Implementasi Augmented Reality (AR) Pada Pengenalan Ikan Hias Menggunakan Metode Markerless Berbasis Android

BAB II
LANDASAN TEORI

Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan perancangan sistem Pengenalan Ikan Hias
menggunakan teknologi Augmented Reality.

2.1. Augmented Reality
Secara umum, Augmented Reality (AR) adalah penggabungan antara objek virtual dengan
objek nyata. Sebagai contoh, adalah saat stasiun televisi, menyiarkan pertandingan sepak
bola, terdapat objek virtual, tentang skor pertandingan yang sedang berlangsung, Augmented
Reality adalah menggabungkan dunia nyata dan virtual, bersifat interaktif secara real time,
dan merupakan animasi 3D. sejarah tentang augmented reality sudah dimulai dari tahun
1957-1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer,
menciptakan sebuah simulator yang disebutnya Sensorama dengan visual, getaran dan bau.
(Azuma , 1997)
Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-mounted display. 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, Pada tahun 1992 Augmented Reality dikembangkan untuk melakukan perbaikan
pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB 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 AR. (Siltanen, 2012)
Hirokazu Kato mengembangkan Augmented Reality Toolkit di HITLab dan
didemonstrasikan di SIGGRAPH. Bruce. H. Thomas mengembangkan ARQuake, sebuah
Mobile Game AR yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers. Pada
tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan AndroidG1 Telephone yang
berteknologi AR, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan

Universitas Sumatera Utara

6
perkembangan dari ArToolkit. FLARToolkit memungkinkan kita memasang teknologi AR di
sebuah website, karena output yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash. Ditahun yang
sama, Wikitude Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di Platform Android.
Tahun 2010, Acrossair menggunakan teknologi AR pada I-Phone 3GS. (Furth, 2011)
Augmented reality (AR) adalah bidang penelitian ilmu komputer yang menggabungkan
dunia nyata dan data digital. Orang-orang mengenal teknologi Augmented reality ini setelah
teknologi ini digunakan di berbagai bidang seperti : iklan, surat kabar, buku dll.

Perkembangan teknologi augmented reality sangat cepat, bahkan mainan anak-anak sudah
memiliki konten Augmented reality. Misalnya, pada tahun 2010 Kinder meluncurkan mainan
telur cokelat dengan konten AR yang disajikan untuk webcam. (Siltanen, 2012)
Tujuan augmented reality adalah untuk menambahkan informasi dan arti kepada sebuah
objek atau ruang yang nyata. Tidak seperti virtual reality, augmented reality tidak membuat
sebuah simulasi kenyataan (simulation of reality). Sebaliknya, dibutuhkan sebuat objek atau
ruang yang nyata sebagai fondasi dan teknologi incorporate yang menambahkan data
konteksual untuk memperdalam pemahaman seseorang terhadap suatu objek. Pada kasuskasus lain, augmented reality bisa ditambahkan dalam bentuk audio, data lokasi, catatan
sejarah, atau bentuk lainnya yang dapat membuat pengalaman user akan suatu hal atau
tempat lebih berarti. (Siltanen, 2012)
Konsep Augmented Reality pertama kali diperkenalkan oleh Caudell (1990) saat ia
bekerja di perusahaan Boeing. Menurut Caudell Ada tiga karaketeristik yang menyatakan
suatu teknologi menerapkan konsep AR yaitu :
a.

Mampu mengkombinasikan dunia nyata dan dunia maya.

b.

Mampu memberikan informasi secara interaktif dan realtime.


c.

Mampu menampilkan dalam bentuk 3D (tiga dimensi).
Sistem dalam augmented reality bekerja dengan menganalisa secara real-time obyek

yang ditangkap dalam kamera. Berkat perkembangan pesat teknologi handphone, augmented
reality tersebut bisa diimplementasikan pada perangkat yang memiliki GPS, kamera,
akselerometer dan kompas. Kombinasi dari ketiga sensor tersebut dapat digunakan untuk
menambahkan informasi dari obyek yang ditangkap kamera. Cara kerja AR terbagi 2 macam
metode, yaitu:

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

9
c.


Prosessor
Prosessor

dibutuhkan

untuk

memproses

input

yang

masuk

dan

kemudian


memberikannya ke tahapan output.
d.

Output
Dapat berupa Head Mounted Display (HMD), monitor, seperti monitor TV, LCD,
monitor ponsel.

2.2. Vuforia SDK (Software Development Kit)
Vuforia 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 mobilephone 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. (Abidah, 2015)


2.3. Arsitektur Vuforia
Menurut Akbar (2010) vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat
bekerja dengan baik. Komponen – komponen tersebut adalah :
a.

Kamera
Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan
secara efisien ke tracker. Para developer hanya tinggal memberi tahu kamera kapan
mereka mulai menangkap dan berhenti.

b. Image Converter
Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi
oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking (misalnya luminance).
c.

Tracker
Mengandung algoritma computer vision yang dapat mendeteksi dan melacak objek dunia
nyata yang ada pada video kamera. Berdasarkan gambar dari kamera, algoritma yang

Universitas Sumatera Utara


10
berbeda bertugas untuk mendeteksi tarckable baru, dan mengevaluasi virtual button.
Hasilnya akan disimpan dalam state object yang akan digunakan oleh video background
renderer dan dapat diakses dari application code.
d. Video Background Renderer
Me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari
video background renderer sangat bergantung pada device yang digunakan.
e.

Application Code
Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam
application code seperti :
1. Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker.
2. Update logika setiap input baru dimasukkan.
3. Render grafis yang ditambahkan (augmented).

f.

Target Resources

Dibuat menggunakan online Target Management System. Assets yang diunduh berisi
sebuah

konfigurasi

xml

(config.xml)

yang

memungkinkan

developer

untuk

mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database
trackable.
2.4. Unity

Unity merupakan suatu game engine yang terus berkembang. Engine ini merupakan salah
satu game engine dengan lisensi source proprietary, namun untuk lisensi pengembangan
dibagi menjadi 2, gratis dan berbayar sesuai perangkat target pengembangan aplikasi. Unity
tidak membatasi publikasi aplikasi, pengguna unity dengan lisensi gratis dapat
mempublikasikan aplikasi yang dibuat tanpa harus membayar lisensi kepada unity. Tetapi
pengguna versi gratis dibatasi dengan beberapa fitur yang dikurangi dan hanya tersedia untuk
pengguna berbayar. Seperti kebanyakan game engine lainnya, Unity Engine dapat mengolah
beberapa data seperti objek tiga dimensi, suara, teksture, dan lain sebagainya. Keunggulan
dari unity engine ini dapat menangani grafik dua dimensi dan tiga dimensi. Namun engine ini
lebih berkonsentrasi pada pembuatan grafik tiga dimensi. Dari beberapa game engine yang
sama-sama menangani grafik tiga dimensi, Unity dapat menangani lebih banyak. Beberapa
diantaranya yaitu Windows, MacOS X, iOS, PS3, wii, Xbox 360, dan Android yang lebih
banyak daripada game engine lain seperti Source Engine, GameMaker, Unigine, id Tech 3
Engine, id Tech 4 Engine, Blender Game Engine, NeoEngine, Quake Engine, C4 Engine atau
game engine lain. (Nugraha, 2014)

Universitas Sumatera Utara

11


2.5. Android dan Android SDK (Software Development Kit)
Android adalah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk perangkat seluler layar
sentuh seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android awalnya dikembangkan oleh
Android, Inc., dengan dukungan finansial dari Google, yang kemudian membelinya pada
tahun 2005. Sistem operasi ini dirilis secara resmi pada tahun 2007, bersamaan dengan
didirikannya Open Handset Alliance, konsorsium dari perusahaanperusahaan perangkat
keras, perangkat lunak, dan telekomunikasi yang bertujuan untuk memajukan standar terbuka
perangkat seluler. Saat ini sudah banyak platform untuk perangkat selular, termasuk di
dalamnya Symbian, iOS, Windows Mobile, BlackBerry, Java Mobile Edition, Linux Mobile
(LiM), dan banyak lagi. Namun ada beberapa hal yang menjadi kelebihan Android. Walaupun
beberapa fitur-fitur yang ada telah muncul sebelumnya pada platform lain. (Syaifudin, 2014)
Menurut Akbar (2010) Android adalah sistem operasi pertama yang menggabungkan hal
seperti berikut:
1. Keterbukaan, Bebas pengembangan tanpa dikenakan biaya terhadap sistem karena
berbasiskan Linux dan open source. Pembuat perangkat menyukai hal ini karena dapat
membangun platform yang sesuai yang diinginkan tanpa harus membayar royalti. Sementara
pengembang software menyukai karena Android dapat digunakan diperangkat manapun dan
tanpa terikat oleh vendor manapun.
2. Arsitektur komponen dasar Android terinspirasi dari teknologi internet mashup. Bagian
dalam sebuah aplikasi dapat digunakan oleh aplikasi lainnya, bahkan dapat diganti dengan

komponen lain yang sesuai dengan aplikasi yang dikembangkan.
3. Banyak dukungan service, kemudahan dalam menggunakan berbagai macam layanan pada
aplikasi seperti penggunaan layanan pencarian lokasi, database SQL, browser dan
penggunaan peta. Semua itu sudah tertanam pada Android sehingga memudahkan dalam
pengembangan aplikasi.
4. Siklus hidup aplikasi diatur secara otomatis, setiap program terjaga antara satu sama lain
oleh berbagai lapisan keamanan, sehingga kerja sistem menjadi lebih stabil. Pengguna tak
perlu khawatir dalam menggunakan aplikasi pada perangkat yang memorinya terbatas.
Tingkat API (Application Programming Interface) adalah nilai integer yang secara unik
mengidentifikasi kerangka revisi API yang ditawarkan oleh versi dari platform Android,
seperti versi pertama android yaitu android versi 1.1, lalu diikuti android cupcake, donut,
eclair, froyo, dll. Versi terbaru android adalah 5.0 Lollipop yang dirilis pada 15 Oktober

Universitas Sumatera Utara

12
2014. Android SDK merupakan paket starter yang berisi tools, sample code, dan dokumentasi
penggunaan yang berguna untuk pengembangan aplikasi Android. Android SDK (Software
Development Kit) sebagai alat bantu dan API diperlukan untuk mulai mengembangkan
aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java.

2.6. Ikan Hias
Ikan hias adalah jenis ikan yang berhabitat di air tawar maupun di laut yang dipelihara bukan
untuk dikonsumsi melainkan untuk memperindah taman/ruang tamu.Ikan hias dibedakan dari
tempat hidupnya yaitu air tawar dan air laut.
Menurut Nugroho (2008), ikan hias air laut adalah kelompok ikan laut yang digemari
karena morfologinya unik, warnanya menarik dan cocok dipelihara di aquarium, Kegiatan
penangkapan dan perda-gangan ikan hias laut merupakan industri multi-miliar dolar yang
mendukung ribuan nelayan di negara berkembang dan menyediakan sekitar 1400-an spesies
ikan bagi pecinta ikan hias laut di seluruh dunia. Perdagangan ikan hias laut ini dimulai tahun
1930-an di Sri Langka kemudian menyebar sampai Hawaii pada tahun 1953 dan Pilipina
pada tahun 1957. Saat ini sebanyak 45 negara sebagai pemasok pasar dunia sebesar 14-30
juta ikan per tahun dengan nilai berkisar 28-44 juta dollar Amerika. Negara pemasok ikan
hias laut terbesar di dunia adalah Indonesia dan Pilipina diikuti Brazil, Maladewa, Vietnam,
Sri Lanka dan Hawaii. Kebanyakan ikan hias laut berhabitat sangat khas yaitu terumbu
karang dan sebagian yang lain berhabitat padang lamun, mangrove dan hamparan lumpu).
Terumbu karang mendukung keanekaragaman ikan yang tinggi karena terumbu karang
merupakan ekosistem yang kompleks, terdiri atas banyak mikrohabitat dan menyediakan
fasilitas untuk tumbuh dan berkembangnya berbagai spesies ikan). Salah satu hasil adaptasi
terhadap lingkungan yang heterogen ini adalah beranekanya morfologi dan warna tubuh ikan.
Ikan hias air tawar adalah jenis ikan hias yang habitatnya di air tawar. Pemeliharaan ikan
hias air tawar biasanya di akuarium atau di kolam tergantung pada tujuan pemeliharaan. Pusat
budidaya ikan hias air tawar terbesar di Indonesia saat ini adalah daerah Jabodetabek (Jakarta,
Bogor, Depok, Tangerang, Bekasi), Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Tengah, Jawa Timur,
serta sedikit daerah Sumatera dan Kalimantan. Dengan potensi yang ada dan peluang pasar
yang terbuka luas, maka kesempatan berbisnis ikan hias terutama air tawar, baik produsen,
pedagang, mau pun eksportir masih cukup . (Umar, dkk 2008)

Universitas Sumatera Utara

13
2.7. Penelitian Terkait
1. Judul : IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITY UNTUK PEMBELAJARAN
HURUF HIJAIYAH BAGI ANAK-ANAK
Dalam penelitian ini penulis menggunakan virtual button sebagai tombol, menggunakan
25 marker sebagai tracking dari objek 3D, menghasilkan suara ketika tombol tersebut
disentuh serta berbasis Android.(Akbar, 2010)
2. Judul : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM PENGENALAN BANGUN
RUANG MENGGUNAKAN AUGMENTED REALITY
Dalam penelitian ini penulis menggunakan marker yang disertai dengan buku berisikan
materi tentang bangun ruang, terdapat 8 objek bangun ruang dan

menggunakan

FLARToolKit yang digunakan sebagai media pembuat AR (Desktop). (Berki, 2007)
3. Judul : PENERAPAN AUGMENTED REALITY DALAM SISTEM INFORMASI
SUMBER DAYA PERIKANAN BERBASIS ANDROID (KASUS: IKAN PARI TOTOL
BIRU Neotrygon kuhlii YANG DIDARATKAN DI PPP LABUAN, BANTEN)
Dalam penelitian ini penulis identifikasi marker melalui citra yang ditangkap oleh kamera
smartphone yang akan ditampilkan dalam sebuah informasi berbentuk gambar. Proses
yang dilakukan meliputi pembacaan sistem marker menggunakan kamera, kemudian
dilakukan tahapan preprocessing, proses segmentasi untuk pembanding sistem marker
dengan database gambar yang telah menjadi acuan sebelumnya. Simbol marker
merupakan citra yang memiliki kemiripan dengan data referensi. Dengan demikian, hasil
pengenalan citra tersebut yang nantinya digunakan untuk menampilkan informasi. (Aji,
2014)

Universitas Sumatera Utara