DESAIN AUGMENTED REALITY VOLCANO SEBAGAI ALAT PERAGA DI MUSEUM GEOLOGI BANDUNG

Transkripsi

1 DESAIN AUGMENTED REALITY VOLCANO SEBAGAI ALAT PERAGA DI MUSEUM GEOLOGI BANDUNG TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh YUSUF ROKHMAT NIM : Program Studi Teknik Elektro SEKOLAH TINGGI ELEKTRONIKA INFORMATIKA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 DESAIN AUGMENTED REALITY VOLCANO SEBAGAI ALAT PERAGA DI MUSEUM GEOLOGI BANDUNG Oleh Yusuf Rokhmat Bandung, 23 Juli 2008 Menyetujui Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. Ir. Emir Mauludi Husni Ir. Tunggal Mardiono, M.Sc. i

3 ABSTRAK DESAIN AUGMENTED REALITY VOLCANO SEBAGAI ALAT PERAGA DI MUSEUM GEOLOGI BANDUNG Oleh YUSUF ROKHMAT NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO Salah satu misi Museum Geologi Bandung adalah menyediakan informasi dan materi edukasi geologi. Berdasarkan data pengunjung musuem tahun 2007, pengunjung didominasi oleh kalangan pelajar (sekitar 85%). Oleh karena itu dalam mendesain alat peraga untuk museum harus pendekatan terhadap karakteristik pelajar dan mata pelajaran kegunungapian di SMP. Prasyarat desain media peraga di museum harus bersifat menarik, informatif, Interaktif dan mendidik. Prelimenary design alat peraga ini, dibangun berbasiskan aplikasi Augmented Reality. Penyajian alat peraga tersebut dalam kemasan meja landscape dan MagicBook. Aplikasi tersebut berisi animasi virtual bertemakan kegunungapian atau disebut juga Augmented Reality Volcano. Berdasarkan hasil pengujian yang langsung didemokan di museum geologi bandung, pengunjung museum mayoritas menilai alat peraga ini lebih menarik, interaktif dan mempunyai pengalaman lebih. Penilaian tersebut dibandingkan dengan alat peraga lain yang sudah ada dan berupa pengisian kueisoner oleh pengunjung museum geologi pada tanggal 9 juli Keyword : Alat peraga museum geologi, Prelimanary desain, Augmented Reality Volcano. ii

4 ABSTRACT AUGMENTED REALITY VOLCANO DESIGN FOR EXHIBITION MEDIA IN BANDUNG GEOLOGY MUSEUM By YUSUF ROKHMAT NIM : ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM One of mission Bandung Geological Museum is providing information and material education about geology. According to museum visitor on year 2007, it was dominated by student (about 85 percent). Thus to design exhibiton media for Bandung Geological Museum must be approchment to Student and also volcanology material lesson. Prelimanary Design Exhibition media for museum should be attractive, informative and educated. Preliminary design exhibition media, based on Augmented Reality application. It was made and presentation by landscape desk and MagicBook. The topic aplication content material about volcanology virtual animation mention Augmented Reality Volcano. According to testing by demonstration site in Bandung Geologic Museum, most of visitor opinion, this tool is most interisting, interactive and personal experience than existing presentation media in museum. This testing held at Museum on July, 9 th, Keyword : Exhibiton media for Bandung Geological Museum, Prelimanary Design, Augmented Reality Volcano. iii

5 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang atas rahmat dan karunia- Nya penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Shalawat dan salam tercurah kepada Rasulallah Muhammad SAW beserta keluarganya. Selama melaksanakan penelitian ini, penulis mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ary Setijadi Prihatmanto, selaku Dosen Tesis I yang telah memberikan materi tesis dengan baik dan seluruh dosen pengajar Game Technology. 2. Dr. Ir. Emir Mauludi Husni, selaku pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini. 3. Ir. Tunggal Mardiono M.Sc., selaku pembimbing II, yang telah mencurahkan perhatian dan waktunya yang demikian banyak dalam penyelesaian tesis ini. 4. Kedua orangtua ku yang telah memberikan segalanya dengan tulus, jasa yang tak pernah dapat terbalaskan. 5. Ke sepuluh kakak ku, ke duapuluh keponakan ku yang tercinta, motivasi, inspirasi dan intuisi kalian yang membangkitkan semangat. 6. Keluarga besar Bpk Drs. Supriadi, MM, atas jasa baik, dukungan dan motivasi. 7. Dra. Hj. Teriska, M.Ed Kepala PPPPTK TK dan PLB yang telah memberikan kesempatan untuk menempuh kuliah S2 di ITB. 8. Teman-teman batch V, Game Technology, kelompok ARVolcano, kebersamaan penuh kehangatan, ini bukan segalanya tapi boleh jadi awal dari segalanya. 9. Seluruh staf dan karyawan Laboratorium, yang telah memberikan banyak sekali bantuannya. 10. Kepala Museum Geologi Bandung, Koordinator Harian Bapak Adang, Kasie Peragaan Bapak Yanuar, Kasubbag TU Bapak Tetep, Tenaga Fungsional Bapak Indio dan seluruh staf museum yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tesis ini. iv

6 Penulis menyadari bahwa tesis ini bukanlah tanpa kelemahan, untuk itu kritik dan saran sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya. Bandung, Juli 2008 Penulis v

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... ii ABSTRACT... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Museum Geologi Bandung Sejarah Museum Geologi Konsep, Visi Misi dan Tugas Pokok dan Fungsi (TUPOKSI) Museum Geologi Bandung Ruang Peragaan Media Pembelajaran Konsep Media Pembelajaran Museum sebagai Sumber Pembelajaran vi

8 2.3 Gunungapi Pengertian Gunungapi Gunung Merapi dan Gunung Sumbing Pemodelan Fenomena Gunungapi Digital Elevation Model (DEM) Heightmap Visualisasi dan Grafis 3D Augmented Reality ARToolKitPlus Computer Graphics BAB III ANALISIS KEBUTUHAN SISTEM Kebutuhan Software Tracker Library (ARToolKitPlus) Rendering Engine (OpenGL) Software Development (Microsoft Visual C++.NET 2003) Data Digital (dem) D Visual Model Creator ( 3ds MAX 2008 dan 3dem) Tekstur (googleearth) Engine SPH (Smooth Particles Hydrodynamic) Kebutuhan Hardware Komputer Webcam Fiducial Marker Spesifikasi Syarat Kebutuhan Desain Karakteristik User/ Identify User Characteristics Alat Peraga Museum vii

9 BAB IV DESAIN ARVOLCANO Pendahuluan Metodologi desain Menentukan Tujuan / Identify the need and purpose Konsep dan Desain Teknis Penentuan Topik Gambaran sistem yang akan dibuat Pemilihan Teknologi Desain penyajian / perangkat keras Spesifikasi Desain Desain Isi MagicBook Desain Isi Meja Landscape BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Visualisasi 3D Visualisasi di MagicBook Pengolahan Data Digital Menjadi bentuk Augmented Reality Visualisasi di Meja Landscape Implementasi Perangkat Keras Pengujian Sistem Aplikasi ARVolcano Pengujian Fungsional Pengujian terhadap User Analisis Hasil Pengujian BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA viii

10 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 ini tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung. Perpustakaan yang meminjam tesis ini untuk keperluan anggotanya harus mengisi nama dan tanda tangan peminjam dan tanggal pinjam. ix

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Metodologi Penelitian... 6 Gambar 2.1 Denah Museum Geologi Bandung Gambar 2.2 Letusan Gunung Merapi dari sudut pandang Gambar 2.3 Gunung Sumbing Gambar 2.4 Pemodelan Pembentukan Gunungapi Gambar 2.5 Pemodelan lapisan struktur bumi Gambar 2.6 Peta Persebaran Gunungapi di Indonesia Gambar 2.7 Data Heightmap Gambar 2.8 Bentuk-bentuk primitif 3D Gambar 2.9 Alat Bantu Pemodelan Grafis Gambar 2.10 Model Virtual dengan menggunakan HMD Gambar 2.11 Alur Proses Augmented Reality Gambar 3.1 Grafik pengunjung musuem dari tahun Gambar 3.2 Alat peraga museum berupa Lukisan dan foto Gambar 3.3 Alat peraga museum, fosil dan batuan kegunungapian Gambar 3.4 Maket 3D Gunungapi Gambar 4.1 Engineering Design Method Gambar 4.2 Desain MagicBook x

12 Gambar 4.3 Desain meja dan unit visualisasi Gambar 4.4 Desain layout penempatan meja peraga berbasis AR Gambar 4.5 Scenario Diagram Magic Book Gambar 4.6 Komponen MagicBook Gambar 4.7 Deployment Diagram ARVolcano Gambar 4.8 Use Case System MagicBook Gambar 4.9 Use Case halaman MagicBook Gambar 4.10 Sequence Diagram Magic Book Gambar 4.11 Pemodelan pembentukan gunungapi Gambar 4.12 Pemodelan lapisan irisan bumi Gambar 4.13 Peta persebaran gunungapi di Indonesia Gambar 4.14 Diagram Skenario meja landscape peraga berbasis AR Gambar 4.15 Use Case Diagram meja peraga berbasis AR Gambar 4.16 Sequence Diagram meja peraga berbasis AR Gambar 5.1 Grid vertex pada 3dsmax Gambar 5.2 Model Pembentukan Gunungapi Gambar 5.3 Lapisan Perut Bumi Gambar 5.4 Tipe-tipe letusan Gambar 5.5 Model virtual persebaran gunungapi di Indonesia Gambar 5.6 Diagram Alir visualisasi ARVolcano Gambar 5.7 Tampilan Awal Software 3dem Gambar 5.8 Tampilan 3dem setelah membuka file dem xi

13 Gambar 5.9 Patch Smaller Area Gunung Merapi Gambar 5.10 Terrain Color Scale Gambar 5.11 Heightmap Gunung Merapi dan Gunung Sumbing Gambar 5.12 Tekstur Gunung Merapi dan Gunung Sumbing Gambar 5.13 Model Virtual Letusan Merapi Gambar 5.14 Model Virtual Letusan Gunung Sumbing Gambar 5.15 Unit Proses Gambar 5.16 Meja Marker dan Unit Visual Gambar 5.17 Respon Pengunjung Terhadap banyaknya informasi Gambar 5.18 Respon Pengunjung Terhadap Ke-detail-an Obyek Gambar 5.19 Respon Pengunjung Tentang Kebosanan yang Ditimbulkan Gambar 5.20 Respon Pengunjung Terhadap Tingkat Ketertarikan Gambar 5.21 Respon Pengunjung Terhadap Tingkat Kesenangan yang Dirasakan Gambar 5.22 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Penggunaan Alat Peraga Gambar 5.23 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Memahami Materi. 66 Gambar 5.24 Respon Pengunjung Terhadap Interaktifitas Sarana Peraga Gambar 5.25 Respon Pengunjung Terhadap Experience yang Didapatkan Gambar 5.26 Respon Pengunjung Terhadap Kemudahan Metoda Interaksi Gambar 5.17 Respon Pengunjung Terhadap banyaknya informasi...69 xii

14 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data Gunung Merapi Tabel 1.2 Data Gunung Sumbing Tabel 3.1 Data Pengunjung Museum Tahun Tabel 3.2 Data Pengunjung Museum dari kalangan pelajar Tahun Tabel 3.3 Kelebihan dan kekurangan lukisan/foto Tabel 3.4 Kelebihan dan kekurangan fosil/ batuan kegunungapian Tabel 3.5 Kelebihan dan kekurangan maket Tabel 3.6 Kelebihan dan kekurangan film dokumenter Tabel 3.7 Spesifikasi Desain Magic Book Tabel 5.1 Tabel Pengujian fungsional Tabel 5.2 Hasil Pengujian dengan user Tabel 5.3 Alat Peraga yang Paling Diminati xiii

15 DAFTAR LAMPIRAN 1. KUESIONER 2. FOTO-FOTO KEGIATAN PENGUJIAN DI MUSEUM GEOLOGI BANDUNG (9 JULI 2008). xiv