Pembangunan Aplikasi "Magic" Coloring Book" Dengan Teknologi Augmented Reality

1

1.1 Latar Belakang Masalah

Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, sangat memungkinkan untuk anak mengenali teknologi seperti komputer dan gadget sejak dini. Media-media pembelajaran pun sekarang sudah sangat beragam, mulai dari yang berbasis desktop maupun mobile. Bisa dikatakan bahwa gadget ini memiliki dampak positif dan juga dampak negatif untuk perkembangan anak. Penggunaan gadget membawa dampak negatif yang cukup besar bagi perkembangan anak. Dengan adanya kemudahan dalam mengakses berbagai media informasi dan teknologi, menyebabkan anak-anak menjadi malas bergerak dan beraktivitas. Namun demikian, dampak positif dari penggunaan media informasi dan teknologi ini adalah antara lain untuk memudahkan seorang anak dalam mengasah kreativitas dan kecerdasan anak. Berdasarkan hasil wawancara dan tanya jawab dengan responden yang terdiri dari guru TK/PAUD serta orang tua yang memiliki anak usia dini (3-6 tahun), 18 dari 20 responden mengatakan bahwa anak-anak mereka sudah mengenal gadget sejak usia dini. Hal ini dikarenakan kemudahan serta seringnya anak-anak berinteraksi dengan gadget yang dimiliki oleh orang tua mereka di rumah.

Buku mewarnai merupakan salah satu media pendidikan bagi anak usia dini yaitu rentang usia 3-6 tahun. Sesuai dengan kurikulum PAUD (Pendidikan Anak Usia Dini) 2013, kegiatan mewarnai merupakan salah satu komponen dalam Satuan Kerja Mingguan di bidang seni. Kegiatan mewarnai ini ditujukan untuk meningkatkan daya kreativitas dan imajinasi anak. Objek mewarnai dapat berupa apa saja seperti hewan, tumbuhan, karakter kartun, dan lain-lain. Media yang digunakan dalam kegiatan mewarnai ini biasanya berupa buku mewarnai yang banyak dijual di toko buku.

Adanya beragam aplikasi digital seperti mewarnai, belajar membaca, dan menulis huruf tentunya memberikan dampak positif bagi perkembangan Otak anak. Mereka tidak memerlukan waktu dan tenaga yang lebih untuk belajar membaca dan

menulis di buku atau kertas, cukup menggunakan tablet sebagai sarana belajar yang tergolong lebih menyenangkan. Anak-anak menjadi lebih bersemangat untuk belajar karena aplikasi semacam ini biasanya dilengkapi dengan animasi yang menarik, warna yang cerah, serta lagu-lagu yang ceria. Selain itu, kemampuan berimajinasi anak juga semakin terasah karena permainan yang mereka gunakan bervariasi dan memiliki jalan cerita yang beragam.

Berdasarkan permasalahan yang ada, maka dibutuhkan sebuah aplikasi yang dapat menjadi media bermain bagi anak-anak usia dini dengan menjadikan kegiatan mewarnai sebagai medianya serta dipadukan dengan teknologi augmented reality untuk menciptakan sebuah aplikasi yang menarik dan interaktif yang dapat digunakan oleh anak usia dengan bimbingan dari orang tua, kakak di rumah ataupun guru mereka di sekolah.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah yang dapat diambil berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan adalah bagaimana membangun aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality sebagai media pendukung kegiatan belajar mewarnai bagi anak usia dini.

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality adalah sebagai berikut:

1.3.1 Maksud

Maksud dari penelitian yang dilakukan yaitu, membangun sebuah aplikasi yang menarik dan interaktif yang dapat digunakan sebagai pendukung kegiatan belajar mewarnai bagi anak usia dini. Dimana aplikasi yang dibangun akan memanfaatkan teknologi augmented reality sebagai fitur tambahan.

1.3.2 Tujuan

Tujuan dari pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality ini adalah sebagai berikut:

1. Memanfaatkan teknologi augmented reality yang diterapkan pada perangkat Mobile dengan platform android untuk mendukung kegiatan belajar mewarnai.

2. Menggabungkan kegiatan mewarnai dengan teknologi augmented reality yang menghasilkan visualisasi berupa objek 3D yang merepresentasikan objek yang diwarnai pada kertas.

3. Memanfaatkan teknologi Mobile untuk menciptakan aplikasi yang dapat digunakanan dimana saja dan kapan saja.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada pada dalam pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality ini mencakup beberapa hal, yaitu:

1. Aplikasi yang dibangun merupakan aplikasi belajar mewarnai yang digabungkan dengan teknologi augmented reality untuk menampilkan objek 3D secara real-time pada objek marker.

2. Objek atau kanvas dari objek yang akan diwarnai berupa objek-objek yang disesuaikan dengan objek 3D yang ditampilkan.

3. Aplikasi dibangun berbasis mobile dengan platform Android.

4. Aplikasi dibangun menggunakan perangkat lunak Unity 3D, framework vuforia.

5. Perangkat mobile yang digunakan harus memiliki fasilitas kamera dengan resolusi minimal 3MP.

6. Perancangan objek 2D untuk kanvas/media yang akan diwarnai menggunakan perangkat lunak Adobe Photoshop dari hasil UVW Mapping objek 3D.

7. Objek 3D yang akan ditampilkan pada fitur augmented reality berupa objek 3D dengan format yang mendukung Asset pada Unity 3D seperti .fbx dan .obj.

8. Target pengguna dari aplikasi ini adalah semua umur dengan target utama anak usia 3-6 tahun dibawah pengawasan dan bimbingan dari orang tua, kakak, atau guru.

1.5 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan dalam pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality ini adalah penelitian terapan/Applied Research. Penelitian terapan menurut adalah penelitian yang mempunyai alasan praktis, keinginan untuk mengetahui; bertujuan agar dapat melakukan sesuatu yang lebih baik, efektif, efisien. Penelitian terapan juga sebagai penyelidikan yang hati-hati, sistematik dan terus menerus terhadap suatu masalah dengan tujuan untuk digunakan dengan segera pada keperluan tertentu [1]. Hasil penelitian tidak perlu sebagai suatu penemuan yang baru, tetapi merupakan aplikasi baru dari penelitian yang telah ada.

Penelitian terapan memilih masalah yang ada hubungannya dengan keinginan masyarakat serta untuk memperbaiki praktek-praktek yang ada. Penelitian terapan diharapkan hasilnya diperoleh dalam waktu dekat/secepatnya, karena bila penelitiannya cukup lama maka diragukan hasilnya sudah kadaluwarsa. Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini secara garis besar dapat dilihat seperti pada Gambar 1.1.

Pengumpulan data

Analisis Masalah

Analisis Kebutuhan

Perancangan Aplikasi

Implementasi dan Pengujian

Aplikasi

Gambar 1.1 Tahapan Penelitian

Berikut adalah penjelasan dari tahapan-tahapan penelitian yang dilakukan dalam skripsi ini:

1. Pengumpulan Data a. Observasi

Tahap observasi dilakukan dengan mengamati proses kegiatan mewarnai yang dilakukan oleh anak usia dini yang ada saat ini untuk mengetahui kebutuhan dan pengguna dari aplikasi yang akan dibangun. Selain itu, observasi juga dilakukan dengan mengamati aplikasi-aplikasi mewarnai dan aplikasi augmented reality yang telah ada untuk menyimpulkan kekurangan yang ada dan pengembangan yang akan dilakukan.

b. Wawancara

Tahap wawancara dilakukan dengan mewawancarai beberapa responden yang merupakan guru TK dan para orang tua yang memiliki anak usia 3-6 tahun yang merupakan orang yang sering berhubungan langsung dengan kegiatan anak. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang permasalahan yang ada saat ini dari kegiatan mewarnai yang biasa dilakukan anak.

c. Studi Literatur

Tahap studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan data dari jurnal, Paper, dan literatur penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan. Berikut beberapa literatur yang menjadi pendukung Adam penelitian yang dilakukan:

a. Collaborative Augmented Reality in Education [2]. Jurnal ini menjelaskan tentang apa itu Collaborative augmented reality dan penerapannya di bidang pendidikan saat ini mulai dari pendidikan usia dini sampai pendidikan tingkat universitas. Jurnal ini juga menjelaskan cara penentuan desain dari setiap penerapan aplikasi augmented reality yang disesuaikan dengan jenjang pendidikannya. b. Media Pembelajaran Anak Usia Dini [3]. Buku ini menjelaskan tentang media pembelajaran yang umum digunakan untuk anak usia dini. Buku ini membagi kriteria media pembelajaran anak menjadi 3 jenis, yaitu media audio (Suara), media visual (gambar) dan media

audio visual (gambar dan suara). dalam buku ini juga diberikan contoh dari masing-masing media yang ada dan menjelaskan cara pengoptimalan penggunaan dari masing-masing jenis media pembelajaran yang dapat digunakan pada anak.

2. Analisis Masalah

Pada tahap analisis masalah dilakukan identifikasi dan analisis masalah yang ada pada kondisi saat ini. Hal ini bertujuan untuk mengetahui pokok dari permasalahan yaitu kurangnya minat anak dalam melakukan kegiatan mewarnai dikarenakan media yang kurang menarik.

3. Analisis Kebutuhan

Pada tahap analisis kebutuhan dilakukan dengan mengidentifikasi dan mengumpulkan informasi kebutuhan dari penelitian yang dilakukan. Sehingga dapat diketahui kebutuhan-kebutuhan baik fungsional maupun non fungsional untuk solusi dari permasalahan yang ada pada penelitian ini. 4. Perancangan Aplikasi

Pada tahap perancangan ini dilakukan perancangan dari aplikasi yang akan dibangun yang akan menjadi solusi dari permasalahan yang ada sesuai dengan kebutuhan-kebutuhan yang didapat pada proses sebelumnya. Pada tahap ini perancangan dilakukan baik dari segi perangkat lunak maupun perangkat keras yang dibutuhkan baik dari segi fungsional maupun non fungsional.

5. Implementasi dan Pengujian Aplikasi

Pada tahap implementasi dilakukan dengan merealisasikan hasil perancangan kedalam serangkaian program pada aplikasi, desain antarmuka, desain objek-objek yang dibutuhkan pada aplikasi serta spesifikasi perangkat lunak maupun perangkat keras yang digunakan. Pada tahap pengujian dilakukan dengan proses pengujian alpha untuk menguji fungsional yang ada pada aplikasi sehingga dapat diketahui apakah implementasi fungsional yang ada pada aplikasi telah terpenuhi atau belum.

1.6 Sistematika Penulisan

Gambaran secara umum dari isi skripsi ini akan dijelaskan pada sistematika penulisan dari skripsi sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini berisi pembahasan masalah umum yang berhubungan dengan penyusunan skripsi, yang meliputi latar belakang, rumusan masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas mengenai teori-teori umum yang mendasari penulisan dari skripsi ini serta teori–teori yang berhubungan dengan pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality.

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

Bab ini membahas tentang analisis kebutuhan aplikasi, deskripsi aplikasi, analisis kebutuhan dalam pembangunan aplikasi serta perancangan aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi augmented reality yang dibangun. Analisis dilakukan dengan pendekatan object-oriented (OO).

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini membahas implementasi dari tahapan analisis dan perancangan aplikasi ke dalam perangkat lunak (dalam bentuk bahasa pemrograman), beberapa implementasi yang akan dijelaskan adalah implementasi perangkat keras, implementasi perangkat lunak, dan implementasi antarmuka.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan mengenai seluruh hasil dari pembangunan aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality, serta saran untuk keperluan pengembangan aplikasi selanjutnya.

9

2.1 Augmented Reality

Augmented reality dapat diartikan sebagai penggabungan antara dunia nyata dan virtual yang maksudnya adalah menambahkan objek virtual yang dibuat oleh komputer terhadap gambar lingkungan yang ada di dunia nyata dengan cara mendeteksi lingkungan atau objek yang dimaksud. Menurut Ronald T Azuma augmented reality memiliki tiga karakteristik yaitu [4]:

1. Menggabungkan antara dunia nyata dan virtual 2. Interaktif pada waktu nyata

3. Tergolong dalam lingkungan 3-D

Augmented reality dapat diklasifikasikan menjadi dua berdasarkan ada tidaknya penggunaan marker yaitu :

1. Marker Augmented Reality

Sebuah metode yang memanfaatkan marker yang biasanya berupa ilustrasi hitam dan putih berbentuk persegi atau lainnya dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Melalui posisi yang dihadapkan pada sebuah kamera komputer atau smartphone, maka komputer atau smartphone akan melakukan proses menciptakan dunia virtual 2D atau 3D. Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal 1990-an mulai dikemb1990-angk1990-an untuk pengguna1990-an augmented reality.

2. Markerless Augmented Reality

Salah satu metode augmented reality yang saat ini sedang berkembang adalah metode markerless augmented aeality. Dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan objek 3D atau yang lainnya. Sekalipun dinamakan dengan markerless namun aplikasi tetap berjalan dengan melakukan pemindaian terhadap objek, namun ruang lingkup yang dipindai lebih luas dibanding dengan Marker Based Tracking. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan augmented reality

terbesar di dunia Total Immersion. Adapun beberapa teknik yang digunakan dalam markerless augmented reality adalah sebagai berikut :

a. Face Tracking

Dengan menggunakan algoritma yang banyak dikembangkan, komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda-benda lainnya.

b. 3D-Object Tracking

Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D-Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada di sekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.

c. Motion Tracking

Pada teknik ini komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba menyimulasikan gerakan. Contohnya pada film Avatar, dimana James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat film tersebut dan menggunakannya secara real-time.

2.1.1 Penerapan Augmented Reality

Bidang-bidang yang pernah menerapkan teknologi Augmented Reality (AR) adalah sebagai berikut :

1. Hiburan (entertainment) : Dunia hiburan membutuhkan AR sebagai penunjang efek-efek yang akan dihasilkan oleh hiburan tersebut. Sebagai contoh, ketika sesorang wartawan cuaca memperkirakan ramalan cuaca, dia berdiri di depan layar hijau atau biru, kemudian dengan teknologi AR, layar hijau atau biru tersebut berubah menjadi gambar animasi tentang cuaca tersebut, sehingga seolah- olah wartawan tersebut, masuk ke dalam animasi tersebut.

2. Latihan Militer (Military Training) : Militer telah menerapkan AR pada latihan tempur mereka. Sebagai contoh, militer menggunakan AR untuk membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit akan masuk kedalam dunia game tersebut, dan seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya.

3. Engineering Design : Seorang engineering design membutuhkan AR untuk menampilkan hasil design mereka secara nyata terhadap klien. Dengan AR klien akan tahu, tentang spesifikasi yang lebih detail tentang desain mereka. 4. Kedokteran (medical) : Salah satu bidang yang paling penting bagi sistem augmented reality. Contoh penggunaannya adalah pada pemeriksaan sebelum operasi, seperti CT Scan atau MRI, yang memberikan gambaran kepada ahli bedah mengenai anatomi internal pasien. Dari gambar-gambar ini kemudian pembedahan direncanakan. Augmented reality dapat diaplikasikan sehingga tim bedah dapat melihat data CT Scan atau MRI pada pasien saat pembedahan berlangsung. Penggunaan lain adalah untuk pencitraan ultrasonik, dimana teknisi ultrasonik dapat mengamati pencitraan fetus yang terletak di abdomen wanita hamil.

5. Manufaktur dan Reparasi : Bidang lain dimana AR dapat diaplikasikan adalah pemasangan, pemeliharaan, dan reparasi mesin-mesin berstruktur kompleks, seperti mesin mobil. Instruksi-instruksi yang dibutuhkan dapat dimengerti dengan lebih mudah dengan AR, yaitu dengan menampilkan gambar-gambar 3D di atas peralatan yang nyata. Gambar-gambar ini menampilkan langkah-langkah yang harus dilakukan untuk menyelesaikannya dan cara melakukannya. Selain itu, gambar-gambar 3D ini juga dapat dianimasikan sehingga instruksi yang diberikan menjadi semakin jelas. Beberapa peneliti dan perusahaan telah membuat beberapa prototipe di bidang ini. Perusahaan pesawat terbang Boeing sedang mengembangkan teknologi AR untuk membantu teknisi dalam membuat kerangka kawat yang membentuk sebagian dari sistem elektronik pesawat terbang. Kini, untuk membantu pembuatannya teknisi masih menggunakan papan-papan besar yang perlu disimpan di beberapa gudang penyimpanan

yang terpisah. Menyimpan instruksi-instruksi pembuatan kerangka kawat ini dalam bentuk elektronik dapat menghemat tempat dan biaya secara signifikan.

6. Navigasi Telepon Genggam : Dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir ini, telah banyak integrasi AR yang dimanfaatkan pada telepon genggam. Saat ini ada 3 Sistem Operasi telepon genggam besar yang secara langsung memberikan dukungan terhadap teknologi AR melalui tampilan pemrograman aplikasinya masing-masing. Untuk dapat menggunakan kamera sebagai sumber aliran data visual, maka Sistem Operasi tersebut mesti mendukung penggunaan kamera dalam modus preview. AR adalah s sebuah presentasi dasar dari aplikasi-aplikasi navigasi. Dengan menggunakan GPS maka aplikasi pada telepon genggam dapat mengetahui keberadaan penggunanya pada setiap waktu.

7. Otomotif : Penggunaan dalam dunia otomotif sendiri saat ini adalah adanya tampilan 3D sebagai petunjuk jalan (seperti fungsi GPS). Dengan adanya tampilan 3D tersebut, sang pengemudi dapat mengetahui jarak dan rintangan yang ada disekitarnya dengan lebih akurat.

8. Pendidikan : Dunia pendidikan biasanya berkutat dengan buku-buku yang penuh dengan tulisan-tulisan. Penggunaan augmented reality dalam menampilkan pelajaran dapat mempermudah para siswa dalam mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan pelajaran tersebut. Untuk contoh, pada pelajaran Sejarah, siswa dapat mengetahui bagaimana terjadinya peristiwa-peristiwa penting di masa lampau.

9. Iklan : Dalam dunia periklanan, hal yang paling dibutuhkan adalah sesuatu yang menarik, baru, dan berbeda daripada iklan produk yang lain. Dengan menggunakan teknologi augmented reality, maka konsumen akan tertarik dengan produk yang ditawarkan. Selain itu, memanfaatkan teknologi ini pun produk yang ditawarkan bisa dilihat konsumen secara nyata karena ditampilkan dalam bentuk 3D.

10.Commercial : Secara komersial, augmented reality telah digunakan sebagai cara untuk menyajikan secara visual isi dari sebuah tender atau proposal

bisnis. Sektor konstruksi menggunakan augmented reality untuk meninjau gambar arsitektur dalam lingkungan dunia nyata.

11.Website & Digital Marketing : Dengan waktu berlama-lama rata-rata tujuh menit, keuntungan menggunakan augmented reality pada sebuah situs web sudah jelas. Konversi sales, download, bahkan total kunjungan halaman web meningkat selama waktu berlama-lama meningkat. Mampu secara fisik menunjukkan produk atau layanan anda dengan mudah melalui internet secara langsung akan meningkatkan penjualan.

2.2 Media Pembelajaran Anak

Keragaman dan jenis media yang dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran sangat banyak dan variatif oleh karena itu dalam perkembangannya timbul usaha-usaha untuk mengelompokkan dan mengklasifikasi media-media tersebut menurut kesamaan ciri atau karakteristiknya. Para ahli yang tercatat dalam proses pengklasifikasian tersebut antara lain: Rudy Bretz, Duncan, Briggs, Gagne, Edling, Schramm, Allen, dan lain-lain. Namun demikian dari beberapa pengelompokan media yang mereka lakukan belum terdapat suatu kesepakatan tentang klasifikasi atau taksonomi media yang berlaku umum dan mencakup segala aspeknya, khususnya untuk suatu sistem pembelajaran. Bahkan tampaknya memang tidak pernah akan ada sistem pengelompokan yang sahih dan berlaku umum.

Berkaitan dengan hal tersebut, jenis media tersebut akan dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu media visual (gambar), media audio (suara) dan media audio-visual (gabungan dari suara dan gambar) [3]. Berikut secara singkat diuraikan keterangan dari masing-masing jenis dan karakteristik media pendidikan tersebut.

1. Media Visual

Media visual adalah media yang hanya dapat dilihat. Media visual terdiri atas media yang dapat diproyeksikan (projected visual) dan media yang tidak dapat diproyeksikan (non-projected visual). Jenis-jenis alat proyeksi yang biasa digunakan untuk menyampaikan pesan pendidikan untuk anak usia dini antaranya: OHP (overhead projection) dan slaid suara (soundslide). Pada lembaga PAUD yang

ada di daerah perkotaan yang memiliki kemampuan untuk mengadakan alat proyeksi ini tentu sangat menguntungkan sebab pembelajaran bisa ditata lebih menarik perhatian dibandingkan dengan media yang tidak diproyeksikan. Namun pada umumnya lembaga PAUD di daerah-daerah tertentu, terutama di pedesaan, belum memungkinkan untuk mengadakan media proyeksi ini sebab masih dianggap sangat mahal harganya. Media visual yang tidak diproyeksikan terdiri atas media gambar diam/mati, media grafis, media model, dan media realia. Berikut beberapa karakteristik dari masing-masing media tersebut [3].

a. Gambar diam atau gambar mati adalah gambar-gambar yang disajikan secara fotografik atau seperti fotografik, misalnya gambar tentang manusia, binatang, tempat, atau objek lainnya yang ada kaitannya dengan bahan/isi tema yang diajarkan.

b. Media grafis adalah media pandang dua dimensi (bukan fotografik) yang dirancang secara khusus untuk mengkomunikasikan pesan-pesan pendidikan. Unsur-unsur yang terdapat dalam media grafis ini adalah gambar dan tulisan. Media ini dapat digunakan untuk mengungkapkan fakta atau gagasan melalui penggunaan kata-kata, angka serta bentuk simbol (lambang).

c. Media model adalah media tiga dimensi yang sering digunakan dalam kegiatan pendidikan untuk anak usia dini, media ini merupakan tiruan dari beberapa objek nyata, seperti objek yang terlalu besar, objek yang terlalu jauh, objek yang terlalu kecil, objek yang terlalu mahal, objek yang jarang ditemukan, atau objek yang terlalu rumit untuk dibawa ke dalam kelas dan sulit dipelajari wujud aslinya.

d. Media realia merupakan alat bantu visual dalam pendidikan yang berfungsi memberikan pengalaman langsung (direct experience) kepada anak. Realia ini merupakan model dan objek nyata dari suatu benda, seperti mata uang, tumbuhan, binatang, dan sebagainya.

2. Media Audio

Media audio adalah media yang mengandung pesan dalam bentuk auditif (hanya dapat didengar) yang dapat merangsang pikiran, perasaan, perhatian, dan

kemauan anak untuk mempelajari isi tema. Contoh media audio yaitu program kaset suara dan program radio. Penggunaan media audio dalam kegiatan pendidikan untuk anak usia dini pada umumnya untuk melatih keterampilan yang berhubungan dengan aspek-aspek keterampilan mendengarkan. Dari sifatnya yang auditif, media ini mengandung kelemahan yang harus diatasi dengan cara memanfaatkan media lainnya [3].

Terdapat beberapa pertimbangan yang harus diperhatikan apabila Anda akan menggunakan media audio untuk anak usia dini yaitu:

a. Media ini hanya akan mampu melayani secara baik mereka yang sudah memiliki kemampuan dalam berpikir abstrak. Sedangkan kita mengetahui bahwa anak usia dini masih berpikir konkrit, oleh karena itu penggunaan media audio bagi anak usia dini perlu dilakukan berbagai modifikasi disesuaikan dengan kemampuan anak.

b. Media ini memerlukan pemusatan perhatian yang lebih tinggi dibanding media lainnya, oleh karena itu jika akan menggunakan media audio untuk anak usia dini dibutuhkan teknik-teknik tertentu yang sesuai dengan kemampuan anak. c. Karena sifatnya yang auditif, jika Anda ingin memperoleh hasil belajar yang

yang dicapai anak lebih optimal, diperlukan juga pengalaman-pengalaman secara visual. Kontrol belajar bisa dilakukan melalui penguasaan perbendaharaan kata-kata, bahasa, dan susunan kalimat.

3. Media Audio-Visual

Sesuai dengan namanya, media ini merupakan kombinasi dari media audio dan media visual atau biasa disebut media lihat-dengar. Dengan menggunakan media audio-visual ini maka penyajian isi tema kepada anak akan semakin lengkap dan optimal. Selain itu media ini dalam batas-batas tertentu dapat juga menggantikan peran dan tugas guru. Dalam hal ini guru tidak selalu berperan sebagai penyampai materi, karena penyajian materi bisa diganti oleh media. Peran guru bisa beralih menjadi fasilitator belajar yaitu memberikan kemudahan bagi anak untuk belajar. Contoh dari media audio visual ini di antaranya program televisi/video pendidikan/instruksional, program slide suara, dan sebagainya [3].

2.3 Manfaat Belajar Menggambar dan Mewarnai Bagi Anak

Menggambar dan mewarnai adalah kegiatan yang menyenangkan bagi anak-anak. Lewat menggambar, mereka bisa menuangkan beragam imajinasi yang ada di kepala mereka. Gambar-gambar yang mereka hasilkan juga dapat menunjukkan tingkat kreativitas dan suasana hati masing-masing anak. Selain itu, aktivitas mewarnai juga sudah menjadi bagian dari kehidupan si kecil, bukan hanya sebagai kegiatan untuk mengisi waktu kosong anak, tapi juga sebagai aktualisasi diri anak dalam bidang seni [5].

Terlepas dari itu semua, perlu diketahui bahwa aktivitas menggambar dan mewarnai memiliki banyak manfaat bagi si kecil, diantaranya:

1. Sebagai media berekspresi

Seperti halnya orang dewasa, aktivitas mewarnai terutama mewarnai bidang kosong merupakan cara bagi anak untuk mengungkapkan perasaan dirinya. Melalui gambar yang dibuatnya dapat terlihat apa yang sedang dirasakannya, apakah itu perasaan gembira atau perasaan sedih.

2. Membantu mengenal perbedaan warna

Membiasakan anak untuk melakukan aktivitas mewarnai baik dengan krayon, pensil warna maupun spidol warna sejak dini dapat membantu mereka mengenal warna, sehingga mereka dapat membedakan antara warna yang satu dengan warna lainnya. Hal ini juga dapat mempermudah mereka dalam mencampur dan memadukan warna. Kemampuan inilah yang akan membantu anak dalam berkreasi seiring dengan perkembangan usia mereka.

3. Warna merupakan media terapi

Warna merupakan sebuah media terapi bagi banyak orang, bahkan warna kerap kali digunakan sebagai bahasa global untuk membaca emosi seseorang. Seorang anak yang mewarnai matahari dengan warna-warna gelap seperti hitam atau abu-abu bisa jadi menandakan kemarahan mereka saat itu. Selain itu cara si kecil menorehkan warna juga dapat mengekspresikan sifat dasar mereka. Terlepas dari itu warna sendiri menjadi alat terapi untuk meringankan stres pada si kecil setelah lelah seharian beraktivitas.

4. Melatih anak menggenggam alat tulis

Bagi sebagian anak, krayon adalah benda pertama yang digenggamnya sebelum mereka menggenggam pensil. Saat mewarnai dengan krayon itulah pertama kali si kecil belajar menggenggam dan mengontrol pensil di tangannya. Kemampuan tersebut yang nantinya akan membantunya dalam menulis saat anak menempuh pendidikan di sekolah.

5. Melatih kemampuan koordinasi

Kemampuan berkoordinasi merupakan manfaat lain yang bisa diperoleh dari aktivitas mewarnai. Dalam mewarnai diperlukan koordinasi yang bagus antara mata dan tangan, mulai dari bagaimana cara yang tepat menggenggam krayon, hingga memilih warna dan menajamkan krayon. Kemampuan dasar berkordinasi inilah yang dapat mengembangkan kemampuan dasar anak hingga mereka besar nanti.

6. Mengembangkan kemampuan motorik

Aktivitas mewarnai merupakan Aktivitas yang dapat membantu meningkatkan kinerja otot tangan sekaligus mengembangkan kemampuan motorik anak. Kemampuan tersebut sangat penting dalam perkembangan Aktivitasnya kelak, seperti dalam mengetik, mengangkat benda dan aktivitas lainnya dimana dibutuhkan kinerja otot lengan dan tangan dalam prosesnya.

7. Mewarnai meningkatkan konsentrasi

Aktivitas mewarnai dapat melatih konsentrasi anak untuk tetap fokus pada pekerjaan yang dilakukannya meskipun banyak Aktivitas lain yang terjadi di sekelilingnya. Seorang anak yang sedang menyelesaikan tugas mewarnai akan fokus pada lembar gambar yang sedang diwarnainya, sehingga sekalipun pun di sekelilingnya ribut dengan Aktivitas anak-anak lain, ia akan tetap fokus menyelesaikan tugas mewarnainya. Kemampuan berkonsentrasi inilah yang kelak berguna bagi anak dalam menyelesaikan soal matematika atau pelajaran lainnya yang membutuhkan konsentrasi tinggi.

8. Mewarnai melatih anak mengenali garis batas bidang

Mengenal batas bidang gambar merupakan manfaat lain dari Aktivitas mewarnai. Di masa awal anak memulai Aktivitas mewarnai, mereka tidak akan

peduli dengan garis batas gambar di hadapannya, hal tersebut wajar-wajar saja, biarkan anak merasa nyaman dan exited terlebih dahulu dengan Aktivitas mewarnainya. Seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya usia si kecil, mereka akan mulai menghargai dan memperhatikan garis-garis batas tersebut, dan berusaha untuk mewarnai gambar di hadapannya tanpa keluar garis. Membiasakan anak belajar mewarnai sejak kecil akan melatihnya lebih peka terhadap batasan garis sejak dini. Kemampuan inilah yang menjadi bekal mereka saat mereka mulai belajar menulis di buku tulis bergaris.

9. Mewarnai melatih anak membuat target

Proses mewarnai membutuhkan satu target yaitu berhasil mewarnai seluruh bidang gambar yang tersedia. Dengan melakukan Aktivitas mewarnai sejak dini si kecil akan belajar untuk meyelesaikan tugas yang dihadapinya. Di sinilah akan terpupuk rasa tanggung jawab anak dengan pekerjaan yang diterimanya sekaligus memupuk kepercayaan diri anak bahwa ia dapat menyelesaikan tugas yang sedang diembannya. Sikap ini akan membantunya menyelesaikan tugas-tugasnya kelak, dan juga melatihnya untuk tidak mudah menyerah dengan tantangan yang akan dihadapinya.

Mengingat banyaknya manfaat aktivitas mewarnai bagi si kecil, tak ada salahnya jika para orang tua mulai membiasakan anak-anaknya mewarnai gambar sejak dini, mulailah dengan gambar-gambar yang tidak terlalu detail agar si kecil lebih mudah mengaplikasikan warna yang ingin ditorehnya. Jangan terlalu banyak memberi aturan, baik dalam pemilihan warna maupun memberi batasan garis, biarlah ia bereksplorasi dengan warna-warna dan gambar di hadapannya [5].

2.4 Citra Digital

Citra digital merupakan fungsi intensitas cahaya f(x,y), dimana harga x dan y merupakan koordinat spasial dan harga fungsi tersebut pada setiap titik (x,y) merupakan tingkat kecemerlangan citra pada titik tersebut Citra digital adalah citra f(x,y) dimana dilakukan diskritisasi koordinat spasial (sampling) dan diskritisasi tingkat kecemerlangannya/keabuan (kwantisasi).

Citra digital merupakan suatu matriks dimana indeks baris dan kolomnya menyatakan suatu titik pada citra tersebut dan elemen matriksnya (yang disebut sebagai elemen gambar / piksel / pixel / picture element / pels) menyatakan tingkat keabuan pada titik tersebut [6].

Citra digital dinyatakan dengan matriks berukuran N x M (baris/tinggi = N, kolom/lebar = M)

N = jumlah baris 0 ≤ y ≤ N – 1 M = jumlah kolom 0 ≤ x ≤ M – 1

L = maksimal warna intensitas 0 ≤ f(x,y) ≤ L – 1 (derajat keabuan)

Indeks baris (i) dan indeks kolom (j) menyatakan suatu koordinat titik pada citra, sedangkan f(i, j) merupakan intensitas (derajat keabuan) pada titik (i, j). Masing-masing elemen pada citra digital (berarti elemen matriks) disebut image element, picture element atau pixel atau pel. Jadi, citra yang berukuran N x M mempunyai NM buah pixel. Sebagai contoh, misalkan sebuah berukuran 256 x 256 pixel dan direpresentasikan secara numerik dengan matriks yang terdiri dari 256 buah baris (di-indeks dari 0 sampai 255) dan 256 buah kolom (di-indeks dari 0 sampai 255) seperti contoh berikut [7]:

Pixel pertama pada koordinat (0, 0) mempunyai nilai intensitas 0 yang berarti warna pixel tersebut hitam, pixel kedua pada koordinat (0, 1) mempunyai

intensitas 134 yang berarti warnanya antara hitam dan putih, dan seterusnya. Proses digitalisasi citra ada dua macam:

1. Digitalisasi spasial (x, y), sering disebut sebagai (sampling). 2. Digitalisasi intensitas f(x, y), sering disebut sebagai kuantisasi.

2.5 FAST (Feature Form Accelerated Segment Test)

FAST merupakan suatu algoritma yang dikembangkan oleh Edward Rosten, Reid Porter, dan Tom Drummond. FAST corner detection ini dibuat dengan tujuan mempercepat waktu komputasi secara real-time dengan konsekuensi menurunkan tingkat akurasi pendeteksian sudut [8].

FAST corner detection bekerja pada suatu citra sebagai berikut: 1. Tentukan sebuah titik p pada citra dengan posisi awal (,)

2. Tentukan keempat titik. Titik pertama (n=1) terletak pada koordinat (,-3) titik kedua(n=2) terletak pada koordinat +3, titik ketiga terletak pada koordinat (n=3) terletak pada koordinat ( - 3, ), titik keempat (n=4) terletak pada koordinat (- 3’)

3. Bandingkan intensitas titik pusat p dengan keempat titik disekitar. Jika terdapat paling sedikit 3 titik yang memenuhi syarat berikut, maka titik pusat p

Cp = { , In < Ip_{, otherwise}− t or In> Ip+ t

(1) Dengan

Cp = Keputusan titik p sebagai sudut, nilai 1 menunjukkan bahwa titik

merupakan suatu sudut, dan nilai 0 menunjukkan bahwa titik bukanlah sudut.

In = Nilai intensitas piksel ke-n

Ip = Nilai intensitas titik p

t = batas ambang nilai intensitas yang ditoleransi

4. Ulangi proses sampai seluruh titik pada citra sudah dibandingkan intensitasnya

2.6 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. Untuk games Online diperlukan sebuah plugin, yaitu Unity Web Player, sama halnya dengan Flash Player pada Browser.

Unity tidak dirancang untuk proses desain atau modelling, dikarenakan unity bukan tool untuk mendesain. Jika ingin mendesain, pergunakan 3D editor lain seperti 3dsmax atau Blender. Banyak hal yang bisa dilakukan dengan unity, ada fitur audio reverb zone, particle effect, dan Sky Box untuk menambahkan langit. Fitur scripting yang disediakan, mendukung 3 bahasa pemrograman, JavaScript, C#, dan Boo. Flexible and EasyMoving, rotating, dan scaling objects hanya perlu sebaris kode. Begitu juga dengan Duplicating, removing, dan changing properties. Visual Properties Variables yang di definisikan dengan scripts ditampilkan pada Editor. Bisa digeser, di drag and drop, bisa memilih warna dengan color picker. Berbasis .NET. Artinya penjalanan program dilakukan dengan Open Source .NET platform, Mono [9]. Tampilan Unity 3d dapat dilihat seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Tampilan Aplikasi Unity 3D

2.7 Natural Feature Tracking and Detection

Dalam metode ini informasi yang diperlukan untuk tujuan pelacakan dapat diperoleh dengan cara optical-flow berbasis pencocokan template atau korespondensi fitur. Optical flow atau aliran optik adalah pola gerakan jelas benda, permukaan, dan tepi dalam adegan visual yang disebabkan oleh gerakan relatif antara pengamat (mata atau kamera) dan adegan. Korespondensi fitur bekerja lebih baik dan lebih efektif daripada pencocokan template karena korespondensi fitur bergantung pada pencocokan fitur lokal. Mengingat korespondensi tersebut, posisi secara kasar dapat dihitung dengan estimasi yang kuat yang membuatnya cukup sensitif terhadap oklusi parsial, blur, refleksi, perubahan skala, kemiringan, perubahan iluminasi atau kesalahan pencocokan. [10]

Salah satu unsur diterapkan pendekatan pelacakan fitur alami didasarkan pada versi modifikasi dari SIFT dan FERNS fitur deskriptor. SIFT sangat baik dalam mengekstrak tetapi prosesor bekerja secara intensif karena komputasi, sementara FERNS menggunakan klasifikasi fitur yang cepat, tetapi membutuhkan kapasitas memori yang besar. Dalam hal ini pelaksanaan SIFT dan FERNS telah terintegrasi, tetapi dengan modifikasi signifikan untuk membuat sebuah sistem

pelacakan yang cocok untuk ponsel. [10] Alur SIFT dan FERNS dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2Alur SIFT dan FERN

2.8 Vuforia

Vuforia merupakan salah satu 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 mereka tanpa adanya batas secara teknis. [11]

Vuforia mendukung pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat digunakan di hampir seluruh jenis smartphone dan tablet. Pengembang juga diberikan kebebasan untuk mendesain dan membuat aplikasi yang mempunyai kemampuan antara lain :

1. Teknologi computer vision tingkat tinggi yang mengizinkan developer untuk membuat efek khusus pada mobile device.

2. Dapat secara terus-menerus mengenali multiple image. 3. Tracking dan Detection tingkat lanjut.

Gambar 2.3 Struktur Vuforia

2.8.1 Vuforia SDK

Vuforia SDK adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi AR. SDK Vuforia juga tersedia untuk digabungkan dengan unity yaitu bernama Vuforia AR Extension for Unity. Vuforia merupakan SDK yang disediakan oleh Qualcomm untuk membantu para developer membuat aplikasi-aplikasi Augmented Reality (AR) di mobile phones (iOS, Android). SDK Vuforia sudah sukses dipakai di beberapa aplikasi-aplikasi mobile untuk kedua platform tersebut. AR Vuforia memberikan cara berinteraksi yang memanfaatkan kamera mobile phones untuk digunakan sebagai perangkat masukan, sebagai mata elektronik yang mengenali penanda tertentu, sehingga di layar bisa ditampilkan perpaduan antara dunia nyata dan dunia yang digambar oleh aplikasi. Dengan kata lain, Vuforia adalah SDK untuk computer vision based AR. Jenis aplikasi AR yang lain adalah GPS-based AR [11] Beberapa fitur dan keunggulan yang dimiliki oleh vuforia SDK adalah sebagai berikut:

1. Jangkauan Maksimum

Platform Vuforia mendukung smartphone dan tablet yang menggunakan Android dan iOS. Para pengembang dapat membangun aplikasi Vuforia di Eclipse, Xcode, dan Cross-platform Games engine Unity.

2. Keandalan yang Tiada Tanding

SDK kami memberikan visi komputer yang terbaik di kelasnya, sehingga memastikan pengalaman yang dapat diandalkan dalam berbagai lingkungan. 3. Pemberdayaan Kreatif

SDK ini menawarkan kebebasan kreatif kepada para pengembang untuk membangun pengalaman unik yang mencerminkan merek dan menggerakkan hasil bisnis.

4. Visi Canggih

Aplikasi yang diaktifkan Vuforia dapat mengenali berbagai benda sehari-hari seperti buku, majalah, mainan, kemasan produk, dan banyak lagi.

Berikut ini adalah gambaran dari diagram aliran data Vuforia, dapat dilihat pada Gambar 2.4.

1. Camera

Digunakan untuk menangkap gambar per-frame kemudian mempersiapkan format dan ukurannya (pixel) menghasilkan "camera-frame".

2. Pixel Format Conversion

Setiap kamera smartphone memiliki format yang berbeda seperti YUV, RGB, CMYK, dan lain-lain. Oleh karena itu harus di convert menjadi format yang dapat diolah dengan baik oleh Vuforia yang berbasis OpenGL, kemudian menghasilkan "converted frame" yaitu format yang siap diolah oleh Vuforia.

3. Tracker

Merupakan engine inti dari Vuforia, yang berisi algoritma computer vision yaitu SIFT dan FERNS dengan metode NFT (Natural Feature Tracking). Sehingga dapat melakukan tracking objek yang ada di dunia nyata (converted frame). Tracking marker dapat dilakukan pada benda seperti gambar 2D ataupun benda lainnya seperti meja, kursi, dan sebagainya. Marker yang dapat di tracking berasal dari database yang sudah dibuat sebelumnya, yaitu pada cloud ataupun pada smartphone).

4. Application

Merupakan tahapan pembangunan aplikasi bagi developer, pada bagian ini dilakukan pengolahan terhadap pembangunan aplikasi misalnya coding, mengatur event atau action yang dibutuhkan, serta mengatur objek yang akan ditampilkan pada aplikasi.

2.8.2 Vuforia API References

API Reference berisi informasi tentang hirarki kelas dan fungsi member dari QCAR SDK. Sistem High-level pada vuforia dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Sistem High-Level Vuforia

Sebuah gambaran dari SDK yang ditampilkan pada Gambar 2.5 ini menyediakan :

1. Callbacks events (Contoh : Sebuah gambar kamera baru tersedia) 2. High-level access to hardware units (contoh : Kamera mulai/berhenti) 3. Multiple trackables / Jenis pelacakan yaitu dapat melalui :

a. Image Targets

Dapat mengenali gambar dengan detail yang cukup termasuk majalah, iklan atau brosur serta kemasan yang tertera pada produk.

b. Multi Targets

Dapat mengenali lebih dari satu marker secara bersamaan. c. Cylinder Targets

Dapat mengenali benda seperti botol, cangkir, kaleng, dan sebagainya. d. Word Targets

Mendukung pengenalan kata bahasa Inggris dari database standar 100.000 kata atau kosa kata kustom didefinisikan oleh pengembang.

e. Frame Markers

ID unik dari frame marker dikodekan ke dalam pola biner sepanjang perbatasan gambar marker. Sebuah frame marker memungkinkan gambar apapun untuk ditempatkan dalam batas-batas marker.

4. Real-world Interactions (contoh : penggunaan virtual button agar dapat berinteraksi dengan objek) [11]

2.9 Unified Modelling Language

UML (Unified Modeling Language) adalah sebuah bahasa yang berdasarkan grafik/gambar untuk memvisualisasi, Men-spesifikasikan, membangun, dan pendokumentasian dari sebuah sistem pengembangan software berbasis OO (Object-Oriented). UML sendiri juga memberikan standar penulisan sebuah sistem blue print, yang meliputi konsep bisnis proses, penulisan kelas-kelas dalam bahasa program yang spesifik, skema database, dan komponen-komponen yang diperlukan dalam sistem software. Bahasa pemodelan (sebagian besar grafik) merupakan notasi dari metode yang digunakan untuk mendesain secara cepat. Berikut ini merupakan beberapa bagian dari UML [12]:

a. Use Case Diagram

Menggambarkan sejumlah eksternal aktor dan hubungannya ke use case yang diberikan oleh sistem. Komponen utama pembentuk use case antara lain:

 Aktor (actor), menggambarkan suatu hal diluar sistem yang berinteraksi dengan sistem.

 Use case , kegiatan/aktivitas yang disiapkan oleh sistem. Menekankan pada “apa” yang dikerjakan oleh sistem, bukan “bagaimana” sistem itu bekerja.

 Hubungan (link), penjelasan tentang hubungan suatu komponen use case diagram dengan komponen lainnya.

Pada use case terdapat use case relationship yang menunjukkan sifat reusable, optional, and bahkan menspesialisasikan use case behavior antar tiap use case yang ada. Terdapat 4 jenis Relationship pada use case yaitu Asosiasi, Generalisasi, <<include>> dan <<extend>>. [12]

1. Asosiasi

Asosiasi digunakan untuk menggambarkan interaksi antara aktor dengan setiap use case tertentu. Relasi ini digambarkan sebagai garis penghubung aktor terhadap use case yang berelasi dengan aktor tersebut.

2. Generalisasi

Suatu relasi antara use case umum (induk) dan use case yang lebih spesifik (anak). Relasi Generalisasi memungkinkan use case yang lebih spesifik memiliki perilaku (behaviour) yang sama dengan use case yang lebih

umum atau bisa disebut use case induk. Relasi generalisasi digambarkan dengan anak panah segitiga. Use case yang terletak di sisi anak panah adalah use case induk dan yang terletak di sisi lainnya adalah use case yang mewarisi perilaku use case induk.

3. <<include>> relationship

Relasi include memungkinkan terjadinya penambahan perilaku (behaviour) ke dalam use case awal yang pada dasarnya use case ini tidak dapat berdiri sendiri tanpa adanya penambahan use case , dan use case awal tidak akan lengkap tanpa adanya use case tambahan ini. Use case yang berada pada kepala anak panah adalah use case awal, dan pada sisi lain adalah use case penambah. Contoh penggunaan <<include>> relationship dimana use case Createa new Blog Account dan Create a new Personal Wiki secara utuh bergantung dan selalu menyertakan langkah yang ada pada use case Check Identity.

4. <<extend>> relationship

Relasi extend memungkinkan terjadinya penambahan beberapa behaviour (tingkah laku) ke dalam use case awal yang pada dasarnya use case tersebut sudah dapat berdiri sendiri tanpa adanya penambahan. Extend digambarkan dengan anak panah yang mempunyai garis putus-putus. Use case yang berada pada kepala anak panah adalah use case awal dan yang berada di lain sisi adalah use case tambahan.

b. Activity Diagram

Activity Diagram digunakan untuk menggambarkan rangkaian aliran dari aktivitas, digunakan untuk mendeskripsikan aktivitas yang dibentuk dalam suatu operasi sehingga dapat juga digunakan untuk aktivitas lainya seperti use case.

c. Class Diagram

Menggambarkan struktur dan deskripsi class, package (paket) dan objek beserta hubungan satu sama lain seperti containment (penahanan), pewarisan, asosiasi dan lain-lain.

Sequence diagram menggambarkan kolaborasi dinamis antara sejumlah objek dan untuk menunjukkan rangkaian pesan yang dikirim antara objek juga interaksi. Sesuatu yang terjadi pada titik tertentu dalam eksekusi sistem.

2.10 Pengujian Alpha

Di dalam pengembangan software, pengujian pada umumnya sangat diperlukan sebelum perangkat lunak tersebut diberikan kepada kalayak ramai. Pengujian yang di kenal dengan alpha testing sering dilakukan di bawah suatu debugger atau dengan hardware-assisted yang debugging untuk menangkap bugs dengan cepat. Teknik ini juga dikenal sebagai white-box testing. Selanjutnya diserahkan staff pengujian untuk pemeriksaan tambahan di dalam lingkungan yang serupa. Teknik ini dikenal juga dengan black-box testing dan sering di sebut langkah lanjutan dari white-box testing/alpha testing [13].

2.11 UVW Mapping

UVW Mapping adalah suatu proses pemodelan 3D membuat gambar 2D mewakili sebuah model 3D. Peta mengubah objek 3D ke gambar dikenal sebagai tekstur. Berbeda dengan “X”, “Y” dan “Z”, yang merupakan koordinat untuk objek 3D asli dalam ruang modeling, “U” dan “V” adalah koordinat obyek yang berubah. Hal ini menciptakan efek lukisan gambar ke permukaan objek 3D. Jadi intinya kita membuat tekstur untuk gambar 3D yang akan kita buat [14]. Contoh UVW Mapping dapat dilihat seperti pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 UVW Mapping

2.12 Texture Mapping

Pemetaan tekstur adalah metode untuk menambahkan detail, tekstur permukaan (bitmap atau raster image), atau warna ke dalam model grafis yang dihasilkan komputer atau 3D. Teknik ini diciptakan oleh Edwin Catmull pada tahun 1974 [15]. Texture merupakan data segi-empat sederhana yang berada pada bidang texture. Bidang texture diwakili oleh dua sumbu koordinat yaitu sumbu s dan sumbu t. Setiap texture akan memenuhi bidang koordinat (0.0,0.0) sampai dengan (1.0,1.0). Nilai individual dari array texture biasanya dikenal dengan istilah texels (texture pixels).

Mapping ialah sebuah bentuk kegiatan untuk melakukan pewarnaan atau memetakan permukaan geometri pada objek 3D. Sedangkan Maps adalah bentuk gambar atau warna yang digunakan untuk melapisi objek 3D pada saat dilakukan mapping. Dengan kata lain pemetaan texture merupakan pemberian sebuah gambar pada permukaan objek sehingga objek akan tampak realistis. Texture mapping memungkinkan untuk menaruh gambar pada geometric primitive tersebut dan sekaligus mengikuti transformasi yang diterapkan kepada objek. Contohnya apabila sebuah objek kubus tanpa gambar diberi texture bebatuan pada permukaannya, maka objek tersebut akan tampak memiliki tekstur kasar seperti batu. Texture pada

permukaan objek dapat dilihat dari berbagai perspective yang berbeda. Contoh texture pada objek 3D dapat dilihat seperti pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Contoh Texture pada Objek 3D

2.13 Mapping Coordinate

Mapping coordinate adalah setiap titik dalam polygon diberi koordinat tekstur (yang dalam kasus 2D juga dikenal sebagai UV koordinat) baik melalui tugas eksplisit atau menurut definisi prosedural. Gambar lokasi sampling kemudian diinterpolasi di muka poligon untuk menghasilkan hasil visual yang tampaknya memiliki lebih kekayaan daripada yang bisa dicapai dengan sejumlah poligon. Contohnya apabila sebuah objek kubus tanpa gambar diberi tekstur bebatuan pada permukaannya, maka objek tersebut akan tampak memiliki tekstur kasar seperti batu. Tekstur pada permukaan objek dapat dilihat dari berbagai prespektif yang berbeda.

Secara sederhana dalam pemetaan tekstur dilakukan perhitungan koordinat dunia (world coordinates) yang berasal dari koordinat teksturnya. Gambar 2.8 mengilustrasikan pemetaan tekstur.

x = x(s,t) y = y(s,t) z = z(s,t)

Gambar 2.8 Ilustrasi Pemetaan Tekstur

Dalam memetakan suatu tekstur pada suatu permukaan dikenal 4 komponen yang terlibat. Parametric coordinates, digunakan untuk memodelkan permukaan objek. Texture coordinates, digunakan untuk mengenali posisi dari tekstur yang akan dipetakan. World coordinates, dimana pemetaan dilakukan. Screen coordinates, dimana pemetaan dari tekstur ditampilkan. Gambar 2.9 mengilustrasikan 4 komponen dalam pemetaan tekstur.

35

BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1 Analisis Masalah

Analisis masalah yang dimaksud adalah berkurangnya ketertarikan dan minat anak dalam kegiatan belajar mewarnai saat ini dikarenakan kurangnya dampak nyata yang didapat oleh anak sehingga membuat anak menjadi tertarik terhadap kegiatan belajar mewarnai. Seiring dengan perkembangan teknologi, anak cenderung lebih tertarik terhadap sesuatu yang lebih interaktif dan memberikan dampak langsung terhadap kegiatan mereka. Saat ini proses kegiatan belajar mewarnai hanya dilakukan dengan memanfaatkan buku mewarnai dan alat tulis warna. Dibutuhkan sebuah aplikasi yang dapat menjadi media tambahan bagi anak dalam melakukan kegiatan belajar mewarnai dengan memanfaatkan teknologi yang diminati oleh anak dan dapat digunakan dimana saja dan kapan saja. Dengan demikian kegiatan belajar mewarnai yang dilakukan dapat menjadi lebih menarik dan dapat dilakukan tidak hanya saat berada di sekolah.

3.1.1 Analisis Kondisi Saat Ini

Analisis kondisi saat ini bertujuan untuk memberikan gambaran proses kegiatan belajar mewarnai yang ada. Saat ini, proses kegiatan belajar mewarnai dilakukan dengan media buku mewarnai yang didalamnya terdapat bermacam-macam objek mulai dari objek dasar sampai objek yang ada disekitar seperti bola, tanaman, dan hewan. Anak-anak bertugas untuk mewarnai objek-objek tersebut sesuai dengan kreativitas mereka masing-masing. Tugas dari orang tua/guru adalah untuk mengawasi dan memberikan pengarahan dari kegiatan mewarnai tersebut.

3.1.2 Usulan Aplikasi yang Akan Dibangun

Usulan aplikasi yang akan dibangun adalah suatu aplikasi mobile menggunakan platform Android dengan teknologi Augmented Reality. Teknologi dengan aplikasi mobile dengan mudah diakses dimana saja dan sangat berkembang pada masa kini sehingga memudahkan pengguna untuk mengakses aplikasi ini.

Keunggulan dari teknologi augmented reality juga sangat menonjol dalam segi menampilkan suatu informasi secara realtime sehingga dapat diterapkan kedalam aplikasi, untuk dapat memberikan solusi dari permasalahan yang ada.

Aplikasi ini merupakan aplikasi yang mengkolaborasikan antara proses kegiatan mewarnai biasa dengan teknologi augmented reality. Proses augmented reality dilakukan dengan melakukan proses mewarnai pada bidang mewarnai seperti biasa kemudian bidang mewarnai yang telah dijadikan marker tersebut diarahkan ke kamera pada perangkat Mobile untuk menampilkan objek 3D yang memiliki tekstur sama seperti pada bidang marker yang diwarnai. Rancangan aplikasi augmented reality yang akan dibangun dapat dilihat seperti pada Gambar 3.1.

Cetak Halaman Mewarnai

Warnai Halaman Tampilkan Objek

3D

Gambar 3.1 Usulan Aplikasi yang Dibangun

3.2 Analisis Kebutuhan Data

Aplikasi yang dibangun adalah aplikasi Magic Coloring Book dengan memanfaatkan teknologi augmented reality. Data masukan yang dibutuhkan antara lain berupa marker dan objek 3D sebagai input utama pada aplikasi. Pada proses augmented reality, aplikasi akan memunculkan objek tiga dimensi jika aplikasi mendeteksi marker yang diarahkan pada kamera, sehingga aplikasi ini membutuhkan input berupa citra yang diambil secara real-time menggunakan alat input berupa kamera dimana citra yang diambil tersebut merupakan kumpulan matriks yang nantinya akan diolah lebih lanjut dalam sistem untuk proses pendeteksian marker untuk memunculkan objek tiga dimensi yang memiliki tekstur yang sama dengan tekstur pada marker yang dideteksi.

3.2.1 Analisis Marker

Marker merupakan perangkat keras lainnya yang merupakan salah satu bagian dari Augmented Reality (AR) yang digunakan untuk membuat suatu aplikasi Augmented Reality (AR), pada umumnya marker merupakan sebuah persegi hitam dan di tengahnya terdapat bentuk atau ciri yang membedakan antara satu marker dengan marker lain yang akan menjadi keypoint, marker yang terdapat ditengah bisa berbentuk gambar, angka, huruf, atau apa saja, didalam pola marker yang merupakan ilustrasi hitam dan putih dengan batas hitam yang tebal dan latar belakang putih digunakan agar komputer mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu pada titik (0,0,0) dari 3 sumbu yaitu X,Y, dan Z.

Pada aplikasi ini, objek marker yang digunakan berupa objek gambar yang akan dijadikan media mewarnai. Objek-objek tersebut akan merepresentasikan objek 3D yang akan ditampilkan dalam proses augmented reality. Warna yang ada pada objek marker ini pula yang akan menjadi tekstur warna pada objek 3D yang ditampilkan. Objek marker sekaligus media mewarnai yang dibuat berupa pecahan-pecahan bagian dari sebuah objek. Hal ini bertujuan untuk mempermudah pembacaan tekstur sekaligus meningkatkan daya imajinasi dari anak untuk mengkreasikan pecahan objek yang nantinya akan direpresentasikan dalam bentuk augmented 3D. Contoh dari objek marker sekaligus objek mewarnai yang dibuat dapat dilihat seperti pada Gambar 3.2.

3.2.1.1 Analisis Gambar Marker

Gambar marker yang dibuat merupakan hasil dari UVW Mapping dan texture mapping terhadap objek 3D. Hal ini bertujuan agar saat proses pengambilan tekstur nantinya, tekstur dari gambar marker yang ditangkap dapat langsung diubah menjadi format tekstur 2D dan diaplikasikan menjadi tekstur dari objek 3D yang ditampilkan pada proses augmented reality aplikasi. Proses ini dilakukan dengan cara mengekstrak permukaan dari objek 3D menggunakan aplikasi Blender. Contoh hasil UVW Mapping dan texture mapping dari objek 3D dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 UVW Mapping dan Texture Mapping Objek 3D

3.2.1.2 Pembuatan Marker

Proses pembuatan gambar marker menjadi marker dilakukan oleh pihak Vuforia dengan cara mengunggah gambar yang akan diubah, melalui marker engine yang disediakan oleh pihak Vuforia. Setelah gambar di ubah menghasilkan file dengan format .unitypackage. File tersebut kemudian dijadikan masukan pada Engin Unity3D untuk mendeteksi gambar yang dijadikan marker. Berikut tahapan atau alur dalam pembuatan marker seperti terlihat pada Gambar 3.4.

Gambar Objek Vuforia Target Manager Resize

Convert Grayscale Convert Histogram

Threshold

Set Point Marker Marker Package

Gambar 3.4 Alur Proses Pembuatan Marker

1. Resize

Setelah kita mengunggah gambar ke target manager di situ vuforia developer, maka gambar yang telah kita unggah akan melalui proses resize atau penskalaan gambar secara otomatis dengan lebar menjadi 320px dan tinggi menyesuaikan dengan rasio gambar. Gambar 3.5 menunjukkan citra ukuran citra asli dan ukuran citra setelah proses resize.

Resize

Gambar 3.5 Resize Gambar Algoritma resize yang digunakan adalah seperti berikut:

Read(image,imgx,imgy)

Max_x<- 250 (maksimal nilai lebar gambar) Max_y<250(maksimal nilai panjang gambar)

If imgx>=Max_x

then Scale = Max_x div imgx new_imgx = imgx * scale new_imgy = imgy *scale endif

If new_imgy > Max_y then Scale = Max_y/new_imgy new_imgx = new_imgx*scale new_imgy = new_imgy*scale endif

If imgx<Max_x Then new_imgx = imgx; If imgy<Max_y Then new_imgy = imgy;

2. Convert Grayscale

Grayscale merupakan proses mengubah gambar menjadi monokrom dengan nilai intensitas 0 untuk hitam, 255 untuk putih, dan abu-abu untuk nilai yang berada pada rentang nilai 0 sampai 255. Dimana rumus secara garis besarnya adalah new pixel = (Red + Green +Blue )/3. Gambar 3.6 menunjukkan gambar citra asli dan gambar citra setelah dilakukan proses grayscale.

RGB GRAYSCALE

Convert

Berikut adalah algoritma yang digunakan dalam proses grayscale:

Read (image,x,y)

For (i<-0 ; i<x; i++) do For (j<-0; j<y; j++) do

Getpixel(i,j);

Int grayscale = (int)((originalcolor.R)+ (originalcollor.G)+(originalcolor.B)/3) Newimage(i,j,grayscale)

End for End for

3. Convert Histogram

Proses Histogram adalah suatu proses perataan, dimana distribusi derajat keabuan pada suatu gambar dibuat rata dapat dilihat seperti Gambar 3.7.

GRAYSCALE

Convert

HISTOGRAM

Algoritma untuk proses histogram adalah sebagai berikut:

Deklarasi : (A,int N,int M)

/*A=array citra N, M=panjang,Lebar gambar*/ /*inisialisasi Hist[0,255] dengan 0*/

for(i=0;i<=255;i++) Hist[i]=0

Endfor

/*mencacah frekuensi kemunculan*/ for(k=0;k<=255;k++)

for (i=0;i<=N-1;i++) for(j=0,j<=M-1;j++)

if(A[i,k]==i-1) Hist[i]=Hist[i]+1 Endif

Endfor Endfor

Endfor

4. Threshold

Dalam Library Vuforia sebelum objek diconvert kedalam point-point marker yang dapat menghasilkan titik sudut marker, marker diubah kedalam bentuk Threshold. Proses threshold ini yang menjadi acuan untuk proses selanjutnya, yaitu proses penentu titik marker. Berikut contoh perubahan gambar dari gambar asli ke gambar Threshold Set Marker Point seperti terlihat pada Gambar 3.8.

GRAYSCALE

Convert

THRESHOLD Gambar 3.8 Proses Threshold

Berikut algoritma yang digunakan dalam proses thresholding:

Tmean = 0 /*deklarasi nilai awal t*/ For (k = 0; k < level; k++)

For x=0 to panjang_pixel-1 do For y=0 to lebar_pixel-1 do N= image[i],[y]

If n<=T then new_x=0 new_y=0 t=k; else new_x=255 new_y=255 endif endfor endfor endfor

3.2.2 Analisis Objek 3D

Model 3D yang akan ditampilkan di-load terlebih dahulu pada engine Unity3D. Agar aplikasi dapat menampilkan objek 3D tertentu tanpa merubah atau membangun ulang aplikasi, diperlukan sebuah file format .OBJ atau .FBX untuk menentukan objek 3D yang akan di-load di Unity3D. Pembuatan objek 3D sampai dengan riggingnya menggunakan software Blender, setelah di buat lalu diekspor ke format .OBJ atau .FBX agar dapat di-eksport melalui Unity3D. Berikut tahapan inisialisasi model 3D seperti pada Gambar 3.9.

Pembuatan Objek dengan Software

Blender

Proses Export Objek

Output Objek 3D dengan Format

.obj atau .fbx Gambar 3.9 Proses Inisialisasi Model 3D

3.2.2.1 Pembuatan Objek 3D

Objek 3D merupakan objek yang dijadikan sebuah output yang hasilkan dihasilkan pada tahap proses tracking marker. Dalam analisis objek 3D yang digunakan pada vuforia harus berupa objek 3D yang berekstensi file .fbx dan .obj sehingga file 3D tersebut dapat ditampilkan pada unity engine Gambar 3.10 menunjukkan pembuatan objek 3D dengan menggunakan software Blender.

Gambar 3.10 Pembuatan Objek 3D dengan Blender

Dalam proses pembentukan objek 3D ada beberapa langkah yang dilakukan :

1. Menyesuaikan objek 3D yang dibuat dengan menambahkan tekstur yang dibutuhkan.

2. Mengekspor objek 3D yang telah dirancang menjadi format .fbx Pada tahap mengekspor objek 3D dapat dilakukan dengan menggunakan software blender itu sendiri.

3.3 Analisis Augmented Reality

Perancangan aplikasi Augmented Reality, menggabungkan objek virtual atau objek 3D dengan objek nyata atau (marker). Secara keseluruhan, proses dari Augmented Reality dimulai dari webcam atau kamera yang sudah dikalibrasi akan mendeteksi marker yang diberikan. Kemudian setelah mengenali dan menandai

pola marker, perangkat kamera akan melakukan pengecekan apakah marker yang terdeteksi sesuai dengan data marker yang dimiliki oleh aplikasi. Bila tidak, maka objek 3D tidak akan ditampilkan, tetapi bila sesuai maka objek 3D akan ditampilkan di atas marker. Dalam penelitian ini proses-proses aplikasi Augmented Reality yang dibangun dibagi menjadi tahapan-tahapan yang dapat dilihat seperti pada Gambar 3.11.

Mulai

Inisialisasi Marker dan Objek

Tracking Marker

Marker terdetekasi

?

Mengambil Tekstur Marker

Menampilkan Objek 3D

Menampilkan Kontrol Objek

Selesai

Tidak

Ya

Gambar 3.11 Tahapan Aplikasi Augmented Reality

Secara garis besar, tahapan-tahapan yang terdapat pada aplikasi augmented reality ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Tahap inisialisasi objek dan marker 2. Tahap Tracking Markerless

3.3.1 Inisialisasi Marker dan Objek

Tahap ini aplikasi Augmented Reality akan melakukan inisialisasi windows atau layar berupa warna transparan. Setelah itu aplikasi akan dihubungkan dengan tampilan kamera untuk memulai proses pendeteksian marker. Kemudian aplikasi akan melakukan inisialisasi variabel awal yang dipakai untuk menampung sementara marker, status pengecekan, serta variabel informasi yang akan ditampilkan. Spesifikasi pola penanda atau marker:

1. Pola penanda minimum memiliki lebar 320 piksel.

2. Format dari gambar yang diunggah ke situs vuforia berformat .jpg atau .png Contoh marker yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Contoh Marker

Marker yang didaftarkan sengaja dibuat dalam bentuk yang berwarna dikarenakan akan mempermudah pengenalan pola sehingga memiliki nilai rate bintang bernilai 5. Sehingga sudah cukup untuk dilacak oleh sistem AR. Selain menginisialisasi marker, model 3D juga dimuat dahulu pada engine Unity untuk dipasangkan dengan marker yang bersesuaian. Objek 3D yang digunakan berformat .3DS dan .FBX agar dapat dieksport ke Unity. Gambar dari model 3D yang digunakan pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Contoh Model 3D yang Digunakan

3.3.2 Tracking Marker

NFT merupakan metode yang digunakan di dalam Library Vuforia Qualcomm untuk mendeteksi pola gambar. Sebelum dilakukannya pendeteksian fitur-fitur pada gambar, terlebih dahulu dilakukan proses identifikasi marker. Identifikasi marker adalah proses untuk menangkap gambar yang ditangkap oleh kamera. Gambar yang diperoleh itu dianggap marker terlepas ada atau tidaknya marker yang sesungguhnya pada gambar. Setelah marker diperoleh maka proses selanjutnya adalah mengubah marker menjadi keabu-abuan atau proses grayscale. Proses ini dilakukan untuk memudahkan dalam pendeteksian fitur pada marker. Marker yang sudah diubah menjadi keabu-abuan kemudian dideteksi fiturnya menggunakan metode NFT. Metode yang digunakan di dalam NFT itu sendiri adalah SIFT dan FERNS. Hasil output gambar dari perhitungan dapat dilihat pada Gambar 3.14.

Komponen-komponen dalam proses deteksi fitur yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Trackable Type

a. UNKNOWN_TYPE : Pelacakan yang tidak diketahui b. IMAGE_TARGET : Pelacakan berdasarkan gambar c. MULTI_TARGET : Pelacakan lebih dari 1 target d. MARKER : Pelacakan marker

2. Trackable Name

Pelacakan menggunakan kumpulan karakter unik yang disusun sebagai target identifikasi pelacakan. Untuk penulisan nama hanya diperbolehkan maksimal 64 karakter dan hanya mengandung karakter ( a-z, A-Z, 0-9, [-_.] ).

3. Trackable Status

Informasi status pelacakan yang dilakukan per-frame dan akan selalu di-update secara real-time. Status-status yang dapat terjadi pada saat pelacakan adalah sebagai berikut :

a. UNKNOW : gambar marker pada pelacakan tidak diketahui biasanya dikembalikan sebelum tracker initialization

b. UNDEFINE : gambar marker tidak didefinisikan

c. NOT_FOUND: gambar marker tidak ditemukan pada library yang dituju

d. DETECTED : gambar marker terdeteksi dalam frame e. TRACKED : pelacakan telah terlacak dalam France

Beberapa fungsi yang digunakan pada vuforia dalam proses tracking marker adalah sebagai berikut:

CameraDevice

Fungsi kelas ini untuk menyediakan akses ke kamera dan properti. QCARBehaviour

Merupakan kelas untuk menangani pelacakan dan memicu tampilan background rendering video pada kamera.

Fungsi ini memungkinkan untuk secara otomatis memuat dan mengaktifkan satu atau lebih data set ketika startup pada image target.

TrackbleBehaviour.Trackable [get] Pelacakan pada saat dijalankan.

TrackbleBehaviour.Trackable [get]

Berfungsi sebagai register baru Tracker Event Handler pada tracker. Penanganan ini dilakukan setelah semua Trackable telah diperbarui.

Status TrackableBehaviour.CurrentStatus [get] Status pelacakan dari TrackableBehaviour.

TrackableBehaviour.UnregisterTrackableEventHandler

Berfungsi sebagai unregisters sebuah Tracker Event Handler mengembalikan nilai “false” jika event handler tidak ada.

String TrackableBehaviour.TrackableName [get] Pelacakan nama yang ada pada TrackableBehaviour.

void TrackableBehaviour.OnTrackerUpdate (Status newStatus)

[inline, virtual]

Dipicu oleh TrackerBehaviour setelah itu diperbarui.

DefaultTrackableEventHandler.OnTrackableStateChanged

Sebuah handler custom yang mengimplementasikan antarmuka ITrackableEventHandler.

DefaultInitializationErrorHandler

Fungsi untuk menginisialisasi eror pada DevaultTrackableEventHandler

3.3.3 Pengambilan Tekstur Marker

Tahap ini merupakan tahap dimana tekstur dari marker yang telah diwarnai akan dideteksi untuk mengetahui batas wilayah/region dari marker tersebut untuk kemudian di-capture agar diperoleh citra tekstur marker. Citra tekstur yang diambil ini kemudian diproses/dirender untuk mendapatkan citra tekstur yang dapat diaplikasikan pada objek 3D yang akan ditampilkan. Tahap pengambilan tekstur marker ini dapat dilihat seperti pada Gambar 3.15.

Deteksi Marker

Region Capture

Render Texture Camera

Informasi koordinat dan lokasi marker yang dideteksi

Citra tekstur marker yang diperoleh kamera

Apply Texture to Object Citra Texture2D

Gambar 3.15 Alur Tahap Pengambilan Tekstur Marker

Pada tahap awal, sistem akan membaca dan mendeteksi lokasi serta koordinat marker yang akan digunakan sebagai batas dari pengambilan citra tekstur marker. Setelah marker terdeteksi dan lokasi serta batas marker didapat, maka dilakukan proses pengambilan citra tekstur marker menggunakan fungsi

region_capture seperti berikut:

if ((ARCamera or ImageTarget or BackgroundPlane) = null) /*proses pendeteksian kamera dan target marker*/

then region_capture = false else

transform.position = ImageTarget.transform.position;

transform.localScale = ImageTarget.transform.localScale / 10.0f; /*penentuan dan penskalaan lokasi tekstur*/

GetComponent<Renderer>().material.SetFloat("_KX", k_x); GetComponent<Renderer>().material.SetFloat("_KY", k_y); /*pengambilan citra tekstur*/

Dari proses tersebut akan didapat citra tekstur marker yang kemudian akan diproses menjadi Texture2D yang merupakan GameObject yang dapat diaplikasikan sebagai tekstur pada objek 3D yang akan ditampilkan menggunakan proses RenderTextureCamera berikut:

Deklarasi : TextureResolution = 512; TextureResolutionX, TextureResolutionY : int;

/*proses render tekstur dari kamera*/ RenderTexture CameraOutputTexture = new

RenderTexture(TextureResolutionX, TextureResolutionY, 0); /*pembuatan objek tekstur baru dari tekstur yang diperoleh kamera*/

CameraOutputTexture.Create();

Render_Texture_Camera.GetComponent<Camera>().targetTexture = Render_Texture_Camera.cullingMask = 1 << 20;

/*proses pengaplikasian texture2D terhadap objek*/ DebugGUITexture.transform.localScale = Vector3(0.3f * GuiTextureAspect, 0.3f, 0.3f);

3.4 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak

Tahap ini menjelaskan analisis spesifikasi dari kebutuhan perangkat lunak yang akan dibangun yaitu meliputi spesifikasi kebutuhan perangkat lunak fungsional (SKPL-F) dan spesifikasi kebutuhan perangkat lunak non-fungsional (SKPL-NF).

1. Spesifikasi Kebutuhan Fungsional

Spesifikasi kebutuhan funsional berisi mengenai fungsi atau layanan apa yang harus disediakan atau bisa dilakukan oleh aplikasi terhadap suatu kondisi tertentu, dan apa yang harus dilakukan oleh apliasi jika terdapat suatu input tertentu. Detail dari spesifikasi kebutuhan fungsional dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak Fungsional

Nomor Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak Fungsional

SKPL-F-001 Aplikasi harus dapat membaca marker SKPL-F-002 Aplikasi harus dapat mendeteksi marker SKPL-F-003 Aplikasi harus dapat menampilkan objek 3D SKPL-F-004 Aplikasi harus dapat mengambil tekstur marker SKPL-F-005 Aplikasi harus dapat mengeluarkan audio

2. Spesifikasi Kebutuhan Non Fungsional

Spesifikasi kebutuhan non-fungsional merupakan penjelasan mengenai batasan-batasan fungsi dari aplikasi yang akan dibangun. Detail mengenai spesifikasi kebutuhan non-fungsional dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak Non Fungsional

Nomor Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak Non Fungsional

SKPL-NF-001 Aplikasi memerlukan kamera dengan resolusi yang cukup untuk mengenali marker

SKPL-NF-002 Aplikasi memerlukan cahaya yang cukup agar kamera dapat mendeteksi

marker

SKPL-NF-003 Aplikasi memelukan sudut yang cukup untuk membaca marker dari arah kamera

3.5 Analisis Kebutuhan Non Fungsional

Analisis kebutuhan non fungsional menggambarkan kebutuhan luar sistem yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi yang dibangun. Adapun kebutuhan non fungsional pada aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality ini meliputi kebutuhan perangkat keras, kebutuhan perangkat lunak dan pengguna sistem yang akan memakai aplikasi.

3.5.1 Analisis Kebutuhan Perangkat Keras

Analisis Perangkat keras atau hardware merupakan salah satu hal yang penting karena tanpa hardware yang memenuhi syarat, aplikasi yang akan dibuat tidak akan dapat berjalan. Analisis kebutuhan perangkat keras ini dibagi menjadi dua bagian, diantaranya seperti:

A. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras Pembangunan Aplikasi

Kebutuhan perangkat keras yang digunakan untuk membangun aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Kebutuhan perangkat keras pembangunan aplikasi

No Perangkat Keras

1 Processor Intel Core i3 2.3GHz atau lebih 2 RAM minimal 4GB

3 Harddisk Minimal 8GB untuk instalasi software 4 Kamera webcam untuk Service tester minimal 2MP

B. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras Pengguna

Kebutuhan perangkat keras desktop yang digunakan untuk menjalankan aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality dapat dilihat pada Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Kebutuhan perangkat keras pengguna

No Perangkat Keras

1 Layar minimal 5” 2 RAM minimal 1GB 3 Processor minimal 1GHz 4 Kamera minimal 5MP

3.5.2 Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak

Analisis perangkat lunak atau software merupakah hal yang terpenting dalam mendukung kinerja sebuah sistem. Perangkat lunak digunakan dalam sebuah sistem merupakan perintah-perintah yang diberikan kepada perangkat keras agar dapat saling berinteraksi diantara keduanya. Analisis kebutuhan perangkat lunak ini dibagi menjadi dua bagian, diantaranya seperti :

A. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak Pembangunan Aplikasi

Kebutuhan perangkat lunak yang digunakan untuk membangun aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality dapat dilihat pada Tabel 3.5.

Tabel 3.5 Kebutuhan perangkat lunak pembangunan aplikasi

No Perangkat Lunak

1 Windows 7 Profesional 64-bit atau lebih 2 Unity 3D 4 ver. 4.6.1f1 for Windows 3 Vuforia Android SDK

4 Adobe Photoshop CC 2015 5 StarUML 2.0

6 VGA Driver support for OpenGL rendering

B. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak Pengguna

Kebutuhan perangkat lunak yang dibutuhkan oleh pengguna untuk menjalankan aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality dapat dilihat pada Tabel 3.6.

Tabel 3.6 Kebutuhan Perangkat Lunak Pengguna

No Perangkat Lunak

1 OS Android 4.0.1 atau lebih

2 Graphics Support OpenGL 2.0 keatas

3.5.3 Analisis Kebutuhan Pengguna

Analisis pengguna dimaksudkan untuk mengetahui siapa saja pengguna aplikasi yang akan di bangun ini, maka dari itu analisis terhadap pengguna perlu dilakukan analisis. Pengguna utama aplikasi Magic Coloring Book dengan teknologi Augmented Reality ini adalah anak usia 3-6 tahun. Aplikasi ini digunakan dengan pengawasan orang tua. Karakteristik kebutuhan pengguna aplikasi ini dapat dilihat seperti pada Tabel 3.7.

Tabel 3.7 Analisis kebutuhan pengguna

Pengguna Hak Akses Tingkat Pendidikan Pengalaman

Semua usia Menjalankan fitu-fitur yang ada pada aplikasi

Tidak dibatasi Dapat menggunakan perangkat ponsel pintar (smartphone)

3.6 Analisis Kebutuhan Fungsional

Analisis kebutuhan fungsional ini dimodelkan dengan menggunakan UML (Unified Modeling Language). Dimana tahap-tahap perancangan yang dilakukan dalam membangun aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality antara lain Use Case Diagram, Class Diagram, Sequence Diagram, dan Activity Diagram.

3.6.1 Use Case Diagram

Use case Diagram merupakan konstruksi untuk mendeskripsikan hubungan-hubungan yang terjadi antar aktor dengan aktivitas yang terdapat pada aplikasi. Sasaran pemodelan use case diantaranya adalah mendefinisikan kebutuhan fungsional dan operasional aplikasi dengan mendefinisikan skenario penggunaan aplikasi yang akan dibangun.

Berikut ini adalah perancangan proses-proses yang terdapat pada aplikasi magic coloring book dengan teknologi augmented reality, yang digambarkan dengan Use Case Diagram yang dapat dilihat pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Usecase Diagram Aplikasi

3.6.1.1 Definisi Aktor

Aktor adalah abstraksi dari orang dan sistem yang lain yang mengaktifkan fungsi dari target sistem. Berikut adalah aktor yang berperan dalam menjalankan sistem yang dibangun. Dapat dilihat pada Tabel 3.8.

Tabel 3.8 Aktor dalam use case

No Actor Deskripsi

A-01 Pengguna Merupakan aktor atau pengguna dari aplikasi yang dibangun yang akan mengakses dan menggunakan fitur-fitur yang tersedia pada aplikasi A-02 Marker Sebagai inputan dalam proses augmented reality

3.6.1.2 Definisi UseCase

Diagram use case merupakan konstruksi untuk mendeskripsikan hubungan-hubungan yang terjadi antar aktor dengan aktivitas yang terdapat pada sistem. Tujuan pemodelan use case diantaranya adalah mendefinisikan kebutuhan

fungsional dan operasi sistem. Definisi dari setiap use case yang ada pada sistem dapat dilihat pada Tabel 3.9.

Tabel 3.9 Definisi use case

No Nama Use Case Deskripsi

UC-01 Pembacaan Marker Fungsionalitas untuk membaca marker

UC-02 Pendeteksian Marker Fungsionalitas untuk mengenali marker

UC-03 Menampilkan Objek 3D Fungsionalitas untuk menampilkan objek 3D UC-04 Mengeluarkan Audio Fungsionalitas untuk mengeluarkan objek suara UC-05 Mengambil Tekstur Marker Fungsionalitas untuk mengambil tekstur warna dari

marker yang dideteksi

UC-06 Melakukan Kontrol Objek Fungsionalitas untuk mengontrol objek 3D yang ditampilkan

3.6.2 Skenario Use Case

Skenario Use Case berisi mengenai skenario (flow of event) untuk beberapa use case utama, yang menggambarkan urutan interaksi actor dengan use case tersebut dari awal sampai akhir.

3.6.2.1 Skenario Use Case Pembacaan Marker

Skenario yang berkaitan dengan use case pembacaan marker dapat dilihat seperti pada Tabel 3.10.

Tabel 3.10 Skenario Use Case Inisialisasi Kamera

Nama Use Case Pembacaan Marker

Persyaratan Terkait -

Tujuan Dalam konteks Aplikasi dapat menampilkan objek 3D beserta audio

Kondisi Awal Kamera belum terdeteksi

Kondisi Akhir Berhasil Aplikasi dapat mengenali marker dan dapat menampilkan

objek 3D beserta audio

Kondisi Akhir Gagal Aplikasi tidak dapat menginisialisasi marker

Aktor Utama Pengguna

Aktor Kedua Marker

Include Pendeteksian Marker

Extend -

Trigger Pengguna memilih menu augmented reality

Aliran Utama Langkah Aksi

1. Memilih menu deteksi augmented reality

2. Pengguna mengarahkan marker pada

kamera 3.

include::pendeteksian marker

Aplikasi mendeteksi marker 4. Aplikasi me-render objek 3D

5. Aplikasi menampilkan objek 3D

sesuai marker yang terdeteksi

Perluasan Langkah Aksi Percabangan

4.1. Aplikasi tidak dapat mengenali

marker yang terdeteksi

5.1 Aplikasi tidak dapat merender

3.6.2.2 Skenario Use Case Pendeteksian Marker

Skenario yang berkaitan dengan use case pendeteksian marker dapat dilihat seperti pada Tabel 3.11.

Tabel 3.11 Skenario Use Case Pendeteksian Marker

Nama Use Case Pendeteksian Marker

Persyaratan Terkait -

Tujuan Dalam konteks Aplikasi dapat mengenali marker yang terdeteksi

Kondisi Awal Marker belum terdeteksi

Kondisi Akhir Berhasil Aplikasi dapat mengenali marker

Kondisi Akhir Gagal Aplikasi tidak dapat mengenali marker

Aktor Utama Pengguna

Aktor Kedua Marker

Include -

Extend Menampilkan Objek 3D

Trigger Kamera dapat mendeteksi keberadaan marker

Aliran Utama Langkah Aksi

1. Pengguna mengarahkan marker pada kamera 2. Aplikasi menginisialisasi marker

3 Aplikasi mengidentifikasi marker

4. Aplikasi dapat melakukan proses grayscale

5. Aplikasi dapat melakukan proses

pendeteksian fitur

6. Aplikasi mampu mendeteksi marker sesuai dengan library

Perluasan Langkah Aksi Percabangan

3.1. Aplikasi tidak mengidentifikasi marker 6.1 Aplikasi tidak dapat mendeteksi marker

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Yang Maha Pemurah, dengan segala akal dan pikiran yang diberikan-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir yang berjudul “PEMBANGUNAN APLIKASI “MAGIC COLORING BOOK” DENGAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY”.

Penulis menyadari dalam penulisan tugas akhir ini banyak sekali terdapat kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu kritik, arahan serta saran yang membangun penulis harapkan untuk dijadikan masukan di masa yang akan datang. Dalam penulisan laporan ini penulis banyak menerima bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada:

1. Allah SWT, karena seizin-Nya tugas akhir ini dapat terselesaikan.

2. Ibu, Bapak, kakak - kakak penulis yang telah memberikan perhatian dan semangat tanpa henti baik secara moril maupun materil kepada penulis yang mengharapkan mudah-mudahan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan menjadi keberkahan bagi semuanya. Amin.

3. Bapak Irfan Maliki, S.T., M.T. selaku pembimbing yang senantiasa selalu sabar dan bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing dan membantu penulis dari mulai awal hingga selesainya tugas akhir ini, Terima kasih banyak atas bimbingannya.

4. Ibu Istiqomah, S.Kom., M.Kom selaku reviewer yang bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan masukan dan arahan untuk hasil yang lebih baik. Terima kasih atas bimbingannya.

5. Bapak Alif Finandhita, S.Kom., M.T. selaku dosen penguji yang bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan masukan dan arahan untuk hasil yang lebih baik. Terima kasih atas bimbingannya.

6. Ibu Tati Harihayati M, S.T., M.T. selaku Dosen Wali IF-2 an gkat an 2 011 yang senantiasa selalu sabar dalam membimbing penulis, Terima kasih banyak atas bimbingannya.

iv Komputer Indonesia.

8. Keluarga besar IF-2 angkatan 2011 yang selalu mendukung dalam segala situasi dan kondisi penulis, Terima kasih atas kerja samanya.

9. Para pejuang skripsi IF-2 angkatan 2011, Yugi Apriyanto, Try Fathur Rachman, Wulan Kamilia Afnan, Zaeni Muhamad Zacky Ramdani, dan Rizky Bagja Mangkuranda yang memiliki andil besar dalam tugas akhir ini.

10. Rekan-rekan dari Sobat Bumi, Azmi Wahyu Anggita, Aisyah Khairunnisa, Toayah Indah Sari, Syahrir Gribran, Yulia Latifah dan Sobat Bumi Indonesia yang sama-sama sedang menyelesaikan studinya masing-masing yang selalu memberikan motivasi dan dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

11. Seluruh pejuang skripsi Teknik Informatika tahun akademik 2014/2015.

Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Bandung, Agustus 2015

E-1

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Personal Details

 Name : M. Amin Nurhakiki

 Place/Date of birth : Jambi/February, 11th 1994 (21 y.o)  Nationality : Indonesia

 Gender : Male

 Religion : Moslem

 Marital status : Single

 Mobile : +62 85 2716 12750

 Email : amin.schizo@gmail.com

 Address : Jl. Sidorejo RT. 14/- Dumai 28825 Formal Education

 1999-2005 : SD Negeri 2 Ratu Sima Kota Dumai  2005-2008 : MTs Negeri Kota Dumai

 2008-2011 : SMK Negeri 2 Kota Dumai

 2011-2015 : S1 Teknik Informatika UNIKOM Bandung (Informatics Engineering)

Technical Skills

Skill In the Scale 0-10

PHP 7

HTML5 & CSS3 7,5

Database 7

C# 7,5

Projects Experience

 Historical Education Website “Cerita Lama Berbagai Kota” @ clbk.org

(2014)

 Sistem Informasi Perizinan Pengusahaan Air Tanah di Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi Lingkungan Bandung (2014)