Flowchart Augmented Reality Sound ...........................................................III-8 3.9 Skema dasar penelitian ...............................................................................III-10 3.10 Ilustrasi Penggunaan Alat.........................................................................III-11 3,11 Kamera Modifikasi ...................................................................................III-11 3.12 Rangkaian Lampu LED pada Kamera Modifikasi ...................................III-12 xiv
3.13 Cara Pemakaian Kamera Modifikasi ........................................................III-12 3.14 Alat perekam yang dipergunakan .............................................................III-13 4.1 Tampilan Aplikasi ARToolKit .....................................................................IV-2 4.2 Proses load file suara ....................................................................................IV-3 4.3 Proses Pengujian alat ....................................................................................IV-6 4.4 Grafik Hasil Penilaian Kuisioner................................................................IV-11
xv
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
3.1 Spesifikasi hardware yang direcomendasikan .............................................III-9 3.2 Spesifikasi hardware pada penelitian.........................................................III-10 3.3 Daftar kalimat instruksi ..............................................................................III-13 3.4 Gambar marker sound ................................................................................III-14 4.1 Pengujian Marker Terhadap Aplikasi...........................................................IV-4 4.2 Pengujian Kamera dalam Pencahayaan Normal...........................................IV-6 4.3 Pengujian Kamera dalam Pencahayaan Rendah...........................................IV-7 4.4 Daftar Pengguna ...........................................................................................IV-9 4.5 Usability, Cimplicity, dan interaktifity .........................................................IV-9
xvi
DAFTAR RUMUS 2.1 Thresholding.................................................................................................. II-6 4.1 Pengumpulan Data Kuisioner.....................................................................IV-10
xvii
DAFTAR ISTILAH
Augmented Reality Sound
: Teknologi yang memadukan antara dunia nyata dan virtual secara bersamaan
Tunanetra
: Seseorang yang mengalami kecacatan pada indra penglihatan (Buta)
Mobilitas
: Aktifitas bergerak pada manusia
Marker
: Sebuah kertas yang berisi sebuah gambar persegi yang didalamnya terdapat simbol tertentu
Real-time
: Kejadian nyata yang berlangsung saat itu juga
Likert
: Sebuah metode pengumpulan data yang terdapat pada kuisioner
Rendering
: Sebuah proses Load materi Sound-sound kesistem
xviii
