BAB 2 LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB 2 LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem Pengenalan Senjata khas Melayu menggunakan teknologi Augmented Reality Augmented Reality Konsep pertama Augmented Reality dikenalkan oleh Morton Heilig, seorang sinematografer dimulai pada tahun Ketika itu Augmented Reality membutuhkan sebuah alat yang besar sebagai alat output. Morton Heilig menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Kemudian pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan HMD(Head Mounted Display) yang menurut dia adalah jendela ke dunia virtual. Pada tahun 1975 seorang ilmuan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Jaron Lainer pada tahun 1989 memperkenalkan Virtual Reality dan menciptakan bisnis komersial pertma kali di dunia maya. Pada tahun 1992 Augmented Reality dikembangkan dan dapat digunakan untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing. L.B.Rosenberg pada tahun 1992 juga melakukan pengembangan pada salah satu fungsi Augmented Reality, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS dan dapat menunjukkan manfaatnya pada manusia. Pada tahun yang sama, para ilmuan lainnya juga melakukan pengembangan Augmented Reality. Para ilmuan tersebut adalah adalah Steven Feiner, Blair Maclntyre dan Doree Seligmann, mereka memperkenalkan Major Paper untuk pertama kalinya dan berguna untuk perkembangan Prototype Augmented Reality. Ilmuan asal Jepang, Hirokazu Kato pada tahun 1999 mengembangkan ArToolkit di HITLab dan didemonstrasikan di SIGGRAPH. Kemudian Bruce.H.Thomas pada tahun 2000 mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game Augmented Reality yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers.

2 8 Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi Augmented Reality. Kemudian Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit pada tahun FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi Augmented Reality di sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash. Augmented Reality adalah penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda 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. (Ronald T. Azuma, 1997). Ronald T. Azuma mendefinisikan AR sebagai sistem yang memiliki karakteristik sebagai berikut : a. Menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual b. Mampu berjalan dan memberikan informasi secara interaktif dan realtime c. Mampu menampilkan bentuk objek dalam bentuk 3D Augmented Reality pada umumnya bertujuan untuk menyajikan informasi kepada pengguna secara jelas, interaktif dan real-time. Augmented Reality juga dapat menciptakan daerah baru dengan menggabungkan interaktivitas daerah nyata dan daerah virtual. Augmented Reality dapat membuat penggunanya untuk melihat daerah nyata karena daerah baru yang diciptakan sama dengan daerah disekitar pengguna, yang hanya ditambahkan dengan suatu objek virtual. Menurut Chari,V, dkk (2008) metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini terbagi menjadi dua metode, yaitu Marker Based Tracking dan Markless Augmented Reality a. Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking) Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal 1990-an dan sudah mulai dikembangkan dalam penggunaan Augmented Reality. Metode Marker Based Tracking ini berjalan dengan cara mengenali penanda yang disebut marker dan mengidentifikasi pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan nyata. Marker biasanya berupa bentuk ilustrasi berwarna hitam putih dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Komputer

3 9 akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu 3 koordinat sumbu yaitu X,Y,dan Z. Contoh Marker dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Contoh Marker Titik koordinat virtual sumbu X, Y, Z pada marker berfungsi untuk menentukan posisi dari objek virtual yang akan ditampilkan dan ditambahkan pada dunia nyata, karena posisi dari objek ditentukan dari koordinat angka pada sumbu X, Y, dan Z. Dimana sumbu X menentukan posisi ke kanan atau ke kiri, sumbu Y menentukan posisi ke depan atau ke belakang, dan sumbu Z menentukan posisi ke atas atau ke bawah. b. Markerless Augmented Reality Salah satu metode Augmented Reality adalah Markerless Augmented Reality. Sesuai dengan nama metodenya, pada metode ini para pengguna tidak perlu membuat dan menggunakan penanda atau marker seperti pada metode Marker Based Tracking untuk menampilkan objek virtual. Menurut Lazuardy (2012) terdapat beberapa teknik dalam metode Markerless Augmented Reality, yaitu: a. Face Tracking Face Tracking adalah teknologi Augmented Reality dengan menggunakan algoritma yang telah dikembangkan sehingga dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali dan mengetahui posisi mata, hidung dan mulut mausia. b. 3D Object Tracking 3D Object Tracking berbeda dengan teknik sebelumnya, dimana pada face tracking hanya dapat mendeteksi dan mengenal wajah manusia. Teknik 3D Object Tracking dapat mengenali dan mendeteksi bentuk benda yang lebih banyak, seperti gelas, piring, dan lain - lain.

4 10 c. Motion Tracking Sesuai dengan namanya, teknik ini merupakan teknik yang dapat menangkap gerakan. Teknik motion tracking ini sudah banyak digunakan masyarakat, umumnya digunakan dalam pembuatan film dan juga dalam pembuatan game. d. Global Positioning System Based Tracking Global Positioning System (GPS) Based Tracking sudah banyak digunakan dan dikembangkan pada aplikasi smartphone. Cara kerja teknik ini adalah dengan memanfaatkan fitur GPS dan kompas sebagai penunjuk arah yang terdapat di dalam smartphone. Aplikasi yang menggunakan teknik ini akan mngambil data dan informasi dari GPS dan kompas yang terdapat di smartphone dan akan menampilkannya dalam bentuk arah sesuai dengan yang kita inginkan. Teknik Global Positoning System ini bahkan sudah mulai banyak digunakan orang pada smartphone sebagai bantuan penunjuk arah Arsitektur Augmented Reality Arsitektur teknologi Augmented seperti yang terlihat pada gambar 2.2 berikut ini: Gambar 2.2. Arsitektur Augmented Reality a. Input Tahap awal berupa input, dapat berupa apa saja, seperti marker gambar 2D, gambar 3D, GPS, dan lain - lain. b. Kamera Tahap berikutnya kamera, kamera disini dibutuhkan sebagai perantara untuk input berupa marker, gambar 2D ataupun gambar 3D. c. Prosessor Prosessor disini dibutuhkan untuk memproses input yang telah masuk dan setelah diproses kemudan diberikan ke tahapan output.

5 11 d. Output Dapat berupa Head Mounted Display (HMD), monitor, seperti monitor TV, LCD, monitor ponsel Vuforia SDK (Software Development Kit) Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit ( SDK ) untuk perangkat bergerak yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Vuforia menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak marker atau image target dan objek 3D sederhana, seperti kotak, secara real-time. Menurut Ni Luh Nita (2014) Vuforia merupakan software library untuk Augmented Reality, yang menggunakan sumber yang konsisten mengenai computer vision yang fokus pada image recognition. Vuforia mempunyai banyak fitur-fitur dan kemampuan, yang dapat membantu pengembang untuk mewujudkan pemikiran mereka tanpa adanya batas secara teknikal. Dengan support untuk ios, Android, dan Unity3D, platform Vuforia mendukung para pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat digunakan dihampir seluruh jenis smartphone dan tablet Arsitektur Vuforia Menurut Akbar (2010) vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen komponen tersebut adalah : a. Kamera Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para developer hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti. b. Image Converter Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking (misalnya luminance). c. Tracker Mengandung algoritma computer vision yang dapat mendeteksi dan melacak objek dunia nyata yang ada pada video kamera. Berdasarkan gambar dari kamera, algoritma yang berbeda bertugas untuk mendeteksi tarckable baru, dan mengevaluasi virtual button. Hasilnya akan disimpan dalam state object yang akan digunakan oleh video background renderer dan dapat diakses dari application code.

6 12 d. Video Background Renderer Me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari video background renderer sangat bergantung pada device yang digunakan. e. Application Code Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam application code seperti : 1. Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker. 2. Update logika setiap input baru dimasukkan. 3. Render grafis yang ditambahkan (augmented). f. Target Resources Dibuat menggunakan online Target Management System. Assets yang diunduh berisi sebuah konfigurasi xml (config.xml) yang memungkinkan developer untuk mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database trackable Unity Unity merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk mengembangkan game multi platform yang didesain untuk mudah digunakan dan dikembangkan oleh Unity Technologies. Unity Technologies dibangun pada tahun 2004 oleh David Helgason, Nicholas Francis, dan Joachim Ante. Unity adalah sebuah game engine yang dapat digunakan perseorangan maupun tim. Unity dapat digunakan untuk membuat sebuah game yang bisa digunakan pada perangkat komputer, ponsel pintar android, iphone, PS3, dan bahkan X-BOX.. Unity secara rinci dapat digunakan untuk membuat video game 3D, real time animasi 3D dan visualisasi arsitektur dan isi serupa yang interaktif lainnya. Editor Unity dapat menggunakan plugin untuk web player dan menghasilkan game browser yang didukung oleh Windows dan Mac. Fitur scripting yang disediakan, mendukung 3 bahasa pemrograman, JavaScript, C#, dan Boo. Flexible and EasyMoving, rotating, dan scaling objects hanya perlu sebaris kode. Begitu juga dengan duplicating, removing, dan changing properties. Visual Properties Variables yang di definisikan dengan scripts ditampilkan pada Editor. Bisa digeser, di drag and drop, bisa memilih warna dengan color picker.

7 Android Android adalah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon seluler seperti smartphone dan komputer tablet. Dikarenakan sistem operasi Android bersifat terbuka dan user friendly, ini membuat Android menjadi platform yang paling popular bagi para pengembang smartphone dan para pengembang teknologi. Hal itu mengakibatkan sistem operasi Android yang dimana pada awalnya khusus dibuat smartphone dan tablet, kini juga telah dikembangkan menjadi aplikasi tambahan di televisi, kamera digital, dan perangkat elektronik lainnya. Awal mulanya, android didirikan ole Andy Rubin beserta rekan-rekannya melalui Android Inc. Dimana Android Inc ini terletak di Palo Alto, California, Amerika Serikat yang didirikan pada bulan Oktober 2003 oleh Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears dan Chris White dengan tujuan untuk mengembangkan perangkat seluler yang lebih sadar akan lokasi dan preferensi penggunanya. Awal tujuan dari pengembangan sistem operasi android tidak lain adalah untuk mengembangkan sebuah sistem operasi berkelas tinggi yang ditujukan untuk kamera digital. Tidak lama kemudian mereka menyadari bahwa lingkungan pemasaran untuk kamera digital tidak terlalu besar dan luas. Setelah itu mereka berfikir untuk melakukan pengembangan system operasi android pada perangkat yang pemasarannya cukup besar dan luas dan itu ditujukan pada smartphone. Dari waktu ke waktu, Android terus mengalami pembaruan versi untuk meningkatkan kinerjanya. Sejak April 2009, versi Android dikembangkan dengan nama kode yang dinamai berdasarkan makanan pencuci mulut dan penganan manis. Masing-masing versi dirilis sesuai urutan alfabet beserta penjelasannya, yakni: a. Android versi 1.0 dan 1.1 Sistem Android versi 1.0 ini pertama kali hadir di tahun 2008, tepatnya pada oktober Ponsel pertama yang menggunakan sistem Android adalah HTC. Pada tanggal 9 Maret 2009, Google merilis Android versi 1.1 dengan pembaruan estetis pada aplikasi, jam alarm, voice search, pengiriman pesan dengan Gmail dan penerimaan pemberitahuan . b. Android versi 1.5 (Cupcake) Android versi 1.5 (Cupcake) pada Mei Dikarenakan ini merupakan versi ketiga, maka pemberian namanya diawali dengan huruf C. Nama Cupcake diambil dari

8 14 sebuah makanan ringan. Dengan penamaan Cupcake ini maka penamaan dari versi Android dimulai. Logo Android Cupcake dapat dilihat pada gambar 2.3. Gambar 2.3. Logo Android Cupcake (sumber: Pembaharuan pada versi ini diantaranya adalah adanya kemampuan untuk merekam dan menonton video dengan menggunakan kamera. c. Android versi 1.6 (Donut) Android versi 1.6 dirilis pada September Android pada versi ini memiliki fitur yang lebih baik dari versi sebelumnya. Beberapa fitur dan pembaharuan pada versi ini adalah terdapat fitur upload video ke Youtube dan gambar ke Picasa langsung dari smartphone, dukungan bluetooth A2DP, animasi layar. Logo Android Donut dapat dilihat pada gambar 2.4. Gambar 2.4. Logo Android Donut (sumber: d. Android versi 2.0/2.1 (Eclair) Eclair dirilis pada 3 Desember Fitur baru dan perubahan pada versi Android Éclair ini adalah adanya optimalisasi pada kecepatan hardware, peningkatan aplikasi Google Maps 3.1.2, Bluetooth 2.1, live wallpapers, digital zoom, mendukung flash untuk kamera. Logo Android Eclair dapat dilihat pada gambar 2.5.

9 15 Gambar 2.5. Logo Android Éclair (sumber: e. Android versi 2.2 (Froyo) Froyo dirilis pada 20 Mei Versi Android ini terdapat pembaharuan dalam update memperbaiki segi kecepatan dan pengadopsian Javascript dari browser Google Chrome. Terdapat perubahan yang cukup signifikan dari versi sebelumnya diantaranya adalah dapat berbagi kontak melalui Bluetooth, USB tathering, WiFi hotspot, SQLite, mendukung berbagai format audio dan video, EDGE, 3G, GPS, kompas dan accelerometer. Logo Android Froyo dapat dilihat pada gambar 2.6. Gambar 2.6. Logo Android Froyo (sumber: f. Android versi 2.3 (Gingerbread) Gingerbrand dirilis pada 6 Desember Smartphone pertama yang memakai versi Android ini adalah Nexus S yang dikeluarkan oleh produsen Samsung. Terdapat beberapa perbaikan dan tambaha pada fitur di versi gingerbread ini, antaralain adanya tambahan fitur dukungan untuk SIP internet calling, kemampuan nirkabel NFC, dukungan untuk dual kamera, fitur download manager. Logo Android Gingerbread dapat dilihat pada gambar 2.7.

10 16 Gambar 2.7. Logo Android Gingerbread (sumber: g. Android versi 3.0/3.1/3.2 (Honeycomb) Honeycomb diliris tahun Android versi ini dirancang khusus untuk tablet, sehingga terdapat perbedaan dari fitur UI (User Interface). User Interface pada Honeycomb juga berbeda karena sudah didesain untuk tablet. Honeycomb mendukung multiprocessor dan juga akselerasi hardware dan sengaja dirancang untuk layar yang lebih besar. Logo Android Honeycomb dapat dilihat pada gambar 2.8. Gambar 2.8. Logo Android Honeycomb (sumber : h. Android versi 4.0 (Ice Cream Sandwich) Android Versi ini diumumkan pada tanggal 19 Oktober Beberapa pembaharuan pada versi ini adalah perubahan interface dari versi sebelumnya, pengoptimalan multitasking, variasi layar yang bias disesuaikan. Versi ini dapat digunakan untuk ponsel smartphone maupun tablet. Logo Android Ice Cream Sandwich dapat dilihat pada gambar 2.9.

11 17 Gambar 2.9. Logo Android Ice Cream Sandwich (sumber: i. Android versi 4.1/4.2 (Jelly Bean) Android versi ini dirilis pada 27 Juni 2012 dengan berbasis Linux Kernel untuk komputer, tablet, dan ponsel pintar. Jelly Bean memiliki fitur baru, yaitu meningkatnya kemudahan dan keindahan tampilan dibanding versi ssebelumnya dan menawarkan pembaharuan seperti pencarian Google Now dan Asisten Digital pencarian. Pembaharuan seperti Google Now dapat menjawab dengan cepat apa yang pengguna cari, dan juga dapat memberikan panduan arah ke tempat tujuan yang telah ditentukan pengguna. Logo Android Jelly Bean dapat dilihat pada gambar Gambar Logo Android Jelly Bean (sumber: j. Android versi 4.4 (KitKat) Versi Android ini dirilis pada Oktober Android versi ini memiliki beberapa fitur tambahan baru dan perubahan disbanding versi sebelumnya, antara lain versi ini dapat digunakan pada platform yang memiliki hardware rendah, bahkan dengan RAM 512MB dapat menjalankan KitKat dengan baik. Perubahan lainnya adalah memiliki

12 18 user interface yang lebih baru dan lebih bagus disbanding versi sebelumnya. Logo Android KitKat dapat dilihat pada gambar Gambar Logo Android KitKat (sumber: k. Android versi 5.0 (Lollipop) Android versi Lollipop dirilis pada 25 Juni Salah satu perubahan yang paling menonjol dalam rilis Lollipop adalah user interface yang didesain ulang dan dibangun dengan yang dalam bahasa desain disebut sebagai material design. Perubahan lain termasuk perbaikan pemberitahuan, yang dapat diakses dari lockscreen dan ditampilkan pada banner di bagian atas screen. Android versi Lollipop dianggap memiliki visual yang paling menarik yang pernah ada, jauh lebih berwarna daripada versi sebelumnya. Logo Android Lollipop dapat dilihat pada gambar Gambar Logo Android Lollipop (sumber : l. Android versi 6.0 Marshmallow Android versi Marshmallow dirilis pada tahun Sebagai sistem operasi yang baru, sudah pasti pada Android versi Marshmallow memiliki fitur tambahan dan perubahan dibanding versi sebelumnya. Logo Android Marshmallow dapat dilihat pada gambar 2.13.

13 19 Gambar Logo Android Marshmallow (sumber : Blender Menurut Lance Flavell (2010) Blender merupakan paket aplikasi pemodelan dan animasi tiga dimensi yang memiliki berbagai fungsi yang tidak dimiliki aplikasi tiga dimensi lainnya. Blender juga semacam program yang dapat melakukan berbagai fungsi. a. Blender adalah aplikasi pemodelan tiga dimensi yang dapat membuat sebuah karakter untuk film. b. Blender memiliki sebuah alat yang kuat untuk pewarnaan permukaan model. c. Blender memiliki sebuah fasilitas dalam rigging dan animasi yang sangat kuat. Model tiga dimensi yang dibuat dapat dirancang untuk bergerak dan beraksi sedemikian rupa. d. Blender memiliki mesin rendering sendiri dan dapat dianggap layaknya studio pencahayaan yang lengkap untuk sebuah film. e. Blender memiliki compositing module sendiri, sehingga hasil live shoot bisa langsung di masukkan dan diintegrasikan dengan model tiga dimensi. Blender juga memiliki editor pengurutan video yang unik, sehingga memungkinkan untuk memotong dan mengedit video tanpa harus bergantung pada aplikasi pihak ketiga tambahan untuk tahap editing akhir produksi. f. Blender juga memiliki fasilitas Game Engine Suku Melayu Indonesia merupakan negara besar yang didalamnya terdapat berbagai macam suku dan budaya, salah satu dari sebagian banyak suku itu terdapat suku Melayu yang merupakan salah satu suku yang cukup besar di Indonesia. Nama "Malayu" berasal dari Kerajaan Malayu yang pernah ada di kawasan Sungai Batang Hari, Jambi. Pemakaian istilah Melayu-pun meluas hingga ke luar Sumatera yang berkembang hingga ke Jawa, Kalimantan, dan Semenanjung Malaya. Jadi orang Melayu Semenanjung berasal dari

14 20 Sumatera. Suku Melayu merupakan bangsa yang handal dalam menggunakan senjata. Terdapat berbagai senjata yang digunakan bangsa Melayu baik dalam pekerjaan seharihari, dan juga yang khusus untuk mempertahankan diri atau bahkan pertahanan dan keamanan. Senjata khas Melayu dapat dilihat di bawah ini. Gambar Parang Gambar Golok Gambar Badik Gambar Kerambit Gambar 2.18.Celurit

15 Penelitian Terkait Adapun penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis antara lain: 1. Penelitian oleh Aditya Novaruna Widyaprasiddha (2012) pengenalan letak 33 provinsi di Indonesia menggunakan Augmented Reality dengan menggunakan ARToolkit sebagai pendeteksi marker, pola marker, mengidentifikasi marker. Output dari hasil implementasi ini berbasis pada desktop dimana saat menjalankannya menggunakan webcam pada komputer yang berfungsi sebagai media perantara input marker dan setelah itu akan muncul objek 3D dari 33 provinsi di Indonesia (Widyaprasiddha, A.N. 2012). 2. Penelitian oleh Youllia Indrawaty, dkk (2014) media pembelajaran interaktif anatomi tubuh manusia menggunakan Augmented Reality dengan penggunaan ARToolkit sebagai pendeteksi marker, menemukan posisi marker dan pola marker. Output dari hasil implementasi ini berbasis pada desktop dengan menggunakan webcam pada komputer yang berfungsi sebagai perantara input berupa marker dan akan muncul objek 3D anatomi tubuh manusia (Youllia Indrawaty, dkk. 2014). 3. Penelitian Latius Hermawan (2015) dengan menggunakan Augmented Reality sebagai media informasi kampus dengan menggunakan brosur. Dengan menggunakan brosur sebagai penanda dan menggunakan kamera dari smartphone sebagai input penanda. Output dari implementasi ini berupa data dan keterangan kampus, jika kamera smartphone diarahkan ke brosur maka aplikasi akan melakukan tracking ke database untuk mencari objek yang sesuai dengan penanda dan akan ditampilkan pada layar (Latius Hermawan. 2015). 4. Penelitian oleh M. J. Ghazali (2015) melakukan penelitian tentang senjata khas Melayu. Dimana senjata khas yang diteliti adalah keris, stuktur dari keris tersebut, material pembuatnya serta pembuatannya. Keris dinyatakan merupakan salah satu senjata khas suku Melayu (M. J. Ghazali. 2015). 5. Penelitian oleh Muhammad Rifa I, dkk (2014) penerapan teknologi Augmented Reality pada aplikasi katalog rumah berbasis android. Dengan menggunakan gambar rumah pada katalog sebagai marker dan jika kamera smartphone diarahkan ke katalog maka kamera akan membantu perantara input marker dan aplikasi akan mendeteksi marker tersebut. Output yang ditampilkan berupa tampilan 3D bagian dari rumah sesuai dengan yang ada di katalog (Muhammad Rifa i. 2014).