BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas tentang implementasi alat Leap Motion Controller pada sistem anatomi manusia berdimensi tiga. Bab ini juga membahas tentang arsitektur umum
sistem yang dibangun.
3.1. Arsitektur Umum
Rangkaian langkah yang dilakukan dengan menggunakan Leap Motion Controller pada sistem anatomi berdimensi tiga dapat dilihat pada arsitektur umum pada Gambar 3.1.
Rangkaian langkah tersebut dimulai dari data masukan yang berupa hasil pengamatan gerakan tangan dan jari oleh Leap Motion Controller. Sebuah objek berdimensi tiga
akan ditampilkan mengikuti gerakan tangan, baik itu tangan kanan, kiri, ataupun keduanya. Begitu juga dengan objek anatomi berdimensi tiga juga akan ditampilkan
oleh sistem. Semua gerakan tangan akan ditampilkan sepersis mungkin dalam antarmuka pengguna, namun hanya gerakan tangan tertentu saja yang akan menjadi
pemicu dalam sistem, seperti hanya gerakan tangan kiri yang dapat mengatur pergerakan kamera dan hanya telunjuk tangan yang dapat menunjuk objek untuk
ditampilkan nama anatominya. Nama anatomi pada objek berdimensi tiga yang menggunakan Leap Motion Controller inilah yang merupakan hasil dari sistem.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1. Arsitektur umum sistem yang diajukan
3.2. Anatomi Berdimensi Tiga
Objek anatomi yang digunakan pada penelitian ini merupakan file objek berdimensi tiga dengan ekstensi .obj. Objek-objek anatomi berdimensi tiga tersebut berasal dari
ftp:202.223.160.84archivebodyparts3d20130619 oleh BodyParts3D, Copyright©
The Database Center for Life Science licensed by CC Attribution-Share Alike 2.1 Japan. Total objek yang digunakan berjumlah 212 objek. Penamaan dan ID dari objek yang
digunakan berdasarkan sumber yang sama dapat dilihat pada Lampiran A.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2. Susunan anatomi rangka tulang manusia dari BodyParts3D
3.3. Pengamatan Gerakan Tangan dan Jari
Dalam implementasinya, alat Leap Motion Controller berguna sebagai pengganti periferal komputer yang biasa digunakan seperti mouse dan keyboard. Begitu juga
sistem anatomi berbasis tiga dimensi ini dikendalikan dengan kedua tangan di udara. Gerakannya diamati dan ditampilkan pada antarmuka dalam bentuk objek berdimensi
tiga.
Universitas Sumatera Utara
Hasil dari pengamatan gerakan-gerakan tangan dan jari yang diamati ini berupa data yang diproses dalam engine Unity. Unity bertindak sebagai engine yang
menggabungkan model berdimensi tiga dengan bahasa pemrograman untuk menjalankan program yang menggunakan Leap Motion Controller. Unity akan
menerima data-data tersebut dan menjalankannya sesuai dengan kodenya masing- masing. Contoh data-data hasil pengamatan yang digunakan pada Unity dapat dilihat
pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Data-data yang berasal dari pengamatan gerakan tangan dan jari
Data-data hasil pengamatan tersebut akan diperiksa oleh sistem apakah sudah sesuai dengan gestur atau gerakan tangan tertentu yang akan digunakan sistem. Berikut
adalah daftar dari gerakan-gerakan tangan tertentu yang digunakan sebagai kendali sistem.
Universitas Sumatera Utara
1. Circle Gesture oleh tangan kiri digunakan untuk menggerakan kamera dalam suatu
orbit revolusi di mana objek anatomi adalah titik tengahnya. 2.
Swipe Gesture oleh tangan kiri digunakan untuk menggerakkan kamera secara vertikal.
3. Penggenggaman tangan kiri diikuti gerakan maju ataupun mundur digunakan untuk
melakukan perbesaran ataupun pengecilan wilayah pandangan kamera. 4.
Penunjukan objek anatomi oleh jari telunjuk tangan kanan digunakan untuk menampilkan nama objek anatomi tersebut.
Dalam penggunaan Circle Gesture, kamera akan melakukan perpindahan terhadap sumbu x dan z sekaligus, namun tetap menghadap ke objek anatomi. Dengan
menempatkan objek anatomi pada koordinat 0, 0, 0 maka pandangan kamera dapat menuju pada koordinat 0, posisi kamera y, 0. Di mana posisi kamera y adalah posisi
kamera pada sumbu y yang akan terus berubah seiring karena Swipe Gesture yang digunakan.
Pergerakan koordinat kamera menggunakan rumus sudut terhadap sisi miring. Di mana dalam hal ini, sisi miring adalah jari-jari orbit revolusi kamera. Untuk
mendapatkan posisi kamera terhadap sumbu x digunakan persamaan 3.1. = � × cos �
3.1 Di mana adalah posisi kamera terhadap sumbu x,
� adalah jari-jari atau jarak awal kamera dengan objek anatomi, dan
� adalah derajat yang diperoleh dari gerakan Circle Gesture. Sementara untuk mendapatkan posisi kamera terhadap sumbu z cukup
dilakukan dengan menggantikan perkalian cosinus dengan sinus pada persamaan 3.1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada persamaan 3.2.
= � × sin � 3.2
Swipe Gesture hanya mempengaruhi pergerakan kamera terhadap sumbu y. Oleh karena itu koordinat posisi kamera pada Swipe Gesture dapat dituliskan dengan
koordinat posisi kamera x, posisi kamera y faktor perubahan, posisi kamera z. Faktor perubahan yang dimaksud adalah nilai yang diperoleh dari kecepatan tangan saat
melakukan Swipe Gesture.
Universitas Sumatera Utara
Penggenggaman tangan kiri yang diikuti arah maju atau mundur akan memicu wilayah pandangan kamera. Genggaman tangan ini menggunakan properti
GrabStrength dari kelas Hand. Dalam hal ini, perpidahan tangan kiri yang tergenggam menjauhi pengguna secara maju akan memperbesar nilai wilayah pandangan kamera
sehingga objek anatomi akan tampak semakin kecil, begitu juga hal sebaliknya. Perubahan wilayah pandang kamera ini akan mengganggu ukuran skala Leap Motion
Controller dalam sistem. Oleh karena itu, digunakan rumus perubahan skala dalam mengatasi hal ini.
−
�
−
=
−
�
−
3.3 Di mana dapat disebutkan sebagai nilai wilayah pandang kamera,
adalah nilai terkecil dari wilayah pandang kamera, dan
�
adalah nilai terbesar dari wilayah pandang kamera. Begitu juga hal yang sama diterapkan pada skala Leap Motion
Controller. Nilai akhir dari rumus ini adalah yang merupakan skala Leap Motion Controller yang sesuai dengan wilayah pandang kamera pada waktu yang sama.
Seluruh pergerakan kamera diletakkan pada tangan kiri dengan properti IsLeft dari kelas Hand. Hal ini dimaksudkan agar pengguna dapat leluasa menunjuk objek
anatomi tanpa harus terganggu oleh pergerakan kamera. Oleh karena itulah, gerakan menunjuk objek anatomi menggunakan tangan kanan. Kelas Finger pada saat yang
sama akan memeriksa apakah jari sudah lurus seperti dalam keadaan menunjuk atau tidak. Serta kelas FingerList akan memeriksa apakah jari tersebut adalah jari telunjuk
terlebih dahulu. Untuk lebih jelasnya, alur proses-proses ini diperlihatkan dalam diagram alir
pada Gambar 3.4.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4. Diagram alir seluruh proses pada sistem
3.4. Penamaan Objek Anatomi
Kategori