Metode dan Perancangan Sistem

3 teknologi.Augmented reality digunakan untuk membaca karakter Jepang yang ada pada dokumen cetak.Optical Character Recognition digunakan untuk melakukan konversi data gambar karakter fisik menjadi karakterdigital yang dikenali oleh komputer.Aplikasi ini dibangun di atas platformAndroid agar pengguna dapat melakukan pembelajaran dengan lebih fleksibel dalam hal tempat maupun waktu, sehingga pengguna dapat lebih cepat mengenali aksara Jepang. Augmented Reality AR adalah suatu variasi dari Virtual Reality VR.Berbeda dengan VR yang secara utuh memasukkan penggunanya ke dalam suatu lingkungan buatan, AR hanya menambahkan obyek-obyek virtual yang diinginkan ke dalam dunia nyata.Obyek virtual tersebut merupakan informasi yang tidak dapat dideteksi oleh manusia secara langsung menggunakan panca indranya.Beberapa sifat yang dimiliki oleh AR, antara lain 1 menggabungkan dunia nyata dengan dunia virtual, dan 2 bersifat interaktif secara real- timedengan pengguna.Informasi yang ditampilkan oleh AR membantu manusia dalam aktivitasnya di dunia nyata.Selain itu, AR juga menambahkan wawasan serta ketertarikan manusia dalam berinteraksi dengan dunia nyata [9]. Dalam penelitian ini, informasi yang ditambahkan ke dalam dunia nyata adalah cara membaca karakter, cara pengucapan karakter, maupun cara penulisan karakter. Tool yang digunakan untuk memanfaatkan AR dalam aplikasi ini bernama OpenCV.OpenCV adalah suatu pustaka computer vision yang ditulis menggunakan C dan C++ dan dapat dijalankan pada berbagai sistem operasi.OpenCV dikembangkan oleh Intel dan dirancang untuk efisiensi dalam komputasi dengan berfokus pada aplikasi real-time.Salah satu tujuan dari OpenCV adalah menyediakan sistem computer vision yang mudah digunakan, agar orang-orang dapat membuat aplikasi yang lebih baik dengan lebih cepat. Pada aplikasi yang dihasilkan dalam penelitian ini, pustaka OpenCV digunakan untuk memindai gambar, khususnya karakter, yang tercetak pada media fisik, lalu mengkonversi hasil pemindaian ke dalam bentuk bitmap. Optical Character Recognition OCR adalah salah satu cabang dari bidang Kecerdasan Buatan yang memungkinkan komputer mengidentifikasi karakter- karakter huruf yang ada pada dokumen cetak.Walaupun dalam proses identifikasi tersebut OCR dapat menghasilkan kesalahan, OCR yang baik harus memberikan hasil pengenalan karakter dengan akurasi minimal 99 [11].ToolOCR yang digunakan pada aplikasi ini bernama Tesseract, yaitu sebuah engineOCRoffline yang bersifat open-source.Tesseract dikembangkan oleh Hawlett Packard dari tahun 1984 hingga 1994 [12].Tesseractdianggap sebagai salah satu open-source engine yang paling akurat yang tersedia [13]. Aplikasi yang dihasilkan menggunakan pustaka Tesseract, dengan mengambil citra digital berformat bitmap dari proses sebelumnya, untuk dikonversi ke dalam bentuk teks.

3. Metode dan Perancangan Sistem

Penelitian ini dilakukan melalui lima tahapan penelitian. Tahap-tahap tersebut adalah 1 Analisis kebutuhan, 2 perancangan sistem, 3 implementasi, 4 pengujian sistem, dan 5 penulisan laporan dan hasil penelitian.Alur dari tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 1. 4 Tahap-tahapdalam penelitian yang terlihat pada Gambar 1 dapat dijelaskan sebagai berikut. Pada tahap pertama, analisis kebutuhan dan pengumpulan data dilakukan analisis kebutuhan apa saja yang dibutuhkan oleh para pengguna dalam mempelajari aksara Jepang, seperti tabel katakana, hiragana, dan kanji, langkah- langkah penggoresan huruf, serta cara pengucapannya. Untuk mengajarkan hal- hal tersebut kepada para pembelajar, pada umumnya buku-buku pembelajaran menyajikan tabel yang berisi elemen-elemen berupa daftar suku kata kanji, katakana, maupun hiragana, bunyi, serta cara penulisan. Untuk cara pengucapan, beberapa buku menyertakan kaset CD audio sebagai pelengkap bagi pembelajar ketika mempelajari cara pengucapan karakter-karakter bahasa Jepang. Elemen tersebutlah yang menjadi kebutuhan pembelajar dalam mempelajari sistem penulisan bahasa Jepang. Tahap kedua adalah perancangan sistem yang meliputi perancangan proses, perancangan basis data, dan perancangan antarmuka. Perancangan proses dilakukan dengan menggunakan menggunakan diagram Unified Modelling Language UML yang pada penelitian ini terdiri dari use case diagram, activity diagram, sequence diagram dan class diagram. Perancangan basis data dilakukan untuk merancang tabel-tabel yang dibutuhkan untuk penyimpanan data, berupa huruf-huruf aksara Jepang ke dalam device Android. Perancangan proses dilakukan dengan metodologi berorientasi obyek menggunakan UML yang terdiri dari berbagai diagram. Use case diagram menggambarkan fungsionalitas apa saja yang dapat dijalankan oleh sistem. Gambar 1 Tahapan Penelitian Gambar 2 Use Case Diagram Aplikasi Pembelajaran 5 Secara umum, aplikasi memiliki 4 fungsi utama.Aktor dalam sistem ini adalah pengguna perangkat mobile. Dalam use case pindai karakter, pengguna memberikan input kepada aplikasi dengan cara memindai karakter pada dokumen fisik, untuk selanjutnya aplikasi akan memberikan informasi kepada pengguna mengenai cara penulisan karakter tersebut dan juga cara pengucapannya. Use case jelajah karakter juga memberikan hasil yang sama kepada pengguna, namun input yang diberikan oleh pengguna adalah berupa grid daftar karakter aksara Jepang. Use case latihan menggambarkan fungsi latihan kepada pengguna. Use case terakhir adalah penerjemahan, yang melambangkan fungsi penerjemahan dari bahasa Jepang ke dalam bahasa Indonesia, maupun sebaliknya. Activity diagram menggambarkan aliran aktifitas yang terjadi dalam sistem. Pada aplikasi dalam penelitian ini, aktifitas utama yang terjadi adalah pada saat pengguna melakukan pemindaian karakter fisik menggunakan perangkatnya. Rincian aktifitas tersebut dapat dilihat pada gambar 3. Pemindaian dimulai pada saat pengguna mengarahkan perangkat mobile kepada dokumen fisik yang tercetak karakter Jepang tertentu. Aplikasi akan melakukan validasi terhadap obyek yang dipindai tersebut. Proses pemindaian akan terus dilakukan hingga ditemukan marker yang dikenali oleh aplikasi. Setelah itu aplikasi akan mengkonversi gambar hasil pindaian menjadi karakter Jepang yang sesuai dalam bentuk digital. Kemudian karakter ini akan menjadi parameter untuk aplikasi mengambil data berupa cara membaca karakter. Selanjutnya aplikasi akan membangkitkan nama berkas gif untuk mengambil berkas gambar bergerak. Terakhir, gambar bergerak serta informasi cara membaca ditampilkan kepada pengguna. Gambar 3 Activity Diagram Pindai Dokumen 6 Selain use case diagram dan activity diagram, perancangan juga dilakukan menggunakan sequence diagram. Diagram ini menggambarkan interaksi antar obyek, baik di dalam maupun di sekitar sistem, secara kronologis. Pada penelitian ini, aliran data pada setiap activity diagram akan diperrinci dalam sequence diagram. Pada saat pengguna menjalankan aplikasi untuk pertama kali setelah instalasi, aplikasi akan membaca berkas file pada assets yang berisi himpunan huruf Jepang, baik katakana, hiragana, maupun kanji. Setelah menerima data-data tersebut, aplikasi akan menyimpannya ke dalam basis data SQLite pada perangkat mobile, sehingga aplikasi tidak perlu meminta data lagi ketika dijalankan di kemudian hari. Kemudian, aplikasi akan memberikan tampilan kepada pengguna, untuk selanjutnya pengguna dapat memilih fungsi yang ingin dia jalankan. Pengguna melakukan pemindaian dokumen fisik hingga aplikasi mengenali hasil pindaian yang dilakukan pengguna. Jika hasil pindaian tersebut valid, aplikasi akan mengkonversi gambar tersebut ke dalam bentuk karakter digital menggunakan framework OCRTesseract. Setelah itu, aplikasi akan meminta informasi mengenai karakter tersebut kepada basis data. Informasi yang diberikan oleh basis data adalah berupa id dan cara membaca karakter, serta arti dari karakter yang dipindai. Setelah itu aplikasi membangkitkan nama berkas gif dan mengambil berkas gif yang sesuai dari asset andorid. Setelah semua informasi yang dibutuhkan lengkap, aplikasi akan menampilkan data-data tersebut kepada pengguna. Diagram terakhir yang dirancang adalah class diagram. Cakupan class diagram pada penelitian ini adalah kelas-kelas utama yang dibuat pada proses Gambar 4 Sequence Diagram Pindai Karakter 7 implementasi coding.Class diagram yang dirancang dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 5. Class diagrampada Gambar 5 memiliki 4 kelas utama. Kelas CameraAR adalah kelas utama pada aplikasi, yang berisi kode untuk melakukan pemindaian karakter pada media fisik. Saat aplikasi melakukan pemindaian karakter, kelas ini memanggil instance dari kelas DoOCR yang mewarisi kelas AsyncTask. Pada kelas DoOCR ini, proses pengenalan karakter fisik menjadi karakter digital dilakukan dengan memanfaatkan pustaka Tesseract. Setelah selesai melakukan pengenalan karakter, hasilnya dikembalikan ke kelas CameraAR. Kelas CameraAR selanjutnya mengambil seluruh informasi dari basis data melalui kelas DBFielder. Kelas DBFielder berfungsi untuk membuka dan menutup basis data, mengambil karakter tertentu, serta mengambil seluruh karakter yang tersimpan dalam basis data beserta informasi pendukung karakter tersebut. Inti dari aplikasi yang dihasilkan adalah proses pemindaian dan pengenalan karakter. Proses Tahap ketiga adalah implementasi, di mana hasil perancangan diimplementasikan menjadi aplikasi Android. Implementasi dilakukan dengan bantuan Eclipse IDE untuk melakukan pengkodean serta pembangunan basis data. Aplikasi ini diimplementasikan dengan memanfaatkan beberapa pustaka pendukung, seperti OpenCV untuk penanganan kamera, Ion untuk melakukan tampilan gambar bergerak, dan Tesseract untuk melakukan pengenalan karakter aksara cetak. Tahap ini menghasilkan prototype aplikasi yang kemudian akan diuji dan diperbaiki menjadi aplikasi yang siap digunakan oleh pengguna umum. Tahap pengujian dilakukan setelah tahap implementasi yang menghasilkan prototype aplikasi. Pengujian dilakukan sekaligus dengan evaluasi, selain untuk menguji efisiensi kode, juga untuk melakukan perbaikan-perbaikan minor yang disesuaikan dengan kebutuhan pengguna. Pada penelitian ini, siklus prototyping terjadi sebanyak dua kali berdasarkan hasil pengujian dan evaluasi yang dilakukan. Siklus pertama menghasilkan prototype aplikasi yang memuat fungsi-fungsi utama. Prototype awal sudah dapat melakukan fungsi augmented reality yang menggunakan pustaka OpenCV, pengambilan data-data yang dibutuhkan dari Gambar 5Class Diagram Aplikasi 8 basis data, dan menampilkan animasi cara penulisan serta suara cara membaca aksara dengan pustaka Ion. Pengujian yang dilakukan terhadap prototype awal ini menemukan bahwa pada performanya, proses OCR masih cenderung lambat sehingga dibutuhkan cara lain untuk mempercepat proses. Evaluasi juga diberikan oleh beberapa pengguna, yakni agar menambahkan fitur penerjemahan dan latihan menulis aksara Jepang pada aplikasi ini. Pada siklus berikutnya, dilakukan perubahan pada kode program untuk memperbaiki kelemahan dan menambah fitur pada aplikasi. Efisiensi OCR dioptimalkan dengan melakukan penyusutan pada matriks hasil pindaian dari kamera untuk selanjutnya dikonversi ke dalam bentuk bitmap yang diperlukan oleh OCR. Dengan demikian, proses OCR dapat dilakukan dengan lebih cepat. Selain optimasi kode, pada siklus kedua dilakukan penambahan fungsi penerjemahan dan latihan untuk membantu pengguna agar lebih cepat menghafalkan huruf-huruf aksara Jepang. Tahap kelima adalah penulisan laporan hasil penelitian. Pada tahap ini, proses penelitian didokumentasikan proses penelitian yang sudah dilakukan dari tahap awal hingga akhir ke dalam tulisan, yang nantinya akan menjadi jurnal penelitian.

4. Hasil dan Pembahasan