PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ALAT MUSIK PIANO AUGMENTED REALITY BERBASIS DESKTOP TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan Pendidikan Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Teknologi Informasi MADE YUDI WINDYATMIKA NIM. 1104505098 JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015 ii
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi lain, dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan pada daftar pustaka. Denpasar, Juli 2015 Made Yudi Windyatmika iii
iv
v
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Berkat Anugrah-Nya, akhirnya penulis dapat melangkah menuju ke sidang proposal. Tugas Akhir yang berjudul Perancangan dan Implementasi Alat Musik Piano Augmented Reality Berbasis Desktop ini disusun sebagai syarat untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Jurusan Teknologi Informasi Universitas Udayana. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT.,Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik universitas Udayana. 2. Bapak Dr. Eng. I Putu Agung Bayupati, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Universitas Udayana. 3. Bapak Prof. Dr. I Ketut Gede Darma Putra, S.Kom., M.T. selaku dosen pembimbing I dan Bapak Dr. Eng. I Putu Agung Bayupati, S.T., M.T selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan selama penyusunan tugas akhir ini. 4. Orang tua serta anggota keluarga yang telah banyak memberikan dukungan baik jasmani maupun rohani selama penulis menyusun Tugas Akhir ini. 5. Teman-teman Teknologi Informasi angkatan 2011 dan yang lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu-satu. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Akhir kata penulis memohon maaf jika ada kesalahan dalam penulisan tugas akhir ini Denpasar, Juli 2015 vi Penulis
ABSTRAK Alat musik piano salah satu alat musik tertua di dunia. Teknologi yang berkembang membuat pengembangan alat musik beragam, salah satunya dengan adanya teknologi Augmented Reality. Penggunaan alat musik piano pada penelitian ini karena sebelumnya tidak ada teknologi Augmented Reality yang diterapkan menggunakan alat musik piano selain juga tingginya minat akan alat musik piano, kemudian menjadi ide dasar diimplementasikan pembuatan aplikasi Augmented Reality Piano. Teknologi Augmented Reality merupakan penggabungan benda nyata dan maya pada lingkungan dunia nyata, berjalan interaktif secara waktu yang nyata. Aplikasi Augmented Reality Piano membuktikan teknologi Augmented Reality bisa diimplementasikan dalam bentuk alat musik, serta dapat dimainkan dan digunakan untuk bermain alat musik dengan mengeluarkan suara dan objek 3 dimensi sebagai output dari Aplikasi. Aplikasi Augmented Reaity Piano menggunakan tools Openspace3d dan cara kerja aplikasi Augmented Reality Piano yaitu dengan memindai dengan webcam media kertas yang sudah berisi marker, pengembangan aplikasi akan menampilkan objek 3 dimensi,menghasilkan suara jika di tekan dan video cara bermain dari Augmented Reality Piano. Kata kunci: alat musik, piano, Augmented Reality, Openspace3D vii
ABSTRACT Piano one of the oldest musical instruments in the world. Evolving technology makes the development of a variety of musical instruments, one of them with the Augmented Reality technology. The use of piano in this study because there is no previous Augmented Reality technology is applied using the piano as well as high interest will be piano, then became the basic idea of making an application implemented Augmented Reality Piano. Augmented Reality technology is the combination of real and virtual objects in the real world environment, running real-time interactive manner. Augmented Reality applications Piano prove Augmented Reality technology can be implemented in the form of a musical instrument, and can be played and used to play a musical instrument with a sound and 3-dimensional objects as output from the application. Applications Reaity Augmented Piano using the tools and ways of working Openspace3d Augmented Reality applications Piano namely by scanning with webcam paper media that already contains markers, the development of the application will display the 3-dimensional objects, produce sound if the press and the video to play on Augmented Reality Piano Keyword : musical instruments, piano, Augmented Reality, Openspace3D viii
DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL... i HALAMAN JUDUL... ii LEMBAR PERNYATAAN... iii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... iv BERITA ACARA TUGAS AKHIR... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan... 2 1.4 Manfaat... 3 1.5 Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1 State Of the Art... 4 2.2 Pengertian Musik... 5 2.3 Piano... 6 2.3.1 Sejarah Piano... 6 2.4 Augmented Reality... 8 2.4.1 Sejarah Augmented Reality... 8 2.4.2 Konsep Augmented Reality... 9 2.4.3 Cara Kerja Augmented Reality... 10 2.4.4 Perangkat Keras Augmented Reality... 11 2.4.5 Perbedaan Augmented Reality dan Virtual Reality... 11 2.4.6 Marker... 12 2.5 Openspace 3D... 17 2.6 Blender... 18 2.7 Adobe Photoshop... 19 2.7.1 Peningkatan Fitur Setiap Versi Photoshop... 20 2.8 OpenGL... 23 2.9 Adobe Flash CS 6... 24 BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM... 26 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian... 26 3.2 Data... 26 3.2.1 Jenis Data... 26 3.2.2 Metode Pengumpulan Data... 26 3.3 Masukan dan Keluaran Perangkat Lunak... 27 3.3.1 Masukan Perangkat Lunak... 27 3.3.2 Keluaran Perangkat Lunak... 27 3.4 Alat Penelitian... 27 3.5 Gambaran Umum Aplikasi... 28 ix
3.5.1 Diagram alir (Flowchart) penggunaan aplikasi... 29 3.5.2 Use Case Diagram... 30 3.5.3 Diagram Alir Perancangan Aplikasi... 31 3.6 Perancangan Antar Muka Aplikasi... 32 3.6.1 Rancangan Interface Desain... 32 3.6.2 Rancangan Splash Screen... 33 3.6.3 Rancangan Objek 3D aplikasi... 33 3.6.4 Rancangan Video aplikasi... 34 3.6.5 Rancangan Menu Tutorial... 34 3.6.6 Rancangan Menu About... 35 3.7 Perancangan Desain... 36 3.7.1 Desain Pembuatan Balok Piano... 36 3.7.2 Pembuatan Interface Aplikasi... 36 3.7.3 Pembuatan Marker... 37 3.7.4 Memasukan Objek 3 Dimensi pada Openspace 3D... 38 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM... 42 4.1 Gambaran Umum Aplikasi... 42 4.2 Implementasi Desain Antar muka... 42 4.2.1 Tampilan Menu Aplikasi... 42 4.2.2 Tampilan Menu Tutorial... 42 4.2.3 Tampilan Menu About... 43 4.2.4 Tampilan Tutorial... 43 4.2.5 Tampilan Aplikasi Augmented Reality Piano... 44 4.3 Marker Pada Aplikasi Augmented Reality Piano... 47 4.4 Pengujian Aplikasi... 50 4.4.1 Pengujian Tampilan 3D aplikasi Augmeted Reality Piano... 51 4.4.2 Pengujian Suara Pada Aplikasi Augmented Reality Piano... 52 4.4.3 Pengujian Video Aplikasi Augmented Reality... 59 4.4.4 Pengujian Jarak Pendeteksi dan Melacak Marker... 61 4.4.5 Pengujian Pengaruh Cahaya Terhadap Pendeteksian Marker... 65 4.5 Analisa Sistem Aplikasi... 66 4.5.1 Analisa Kesesuaian Proses Aplikasi... 64 4.5.2 Analisa Kelebihan dan Kekurangan... 65 4.5.3 Analisa Aplikasi dengan Piano Asli... 68 4.6 Penghitungan dan Pengujian Data... 67 4.6.1Aspek Kesesuaian Proses... 69 4.6.2Aspek Pencahayaan... 75 4.6.3 Aspek User Interface dan Fitur... 78 4.6.4 Aspek Ergronomis... 83 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM... 89 5.1 Simpulan... 89 5.2 Saran... 89 DAFTAR PUSTAKA... 91 LAMPIRAN... 93 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Alur Kerja Augmented Reality... 11 Gambar 2.2 Perbedaan AR dan VR... 12 Gambar 2.3 QR (quick response) Code... 13 Gambar 2.4 Fiducial Marker... 13 Gambar 2.5 Markeless Marker... 14 Gambar 2.6 Face Tracking... 14 Gambar 2.7 3D Object Tracking... 15 Gambar 2.8 Mottion Tracking... 15 Gambar 2.9 GPS Based Tracking... 16 Gambar 2.10 Aplikasi Augmented Reality dengan Openspace 3D... 17 Gambar 2.11 Tampilan Aplikasi Blender... 18 Gambar 2.12 Adobe Photoshop CS 6... 19 Gambar 3.1 Gambaran umum... 27 Gambar 3.2 Flowchart Aplikasi Augmented Reality Piano... 28 Gambar 3.3 Use Case Diagram... 29 Gambar 3.4 Diagram Alir Perancangan Aplikasi Augmented Reality Piano. 30 Gambar 3.5 Rancangan Tampilan Menu Home... 31 Gambar 3.6 Rancangan Tampilan Splash Screen... 32 Gambar 3.7 Rancangan tampilan objek 3D... 32 Gambar 3.8 Rancangan Video Aplikasi... 33 Gambar 3.9 Menu Tutorial... 34 Gambar 3.10 Rancangan Menu About... 34 Gambar 3.11 Pembuatan Balok 3 Dimensi dari Piano... 35 Gambar 3.12 Pembuatan Interface... 36 Gambar 3.13 Pembuatan Marker... 37 Gambar 3.14 Menu Scane pada OpenSpace3D... 37 Gambar 3.15 Add Mesh... 38 Gambar 3.16 Cari File Mesh Pada direktori OpenSpace3D... 38 Gambar 3.17 Import Mesh ke Openspace3D... 39 Gambar 4.1 Gambaran Umum Aplikasi Augmented Reality Piano... 41 Gambar 4.2 Menu Aplikasi ARPiano... 42 Gambar 4.3 Menu About... 43 Gambar 4.3 Menu Tutorial... 44 Gambar 4.4 Augmented Reality Piano... 45 Gambar 4.5 Augmented Reality Video... 45 Gambar 4.6 Augmented Reality Video... 46 Gambar 4.7 Not Balok Piano... 51 Gambar 4.8 Not Setengah Piano... 51 Gambar 4.9 Pengujian Marker DO... 52 Gambar 4.10 Pengujian Marker RE... 53 Gambar 4. 11 Pengujian Marker MI... 53 Gambar 4.12 Pengujian Marker FA... 54 Gambar 4.13 Pengujian Marker SOL... 54 Gambar 4.14 Pengujian Marker LA... 55 xi
Gambar 4.15 Pengujian Marker SI... 56 Gambar 4.16 Pengujian Marker DO... 56 Gambar 4.17 Video Augmented Reality... 58 Gambar 4.18 Video Button Play... 59 Gambar 4.19 Video Button Stop... 59 Gambar 4.20 Posisi kamera kamera dengan marker... 60 Gambar 4.21 Jarak kamera dengan marker 30 cm... 61 Gambar 4.22 Jarak kamera dengan marker 60 cm... 61 Gambar 4.23 Jarak kamera dengan marker 90 cm... 62 Gambar 4.24 Pada Tempat Kurang Cahaya... 63 Gambar 4.25 Pada Tempat Terang Cahaya... 64 Gambar 4.26 Diagram responden munculnya 3D animasi piano... 68 Gambar 4.27 Diagram responden bunyi nada yang dihasilkan... 69 Gambar 4.28 Diagram responden kestabilan deteksi marker... 71 Gambar 4.29 Diagram keakuratan deteksi pergerakan tangan... 72 Gambar 4.30 Diagram responden waktu respon aplikasi... 74 Gambar 4.31 Diagram responden marker terdeteksi pada cahaya gelap... 75 Gambar 4.32 Diagram responden marker terdeteksi pada cahaya terang... 77 Gambar 4.33 Diagram responden Fitur Video pada Aplikasi... 78 Gambar 4.34 Diagram responden fitur menu dan tutorial pada aplikasi... 79 Gambar 4.35 Diagram responden aplikasi berjalan dengan baik... 81 Gambar 4.36 Diagram responden aplikasi mudah di gunakan... 83 Gambar 4.37 Diagram responden aplikasi ARpiano seperti piano... 84 Gambar 4.38 Diagram responden ARpiano dapat dikembangkan... 86 xii
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Marker AR Piano... 47 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Marker... 57 Tabel 4.3 Hasil pendektsian marker... 62 Tabel 4.4 Hasil responden terhadap pertanyaan munculnya 3D animasi piano... 67 Tabel 4.5 Hasil responden terhadap pertanyaan bunyi nada yang di hasilkan... 68 Tabel 4.6 Hasil responden terhadap pertanyaan kestabilan deteksi marker... 70 Tabel 4.7 Hasil responden terhadap deteksi pergerakan tangan... 71 Tabel 4.8 Hasil responden terhadap waktu respon aplikasi... 73 Tabel 4.9 Hasil responden marker terdeteksi pada cahaya gelap... 74 Tabel 4.10 Hasil responden terhadap marker terdeteksi pada cahaya terang... 76 Tabel 4.11 Hasil responden terhadap pertanyaan itur video pada aplikasi... 77 Tabel 4.12 Hasil responden fitur menu dan tutorial pada aplikasi... 79 Tabel 4.13 Hasil responden aplikasi berjalan dengan baik... 80 Tabel 4.14 Hasil responden aplikasi mudah di gunakan... 81 Tabel 4.15 Hasil responden aplikasi ARpiano bisa digunakan seperti piano... 83 Tabel 4.16 Hasil responden arpiano dapat dikembangkan... 85 xiii