BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Geodesi secara umum merupakan disiplin ilmu kebumian yang mempelajari tentang pengukuran dan perepresentasian bumi dan benda-benda langit lainya, termasuk medan gaya beratnya masing-masing, dalam ruang tiga dimensi yang berubah terhadap waktu (Anonim, 1979). Disudut pandang lain geodesi diartikan sebagai cabang ilmu matematika terapan yang melakukan pengukuran dan pengamatan untuk menentukan suatu posisi titik di permukaan bumi, ukuran, bentuk, dan luas sebagian besar permukaan bumi yang kemudian disajikan hasilnya menggunakan media tertentu. Dengan perkembangan teknologi di bidang komputer, informasi, dan komunikasi yang begitu cepat, disiplin ilmu geodesi mengalami perubahan dalam hal ruang lingkup keilmuan dan bidang keahlian teknik, yang dikenal dengan nama geomatika (Kavanagh, 2003). Perkembangan teknologi yang semakin hari terus berkembang dan semakin canggih yang terjadi pada semua bidang kehidupan tak terkecuali pada bidang Geodesi dan Geomatika. Di dalam perkembangan bidang Geodesi dan Geomatika sendiri banyak hal baru maupun pengembangan dari produk yang ditawarkan. Diantara teknologi teknologi yang hadir saat ini diantaranya teknologi menggunakan laser yang dapat mengidentifikasi objek dengan waktu yang singkat, sehingga memudahkan dalam penentuan posisi maupun pemodelan suatu objek di permukaan bumi. Saat ini telah ada teknologi yang memungkinkan untuk segera memperoleh data permukaan objek dengan kerapatan tinggi dengan menggunakan instrumen Laser Scanner ( pemindai laser ). Salah satu penggunaan pemindai laser adalah untuk memetakan suatu lahan atau daerah secara 3D dengan kerapatan tinggi dan akurasi data yang baik yang dinamakan Terrestrial Laser Scanner ( pemindai laser terestris). Sejak kemunculan Terrestrial Laser Scanner hingga saat ini, teknologi ini banyak dibicarakan maupun digunakan pada kalangan ahli survei ataupun bidang yang bersangkutan. Terrestrial Laser Scanner memiliki kemampuan untuk mengambil 1
2 data berupa point cloud yang sangat rapat dan cepat. Dalam satu kali berdiri alat dapat merekam ribuan hingga jutaan titik. Terrestrial Laser Scanner merupakan alat pemindai yang mampu menghasilkan suatu kenampakan dari objek yang diukur dalam bentuk 3D, yang dihasilkan merupakan kumpulan dari jutaan titik (Quintero dkk, 2008). Dengan segala kelebihan pada Terrestrial Laser Scanner yang telah disebutkan ada beberapa kekurangan dari Terrestrial Laser Scanner. Karena kualitas data yang dihasilkan tidak hanya bergantung pada perangkat pemindaian Terrestrial Laser Scanner, tetapi dipengaruhi juga oleh kerakteristik pemantulan objek yang berbeda. Salah satunya adalah warna pada objek merupakan salah satu yang mempengaruhi kualitas pada hasil pemindaian Terrestrial Laser Scanner. Selain warna, jarak objek dengan Terrestrial Laser Scanner juga akan mempengaruhi kualitas hasil pemindaian, karena jarak yang terlalu dekat ataupun jarak yang terlalu jauh akan mengurangi kualitas hasil pemindaian pada Terrestrial Laser Scanner (Vidyan dkk, 2013). Pada penelitian ini, hal yang dibahas adalah pengaruh kualitas hasil pengukuran Terrestrial Laser Scanner dengan warna objek, material objek dan jarak ke objek. Warna yang didapatkan oleh Terrestrial Laser Scanner adalah intensitas pantulan dari benda oleh laser, bukan objek pindai sebenarnya karena Terrestrial Laser Scanner mempunyai kekurangan yaitu ketidakmampuan dalam mengakuisisi warna yang sesuai dengan warna aslinya (Vidyan dkk, 2013), sehingga dalam pengukuran terhadap warna tertentu pada objek dapat diidentifikasi warna apa saja yang dapat diterima dengan baik oleh Terrestrial Laser Scanner. I.2. Perumusan Masalah Pemindaian dilakukan dengan Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10 pada objek dengan material kayu dan besi. Dalam material kayu dan besi diberi warna yang sama yaitu putih, hitam, merah, dan biru. Pada setiap objek tersebut dipindai pada jarak berkisar 25m, 50m, 100m.
3 I.3. Pertanyaan Penelitian Dari rumusan masalah di atas, dapat ditarik pertanyaan dalam penelitian ini, antara lain: 1. Apakah warna suatu objek mempengaruhi hasil pemindaian? 2. Apakah material suatu objek mempengaruhi hasil pemindaian? 3. Apakah jarak suatu objek dengan Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10 juga mempengaruhi hasil pemindaian? I.4. Cakupan Penelitian Cakupan penelitian ini meliputi: 1. Pemindaian objek besi dan objek kayu yang telah diberi warna putih, hitam, merah, biru menggunakan Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10. 2. Pemindaian objek besi dan kayu yang sama dengan jarak yang bervariasi antara 25 m, 50 m, dan 100m. I.5. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kerapatan point cloud dari hasil pemindaian pada warna, material dan jarak objek untuk mendapatkan hasil yang maksimal pada pemindaian dengan Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10. I.6. Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai inventarisasi dan memudahkan para pengguna Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10 untuk mengetahui objek dengan jenis warna, material dan jarak yang berpengaruh terhadap hasil pindai dengan Terrestrial Laser Scanner tersebut. I.7. Tinjauan Pustaka Pada laser scanner prosedur perbandingan dapat dilakukan dengan menggunakan sistem kalibrasi (self calibration). Rietdorf dkk (2004) memperkenalkan sistem perbandingan dengan menggunakan suatu percobaan pada
4 bidang datar untuk memperkirakan nilai-nilai parameter, misalnya konstanta tambahan untuk pengukuran jarak, kesalahan indeks vertikal, kesalahan kolimasi. Prosedur perbandingan yang serupa dikembangkan oleh Reshetyuk (2006) dan Lichti dkk. (2005). Pada penelitian tersebut dikembangkan ruangan kalibrasi dengan menggunakan berbagai macam target (target diberi warna hitam, putih). Pada penelitian yang dilakukan oleh Reshetyuk (2006) dapat memberi penjelasan spesifik tentang simpangan jarak (range drifts), akurasi sudut, dan presisi sudut untuk tiga laser scanners yang berbeda yaitu antara lain Callidus 1.1, Leica HDS 2500 dan Leica HDS 3000. Barenyi dkk (2010) menjelaskan bahwa energi dari titik-titik tercermin dari objek hitam secara signifikan kurang baik. Ini bisa menjadi informasi yang sangat berguna menegenai perencanaan pengukuran, terutama dalam skenario pengukuran dimana warna objek negatif (hitam) dapat mempengaruhi akurasi pengukuran dan kepadatan titik. Pada penilitian ini, prosedur yang digunakan adalah membandingkan data hasil pemindaian suatu objek dengan warna dan material objek yang berbeda, dengan jarak yang berbeda juga. Pemindaian dilakukan menggunakan terrestrial laser scanner leica scanstation C10 pada kondisi ini suatu warna pada objek dan material objek akan mempengaruhi suatu pemindaian pada jarak tertentu. I.8. Hipotesis Penelitian Setiap alat ukur mempunyai karakter dan ketelitian yang berbeda. Dengan adanya data hasil pemindaian dan data yang diolah didapatkan informasi warnawarna yang mempengaruhi hasil pemindaian dari Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10. Hipotesis awal dari penelitian ini adalah warna yang cenderung mempunyai sifat menyerap cahaya lebih baik atau warna gelap akan menghasilkan data yang kurang baik ataupun noise, ditambah lagi jarak pemindaian Terrestrial Laser Scanner ScanStasion C10 dengan objek yang cukup jauh. Hal ini disebabkan karena karakteristik atau jenis laser yang ada pada alat tersebut yang mempunyai jenis laser visibel dengan warna hijau, dengan panjang gelombang 532 nm. Dalam hal ini warna yang baik dalam penyerapan cahaya akan sukar memantulkan gelombang laser yang di berikan oleh alat tersebut.
5 Pemindaian dengan menggunakan Terrestrial Laser Scanner Leica ScanStation C10 akan menghasilkan hasil berbeda dengan hasil pemindaian dengan Terrestrial Laser Scanner yang lainnya karena spesifikasi dan karakter yang digunakan berbeda. I.9. Landasan Teori I.9.1. Gelombang elektromagnetik Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dekat dengan kehidupan sehari-hari belakang ini. Kemajuan teknologi saat ini juga meningkatkan penggunaan gelombang elektromagnetik. Beberapa contoh dari gelombang elektromagnetk yang sering digunakan belakang ini diantaranya gelombang radio, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-x dan sinar gamma. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dalam perambatanya tidak memerlukan medium perantara. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu panjang gelombang, frekuensi, amplitudo dan kecepatan. Sifat-sifat gelombang elektromagnetik antara lain: 1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa. 2. Arah getaranya tegak lurus dengan arah rambatnya (gelombang tranversal). 3. Tidak memiliki muatan listrik, sehingga jika berada didalam medan magnet listrik gelombang elektromagnetik bergerak lurus. 4. Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pengutupan (polarisasi). 5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan lisrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus. Setiap gelombang elektromagnetik memliki panjang gelombang yang berbeda. Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang paling panjang, yaitu dapat hingga mencapai panjang atau setinggi sebuah gedung bertingkat. Sedangkan sinar gama memiliki panjang gelombang elektromagnetik paling pendek, bahkan dengan ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan inti atom (Quintro dkk, 2008).
6 Gambar I. 1. Perbandingan ukuran gelombang elektromagnetik dengan objek (Quintro dkk, 2008) Menurut Quintero et al (2008), spektrum gelombang elektromagnetik dapat dideskripsikan bedasarkan energi, panjang gelombang, atau frekwensinya dengan persamaan: c f... (I.1) dan E h f h c... (I.2) dengan: 8 c : kecepatan cahaya =299.792.458 m/s 3 10 m/s; h : konstanta plank = 6,626069 10 34 J s; E : energi gelombang; : panjang gelombang; f : frekuensi gelombang. Berdasarkan persamaan I.1 dan I.2, dapat dikatakan gelobang elektromagnetik yang memiliki frekuensi tinggi berarti memiliki panajng gelombang yang pendek dan memiliki energi gelombang yang besar. Sedangkan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi rendah berarti memiliki panjang dan energi gelombang yang rendah.
7 Gambar I. 2. Perbandingan panjang gelombang dengan frekuensi gelombang elektronik (Walker, 2008) I.9.1.1. Prinsip pengukuran dengan cahaya. Dengan adanya perkembangan pada teknologi komputer dan sensor optik akhir-akhir ini pengukuran pada bidang geodesi mulai memanfaatkan cahaya sebagai alat untuk pemetaan dan jarak suatu objek. Teknik pengukuran dengan menggunakan cahaya dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu aktif dan pasif (Adhitiaputra 2013) Pengukuran pasif mengandalkan cahaya atau gelombang yang terpantul dari suatu objek dalam pengukuranya. Pada umumnya, scanner jenis ini hanya dapat mendeteksi cahaya tampak. Namun beberapa scanner juga dapat mendeteksi pantulan radiasi dari inframerah. Teknik ini cukup murah, karena tidak memerlukan perangkat khsusus selain kamera digital. Namun terdapat kelemahan dalam teknik ini yaitu sulitnya menemukan korespondensi anatar objek ada citra dua dimensi yang dihasilkan untuk membentuk model tiga dimensi. Akurasi dari teknik ini bergantung pada resolusi dari sistem pencitraan dan kepadatan fitur yang dapat diidentifikasi pada citra. Pada pengukuran aktif, peralatan akan memancarkan radiasi gelombang terkontrol sendiri dan mendeteksi pantulanya dari objek yang diukur. Beberapa gelombang yang dapat digunakan dalam pengukuran aktif ini adalah cahaya, gelombang mikro, laser, inframerah, sinar-x, dan sebagainya. Karena teknik ini secara mekanik lebih rumit dibandingkan pengukuran pasif, tetapi pengukuran memiliki banyak kelebihan, diantaranya ialah:
8 1. Tidak tergantung pada kondisi cahaya sekitar, karena alat memancarkan gelombangnya sendiri. 2. Memberikan kepadatan hasil pengukuran yang tinggi dalam keadaan otomatis. 3. Dapat digunakan pada permukan yang tidak teratur. 4. Memiliki waktu akuisisi data yang cepat secara relatif (1000-50.000 titik/detik). Tetapi beberapa sistem pegukuran aktif dapat terpengaruh oleh sumber-sumber cahaya dari luar, pantulan, warna objek, ataupun objek itu sendiri (Adhitiaputra 2013) I.9.1.2. Laser. Laser (light amplifucation stimulated emission radiation) merupakan mekanisme suatu media yang memancarkan gelombang elektromagnetik biasanya dalam bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat dilihat dengan mata normal, melalui pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal, memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum. Gambar I. 3. Laser (sumber: http://www.fda.gov, 3 maret 2014) Pada prinsipnya laser menghasilkan sumber cahaya dengan cara menyimpan energi di dalam partikel yang disebut elektron (atom) kemudian menginduksikan sehingga memancarkan energi yang diserap sebagai cahaya. Atom adalah partikel terkecil yang membentuk segala sesuatu di bumi dan mempunyai ukuran seribu kali lebih
9 kecil dari virus, sedangkan elektron mendasari hampir semua cahaya. Cahaya terdiri dari sekumpulan energi kecil yang disebut photons (satuan energi dalam cahaya) biasanya memancarkan foton ke segala arah dan memilikii spektrum gelombang dan panjang gelombang yang luas. Sedangkan pada laser, photons biasanya dipancarkan secara koheren, terfokus dalam spektrum yang sempit, terpolarisasi, dan terdiri dari panjang gelombang yang tunggal. Dengan adanya hal-hal tersebut, laser dapat memancarkan sinar dalam jarak yang sangat jauh dan dapat difokuskan pada bintik yang sangat kecil. Hal inilah yang sangat menyebabkan laser sangat cocok untuk digunakan dalam suatu pengukuran dalam pengukuran suatu objek walau dengan jarak yang cukup jauh. Pada laser sendiri jika cahaya diemisikan dari suatu medium ke medium lain, miasalnya dari udara ke benda padat, ada beberapa hal yang akan terjadi, sebagian akan ditransimisikan melalui medium tersebut, beberapa akan diserap dan terjadi proses absorbsi. Dan beberapa akan dipantulakan atau terjadi proses refleksi. Dimana intesitas cahaya yang ditransmisikan ke medium tersebut harus sama dengan intensitas laser yang ditransmisikan, di adbobsi, dan dipantulakan. Laser sendiri mempunyai banyak dikelaskan menjadi beberapa kelas untuk dampak dari keselamatan laser penggunaan itu sendiri. Diantaranya laser kelas 1, 1M, 2a, 2M, 3a, 3R, 3B, dan 4. Untuk laser kelas 3R cukup berbahaya jika terkena mata yang terfokus yang dapat merusak jaringan mata, tetapi tidak berpotensi terjadinya pemicu api atau terbakarnya suatu objek. Karena laser termasuk dalam gelombang elektromagnetik maka, sifat dari gelombang elektromagnetik menurun pada laser. Untuk laser berwarna hijau akan mempunyai panjang gelombang kisaran 480 nm hingga 550 nm, yang berarti jenis laser hijau bersifat terlihat atau visible light (www.rli.com/resources/articles/classification.aspx). I.9.2. Terrestrial laser scanner Terrestrial laser scanner merupakan teknologi pemetaan untuk melakukan pemodelan tiga dimensi suatu objek pada permukaan bumi. Pemodelan memanfaatkan teknologi laser untuk mendeteksi posisi dan jarak suatu titik, yang dilakukan secara berulang-ulang sehingga membentuk kumpulan awan titik (point cloud) yang melingkupi seluruh permukaan objek yang akan dimodelkan. Posisi
10 point cloud yang dihasilkan diketahui dari hasil penghitungan sudut dan jarak, serta terdefinisi dalam koordinat tiga dimensi yang terpusat pada alat. Laser juga dapat membedakan objek berdasarkan intensitas pantulanya (Quintero dkk, 2008). Terrestrial laser scanning secara umum dibagi menjadi dua bagian yaitu dynamic laser scanning dan static laser scanning. Laser scanning statik mempunyai ketelitian dan kepadatan titik yang lebih baik dari laser scanning dinamik yang memiliki keunggulan dari segi kecepatan pengambilan data. Dalam proses dynamic scanning dibutuhkan beberapa alat yang mendukung penentuan posisi tiga dimensi tersebut, seperti Inertial Measurment Unit (IMU) dan Global positioning System (GPS). Gambar I. 4. Pembagian terrestrial laser scanner dan aplikasinya (diadaptasi dari Reshetyuk, 2009) Kelebihan teknologi Laser Scanner dibandingkan dengan alat ukur koordinat yang lain adalah proses pengambilan data yang lebih cepat, jumlah titik sampel yang lebih banyak tanpa bersinggungan dengan objek yang diukur (dibandingkan dengan alat ukur Total Station, Theodolite atau GPS). Data hasil penyiaman lebih akurat dan tidak tergantung pencahayaan (dibandingkan dengan remote sensing atau fotogrametri).
11 Dibalik banyak keunggulan yang ditawarkan oleh Terrestrial laser scanner, peralatan ini juga mempunyai beberapa kekurangan diantaranya, yaitu tidak mampu mengambil warna sesuai dengan warna objek, melainkan warna yang didapatkan hanyalah warna intensitas dari gelombang pantulan (quintero dkk 2008), dan Terrestrial laser scanner masih memiliki sumber kesalahan yang besifat internal (komponen didalam alat), dan bersifat eksternal (seperti objek yang di pindai, intesitas cahaya pada lingkungan yang dipindai). I.9.2.1. Prinsip pemindaian terrestrial laser scanner. Hasil suatu pemindaian dengan menggunakan terrestrial laser scanner adalah berupa titik-titik (point cloud) yang memiliki koordinat tiga dimensi. Pengukuran titik-titik koordinat dilakukan menggunakan gelombang yang dipancarkan dan diterima kembali oleh alat dengan mengukur jarak serta sudut antara sensor dan objek yang diukur. Pada terrestrial laser scanner gelombang yang digunakan untuk mengukur jarak adalah gelombang laser. Gambar I. 5. Prinsip pengukuran laser scanner Gambar diatas menunjukkan prinsip pengukuran pada laser scanner, dimana untuk mendapat satu titik koordinat dapat diperoleh dengan penghitungan sebagai berikut : Distance (R) = (CxΔt)/2...(1.3) dimana : R : jarak antara sensor ke objek C : kecepatan rambat gelombang laser
12 Δt : waktu tempuh gelombang dari pemancar sampai diterima kembali Data lain yang diukur pada saat yang bersamaan yaitu berupa sudut horizontal (α) dan sudut vertikal (β). Dari data hasil ukuran jarak ( R ), sudut horizontal (α) dan sudut vertikal (β), maka dapat diperoleh koordinat dari masing-masing titik pada point cloud dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : X = R. cos β. sin α Y = R. cos β. cos α Z = R. sin β Dimana : R : jarak sensor ke objek α : sudut horizontal β : sudut vertikal X,Y,Z : koordinat masing-masing titik Untuk mendapatkan koordinat suatu objek terrestrial laser scanner harus mengukur jarak dan sudut. Dalam pengukuran jarak itu sendiri terdapat dua sistem yang digunakan oleh terrestrial laser scanner yaitu pulse based atau Time-of-Flaying (TOF) dan Phase Based. Dalam penelitian ini, alat yang dipakai menggunakan konsep pengukuran pulse based. Prinsip kerja pulse based adalah pengukuran yang didasarkan pada waktu tempuh gelombang laser sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh penerima pulsa laser tersebut. Waktu tempuh tersebut digunakan untuk menghitung jarak anatara terrestrial laser scanner dengan objek pindai. Gambar I. 6. Ilustrasi konsep pengkuran jarak dengan pulsa (Quentero dkk, 2008)
13 Pulsa dari cahaya laser tersebut dipancarkan dari sumber laser mengenai tititk di permukaan objek, kemudian dipantulkan kembali mengenai penerima sinyal laser. Alat penerima dan penghitung pulsa laser tersebut disebut laser range finder. Jarak tempuh tersebut dapat diketahui dengan mengetahui kecepatan cahaya laser dan waktu tempuh dari cahaya laser tersebut. Laser scanner range finder tersebut hanya mendeteksi satu arah. Bila arah tembakan laser tersebut dirubah, jarak antara objek dengan pemancar sinyalpun akan berubah. Perubahan arah yang mampu dilakukan terrestrial laser scanner Leica scanstation C10 ini adalah 360 derjat dan 270 derajat secara vertikal. Faktor yang memiliki pengaruh besar terhadap akurasi dari sistem pemindaian dengan pulsa laser ialah: 1. Kemampuan untuk kembali ke posisi yang sama anatara pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima untuk mengukur interval waktunya. 2. Akurasi dari pemindaian sudut horizontal dan vertikal prisma yang digunakan untuk mengarahkan pulsa laser. 3. Akurasi dari alat yang mengukur interval waktu. Keuntungan menggunakan terrestrial laser scanner tipe ini adalah tingginya konsentrasi kekuatan sinar laser. Dengan tingginya kekuatan laser tersebut memungkinkan untuk mendapatkan pantulan balik dengan intensitas yang cukup untuk kebutuhan akurasi tinggi dri pengukuran jarak sampai 100 m (Quintero dkk 2008). I.9.2.2. Spesifikasi alat terrestrial laser scanner Leica Scanstation C10. Alat pemindai yang digunakan dalam penelitian ini adalah terrestrial laser scanner Leica Scanstation C10 dengan spesifikasi pada tabel dibawah ini dan spesifikasi lengkap pada lampiran A. Tabel I.1. Spesifikasi alat Terretrial laser scanner Leica ScanStaion C10 (Leica Geosiytem 2011) Sistem Laser Tipe Pulse Warna Hijau Pajang gelombang 532 nm
14 Jangkauan 300 m @ 90%; 134 m @ 18% albedo Kecepatan scanning Sampai 50000 titik/detik Kelas laser 3R Resolusi Scanning Ukuran spot 0-50 m: 4.5 mm (FWHH-based) Space antar titik 1 mm space minimum Densitas <1 mm Field of View Horizontal 360 (maksimum) Vertikal 270 (maksimum) Penembak target Optik Image digital Tunggal 17 x 17 gambar: 1920 x 1920 piksel (4 megapixel) @tinggi Performa dari Sistem Akurasi dalam satu kali pengukuran Posisi 6mm @100 m Jarak 4mm @100 m Sudut (horizontal/vertikal) 60 μrad / 60 μrad, 1 sigma Surface model Presisi/noise 2mm, 1 sigma Target akuisisi 2mm std deviasi Gambar I. 7. Terestrial laser scanner Leica ScanStation C10 (Leica Geosystem, 2011)
15 I.9.3. Cyclone Cyclone merupakan perangkat lunak yang dikembangkan oleh Cyra untuk efisiensi operasional semua sistem penyiaman HDS dari Leica. Secara singkat perangkat lunak Cyclone memiliki tiga fungsi utama yaitu: 1. Mengoperasikan Scanner sehingga dapat dilakukan penyiaman data objek. 2. Mengolah hasil penyiaman. 3. Mengintegrasikan data hasil pengolahan dengan aplikasi lain. Dalam Manual Pemrosesan Data Dengan Software Cyclone menyebutkan beberapa istilah dalam software cyclone ada yang perlu diketahui, antara lain : a. Database : Merupakan tempat penyimpanan data cyclone, dalam 1 database bisa digunakan untuk menyimpan lebih dari 1 project b. Project : Merupakan data tiap job/pekerjaan yang disimpan di dalam database. c. Station : Merupakan salah satu file di dalam project yang merupakan tempat berdiri alat pada saat pengambilan data. d. Scanworld : File di dalam folder station yang berisi data scan tiap sekali pengambilan data. Sehingga dalam 1 station bisa terdapat lebih dari 1 scanworld. Scanworld menggunakan icon e. ControlSpace : folder di dalam Scanworld yang berisi informasi titik ikat atau target yang ada dalam data scan. f. ModelSpaces : Folder dalam Scanworld yang berisi data tampilan hasil scan. Di dalam ModelSpaces ada ModelSpace view ( ) yang merupakan file data tampilan. g. Scan : Berisi data asli hasil scanning. h. Images : Berisi data image hasil pengambilan foto dilapangan oleh scanner.
16 i. Registrations : Penggabungan data antara beberapa data/scanworld yang diambil dari beberapa posisi berdiri alat. Dalam istilah umum biasa disebut rektifikasi/georeferensi data. j. Point Cloud : Istilah untuk menyebut data point hasil scanning, disebut point cloud karena jumlah point-nya yang sangat banyak (jutaan point). k. Target : Titik yang digunakan sebagai titik ikat untuk penggabungan/registrasi antar scanworld. Untuk pembentukan geometri objek 3D khususnya, cyclone menggunakan metode Least-square. Pengguna dapat mendefinisikan sendiri berapa toleransi kesalahannya. Objek yang dibentuk berdasarkan standar yang berlaku dan pengguna dapat mendefinisikan berdasarkan keperluan. Perangkat lunak cyclone dapat dikoneksikan dengan perangkat lunak lain. Beberapa perangkat lunak tersebut antara lain; Autocad, Microstation, PDMS, dan Auto Plant. Keempat perangkat lunak tersebut dapat dikoneksikan langsung dengan cyclone melalui Plug-In dengan format COE (Cyclone Data Exchange). Selain format COE, ada beberapa format data lain yang dapat diimport ke cyclone, antara lain yaitu; ASCII (XYZ, PTS, SVY, PTX, TXT), RIEGL 3DD, CGP, BMP, JPEG, dan TIFF. Sedangkan format data yang dapat dieksport dari cyclone antara lain; COE, ASCII (XYZ, PTS, SVY, PTX, TXT,), BMP, JPEG dan TIFF (Yogiswara 2013). I.9.4. Warna Warna adalah spektrum tertentu yang terdapat di dalam suatu cahaya sempurna (berwarna putih). Identitas suatu warna ditentukan panjang gelombang cahaya tersebut. Sebagai contoh warna biru memiliki panjang gelombang 460 nanometer. Panjang gelombang warna yang masih bisa ditangkap mata manusia berkisar antara 380-780 nanometer. Warna merah merupakan warna yang mempunyai panajang gelombang terbesar yang bisa dilihat mata yaitu mencapai 780 nm sedangkan warna ungu merupakan yang terkecil yang dapat dilihat oleh mata manusia dengan panjang gelombang 380 nm (Anonim, 2014). Di dalam ilmu warna, hitam dianggap sebagai ketidakhadiran seluruh jenis gelombang warna. Sementara putih dianggap sebagai representasi kehadiran seluruh
17 gelombang warna dengan proporsi seimbang. Secara ilmiah, keduanya bukanlah warna, meskipun bisa dihadirkan dalam bentuk pigmen. Jenis-jenis warna antara lain: 1. Warna primer, merupakan warna dasar yang tidak merupakan campuran dari warna-warna lain. Warna yang termasuk dalam golongan warna primer adalah merah, biru, dan kuning. 2. Warna sekunder, merupakan hasil pencampuran warna-warna primer dengan proporsi 1:1. Misalnya warna jingga merupakan hasil campuran warna merah dengan kuning, hijau adalah campuran biru dan kuning, dan ungu adalah campuran merah dan biru. 3. Warna tersier, merupakan campuran salah satu warna primer dengan salah satu warna sekunder. Misalnya warna jingga kekuningan didapat dari pencampuran warna kuning dan jingga. 4. Warna netral, warna netral merupakan hasil campuran ketiga warna dasar dalam proporsi 1:1:1. Warna ini sering muncul sebagai penyeimbang warna-warna kontras di alam. Biasanya hasil campuran yang tepat akan menuju hitam. Suatu atom atau molekul akan menyerap cahaya tertentu. Penyerapan hanya terjadi jika energi foton yang datang cocok dengan energi yang diperlukan untuk memindahkan satu elektron paling luar atom atau molekul tersebut dari tingkat dasar ke tingkat tereksitasi (atau dari pita valensi ke pita konduksi di dalam zat padat). Jadi penyerapan spektrum warna oleh atom atau molekul penyusun suatu benda yang menyebabkan benda tersebut memantulkan warna tertentu saja. Spektrum warna yang yang tidak diserap, akan dipantulkan, dan spektrum warna yang dipantulkan inilah yang terlihat oleh mata, dan membuat benda tersebut menjadi berwarna. I.9.5. Material objek Material objek merupakan bahan dasar dari suatu objek, dimana material tersebut terbentuk melalui proses kimia, fisika, atau biologi. Berdasarkan proses pembentukan material, setiap material objek memiliki karakter yang berbeda. Pada bagian ini menjabarkan material objek besi dan kayu, meliputi jenis material, proses pembentukan, dan karakteristik material.
18 I.9.5.1. Material objek besi. Besi adalah besi yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari - hari. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Atom atom pada besi dan paduannya mempunyai ciri ciri tersusun secara sangat teratur, dan apabila dibandingkan dengan keramik dan polimer susunan antar atom atomnya cenderung lebih rapat. Karakteristik susunan antar atomnya yang khas ini, kemudian disebut sebagai ikatan besi. Material besi memiliki nilai elektron bebas yang tinggi, dimana berarti terdapat sejumlah besar elektron yang tidak terikat pada inti atom sehingga bisa bergerak bebas. Karena ikatan pada atom-atom besi sangat kuat maka hal ini mengakibatkan titik leleh dan titik didih besi sangat tinggi. Sifat sifat dari material besi yang khas ini dapat dijelaskan melalui karakterisitik elektronnya tersebut (Anonim, 2015). Besi seperti bahan lainnya, terdiri dari susunan atom-atom. Untuk lebih memudahkan pengertian, maka dapat dikatakan bahwa atom-atom dalam kristal besi tersusun secara teratur dan susunan atom-atom tersebut menentukan struktur kristal dari besi. Kristal yang terdapat dalam usur besi ini yang menentukan sifat dari besi itu sendiri (Dwinda, 2014). Gambar I. 8. Unsur kristal pada besi I.9.5.2. Material objek kayu. Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras karena mengalami lignifikasi (pengayuan). Setiap jenis kayu memiliki sifat fisik yang bervariasi, yang menentukan kualitas dan fungsi dari kayu tersebut. Kayu lunak (softwood) misalnya lebih dipilih untuk menjadi kertas karena mudah dihancurkan dan dijadikan pulp. Pada kayu keras (hardwood) digunakan sebagai tiang bangunan. Selain itu, keberadaan fitur tertentu seperti knot (mata kayu) dan warna juga mempengaruhi. Kayu merupakan hasil dari tumbuhan hidup dengan serat yang tidak homogen, sehingga sifat fisiknya tidak akan sama secara radial (dari bagian empulur
19 ke luar) dan longitudinal (memanjang kayu, dari bawah ke atas). Selain air, kayu memiliki tiga komponen utama, yaitu selulosa, hemiselulosa, lignin. Gabungan dari ketiganya disebut dengan lignoselulosa. Selulosa merupakan senyawa polimer kristalin turunan dari glukosa, yang mengisi sekitar 41-43% dari kayu. Hemiselulosa merupakan pentosa yang terhubung secara tidak beraturan, dan mengisi 20% pada tumbuhan berdaun lebar, dan 30% di konifer. Lignin tersusun dari cincin aromatik hidrokarbon yang memiliki sifat hidrofobik dan mengisi sekitar 23% pada tumbuhan berdaun lebar dan 27% pada konifer. Dalam ilmu kimia, perbedaan antara kayu keras dan kayu lunak ada pada jumlah dan jenis lignin yang terkandung di dalamnya (Praptoyo, 2011).
20