PENGENALAN HEWAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID Tugas Akhir Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata 1 Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh : PRIMA ROSYAD D400 090 045 JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
LEMBAR PERSETUJUAN Tugas Akhir dengan judul PENGENALAN HEWAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID ini diajukan oleh: Nama : Prima Rosyad NIM : D 400 090 045 Guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program Sarjana jenjang pendidikan Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Telah diperiksa dan disetujui pada: Hari : Sabtu Tanggal : 26 Desember 2014 Menyetujui, ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul PENGENALAN HEWAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROIDDI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh gelar kesarjanaan S1 pada Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sepanjang pengetahuan juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis dan diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis mengacu dalam naskah dan disebarkan dalam daftar pustaka. Surakarta, 26 Desember 2014 iii
LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir ini telah dipertahankan dan dipertanggung jawabkan di depan Dewan Penguji Tugas Akhir guna melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat-syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Hari : Senin Tanggal : 29 Desember 2014 DENGAN JUDUL PENGENALAN HEWAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID Mengetahui iii
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah Subhana huwata ala yang telah memberikan kenikmatan yang tak ternilai jumlahnya. Nikmat yang paling besar ialah nikmat Iman dan Islam karena dengan-nya lah dapat mengantar kan manusia pada kebahagiaan dunia dan akhirat. Sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad Shalallahu AlaihiWassalam yang kita nantikan syafaatnya kelak. Hanya karena Allah SubhanahuwaTa ala akhirnya penulis dapat melewati berbagai kendala dan tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan diajukan guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi S-1 jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Terselesaikannya Tugas Akhir dengan judul PENGENALAN HEWAN DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, dukungan dan saran dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Bambang Setiadji, selaku Rektor UMS. 2. Bapak Ir. Sri Sunarjono, PhD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiayah Surakarta. 3. Bapak Umar, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiayah Surakarta iv
4. Bapak Heru Supriyono, ST. MT. Ph.D selaku pembimbing I dalam TugasAkhir ini. 5. Ibu Umi Fadlilah, ST.MEng selaku Pembimbing II dalam Tugas Akhir ini. 6. Bapak/IbuDosen selaku Dewan Penguji dalam Tugas Akhir ini. 7. Bapak/Ibu Dosen yang telah membimbing dan memberikan ilmunya selama ini kepada kami. 8. Seluruh Staf Tata Usaha, Akademik maupun non Akademik, yang telah banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama menempuh studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. 9. Teman-teman di KMTE Universitas Muhammadiyah Surakarta, dan temanteman elektro angkatan 2009 yang telah berbagi dalam suka duka bersama selama ini. Akhir kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan dan mohon maaf atas segala kesalahan. v
MOTTO janganlah kamu bersikap lemah, dan janganlah (pula) kamu bersedih hati, padahal kamulah orang- orang yang paling tinggi (derajatnya), jika kamu orangorang yang beriman. (QS. Ali Imran (3): 139) Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan.maka apabila kamu telah selesai dari sesuatu urusan maka kerjakanlah dengan sungguh- sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhan mu kamu berharap. (QS. AlamNasyar (94): 6-8) Dan bahwasanya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang telah diusahakannya. (QS. An Najm :39) Jangan pernah takut untuk selalu mencoba walaupun kegagalan menantimu, karena kamu tak akan pernah tahu apa yang akan kamu peroleh ketika kamu berhasil. Semangat yang masuk ke diri kita adalah sebuah paksaan supaya kita bisa selalu serius dan focus. vi
PERSEMBAHAN Karya kecil ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih : 1. Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayahnya yang tanpa batas sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. 2. Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umat Islam dari jaman kebodohan menuju jaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan dan teknologi. 3. Ayah dan Ibunda tercinta. Kasih sayang, pengorbanan, dan doa yang penuh dengan keihlasan hati, bekerja keras demi membesarkan dan mendidik tanpa pamrih, yang hanya berharap anaknya dapat menjadi lebih baik dari mereka. 4. Kasihku tercinta Puspa Arikasari yang senantiasa memberi semangat dan motivasi. 5. Seluruh keluarga besar DINAMIK FT UMS yang selalu memberikan support. 6. Teman- teman Teknik Elektro 09 Universitas Muhammadiyah Surakarta. Khususnya Rezha Bayu Satrioadi, ST. serta semua teman-teman yang selama ini selalu mendukung. vii
DAFTAR KONTRIBUSI Assalamu alaikum Wr.Wb Dalam mengerjakan Tugas Akhir dengan judul PENGENALAN HEWAN DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID, saya menyatakan bahwa: 1. Judul tugas akhir ini merupakan ide dari dosen penguji saat seminar proposal. 2. Penelitian saya kerjakan sendiri. 3. Pengumpulan Data Sekunder saya lakukan dengan cara mengumpulkan sumber-sumber dari internet. 4. Penyusunan laporan tugas akhir ini saya kerjakan sendiri di DINAMIK FT UMS. Demikian daftar kontribusi ini saya buat dengan sejujurnya. Saya bertanggung jawab atas isi dan kebenarannya. Wassalamu alaikum Wr.Wb Surakarta, 26 November 2014 viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... MOTTO... PERSEMBAHAN... DAFTAR KONTRIBUSI... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii iv vi vii viii ix xii xiii ABSTRAKSI... xvii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan Penelitian... 3 1.5. Manfaat Penelitian... 3 1.6. Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1. Telaah Penelitian... 6 2.2. LandasanTeori... 7 2.2.1. Hewan... 7 ix
2.2.2. Sejarah dan Pengertian AR... 7 2.2.3. Android... 9 2.2.4. Cara Kerja AR... 10 2.2.5. Markerless... 11 2.2.6. Game Engine Unity 3D... 12 2.2.7. Vuforia... 13 2.2.8. NGUI... 14 2.2.9. Blender... 14 2.2.10. Audacity... 15 2.2.11. Inkscape... 16 BAB III METODE PENELITIAN... 18 3.1. Rincian Waktu Penelitian... 18 3.2. Alat dan Bahan... 18 3.2.1. Alat..... 18 3.2.2. Bahan...... 19 3.3. Alur Penelitian... 20 3.4. Prosedur Penelitian 21 3.4.1. Studi Literatur... 21 3.4.2. Pengumpulan Data... 21 3.4.3. Perancangan Model 3D dan Animasi... 24 3.4.3.1.Perancangan Model 3D... 24 3.4.3.2.Animasi... 25 3.4.4. Perancangan Aplikasi... 26 3.4.5. Pengemasan Aplikasi File APK... 46 x
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 47 4.1 Hasil Percobaan Aplikasi... 47 4.2 Hasil dan Pembahasan Pengujian Aplikasi... 56 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 66 5.1 Kesimpulan... 66 5.2 Saran... 67 Daftar Pustaka... 68 xi
DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Hasil pengujian berdasarkan jarak... 57 Tabel 4.2. Hasil pengujian berdasarkan sudut kemiringan... 59 Tabel 4.3. Hasil pengujian berdasarkan marker yang terhalang... 60 Tabel 4.4. Hasil Pengujian dengan beberapa merek Smartphone... 60 Tabel 4.5. Hasil Pengujian... 61 Tabel 4.6 Tabel Pengujian ke Siswa dan Guru TK... 62 Tabel 4.7 Tabel Hasil Pengujian ke Siswa... 63 Tabel 4.8 Tabel Hasil Pengujian ke Guru... 64 xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Cara Kerja Augmented Reality... 11 Gambar 2.2. Markless Augmented Reality... 12 Gambar 2.3. Diagram rendering Unity13... 12 Gambar 2.4. Objek 3D Virtual Yang Muncul Pada Kamera... 14 Gambar 2.5. Interface default Blender 2.5... 15 Gambar 2.6. Interface default Audacity... 16 Gambar 2.7. Interface default Inkscape... 17 Gambar 3.1. Alur penelitian... 20 Gambar 3.2. Sapi... 21 Gambar 3.3. Anjing... 22 Gambar 3.4. Kuda... 22 Gambar 3.5. Badak... 22 Gambar 3.6. Macan... 22 Gambar 3.7. Serigala... 23 Gambar 3.8. Pinguin... 23 Gambar 3.9. Gajah... 23 Gambar 3.10. Pembuatan Objek... 24 Gambar 3.11. Texturing Objek... 25 Gambar 3.12. Pembuatan Tulang pada Objek... 25 Gambar 3.13. Pembuatan Animasi... 26 Gambar 3.14. Diagram Aktifitas... 27 Gambar 3.15 Use Case Diagram... 27 xiii
Gambar 3.16. Jendela untuk membuat project baru... 28 Gambar 3.17. Panel Build Setting... 29 Gambar 3.18. Jendela Player Setting... 30 Gambar 3.19. Unity Extension pada website Vuforia... 31 Gambar 3.20. Importing Package Vuforia SDK... 31 Gambar 3.21. Vuforia SDK yang sudah berhasil diimport ke dalam Unity.. 32 Gambar 3.22. Pembuatan AR Camera dan Image Target... 32 Gambar 3.23. Panel Inspector pada Image Target... 33 Gambar 3.24. Jendela untuk membuat database... 33 Gambar 3.25. Halam add new target... 34 Gambar 3.26. Marker yang berhasil di buat... 34 Gambar 3.27. Seluruh Marker yang berhasil dibuat... 35 Gambar 3.28. Download marker di database AR... 36 Gambar 3.29. Extension unity yang telah didownload... 36 Gambar 3.30. Kofigurasi pada Image Traget... 37 Gambar 3.31. Marker yang berhasil di-load... 37 Gambar 3.32. Model 3D pada marker... 38 Gambar 3.33. Delapan Model 3D pada marker... 39 Gambar 3.34. Konfigurasi AR Camera... 40 Gambar 3.35. Pembuatan Script menggunakan C#... 40 Gambar 3.36. C# Script pada ARgui... 41 Gambar 3.37. Pemberian script ARgui pada AR Camera... 42 Gambar 3.38. Importing package NGUI SDK... 42 Gambar 3.39. NGUI yang berhasil di-import ke dalam Unity... 43 xiv
Gambar 3.40. Menu utama tampilan awal aplikasi... 44 Gambar 3.41. Script pada tombol MULAI... 45 Gambar 3.42. Pemberian script LoadAr pada tombol Load Hewan... 45 Gambar 3.43. Scane peringatan keluar... 46 Gambar 3.44. Pengemasan Aplikasi file APK... 46 Gambar 4.1. Tampilan awal program pada perangkat Android... 47 Gambar 4.2. Tampilan Pengertian Augmented Reality... 48 Gambar 4.3. Tampilan Pengenalan Hewan... 48 Gambar 4.4. Tampilan Petunjuk Penggunaan... 49 Gambar 4.5. Tampilan Informasi Perancang Aplikasi... 49 Gambar 4.6. Tampilan Refrensi... 50 Gambar 4.7. Marker aplikasi Ar Hewan... 51 Gambar 4.8. Obyek hewan Serigala... 52 Gambar 4.9. Obyek hewan Macan... 52 Gambar 4.10. Obyek hewan Sapi... 53 Gambar 4.11. Obyek Hewan Anjing... 53 Gambar 4.12. Obyek Hewan Badak... 54 Gambar 4.13. Obyek Hewan Pinguin... 54 Gambar 4.14. Obyek Hewan Gajah... 55 Gambar 4.15. Obyek Hewan Kuda... 55 Gambar 4.16. Tampilan Keluar... 56 Gambar 4.17. Pengujian berdasarkan jarak terdekat... 56 Gambar 4.18. Pengujian berdasarkan jarak terjauh... 57 Gambar 4.19. Marker tidak terdeteksi... 57 xv
Gambar 4.20. Pengujian dengan sudut kemiringan ± 90... 58 Gambar 4.21. Pengujian dengan sudut kemiringan ± 20... 58 Gambar 4.22. Pengujian dengan sudut kemiringan ± 10... 58 Gambar 4.23. Pengujian tanpa halangan... 59 Gambar 4.24. Pengujian dengan halangan ± 87%... 59 Gambar 4.25. Pengujian dengan halangan ± 93%... 60 xvi
ABSTRAK Pengenalan hewan kepada anak dapat merangsang otak untuk berimajinasi dan melatih kreatifitas. Memperkenalkan beberapa hewan dengan metode pembelajaran yang unik akan disukai anak-anak untuk belajar mengenal beberapa hewan. Seiring kemajuan teknologi informasi, sarana pengenalan hewan bisa dilakukan menggunakan perangkat multimedia baik berupa personal computer (PC), computer jinjing (laptop) maupun perangkat mobile. Perkembangan teknologi Augmented Reality pada perangkat mobile akan mempermudah anak usia taman kanak-kanak (TK) dalam mengenal beberapa jenis hewan. Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah membuat program aplikasi Pengenalan Hewan menggunakan teknologi Augmented Reality berbasis Android. Metode yang dilakukan dalam pembuatan aplikasi Pengenalan Hewan ini adalah study literature, eksperimen, sampling, dan interview. Pembuatan diawali dengan mengumpulkan data hewan yang akan dibuat sebagai model menggunakan software Blender. Perancangan aplikasi Augmented Reality menggunakan software Unity dengan merancang marker yang dibuat menggunakan Inkscape, suara yang diedit menggunakan Audacity dan model hewan yang telah dibuat. Fitur yang ada dalam aplikasi ini adalah beberapa jenis hewan yang ditampulkan secara 3D dengan suara dan animasi menggunakan teknologi Augmented Reality. Hasil pengujian menunjukkan bahwa aplikasi Pengenalan Hewan dapat berjalan dengan baik pada berbagai perangkat mobile Android. Jarak normal yang dapat terdeteksi oleh kamera adalah 6cm sampai 4m dengan ukuran marker 20 x 22cm. Kemiringan yang dapat terdeteksi dengan normal antara 20-90. Berdasarkan prosentase marker yang terhalang dapat berjalan antara 0-87%. Masih terdapat beberapa kekurangan yang dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya, misalnya memperbanyak objek 3D hewan yang akan dikenalkan dan membuat animasi yang lebih baik, agar aplikasi lebih menarik, interaktif, dan mudah dipahami. Kata kunci :Multimedia Pengenalan Hewan. xvii