NASKAH PUBLIKASI PENGENALAN BUDAYA PAPUA DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata 1 Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh : REZHA BAYU SATRIOADI D400 090 058 JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
LEMBAR PERSETUJUAN Tugas Akhir dengan judul PENGENALAN BUDAYA PAPUA DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID ini diajukan oleh: Nama : Rezha Bayu Satrioadi NIM : D 400 090 058 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 : Tanggal : Menyetujui,
LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir ini telah dipertahankan dan dipertanggung jawabkan di depan Dewan Penguji Tugas Akhir guna melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syaratsyarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Hari : Tanggal : DENGAN JUDUL PENGENALAN BUDAYA PAPUA DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID
PENGENALAN BUDAYA PAPUA DENGAN AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID Rezha Bayu Satrioadi FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA E-mail :b_rezha@yahoo.com ABSTRAK Budaya merupakan salah satu identitas suatu bangsa yang menjadikan bangsa tersebut mempunyai nilai-nilai yang wajib di pertahankan dan di lestarikan. Papua yang merupakan provinsi terbesar di Indonesia mempunyai sumber daya alam yang melimpah dan budaya tersendiri yang menjadikan Papua menjadi tempat yang bagus untuk berwisata namun belum banyak diketahui oleh masyarakat Dengan demikian perlu adanya upaya untuk melestarikan budaya Indonesia khususunya Papua dengan mengenalnya agar tidak hilang tergusur oleh globalisasi pada saat ini. Saat ini dengan seiring perkembangan zaman muncul teknologi Augmented Reality yang mampu menggabungkan antara dunia nyata dan maya yang dapat dimanfaatkan untuk mengenalkan kebudayaan Papua sehingga masyarakat dapat belajar mengenal kebudayaan Papua dengan lebih interaktif dan menarik. Dengan perkembangan smartphone berbasis Android pengenalan budaya dengan Augmented Reality berbasis Android merupakan salah satu cara efektif yang mampu mengajak masyarakat mengenal tentang budaya Papua. Metode penelitian ini ada beberapa tahap yaitu pengumpulan data tentang kebudayaan Papua,kemudian membuat model 3 dimensi dari kebudayaan Papua. Tahap selanjutnya adalah merancang sistem Augmented Reality yang dapat berjalan pada device dengan sistem operasi Android serta memunculkan obyek 3 dimensi dalam bentuk Augmented Reality. Hasil yang di peroleh selama melakukan penelitian pengenalan budaya Papua dengan Augmented Reality berbasis Android adalah teknologi Augmented Reality mampu mengenalkan kebudayaan Papua melalaui perangkat dengan sistem operasi Andoid. Kata kunci : Budaya Papua, Augmented Reality, Android.
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan bangsa yang kaya akan keanekaragaman budaya yang terdiri dari berbagai suku-suku yang terbentuk menjadi satu kesatuan Republik Indonesia. Masing-masing daerah memiliki seni budaya yang berbeda-beda yang menjadikan keunikan dan ciri khas dari masing masing daerah di Indonesia. Di lain sisi pada umumnya orang belum terlalu mengenal budaya-budaya yang ada Indonesia salah satu contohnya adalah budaya Papua. Papua merupakan provinsi paling besar bagian timur wialayah Indonesia..Papua memiliki budaya tersendiri yang belum banyak diketahui oleh masyarakat. Dengan demikian perlu adanya upaya untuk melestarikan budaya Indonesia dengan mengenalnya agar tidak hilang tergusur oleh globalisasi pada saat ini. Pada saat ini, perkembangan teknologi informasi dan komunikasi telah mewabah di kalangan masyarakat umum. Salah satu contoh dari pekembangannya teknologi adalah Augmented Reality (AR). AR merupakan upaya untuk menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga jarak antara keduanya akan sangat tipis. Seiring berjalannya waktu, Augmented Reality berkembang sangat pesat sehingga memungkinkan pengembangan aplikasi ini di berbagai bidang termasuk pendidikan dan hiburan. Dari segi strategis, pengenalan budaya Papua dengan Augmented Reality berbasis android, sangat bermanfaat dalam meningkatkan produk wisata dan budaya Indonesia karena teknologi Augmented Reality memiliki aspek-aspek hiburan yang dapat menggugah minat turis untuk mengenali budaya Papua melalui representasi visual 3 dimensi dengan melibatkan interaksi user dalam frame AR. (Wibisono, 2011) Penelitian ini berisi pembahasan pengenalan budaya Papua dengan Augmented Reality berbasis android, mulai dari pengumpulan data, analisis dan perancangan, implementasi, dan dan integrasi software. ujicoba 1.2 Rumusan Masalah Beberapa masalah yang akan dibahas dalam skripsi ini adalah bagaimana pembuatan desain model 3 dimensi budaya Papua dan menggabungkannya ke dalam teknologi AR yang dapat berjalan pada perangkat Android sehingga menjadi aplikasi pengenalan budaya Papua berbasis Android. Untuk menjawab permasalahan tersebut, dirumuskan masalah-masalah sebagai berikut. 1. Bagaimana merancang desain 3D dengan aplikasi Blender sebagai model 3D untuk pengenalan budaya Papua? 2. Bagaimana membuat visualisasi budaya Papua dalam bentuk AR di Android? 3. Bagaimana menampilkan pemodelan 3D budaya Papua yang telah dibuat kedalam bentuk AR agar bisa ditampilkan pada perangkat berbasis Android? 1.3 Batasan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah penelitian bisa maksimal dan terfokus bila penulis membatasi penelitian pada pembuatan aplikasi pengenalan budaya Papua dengan Augmented Reality berbasis Android. Permasalahan yang dibahas dalam Tugas Akhir ini memiliki beberapa batasan yakni sebagai berikut: 1. Menampilkan budaya Papua dengan AR. 2. Penggabungan obyek virtual 3D budaya Papua yang dibuat dengan program Blender sebagai pemodelan 3D dengan metode markless Augmented Reality menggunakan Vuforia SDK dan Unity 3D Sebagai Graphic Renderer. 3. Aplikasi akan berjalan pada perangkat ponsel pintar atau tablet dengan sistem operasi Android.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan Tugas Akhir ini yaitu mengembangkan aplikasi Augmented Realty yang dapat berjalan pada smartphone dengan sisitem operasi Android untuk membantu pengenalan budaya Papua. 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian tugas akhir pengenalan budaya Papua dengan Augmented Reality berbasis Android ini adalah : 1. Mengenalkan kepada masyarakat tentang teknologi Augmenteed Reality dan budaya Papua, dalam hal ini adalah pengenalan budaya Papua dengan teknologi Augmented Reality berbasis Android untuk membantu mengenalkan dan melestariakan budaya Papua. 2. Menambah informasi yang berkaitan dengan disiplin ilmu Teknik Elektro khususnya dalam bidang komputer. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Augmented Reality Augmented Reality (AR) merupakan variasi dari Virtual Environment (VE) atau Virtual Reality (VR). Teknologi VE secara menyeluruh membenamkan pengguna dalam lingkungan sintetik. Saat terbenam itu, seorang pengguna tidak akan mampu membedakan benda nyata disekitarnya. Sebaliknya, AR memungkinkan pengguna untuk melihat dunia nyata, dengan objek maya yangdilapiskan diatasnya atau digabung dengan dunia nyata. Oleh karena itu, AR menambah realitas, bukan menggantinya. Idealnya, maka akan muncul ke pengguna bahwa benda virtual dan nyata tampil berdampingan diruang yang sama. 2.2 Vuforia Qualcomm Vuforia Qualcomm merupakan library yang digunakan sebagai pendukung adanya Augmented reality pada Android. Vuforia menganalisa gambar dengan menggunakan pendeteksi marker dan menghasilkan informasi 3D dari marker yang sudah dideteksi via API. 2.3 Game Engine Unity 3D QCAR SDK membutuhkan renderer untuk menampilkan obyek virtual kedalam lingkungan nyata. Proses pelacakan posisi dan orientasi hingga mengenali target sebagai tempat memunculkan obyek dilakukan dengan sistem QCAR. Sedangkan Unity 3D berperan dalam menciptakan obyek maya 3D dan proses rendering grafis sama seperti yang dilakukan pada lingkungan antarmuka Unity 3D. Gambar 2.5 merupakan diagram proses penciptaan gambar pada Unity 3D. Gambar 2.1. Diagram rendering Unity 2.4 Blender 2.5 Secara umum, Blender tidak jauh berbeda dari aplikasi pengolahan citra 3D digital lainnya. Namun Blender tidak berbayar dan dapat dimiliki secara mudah dengan mengunduh langsung dari situsnya. Aplikasi ini juga bersifat opensource sehingga dapat dikembangkan oleh siapa saja tanpa perlu dengan ijin atau sejenisnya. Blender telah dirilis hingga beberapa seri. Peneliti menggunakan aplikasi Blender 2.5. Aplikasi Blender dapat digunakan untuk membuat model 3D, animasi 3D, sampai game 3D. 2.5 Budaya Papua Papua provinsi terbesar paling timur wilayah negara Indonesia. Sebagai pulau yang juga terkenal akan kekayaan hasil buminya, masyarakat pulau Papua pun juga memiliki kekayaan dalam ragam seni dan budaya tersendiri yang menjadi ciri khas antara lain: 1. Alat musik tradisional 2. Rumah adat khas Papua 3. Tempat Wisata Raja Ampat 4. Hewan khas Papua 5. Tarian tradisional
III.METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Perancangan Aplikasi penggabungan model 3D dengan game engine Unity dengan extension Vuforia sehingga menjadi aplikasi AR yang dapat dijalankan pada device Android yang bertujuan untuk mengenalkan kebudayaan Papua menggunakan marker. didapat, itu berarti semakin bagus pula kualitas marker. Marker yang bagus akan meminimalisir tingkat marker lost yaitu keadaan dimana marker tidak dapat di deteksi. Gambar 3.2. Marker yang berhasil di buat. Unduh database marker yang telah di buat pada website Vuforia. Yang akan di buat menjadi Augmented Reality dengan Unity game engine. 3.4. Import Model 3D Setelah pembuatan marker, import model 3 dimensi yang telah di buat dengan Blender ke Unity untuk di tempatkan pada marker untuk di jadikan Augmented Reality. Gambar 3.1. Diagram alur aplikasi 3.2. Desain Model 3 Dimensi Pembuatan model 3 dimensi menggunakan aplikasi Blender. Pemodelan 3 dimensi budaya Papua dibuat untuk ditampilkan pada marker. 3.3. Membuat Marker Tentukan gambar yang akan di jadikan marker. Buat marker pada website vuforia www.developer.vuforia.com. Buat database untuk berisi marker. Upload gambar yang akan di jadikan marker. Setelah marker berhasil di upload Vuforia akan mengkalkulasi kelayakan marker. Semakin ber-texture dan semakin tinggi contrast marker maka semakin banyak bintang yang Gambar 3.3. Model 3 dimensi pada marker. 3.5. Pengujian Aplikasi AR Papua. Untuk pengujian aplikasi AR PAPUA penulis menjalankan pada device dengan sistem operasi Android. Aplikasi dapat bejalan pada perangkat Android dengan format APK. Sebelum meng-compile dalam bentuk Apk pastikan device Android bisa di deteksi Android Device Bridge. Kemudian Build & Run scene yang telah dibuat. Simpan dan beri nama file AR PAPUA.Apk
yang akan di di compile dan selanjutnya pengguna tinggal mengeksekusi file AR PAPUA.Apk pada perangkat Android. Uji coba dilakukan di beberapa perangkat dengan sistem operasi Android versi 4.2 Jelly Bean. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Percobaan Aplikasi Pembentukan dari berbagai obyek 3 dimensi dan scene yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya pada bab ini akan di implementasikan dan di ujicobakan, maka hasil perancangan disusun sesuai pada data yang telah diperoleh pada saat pengumpulan data. Setelah aplikasi dengan nama AR PAPUA berhasil di pasang maka kan muncul dan di jalankan ke dalam device Android maka akan masuk pada tampilan awal program seperti pada gambar 4.1. di uji coba. Pengujian dilakukan dengan perangkat Android versi 4.2 Jelly Bean dengan resolusi kamera 8MP, dilakukan di tempat dengan bersumberkan cahaya matahari yang masuk. Ada beberapa macam pengujian yang dilakukan: berdasarkan pencahayaan, jarak, kemiringan dan marker terhalang objek lain. 1. Pengujian berdasarkan cahaya, sistem tidak mampu mendeteksi adanya marker. Hal ini karena intensitas cahaya terlalu gelap dan terlalu terang. Batasan terlalu gelap dan terang dapat diketahui dengan bantuan histogram, ± 50 nilai mean untuk maksimal gelap, dan ± 200 nilai mean untuk maksimal terang. Selain itu, pencahayaan juga kurang merata kebagian marker, sehingga marker tidak dapat dibaca oleh sistem. Gambar 4.1. Aplikasi pada perangkat Android. Berikut gambar tiap objek 3 dimensi dan scene yang dibuat peneliti. Kamera device yang di arahkan berhasil mendeteksi marker sebagai tracking object dan memunculkan Obyek 3 dimensi pada marker. Hasil dari dari percobaan terlihat pada gambar 4.2 Gambar 4.3. Pengujian terhadap cahaya. 2. Pengujian terhdap jarak, sistem dapat mendeteksi marker secara stabil dengan jarak terdekat 6 cm dari kamera. Jarak tersebut adalah jarak maksimal terdekat yang dapat dideteksi dengan marker dengan ukuran 22 x 16 cm, sedangkan gambar 4.16 terlihat bahwa sistem tidak dapat mendeteksi marker secara stabil dengan jarak terjauh 100 cm dari kamera. Jarak tersebut adalah jarak maksimal terjauh yang dapat dideteksi dengan marker dengan ukuran 22 x 16 cm. Gambar 4.2. AR budaya Papua 4.2.Pengujian Aplikasi Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, aplikasi AR Papua dapat berjalan pada perangkat Android, kemudian aplikasi Gambar 4.4. Pengujian terhadap jarak
3. Pengujian terhadap kemiringan, sistem menampilkan objek ketika marker terlihat oleh kamera dan ada beberapa kemiringan yang dapat dikenali dan tidak dikenali oleh sistem. Tabel 4.1. Hasil Pengujian Gambar 4.5. Pengujian terhadap kemiringan. 4. Pengujian marker terhalang obyek lain, bahwa sistem AR mampu mendeteksi marker menampilkan objek karena tidak terhalang objek lain. sistem AR masih mampu menampilkan objek yang terhalang obyek lain sebesar 0-50%. Sistem AR masih mampu menampilkan objek yang terhalang obyek lain sebesar 50-75%. Sisitem AR tidak mampu menampilkan objek yang terhalang obyek lain sebesar 75-90%. Gambar 4.6. Pengujian marker terhalang obyek lain. V. PENUTUP 5.1.Kesimpulan Berdasarkan perancangan dan penguji sistem maka peneliti dapat mengambil kesimpulan: 1. Blender 2.5 dapat digunakan untuk membuat obyek kebudayaan Papua dalam bentuk 3D dan dapat digabungkan dengan dunia nyata dalam bentuk aplikasi AR. 2. Unity 3D dapat di gunakan untuk membuat aplikasi dengan platform Android sebagai graphic rendered Augmented Reality dengan Vuforia SDK dan NGUI SDK. 3. Sistem dapat mendeteksi marker dalam keadaan frontal dengan akurasi 100% dan waktu deteksi kurang dari 0.5 detik. 4. Sistem menampilkan objek ketika marker terlihat oleh kamera dan ada beberapa kemiringan yang dapat dikenali dan tidak dikenali oleh sistem. 5. Sistem tidak dapat menampilkan objek ketika marker terhalang oleh objek lain lebih dari 75%.
5.2.Saran Berdasarkan kesimpulan dan pengujian muncul beberapa saran yang dapat diperhatikan untuk pengembangan aplikasi ini di masa yang akan datang. Beberapa kritik dan saran tersebut diantaranya: 1. Tugas Akhir ini hanyalah Augmented Reality dengan image taget yang hanya menampilkan obyek 3 dimensi, untuk penelitian selanjutnya penulis menyarankan agar membuat aplikasi AR interaktif berupa animasi maupun video. 2. Program AR ini berkembang pesat, dan diprediksi akan memegang peranan penting bagi kemajuan di bidang advertising untuk menunjang marketing. 3. Blender 3D selain untuk membuat objek 3D ternyata juga mampu dikembangkan untuk model virtualisasi, augmented reality dan game. Semoga dengan adanya penelitian ini di masa yang akan datang pengembangan-pengembangan yang lain dengan menggunakan blender akan muncul. Rizki, Yoze.2011. Markless Augmented Reality Pada Perangkat Android. Surabaya : Institut Teknologi Surabaya. Wirga, E.W., et al. 2012. Pembuatan Aplikasi Augmented Book Berbasis Android enggunakan Unity3d. Jakarta : Universitas Gunadarma. Wibisono, Endamardi Kunto.2011. Implementasi Augmented Reality Sebagai Alat Peraga Dalam Pelajaran Fisika Materi TataSurya.Surakarta:Universitas Muhammadiyah Surakarta. DAFTAR PUSTAKA Azuma, R.T., et al. 2011. Indirect Augmented Reality. United State : Nokia Research Center Hollywood. Fathon, Mochamad.2012. Alat Musik Perkusi Agmented Reality Berbasis Android.Malang: Universitas Muhammdiyah Malang. Martono, K. T. (2011). Augemented reality sebagai metafora baru dalam teknologi Interaksi Manusia dan Komputer. Sistem Komputer - Program Studi SK Universitas Diponegoro, Vol 1, 2, 60-64. Prasetya, Dedi Ari.2011. Desain Model 3D dan Aplikasi Jelajah Candi Borobudur.Surakarta:Universitas Muhammadiyah Surakarta.