6 BAB 2 LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem alat musik terompet reog Jawa Timur menggunakan metode Marker Based Tracking Augmented Reality. 2.1. Augmented Reality Augmented Reality merupakan teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi, lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata (Priyambudi, R.H. 2013). Berdasarkan definisi di atas, secara sederhana AR bisa didefinisikan sebagai lingkungan nyata yang ditambahkan objek virtual dengan integrasi teknologi komputer. Teknologi ini dapat menyajikan interaksi yang menarik bagi user, karena dengan adanya teknologi ini user dapat merasakan obyek virtual yang seakan-akan benar-benar ada di lingkungan nyata. Dalam penerapannya teknologi Augmented reality memiliki beberapa komponen yang harus ada untuk mendukung kinerja dari proses pengolahan citra digital. Menurut (Silva, R. 2003), Adapun komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut : a. Scene Generator Scene Generator adalah komponen yang bertugas untuk melakukan rendering citra yang ditangkap oleh kamera. Objek virtual akan di tangkap kemudian diolah sehingga dapat kemudian objek tersebut dapat ditampilkan. b. Tracking System Tracking system merupakan komponen yang terpenting dalam Augmented reality. Dalam proses tracking dilakukan sebuah pendeteksian pola objek virtual dengan objek nyata sehingga sinkron diantara keduanya dalam artian proyeksi virtual
7 dengan proyeksi nyata harus sama atau mendekati sama sehingga mempengaruhi validitas hasil yang akan didapatkan. c. Display Dalam pembangunan sebuah sistem yang berbasis AR dimana sistem tersebut menggabungkan antara dunia virtual dan dunia nyata ada beberapa parameter mendasar yang perlu diperhatikan yaitu optik dan teknologi video. Keduanya mempunyai keterkaitan yang tergantung pada faktor resolusi, fleksibiltas, titik pandang, tracking area. Ada batasan-batasan dalam pengembangan teknologi Augmented reality dalam hal proses menampilkan objek. Diantaranya adalah harus ada batasan pencahayaan, resolusi layar, dan perbedaan pencahayaan citra antara citra virtual dan nyata. d. AR Device Ada beberapa tipe media yang dapat digunakan untuk menampilkan objek berbasis Augmented reality yaitu dengan menggunakan optic, sistem retina virtual, video penampil, monitor berbasis AR dan proyektor. Beberapa komponen yang diperlukan dalam pembuatan dan pengembangan aplikasi Augmented Reality adalah sebagai berikut: a. Komputer Komputer merupakan perangkat yang digunakan untuk mengendalikan semua proses yang akan terjadi dalam sebuah aplikasi. Penggunaan komputer ini disesuaikan dengan kondisi dari aplikasi yang akan digunakan. Kemudian untuk output aplikasi akan ditampilkan melalui monitor. b. Marker Marker merupakan gambar (image) dengan warna hitam dan putih dengan bentuk persegi. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi dari marker dan akan menciptakan objek virtual yang berupa objek 3D yaitu pada titik (0, 0, 0) dan 3 sumbu (X, Y, Z). c. Kamera Kamera merupakan perangkat yang berfungsi sebagai recording sensor. Kamera tersebut terhubung ke komputer yang akan memproses image yang ditangkap oleh kamera. Apabila kamera menangkap image yang mengandung marker, maka aplikasi yang ada di komputer tersebut mampu mengenali marker tersebut.
8 Selanjutnya, komputer akan mengkalkulasi posisi dan jarak marker tersebut. Lalu, komputer akan menampilkan objek 3D di atas marker tersebut. Cara kerja Augmented Reality terdiri dari enam tahap (Villagomez,G. 2010). yakni: a. Perangkat input menangkap video dan mengirimkannya ke prosesor. b. Perangkat lunak di dalam prosesor mengolah video dan mencari suatu pola. c. Perangkat lunak menghitung posisi pola untuk mengetahui dimana objek virtual akan diletakkan. d. Perangkat lunak mengidentifikasi pola dan mencocokkannya dengan informasi yang dimiliki perangkat lunak. e. Objek virtual akan ditambahkan sesuai dengan hasil pencocokan informasi dan diletakkan pada posisi yang telah dihitung sebelumnya. f. Objek virtual akan ditampilkan melalui perangkat tampilan. Cara kerja Augmented Reality dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Cara Kerja Augmented Reality (Sumber: Sag, Anshel. 2009. Zombies Hit NVIDIA?S Tegra Thanks to Augmented Reality) Ada beberapa metode yang digunakan pada Augmented Reality yaitu : 1. Marker Based Tracking
9 Augmented Reality berbasis marker disebut juga pelacakan berbasis marker, merupakan tipe Augmented Reality yang mengenali marker dan mengidentifikasi pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan nyata. Marker merupakan ilustrasi persegi hitam dan putih dengan sisi hitam tebal, pola hitam di tengah persegi dan latar belakang putih. Titik koordinat virtual pada marker berfungsi untuk menentukan posisi dari objek virtual yang akan ditambahkan pada lingkungan nyata. Posisi dari objek virtual akan terletak tegak lurus dengan marker. Objek virtual akan berdiri segaris dengan sumbu Z serta tegak lurus terhadap sumbu X (kanan atau kiri) dan sumbu Y (depan atau belakang) dari koordinat virtual marker (Khasanah, Nur. 2016). Ilustrasi dari titik koordinat virtual marker dapat dilihat pada Gambar 2.2. Gambar 2.2. Contoh marker dan titik koordinat virtual 2. Markerless Markerless AR merupakan tipe AR yang tidak menggunakan marker untuk menambahkan objek virtual ke lingkungan nyata. Berdasarkan teknik pelacakan pola dari video yang ditangkap perangkat penangkapan. Markerless AR dibagi menjadi dua teknik, yaitu : a. Pose Tracking Teknik Pose Tracking bekerja dengan cara mengamati lingkungan yang statik (tidak bergerak) dengan perangkat keras AR yang bergerak. Teknik Pose Tracking dapat dilihat pada penerapan pada Global Positioning System (GPS), kompas digital dan sensor. Pada teknik Pose Tracking perangkat keras AR tidak perlu beradaptasi dengan marker atau suatu pola, namun perangkat keras AR harus memiliki sensitifitas sensor yang baik untuk menambahkan suatu objek virtual ke dalam lingkungan nyata.
10 b. Pattern Matching Teknik Pattern Matching mirip dengan tipe Marker Based Tracking, namun marker diganti dengan suatu gambar biasa. Berbeda dengan teknik Pose Tracking, cara kerja teknik Pattern Matching adalah dengan mengamati lingkungan nyata melalui pendeteksian pola dan orientasi gambar dengan perangkat keras AR yang tidak bergerak. Teknik ini dapat mengenali pola apa saja selain marker, seperti cover buku, lukisan, jendela bus, wajah manusia dan sebagainya (Erwin et al. 2013). 2.2. Unity 3D Unity 3D adalah sebuah game engine yang berbasis cross-platform. Unity dapat digunakan untuk membuat sebuah game yang bisa digunakan pada perangkat komputer, ponsel pintar android, iphone, PS3, dan bahkan X-BOX. Unity adalah sebuah sebuah tool yang terintegrasi untuk membuat game, arsitektur bangunan dan simulasi. Unity bisa untuk games PC dan games online. Unity tidak dirancang untuk proses desain atau modelling. Unity tidak dipergunakan untuk 3D editor seperti 3dsmax atau Blender. Fitur-fitur pada unity seperti audio reverb zone, particle effect, dan Sky Box. Selain itu Unity 3D jika digabung dengan Vuforia SDK dapat digunakan untuk membuat aplikasi atau game berbasis Augmented Reality (Anshori, F., 2014). Adapun fitur-fitur yang dimiliki oleh Unity 3D antara lain sebagai berikut. a. Integrated Development Environment (IDE) atau lingkungan pengembangan terpadu. b. Penyebaran hasil aplikasi pada banyak platform. c. Engine grafis menggunakan Direct3D (Windows), OpenGL (Mac, Windows), OpenGL ES (ios), dan proprietary API (Wii). d. Game Scripting melalui Mono. Scripting yang dibangun pada Mono, implementasi open source dari NET Framework. Selain itu Programmer dapat menggunakan UnityScript (bahasa custom dengan sintaks JavaScriptinspired), bahasa C# MonoDevelop atau Boo (memiliki sintaks Python-inspired).
11 2.3. Vuforia 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 tanpa adanya batas secara teknikal. Dengan support untuk ios, Android, dan Unity3D, platform Vuforia mendukung para pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat digunakan di hampir seluruh jenis smartphone dan tablet (Dewantara et al. 2014). 2.4. Blender Blender adalah salah satu software open source yang digunakan untuk membuat konten multimedia khusunya 3 Dimensi, ada beberapa kelebihan yang dimiliki Blender dibandingkan software sejenis yaitu Open Source, Blender merupakan salah satu software open source, dimana kita bisa bebas memodifikasi source code untuk keperluan pribadi maupun komersial, asal tidak melanggar GNU General Public License yang digunakan Blender. Multi Platform, karena sifatnya yang open source, Blender tersedia untuk berbagai macam operasi sistem seperti Linux, Mac dan Windows Update, Dengan status yang Open Source, Blender bisa dikembangkan oleh siapapun. Sehingga update software ini jauh lebih cepat dibandingkan software sejenis lainnya. Blender memiliki fitur yang lebih lengkap dari software 3D lainnya. Blender tersedia fitur Video editing, Game Engine, Node Compositing, Sculpting. Dan bukan lagi plugin, tapi sudah include atau di bundling. (Adam et al. 2014). 2.5. Android Android adalah sistem operasi untuk telepon selular yang berbasis linux dan juga berbasis open source yang menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi baru, Android awalnya dikembangkan oleh Android, Inc, dengan dukungan finansial dari Google, yang kemudian membelinya pada tahun 2005. Sistem operasi ini dirilis secara resmi pada tahun 2007, bersamaan dengan didirikannya Open Handset Alliance, konsorsium dari perusahaan-perusahaan perangkat keras, perangkat
12 lunak, dan telekomunikasi yang bertujuan untuk memajukan standar terbuka perangkat seluler (Wulandari, 2013). Versi-versi dari sistem operasi Android, yaitu: Dari waktu ke waktu, Android terus mengalami pembaruan versi untuk meningkatkan kinerjanya (Rumajar et al. 2015). Dan berikut versi Android dari versi yang pertama kali diluncurkan sampai versi terbaru saat ini : a. Android versi 1.1 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 email. b. Android versi 1.5 (Cupcake) Pada bulan Mei 2009 dimana pada versi ini terdapat pembaharuan diantaranya kemampuan merekam dan menonton video dengan modus kamera. c. Android versi 1.6 (Donut) Pada bulan September 2009, terdapat beberapa pebaruan pada versi ini diantaranya adalah fitur upload video ke Youtube dan gambar ke Picasa langsung dari telepon, dukungan bluetooth A2DP, kemampuan terhubung secara otomatis ke headsetbluetooth, animasi layar, dan keyboard pada layar yang dapat disesuaikan dengan sistem. d. Android versi 2.0/2.1 (Eclair) Pada tanggal 3 Desember 2009. Perubahan yang dilakukan adalah pengoptimalan hardware, peningkatan Google Maps 3.1.2, perubahan UI dengan browser baru dan dukungan HTML5, daftar kontak yang baru, dukungan flash untuk kamera 3.2 MP, digital zoom dan bluetooth 2.1. e. Android versi 2.2 (Frozen Yogurt / Froyo) Pada 20 Mei 2010 versi Android inilah yang sekarang banyak digunakan sebagai standar sistem operasi mereka. Terdapat perubahan yang cukup signifikan dari versi sebelumnya diantaranya adalah kerangka aplikasi memungkinkan penggunaan dan penghapusan komponen yang tersedia, Dalvik Virtual Machine (DVM) yang dioptimalkan untuk perangkat mobile, grafik di 2D dan 3D berdasarkan libraries OpenGL, SQLite, mendukung berbagai format audio dan
13 video, GSM, bluetooth, EDGE, 3G, Wifi, kamera, Global Positioning System (GPS), kompas dan accelerometer. f. Android versi 2.3 (Gingerbread) Pada tanggal 6 Desember 2010. Beberapa perbaikan fitur dari versi sebelumnya adalah SIP-based VoIP, Near Field Communications (NFC), gyroscope dan sensor, multiple cameras support, mixable audio effect dan download manager. g. Android versi 3.0/3.1/3.2 (Honeycomb) Pada tahun 2011. Android versi ini dirancang khusus untuk tablet, sehingga terdapat perbedaan dari fitur UI (User Interface). Honeycomb sengaja dibuat untuk layar yang lebih besar dan juga dapat mendukung multiprocessor. h. Android versi 4.0 (Ice Cream Sandwich) Versi ini masih dalam pengembangan. Dari berbagai informasi menyebutkan bahwa versi IceCream merupakan gabungan antara versi Gingerbread dengan Honeycomb.Sehingga bisa digunakan untuk ponsel maupun tablet dan kemungkinan dirilis pada quarter ke 4 tahun 2011. i. Android versi 4.1/4.2 (Jelly Bean) Pada bulan Juli 2012 dengan berbasis Linux Kernel 3.30.31 untuk komputer, tablet, dan ponsel pintar. Terdiri dari Android 4.1 API Level 16, Android 4.2 API Level 17, Android 4.3 Level 18. JellyBean memberikan kontribusi lebih sebagai versi Android pertama yang menawarkan GoogleNow, asisten digital pencarian tidak hanya itu. GoogleNow siap menjawab dengan cepat. GoogleNow otomatis mempersiapkan diri untuk memberikan arah ke tempat tujuan dan juga menyediakan perkiraan lalu lintas dan cuaca. j. Android versi 4.4 (KitKat). Dengan KitKat, Google tidak hanya memodernisasi antarmuka, tetapi juga mendorong platform ini agar bisa digunkan pada hardware rendah. Berkat banyak perbaikan kinerja yang terkait di KitKat, Google meyakinkan bahwa bahkan perangkat dengan 512 MB RAM saja akan mampu menjalankan KitKat dengan baik. k. Android versi 5.0 (Lollipop) Lollipop adalah versi Android dengan visual yang paling menarik yang pernah ada, visual yang datar, jauh lebih berwarna daripada sebelumnya. Gambar versi-versi android dapat dilihat pada Gambar 2.3.
14 Gambar 2.3. Versi-versi android 2.6. Terompet Reog Terompet Reog adalah instrumen musik iringan reog ponorogo yang terbuat dari bambu ori. Bentuknya mirip terompet dan seruling, panjangnya sekitar 35 cm. Terompet Reog terdiri dari 3 bagian, yaitu kepikan, cethor, dan urung-urung. Kepikan adalah tempat yang ditiup, berada di bagian pangkal terompet, di dalamnya dipasang lidah getar yang terbuat dari daun lontar kering atau daun kelapa kering yang bisa menimbulkan suara jika ditiup. Urung-urungan adalah bagian tengah terompret yang di lubangi sebanyak 5 buah, yang berfungsi untuk mengatur tinggi rendahnya nada yang dihasilkan. Cethor adalah bagian ujung kayu, diameternya lebih lebar dibanding pangkalnya. Terompet berfungsi untuk menghasilkan melodi dalam iringan reog ponorogo (Maryantuti, D.S, 2008). Gambar alat musik Terompet Reog dapat dilihat pada Gambar 2.4.
15 Gambar 2.4. Alat Musik Terompet Reog Reog merupakan seni pertunjukan masyarakat Jawa yang di dalamnya terdapat unsur-unsur, yang meliputi : tari, drama dan musik. Reog berasal dari Jawa Timur di kota Ponorogo, oleh sebab itulah dinamakan reog Ponorogo (Maryantuti, D.S, 2008). 2.7. Penelitian Terkait Adapun penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis antara lain: 1. Penelitian oleh Iwan Setya Nugraha, et al, 2014 menggunakan Augmented Reality untuk pembelajaran alat musik piano. Implementasinya menggunakan 3DS Max sebagai objek untuk menghasilkan chord piano dengan virtual button sebagai tombol suara chord piano pada saat disentuh sehingga ketika marker disentuh maka akan menghasilkan suara. (Nugraha, et al. 2014) 2. Penelitian oleh I Made Adi Yoga Dewantara, et al, 2014 menggunakan Augmented Reality Book dalam pengenalan gerak dasar tari Bali. Implementasinya menggunakan buku yang dilengkapi 2 marker dan 2 objek
16 sebagai penari Bali putra dan putri untuk pengenalan gerak dasar tari Bali. (Dewantara, et al. 2014) 3. Penelitian oleh Sutrisno Adam, et al, 2014 menggunakan teknologi Augmented Reality pada agen penjualan rumah. Implementasinya menggunakan 3 marker berdasarkan gambar denah rumah dari masing-masing katalog sehingga pembeli dapat melihat penjelasan lengkap mengenai kondisi rumah, gambaran fisik,dan lain-lain. (Adam, et al. 2014) 4. Penelitian oleh Galan Januanesbi, 2014 menggunakan Augmented Reality dalam pembelajaran vulkanologi secara 3D. Implementasinya menggunakan Blender dan penyisipan objek ke ARToolkit untuk pembentukan gunung api dan tipe-tipe gunung api. (Januanesbi. 2014)