1 Augmented Reality Kesimpulan dan Saran

BAB II LANDASAN TEORI

2. 1 Augmented Reality

Augmented reality adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata real time Putra, 2012. Sejarah augmented reality dimulai dari tahun 1957-1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-mounted display yang diclaimnya adalah, jendela ke dunia virtual. Tahun 1975 seorang ilmuwan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier, memeperkenalkan virtual reality dan menciptakan bisnis komersial pertama kali di dunia maya, Tahun 1992 mengembangkan augmented reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, L.B. Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut virtual fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs, dan menunjukan manfaatnya pada manusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype augmented reality. “Pada Tahun 1994, Milgram dan Kishino merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan dunia nyata dan dunia maya ke dalam sebuah kontinuum virtualitas. Sisi yang paling kiri adalah lingkungan nyata yang hanya berisi benda nyata, dan sisi paling kanan adalah lingkungan maya yang berisi benda maya ” Wirga, et al. 2012 Universitas Sumatera Utara Gambar 2.1. Virtuality Contimuum oleh Milgram dan Kishino Pada gambar 2.1 menjelaskan bahwa dalam realitas tertambah augmented reality, yang lebih dekat ke sisi kiri, lingkungan bersifat nyata dan benda bersifat maya, sementara dalam augmented virtuality atau virtualitas tertambah, yang lebih dekat ke sisi kanan, lingkungan bersifat maya dan benda bersifat nyata.. Ketika merancang sebuah sistem AR, ada tiga aspek yang harus ada yaitu : Kombinasi dari dunia nyata dengan dunia virtual, Interaksi secara real time dan 3D yang terregistrasi R. Silva, et al, 2003 Tujuan dari augmented reality adalah mengambil dunia nyata sebagai dasar dengan menggabungkan beberapa teknologi virtual dan menambahkan data konstektual agar pemahaman manusia sebagai penggunanya menjadi semakin jelas. Data konstektual ini dapat berupa komentar audio, data lokasi, konteks sejarah, atau dalam bentuk lainnya. Pada saat ini, AR telah banyak digunakan dalam berbagai bidang seperti kedokteran, militer, manufaktur, hiburan, museum, game pendidikan, pendidikan, dan lain-lain Rahmat, 2011. Beberapa komponen yang diperlukan dalam pembuatan dan pengembangan aplikasi AR adalah sebagai berikut : a. Komputer Komputer berfungsi sebagai perangkat yang digunakan untuk mengendalikan semua proses yang akan terjadi dalam sebuah aplikasi. Penggunaan komputer ini disesuaikan dengan kondisi dari aplikasi yang akan digunakan. Kemudian untuk output aplikasi akan ditampilkan melalui monitor. Universitas Sumatera Utara b. Marker Marker berfungsi sebagai gambar image dengan warna hitam dan putih dengan bentuk persegi. Dengan menggunakan marker ini maka proses tracking pada saat aplikasi digunakan. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi dari marker dan akan menciptakan objek virtual yang berupa obyek 3D yaitu pada titik 0, 0, 0 dan 3 sumbu X, Y, Z. c. Kamera Kamera merupakan perangkat yang berfungsi sebagai recording sensor. Kamera tersebut terhubung ke komputer yang akan memproses image yang ditangkap oleh kamera. Apabila kamera menangkap image yang mengandung marker, maka aplikasi yang ada di komputer tersebut mampu mengenali marker tersebut. Selanjutnya, komputer akan mengkalkulasi posisi dan jarak marker tersebut. Lalu, komputer akan menampilkan objek 3D di atas marker tersebut. Secara umum augmented reality berfungsi untuk memvisualisasikan suatu objek dalam waktu yang bersamaan real time. Adapun lebih spesifik lagi fungsi augmented reality sebagai berikut: 1 Mengkombinasikan objek fisik dan digital interface. 2 Menciptakan manipulasi dari model objek virtual. 2.1.1. Metode Pelacakan tracking Augmented Reality Ada beberapa jenis metode pelacakan tracking pada AR, antara lain sebagai berikut: a. Elektromagnetic tracking system, mengukur medan magnet yang dihasilkan melalui arus listrik yang secara simultan melewati tiga kumparan kabel yang disusun secara tegak lurus satu dengan yang lain. Setiap kumparan kecil bersifat elektromagnet. Sensor sistem mengkalkulasikan bagaimana medan magnet terbentuk dan pengaruhnya terhadap kumpuran lainnya. Pengukuran tersebut menunjukkan posisi atau orientasi dan arah dari emitter. Reponsibilitas dari efisiensi sistem pelacakan elektromagnet sangat baik dan tingkat latensinya cukup rendah. Satu kekurangan dari sistem ini adalah apapun yang dapat menghasilkan medan magnet dapat mempengaruhi sinyal yang dikirim ke sensor. Universitas Sumatera Utara b. Accoustic tracking system, sistem pelacakan ini menangkap dan menghasilkan gelombang suara ultrasonic untuk mengidentifikasi orientasi dan posisi dari target. Sistem ini mengkalkulasi waktu yang digunakan suara ultrasonic untuk mencapai sensor. Sensor biasanya selalu menjaga kestabilan dalam lingkungan dimana pengguna menempatkan emitter. Bagaimanapun, kalkulasi dari orientasi serta posisi target bergantung pada waktu yang digunakan oleh suara untuk mencapai sensor adalah dilakukan oleh sistem. Terdapat banyak kekurangan pada sistem pelacakan acoustic. Suara yang lewat sangat lambat, sehingga tingkat update posisi target juga menjadi lambat c. Optical tracking system, perangkat ini menggunakan cahaya untuk menghitung orientasi dan posisi target. Sinyal emitter dalam perangkat optical secara khusus terdiri atas sekumpulan LED inframerah. Sensor kamera dapat menangkap cahaya inframerah yang dipancarkan. LED menyala dalam pulse secara sekuensial. Kamera merekam sinyal pulse dan mengirim informasi kepada unit pemrosesan sistem. Unit tersebut kemudian dapat menghitung kemungkinan data untuk menentukan posisi dan orientasi target. Sistem optical mempunyai tingkat upload data yang cepat, sehingga latensi dapat diminimalisasi. Kekurangan sistem ini adalah penglihatan antara kamera dan LED dapat menjadi gelap, bertentangan dengan proses pelacakan. Radiasi inframerah juga dapat membuat sistem kurang efektif. d. Mechanical tracking system, sistem pelacakan ini bergantung pada physical link antara target dan referensi titik tetap. Salah satu contohnya adalah sistem pelacakan mekanikal dalam lingkungan virtual reality VR, yaitu BOOM display. BOOM display, sebuah head-mounted display HMD, dipasang di bagian belakang dengan yang terdiri atas 2 poin artikulasi. Deteksi orientasi dan posisi dari sistem dilakukan melalui lengan. Tingkat update cukup tinggi dengan sistem pelacakan mekanikal, tetapi sistem ini memiki kekurangan yaitu membatasi pergerakan dari pengguna user. Universitas Sumatera Utara e. Inertial navigation system, navigasi bantuan yang menggunakan komputer, sensor gerak accelerometer, sensor rotasi gyroscopes secara kontinu dikalkulasi melalui posisi dead reckoning proses pengukuran posisi sekarang seseorang, dengan menggunakan posisi yang telah ditentukan sebelumnya, atau memperbaikinya, dan tingkatan posisi berdasarkan kecepatan rata-rata dari waktu-waktu, orientasi, dan kecepatan perpindahan objek tanpa membutuhkan referensi luar. Sistem ini digunakan dalam bidang transportasi seperti, kapal, pesawat, kapal selam, dan pesawat ruang angkasa. f. GPS Tracking, teknologi AVL Automated Vehicle Locater yang memungkinkan pengguna untuk melacak suatu objek bergerak seperti kendaraan, armada ataupun mobil secara realtime. GPS tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah objek, lalu menerjemahkan dalam bentuk peta digital. g. Hybrid Tracking, sistem pelacakan yang merupakan gabungan dari dua atau lebih teknik pelacakan, hybrid tracking digunakan untuk menciptakan sistem pelacakan yang lebih baik. Teknik ini secara sinergis dapat meningkatkan kesegaran robustness, kecepatan pelacakan tracking speed dan akurasi, dan mengurangi jitter dan noice. Hybrid tracking telah banyak digunakan dengan gabungan beberapa teknik pelacakan misalnya, GPS electronic compass dan sensor inertial dan sensor optical. 2.1.2. Teknik Tampilan AR Terdapat tiga teknik tampilan pada AR yaitu head-mounted display, handheld displays, dan spatial display. a. Head-mounted display Head-mounted display HMD menempatkan gambar diantara dunia nyata dan objek grafik virtual melalui pandangan user terhadap dunia nyata. Head- mounted display terbagi menjadi dua bagian yaitu optical see-through dan video see-through. Optical see-through biasanya menempatkan sebuah semi-silvered mirror sebelum mata pengguna. Pengguna dapat melihat dunia nyata melalui Universitas Sumatera Utara mirror cermin, dan juga melihat grafik komputer digambarkan pada layar miniatur yang tampak pada refleksi cermin. Proses ini mempunyai efek grafik seperti munculnya objek hitam transparan terhadap pengguna, memberikan pandangan tanpa modifikasi dari objek nyata pada tempat yang sama. Video see- through, pandangan pengguna tidak secara langsung terhadap dunia nyata tetapi hanya sebuah miniatur hasil komputerisasi yang nampak penuh dalam layar. HMD harus melacak dengan sensor yang menyediakan 6DOF six degrees of 33 freedom. Pelacakan ini membuat sistem dapat menyelaraskan virtual informasi ke dunia nyata. b. Handheld display Handheld display bekerja dengan sebuah layar kecil yang pas atau sesuai dengan genggaman pengguna. Handheld AR merupakan solusi untuk video-see through. Mulanya, teknik ini bekerja dengan penanda fiducial, dan kemudian GPS, dan sensor MEMS Microelectromechanical systems seperti kompas digital, accelerometer, dan gyroscope. Saat ini, pelacakan tanpa marker, yaitu SLAM Simultaneous localization and mapping seperti PTAM yang mulai digunakan. Keuntungan utama dari handheld AR adalah mudah digunakan, dapat dibawa kemana-mana portable dan telah dilengkapi kamera.

2.2 Vuforia