Pengenalan Gedung Perkuliahan Ilmu Komputer USU dengan Metode Markerless Augmented Reality Berbasis Android

5

BAB 2

LANDASAN TEORI

Bab ini membahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan perancangan aplikasi
pengenalan gedung perkuliahan ilmu komputer USU.

2.1 Grafika Komputer
Grafika Komputer adalah disiplin yang menghasilkan picture atau images
menggunakan komputer, yakni meliputi pemodelan – penciptaan, manipulasi, dan
penyimpanan dari objek geometris dan rendering – mengubah scene ke image, atau
proses perubahan bentuk, rasterisasi, shading, illumination, dan animasi image.
Grafika komputer telah secara luas digunakan, seperti untuk presentasi grafik,
paintsystems, komputer aideddesign (CAD), image processing, simulation&virtual
reality, dan entertainment. Pada tahun 1950-an, keluarannya via teletypes, lineprinter,
dan cathoderay tube (CRT).Suatu picture bisa direproduksi menggunakan karakter
gelap dan terang. Tahun 1960-an merupakan permulaan grafik interaktif modern,
keluarannya adalah grafik vektor dan grafik interaktif. Salah satu permasalahan yang
terburuk adalah masalah biaya dan mesin yang tidak bisa diakses.

Pada awal tahun 1970-an, keluaran menggunakan raster displays, kemampuan
grafik masih tipis dan tebal. Pada tahun 1980-an, keluarannya adalah grafik raster
built-in, gambar bitmap, dan pixel.Biaya-biaya komputer pribadi berkurang secara
drastis.Trackball dan mouse menjadi alat interaktif yang baku. Pada tahun 1990-an,
sejak diperkenalkan VGA dan SVGA, komputer pribadi bisa dengan mudah
menampilkan gambar hidup dan gambar photo-realistik.Gambar 3D rendering
menjadi kemajuan utama dan mampu merangsang aplikasi grafik sinematik
(Simarmata, J. & Chandra, T. 2007).
Terdapat beberapa kriteria menurut J. Simarmata dan T. Chandra (2007) yang
dapat digunakan untuk mengelompokkan penerapan grafika komputer. Kriteria
pertama adalah “Tipe dari objek dan gambar yang dihasilkan”. Terapan – terapan

Universitas Sumatera Utara

6

yang termasuk dalam kriteria tersebut antara lain gambar – gambar garis dari objek
dua dimensi dan tiga dimensi (Wired Frame Picture). Misalnya, garis – garis yang
menunjukkan struktur suatu bangunan, gambar garis untuk objek tiga dimensi dengan
bagian tertentu yang tidak tampak, gambar dua dimensi yang memperlihatkan efek

pencahayaan atau bayangan dan terapan – terapan yang sejenis.
Klasifikasi kedua adalah “Jenis interakasi dan derajat pengendalian objek atau
gambar dalam layar”.Dalam offlineplotting, gambar bisa dibentuk dari sekumpulan
data yang diketahui atau diambil dari suatu basis data.Dengan demikian, gambar yang
dihasilkan tidak bisa diubah kecuali dengan mengubah basis data yang
diketahui.Dalam interactive plotting, operator bisa berinteraksi dengan gambar
sehingga operator bisa mengubah gambar yang tampil pada layar menggunakan
peranti yang tersedia.Interactive design operator bisa menggambar suatu bentuk
tertentu yang dimulai pada layar yang berada dalam keadaan kosong.Selanjutnya,
ditambahkan sejumlah objek dimana operator bisa dengan mudah dan bebas
mengubah gambar yang telah terbentuk.Operator juga bisa memperbesar atau
memperkecil gambar.Jika perlu, operator bisa melihat bagian-bagian tertentu secara
lebih rinci.
Klasifikasi ketiga merupakan “peranan gambar” atau bagaimana gambar yang
tampil berarti bagi operator atau siapa saja yang melihatnya. Dalam bidang - bidang
tertentu, misalnya kartografi, gambar yang dihasilkan merupakan produk utama,
sedangkan pada bidang - bidang lain, gambar yang dihasilkan hanyalah merupakan
visualisasi dari suatu objek atau fenomena yang ingin diamati.
Klasifikasi keempat adalah “hubungan antara objek dan gambar yang tampil”.
Dalam hal ini, operator bisa menampilkan sebuah gambar sebanyak satu kali atau

sekelompok gambar yang saling berhubungan atau dengan teknik lainnya. Dengan
demikian, kita bisa mengembangkan paket – paket grafika komputer pada kelompok –
kelompok yang sudah dijelaskan.Kelahiran komputer workstation membuat komputer
grafik 3D berdasarkan pada vektor atau wire-frame yang menyajikan objek virtual.

2.1.1 Pembuatan Garis Metode DDA
DDA (Digital Differential Analyzer) adalah algoritma pembentukan garis berdasarkan
perhitungan Dx dan Dy, menggunakan rumus Dy = m .Dx (Maliki, I. 2011).

Universitas Sumatera Utara

7

Garis dibuat dengan menentukan dua endpoint yaitu titik awal dan titik akhir.Setiap
koordinat titik yang membentuk garis diperoleh dari perhitungan, kemudian
dikonversikan menjadi nilai integer (bulat). Langkah -

langkah pembuatan garis

menurut algoritma DDA adalah:

1. Tentukan dua buah titik.
2. Tentukan yang menjadi titik awal (x0, y0) dan titik akhir (x1, y1).
3. Hitung ∆x=x1 - x0 dan ∆y=y1 - y0
4. Bandingkan Abs (∆x) dan Abs (∆y). Jika Abs (∆x) > Abs (∆y) maka
Steps= Abs (∆x), bila tidak maka Steps= Abs (∆y).
5. Hitung penambahan koordinat pixel, yaitu:
x_increment = ∆x/Steps dan y_increment= ∆y/Steps
6. Koordinat selanjutnya yaitu x + x_increment, y + y_increment
7. Posisi pixel ditentukan dengan pembulatan nilai koordinat tertentu.
8. Ulangi langkah 6 dan 7 untuk posisi selanjutnya sampai x = x1 , y = y1.
2.1.2 Penskalaan
Penskalaan adalah suatu operasi yang membuat suatu objek berubah ukurannya baik
menjadi mengecil ataupun membesar secara seragam atau tidak seragam tergantung
pada faktor penskalaan (scalling factor) yaitu (sx,sy) yang diberikan. sx adalah faktor
penskalaan menurut sumbu x dan sy faktor penskalaan menurut sumbu y. Koordinat
baru diperoleh dengan :
x‟ = x + sx (x,y) = titik asal sebelum diskala
y„= y + sy (x‟,y‟) = titik setelah diskala
Nilai lebih dari 1 menyebabkan objek diperbesar, sebaliknya bila nilai lebih kecil dari
1, maka objek akan diperkecil. Bila (sx,sy) mempunyai nilai yang sama, maka skala

disebut dengan uniformscalling. Adapun penskalaan dalam transformasi 3D adalah
dengan rumus :
��
0

0
0

0
��
0
0

0
0
��
0

0
0


0
1

Universitas Sumatera Utara

8

2.1.3 Rotasi
Rotasi atau Putaran adalah suatu operasi yang menyebabkan objek bergerak berputar
pada titik pusat atau pada sumbu putar yang dipilih berdasarkan sudut putaran
tertentu. Untu melakukan rotasi diperlukan sudut rotasi dan pivot point (xp,yp)
dimana objek akan dirotasi.
Putaran biasa dilakukan pada satu titik terhadap sesuatu sumbu tertentu
misalnya sumbu x, sumbu y atau garis tertentu yang sejajar dengan sembarang sumbu
tersebut. Titik acuan putaran dapat sembarang baik di titik pusat atau pada titik yang
lain.
Aturan dalam geometri, jika putaran dilakukan searah jarum jam, maka nilai
sudutnya adalah negatif.Sebaliknya, jika dilakukan berlawanan arah dengan arah
jarum jam nilai sudutnya adalah positif.

Rotasi dapat dinyatakan dengan :
x‟=r cos(Ø+0) = r cos Ø cos 0 - r sin Ø sin 0
y‟=r sin (Ø+0) = r soc Ø sin 0 + r sin Ø cos 0
sedangkan di ketahui x= r cos Ø, y = r sin Ø, lakukan subtitusi, maka :
x‟=x cos 0 - y sin 0
y‟=x sin 0 + y cos 0
Adapun rotasi pada transformasi 3D adalah dengan rumus :
X-Rotation in 3D
0
0

0
1

Y-Rotation in 3D

1
0
0
0 ��� Ө −��� Ө


0 ��� Ө ��� Ө
0
0
0

0
0

0
1

Z-Rotation in 3D

��� Ө
0

−��� Ө
0
��� Ө

��� Ө

0
0

0 ��� Ө
1
0
0 ��� Ө
0
0
−��� Ө
��� Ө
0
0

0
0
1
0


0
0

0
1

Universitas Sumatera Utara

9

2.2 Android
Android merupakan sistem operasi berbasis Linux yang bersifat terbuka (Open
Source) dan dirancang untuk perangkat seluler layar sentuh seperti smartphone dan
komputer tablet. Android dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan
finansial dari Google yang kemudian dibeli pada tahun 2005.Android dirilis secara
resmi

pada


tahun

2007,

bersamaan

dengan

didirikannya

Open

Handset

Alliance(Salbino, S. 2014).
Tampilan Android didasarkan pada manipulasi langsung, menggunakan
masukan sentuh yang serupa dengan tindakan didunia nyata, seperti menggesek,
mengetuk, mencubit dan membalikkan cubitan untuk memanipulasi obyek dilayar.
Pada bulan Oktober 2012, terdapat 700.000 aplikasi yang tersedia untuk Android dan
sekitar 25 juta aplikasi telah diunduh dari Google Play, toko aplikasi utama Android.
Sebuah survei pada bulan April – Mei 2013 menemukan bahwa Android adalah
platform paling popular bagi para pengembang, digunakan oleh 71% pengembang
aplikasi seluler. Pada tanggal 3 September 2013, 1 miliar perangkat Android telah
diaktifkan.
Sifat Android yang terbuka telah membuat bermunculannya sejumlah besar
komunitas pengembang aplikasi untuk menggunakan Android sebagai dasar proyek
pembuatan aplikasi dengan menambahkan fitur – fitur baru bagi Android pada
perangkat yang secara resmi dirilis dengan menggunakan sistem operasi lain (Salbino,
S. 2014).

2.2.1 Sejarah Android
Pada bulan Oktober 2003, Android, Inc., didirikan di Palo Alto, California, oleh Andy
Rubin (pendiri Danger), Rich Miner (pendiri Wildfire Communications, Inc.), Nick
Sears (mantan VP T-Mobile), dan Chris White (kepala desain dan pengembangan
antarmuka WebTV) untuk mengembangkan perangkat smartphone yang lebih sadar
akan lokasi dan preferensi penggunanya. Awal tujuan pengembangan Android yaitu
untuk mengembangkan sebuah sistem operasi canggih yang ditujukan untuk kamera
digital, namun pasar untuk perangkat kamera digital tidak cukup besar dan
pengembangan Android lalu dialihkan bagi pasar smartphone untuk menyaingi
Symbian dan Windows Mobile (iPhone Apple belum dirilis saat itu). Android Inc.
dioperasikan secara diam – diam, hanya diungkapkan para pengembang sedang

Universitas Sumatera Utara

10

menciptakan sebuah perangkat lunak untuk smartphone. Pada tahun yang sama, Rubin
kehabisan uang. Steve Periman, seorang teman dekat Rubin, meminjamkan $10.000
tunai dan menolak tawaran saham di perusahaan (Salbino, S. 2014).
Google mengakuisisi Android Inc. pada tanggal 17 Agustus 2005,
menjadikannya sebagai anak perusahaan yang sepenuhnya dimiliki oleh Google.
Pendiri Android Inc. seperti Rubin, Miner dan White tetap bekerja diperusahaan
setelah diakuisisi oleh Google. Di Google, tim yang dipimpin oleh Rubin mulai
mengembangkan

platform

smartphone

menggunakan

kernel

Linux.

Google

memasarkan platform tersebut kepada produsen perangkat seluler dan operator
nirkabel, dengan janji bahwa mereka menyediakan sistem yang fleksibel dan bisa
diperbaharui.Google telah menyeleksi beberapa mitra perusahaan perangkat lunak dan
perangkat keras, serta mengisyaratkan kepada operator seluler bahwa kerjasama ini
terbuka bagi siapapun yang ingin berpartisipasi.
Pada

tanggal

5

November

2007,

Open

Handset

Alliance

(OHA)

didirikan.OHA bertujuan untuk mengembangkan standar terbuka bagi perangkat
seluler.Saat itu Android diresmikan sebagai produk pertamanya, sebuah platform
perangkat seluler yang menggunakan kernel Linux versi 2.6.Telepon seluler komersial
pertama yang menggunakan sistem operasi Android adalah HTC Dream, yang
diluncurkan pada 22 Oktober 2008.
Pada tahun 2010, Google merilis seri Nexus, perangkat smartphone dan tablet
dengan OS Android yang diproduksi oleh HTC, LG, dan Samsung.HTC bekerjasama
dengan Google dalam merilis produk smartphone Nexus pertama, yakni Nexus
One.Seri ini telah diperbaharui dengan perangkat yang lebih baru, misalnya telepon
pintar Nexus 4 dan tablet Nexus 10 yang diproduksi oleh LG dan Samsung. Pada 15
Oktober 2014, Google mengumumkan Nexus 6 dan Nexus 9 yang diproduksi oleh
Motorola dan HTC. Pada 13 Maret 2013, Larry Page memberitahukan dalam
postingan blognya bahwa Andy Rubin telah pindah dari divisi Android untuk
mengerjakan proyek – proyek baru di Google.Ia digantikan oleh Sundar Pichai, yang
sebelumnya menjabat sebagai kepala divisi Google Chrome, yang mengembangkan
Chrome OS.
Sejak tahun 2008, Android terus melakukan sejumlah pembaharuan untuk
meningkatkan kinerja sistem operasi. Setiap versi utama yang dirilis dinamakan secara
alfabetis berdasarkan nama – nama makanan pencuci mulut atau cemilan bergula;

Universitas Sumatera Utara

11

misalnya, versi 1.5 bernama Cupcake, yang kemudian diikuti oleh versi 1.6 Donut
(Salbino, S. 2014).

2.2.2 Jenis – Jenis Android
Awal sistem Android yang dirilis yaitu Android Beta pada bulan November
2007.Sedangkan versi komersial pertama, Android 1.0 dirilis pada September 2008.
Menurut Sherief Salbino (2014), sebelum versi yang lebih banyak dikenal masa kini,
telah lebih dulu dirilis Android versi prakomersial pada tahun 2007 sampai tahun
2008, yaitu :
a. Android Alpha
Versi ini diberi nama kode “Astro Boy”, “Bender”, dan “R2-D2”, dinamai
berdasarkan nama – nama robot fiksi. Logo Android pertama dirancang Dan
Morrill, namun logo robot hijau yang menjadi maskot Android sekarang
dirancang oleh Irina Blok. Ryan Gibson, manajer proyek Android Inc.
memperkenalkan skema penamaan berdasarkan nama – nama makanan manis,
yang kemudian diterapkan dalam semua versi Android pada bulan April 2009.
b. Android Beta
Android Beta dirilis pada tanggal 5 November 2007, sedangkan SDK Android
Beta dirilis pada 12 November 2007.5 November kemudian dirayakan sebagai
hari ulang tahun Android. Versi beta SDK Android dirilis dalam urutan
sebagai berikut:




16 November 2007 : m3-rc22a



13 Februari 2008 : m5-rc14



14 Desember 2007 : m3-rc37a



3 Maret 2008 : m5-rc15



18 Agustus 2008 : 0.9
23 September 2008 : 1.0-r1

Sejak April 2009, versi Android yang dikembangkan diberi kode nama yang
berdasarkan nama makanan pencuci mulut dan makanan manis. Tiap versi dirilis
sesuai urutan alfabetis (Salbino, S. 2014), yaitu :
a. Android versi 1.0
Android 1.0 merupakan versi komersial pertama Android, dirilis 23 September
2008 dengan kode nama Apple Pie serta ukuran layar 320x480 HVGA.

Universitas Sumatera Utara

12

Perangkat Android pertama yang tersedia secara komersial adalah HTC
Dream.
b. Android versi 1.1
Android versi 1.1 dirilis pada 9 Maret 2009 oleh Google. Android ini telah
disupport oleh Google Mail Service dengan pembaharuan estetis pada aplikasi,
jam alarm, voice search (pencarian suara), pengiriman pesan dengan Gmail
dan pemberitahuan email.
c. Android versi 1.5 Cupcake
Android Cupcake dirilis pada pertengahan Mei 2009, masih oleh Google Inc.
android ini telah dilengkapi SDK dengan berbagai pembaharuan termasuk
penambahan beberapa fitur lain, yakni kemampuan merekam dan menonton
video dengan modus kamera, mengunggah video ke Youtube, upload gambar
ke Picasa langsung dari telepon, serta mendapat dukungan Bluetooth A2DP.
d. Android versi 1.6 Donut
Android Donut dirilis pada September 2009 menampilkan proses pencarian
yang lebih baik dari versi – versi sebelumnya. Android Donut juga memiliki
fitur – fitur tambahan seperti galeri yang memungkinkan pengguna untuk
memilih foto yang akan dihapus; kamera, camcorder dan galeri yang
diintegrasikan; Text-to-Speechengine; dial kontak; teknologi text to change
speech, baterai indikator dan kontrol applet VPN.
e. Android versi 2.0/2.1 Éclair
Android Éclair dirilis pada 3 Desember 2009. Perubahannya antara lain:
pengoptimalan hardware, peningkatan Google Maps 3.1.2, perubahan UI
dengan browser baru dan dukungan HTML5, daftar kontak yang baru,
dukungan flash untuk kamera 3.2 MP, digital zoom dan Bluetooth 2.1. Android
Éclair adalah Android pertama yang mulai dipakai oleh banyak smartphone,
fitur utama Éclair yaitu perubahan total struktur dan tampilan user interface.
f. Android versi 2.2 Froyo (Frozen Yogurt)
Android Froyo dirilis pada 20 Mei 2012.Versi ini memiliki kecepatan kinerja
dan aplikasi 2 sampai 5 kali dari versi – versi sebelumnya. Selain itu ada
penambahan fitur – fitur baru seperti dukungan Adobe Flash 10.1, integrasi V8
JavaScript engine yang dipakai Google Chrome yang mempercepat
kemampuan rendering pada browser, pemasangan aplikasi dalam SDCard,

Universitas Sumatera Utara

13

kemampuan WiFi Hotspot portable dan kemampuan auto update dalam
Android Market.
g. Android versi 2.3 Gingerbread
Android Gingerbread dirilis pada 6 Desember 2010. Perubahan umum yang
didapat dari Android versi ini antara lain peningkatan kemampuan permainan
(gaming), peningkatan fungsi copy paste, layar antar muka (User Interface)
didesain ulang, dukungan format video VP8 dan WebM, efek audio baru
(reverb, equalization, headphone virtualization, dan bass boost), dukungan
kemampuan Near Field Communication (NFC), dan dukungan jumlah kamera
yang lebih dari satu.
h. Android versi 3.0/3.1 Honeycomb
Android Honeycomb dirilis pada awal 2012. Versi Android yang dirancang
khusus untuk device dengan layar besar seperti tablet PC. Fitur baru pada
Android Honeycomb antara lain dukungan terhadap prosesor multicore dan
grafis dengan hardware acceleration. User Interface pada Honeycomb juga
berbeda karena sudah didesain untuk tablet. Tablet pertama yang memakai
Honeycomb adalah tablet Motorola Xoom yang dirilis bulan Februari 2011.
i. Android versi 4.0 Ice Cream Sandwich
Android Ice Cream Sandwich diumumkan secara resmi pada 10 Mei 2011
pada ajang Google I/O Developer Conference (San Fransisco), pihak Google
mengklaim Android Ice Cream Sandwich akan dapat digunakan baik di
smartphone ataupun tablet PC. Android Ice Cream Sandwich membawa fitur
Honeycomb untuk smartphone serta ada penambahan fitur baru seperti
membuka kunci dengan pengenalan wajah, jaringan data pemantauan
penggunaan dan kontrol, kontak terpadu jaringan sosial, perangkat tambahan
fotografi, mencari email secara offline dan berbagi informasi dengan
menggunakan NFC. Ponsel pertama yang menggunakan sistem operasi ini
adalah Samsung Galaxy Nexus.
j. Android versi 4.1/4.2/4.3 Jelly Bean
Android Jelly Bean juga diluncurkan pada acara Google I/O 10 Mei 2011.
Keunggulan dan fitur baru versi ini diantaranya peningkatan input keyboard,
desain baru fitur pencarian, UI yang baru dan pencarian melalui Voice Search
yang lebih cepat. Dilengkapi juga Google Now yang dapat memberikan

Universitas Sumatera Utara

14

informasi yang tepat pada waktu yang tepat pula.Salah satu kemampuannya
adalah dapat mengetahui informasi cuaca, lalu - lintas, ataupun hasil
pertandingan olahraga. Sistem operasi Android Jelly Bean 4.1 pertama kali
digunakan dalam produk tablet Asus, yakni Google Nexus 7.
Pada versi 4.2 pertama kali diperkenalkan melalui LG Google Nexus 4,
fitur Photo Sphere untuk panorama, daydream sebagai screensaver, power
control, lock screen widget, dan menjalankan banyak user (hanya untuk
tablet).
Google selanjutnya merilis Jelly Bean 4.3 pada 24 Juli 2013 di San
Fransisco.Nexus

7

generasi

kedua

adalah

perangkat

pertama

yang

menggunakan sistem operasi ini.Sebuah pembaruan minor dirilis pada tanggal
22 Agustus 2013.
k. Android versi 4.4 KitKat
Google mengumumkan Android 4.4 KitKat (dinamai dengan izin dari Nestle
dan Hershey) pada 3 September 2013, dirilis pada tanggal 31 Oktober 2013.
Keunggulan versi ini diantaranya pembaharuan antarmuka dengan bar status
dan navigasi transparan pada layar depan, optimasi kinerja dengan spesifikasi
perangkat yang lebih rendah, NFC Host Card Emulation sebagai emulator
kartu pintar, WebViews berbasis Chromium, sensor batching, Step Detector
dan Counter API, peningkatan tampilan mode layar penuh, penyeimbang
audio, dukungan Bluetooth Message Access Profile (MAP).
l. Android versi 5.0/5.1 Lollipop
Google merilis Android 5.0 pada tanggal 3 November 2014 dan Android 5.1
pada 9 Maret 2015. Android ini terlebih dahulu diresmikan pada 25 Juni 2014
saat Google I/O dan baru tersedia untuk umum secara resmi melalui Over the
Air (OTA) update pada 12 November 2014. Salah satu perubahan yang paling
menonjol dalam rilis Lollipop adalah User Interface yang didesain ulang dan
dibangun dengan bahasa Material Design.Perubahan lainnya adalah perbaikan
pemberitahuan yang dapat diakses dari Lockscreen dan ditampilkan pada
banner di bagian atas layar.Smartphone yang mendapatkan Android Lollipop
pertama kali adalah Google Nexus 5.
m. Android versi 6.0 Marshmallow

Universitas Sumatera Utara

15

Google pertama kali mengumumkan Android 6.0 M juga pada saat pameran
Google I/O tahun 2015 lalu. Selanjutnya, Google mengumumkan bahwa nama
baru Android M adalah Android Marshmallow melalui situs resminya pada
bulan September 2015. Perilisan SDK pertama kali diperuntukkan bagi
developer yang ingin membuat aplikasi untuk Marshmallow dan dapat
digunakan untuk mengakses Application Interface (API) terbaru yaitu versi
23.Sistem operasi ini pertama kali dapat dipasang ke perangkat Nexus. Fitur
terbaru dari Android Marshmallow ini adalah dukungan terhadap Android
Play, USB-C, dan sejumlah perbaikan sistem operasi.

2.2.3 Android SDK (Software Development Kit)
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan
untuk mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa
pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang
meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi kunci yang dirilis oleh Google. Saat
ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan API
untuk memulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa
pemrograman Java. Sebagai platform aplikasi netral, Android memberikan
kesempatan untuk membuat aplikasi yang dibutuhkan (Safaat, N. 2014).

2.3 Augmented Reality
Sejarah tentang Augmented reality dimulai dari tahun 1957-1962, ketika seorang
penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan
mematenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan
bau. Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-mounted display yang dia
claim 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, LB Rosenberg
mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut Virtual Fixtures, yang
digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs, dan menunjukan manfaatnya

Universitas Sumatera Utara

16

padamanusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorée
Seligmann,

memperkenalkan

untuk

pertama

kalinya

Major

Paper

untuk

perkembangan Prototype AR.
Pada tahun 1999, Hirokazu Kato, mengembangkan ArToolkit di HITLab dan
didemonstrasikan

di

SIGGRAPH,

pada

tahun

2000,

Bruce.H.Thomas,

mengembangkan ARQuake, sebuah MobileGame AR yang ditunjukan di International
Symposium on Wearable Computers. Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide,
memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi AR. tahun 2009,
Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan 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
(Wahid, A.R. 2012).
Augmented Reality (AR) merupakan suatu lingkungan yang tercipta oleh
komputer dari penggabungan dunia nyata dan dunia virtual, sehingga batas diantara
keduanya menjadi sangat tipis. Definisi Augmented Reality sebagai sebuah sistem
adalah memiliki karakteristik sebagai berikut :
a.

Menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual

b.

Berjalan interaktif secara Real Time

c.

I ntegrasi dalam 3 Dimensi

AR merupakan variasi dari teknologi realitas maya yang telah
dikembangkan

sebelumnya.Perbedaan

mendasar

dari

kedua

teknologi

tampilan ini terletak pada hubungan lingkungan nyata dan lingkungan

virtual.Tujuan

dari

AR

adalah

menciptakan

lingkungan

baru

dengan

menggabungkan interaktivitas lingkungan nyata dan lingkungan virtual.
Dengan kata lain, AR memungkinkan penggunanya untuk melihat lingkungan
nyata karena lingkungan baru yang diciptakan sama dengan lingkungan
disekitar pengguna, hanya ditambah dengan suatu objek virtual(Azuma,
R.T.1997).

Universitas Sumatera Utara

17

Adapun metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini terbagi
menjadi dua metode, yaitu Marker Based Tracking dan Markerless Augmented
Reality(Chari,V, dkk. 2008). Definisi dari kedua metode adalah sebagai berikut:
2.3.1 Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)
Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal
1990-an mulai dikembangkan untuk penggunaan Augmented Reality. AR berbasis
Marker, disebut juga pelacakan berbasis marker, merupakan tipe AR yang mengenali
marker dan mengidentifikasi pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu
objek virtual ke lingkungan nyata.
Marker merupakan ilustrasi persegi hitam dan putih dengan sisi hitam tebal,
pola hitam di tengah persegi dan latar belakang putih.Contoh Marker dapat dilihat
pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Contoh Marker
Titik koordinat virtual pada marker berfungsi untuk menentukan posisi dari
objek virtual yang akan ditambahkan pada lingkungan nyata. Posisi dari objek virtual
akan terletak tegak lurus dengan marker. Objek virtual akan berdiri segaris dengan
sumbu Z serta tegak lurus terhadap sumbu X (kanan atau kiri) dan sumbu Y (depan
atau belakang) dari koordinat virtual marker. Ilustrasi dari titik koordianat virtual
marker dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2.2 Titik Koordinat Virtual pada Marker
2.3.2 Markerless Augmented Reality
Salah satu metode Augmented Reality yang saat ini sedang berkembang adalah
metode "Markerless Augmented Reality", dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi

Universitas Sumatera Utara

18

menggunakan sebuah marker untuk menampilkan objek-objek virtualnya. Menurut
Lazuardy (2012) terdapat beberapa teknik markerless yaitu:
1. Face Tracking
Face

Tracking

adalah

teknologi

Augmented

Reality

dengan

menggunakan algoritma yang dapat mendeteksi wajah manusia secara
umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung dan mulut.
2. 3D Object Tracking
3D Object Tracking dapat mengenali bentuk yang lebih banyak, seperti
lemari, meja, televisi, dan lain-lain.
3. Motion Tracking
Motion Tracking merupakan teknik Augmented Reality yang dapat
menangkap gerakan.Umumnya digunakan dalam industri perfilman
seperti karakter dan tokoh yang sesuai dengan peran dan kebutuhan
film tersebut.
4. Global Positioning System Based Tracking
Global Positioning System (GPS) Based Tracking adalah teknik
Augmented Reality yang diintegrasikan dengan GPS yang terdapat pada
smartphone yang menampilkan informasi data dari GPS kemudian
menampilkannya dalam bentuk arah sesuai dengan yang kita inginkan
secara real-time.
2.4 Unity
Unity adalah salah satu game engine yang banyak digunakan. Dengan software ini,
membuat game sendiri dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat. Unity berjalan
di Windows, Mac, Xbox 360, PlayStation3, Web, Wii, iOS, AnDrone dan baru-baru
ini Flash (Akbar, F. 2015). Fungsi Unity sebagai software pembangun aplikasi dan
coding editor pada aplikasi yang akan dibuat.
Pada Unity terdapat beberapa hal penting untuk membuat atau membangun
suatu aplikasi, diantaranya yaitu:
a. Project
Project merupakan kumpulan dari komponen-komponen yang dikemas
menjadi satu dalam sebuah software agar bisa dibangun menjadi sebuah
aplikasi. Pada Unity, project berisi identitas aplikasi yang meliputi

Universitas Sumatera Utara

19

namaProject, platform building. Kemudian packageapa saja yang akan
digunakan, satu atau beberapa scene aplikasi, asset, dan lain-lain.
b. Scene
Scene, dapat disebut juga dengan layar atau tempat untuk membuat layar
aplikasi.Scene dapat dianalogikan sebagai level permainan, meskipun tidak
selamanya scene adalah level permainan. Misal, level1 diletakkan pada scene1,
level2 pada scene2, dst. Namun scene tidak selamanya berupa level, bisa jadi
lebih dari satu level diletakkan dalam satu scene. Game menu biasanya juga
diletakkan pada satu scene tersendiri.Suatu scene dapat berisi beberapa Game
Object.Antara satu scene dengan scene lainnya bisa memiliki Game Object
yang berbeda.
c. Asset dan Package
Asset dan Package, suatu asset dapat terdiri dari beberapa package.Asset atau
package adalah sekumpulan objek yang disimpan.Objek dapat berupa Game
Object, terrain, dan lain sebagainya.
d. Vuforia SDK
Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit (SDK) untuk
perangkat bergerak yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented
Reality. Vuforia menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali
dan melacak marker atau image target dan objek 3D sederhana , seperti kotak ,
secara real-time (Nugraha, I.S. 2014).
Adapun fitur-fitur yang dimiliki oleh Unity antara lain sebagai berikut.
a. Integrated Development Environment (IDE) atau lingkungan pengembangan
terpadu.
b. Penyebaran hasil aplikasi pada banyak platform,
c. Engine grafis menggunakan Direct3D (Windows), OpenGL (Mac, Windows),
OpenGL ES (iOS), dan proprietary API (Wii),
d. Game Scripting melalui Mono. Scripting yang dibangun pada Mono,
implementasi open source dari NET Framework. Selain itu Programmer dapat
menggunakan UnityScript (bahasa custom dengan sintaks JavaScriptInspired),
bahasa C# atau Boo (yang memiliki sintaks Python-inspired) (Santoso, M.&
Gook, L.B. 2012.).

Universitas Sumatera Utara

20

2.5 Blender
Blender adalah program aplikasi 3D yang bersifat opensource, bebas untuk
dikembangkan oleh penggunanya atau didistribusikan kembali dan bersifat legal.
Blender tersedia untuk berbagai sistem operasi, seperti Microsoft Windows, Mac OS
X, Linux, IRIX, Solaris, NetBSD, FreeBSD dan OpenBSD. Fitur fitur yang terdapat
pada Blender 3D adalah:
1. Modelling
2. Rigging
3. Texturing
4. Simulasi.
5. Rendering
6. Compositing
7. Game Creator
Adapun Keunggulan dari Blender 3D adalah:
1. Interface yang user friendly dan tertata rapi.
2. Tool untuk membuat objek 3D yang lengkap meliputi modelling, UV
mapping.
3. Cross Platform, dengan uniform GUI dan mendukung semua platform
Blender 3D.
4. Dapat digunakan untuk semua versi Windows, Linux, OS X, FreeBSD, Irix
dan Sun.
5. Kualitas arsitektur 3D yang berkualitas tinggi dan bisa dikerjakan dengan
lebih cepat dan efisien.
6. File Berukuran kecil.
7. Free (gratis).

2.6 Fakultas Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi (Fasilkom-TI) Universitas
Sumatera Utara dibentuk pada tanggal 6 September 2011 dengan diterbitkanya surat
keputusan Rektor USU nomor 2360/UN5.1 R/SK/PRS/2011. Pembentukan FasilkomTI USU mempunyai sejarah yang cukup panjang dan melibatkan banyak pihak.Jika
dihitung sejak dikeluarkanya izin pembukaan program studi Ilmu Komputer oleh
Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

Universitas Sumatera Utara

21

Republik Indonesia tanggal 22 Nopember 2001 sampai Terbentuknya Fakultas, waktu
yang dibutuhkan adalah 10 tahun.
Program Studi yang pertama kali terbentuk adalah Program Studi S-1 Ilmu
Komputer dibawah naungan FMIPA USU, Program Studi S-1 Ilmu Komputer berdiri
sesuai dengan surat keputusan Ditjen Dikti No.3551/D/T/2001 tanggal 22 Nopember
2001 tentang izin penyelenggaraan Program Studi S-1 Ilmu Komputer.

Gambar 2.3 Gedung Fasilkom-TI USU
Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU lebih menitik beratkan
mutu dan pelayanan untuk menghasilkan produk pendidikan yang berkualitas sejalan
dengan visi, misi dan tujuan program studi. Untuk itu perlu adanya konsistensi dan
relevansi antara visi, misi, tujuan, dan sasaran yang dirumuskan program studi S1
Ilmu Komputer dengan visi, misi, tujuan, dan sasaran yang dijabarkan oleh Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi merupakan kekuatan bagi proses
perencanaan, pembinaan, dan pengembangan Program Studi S1 Ilmu Komputer yang
unggul dalam membina dan menghasilkan sumber daya manusia yang profesional dan
kompeten dalam bidang Ilmu komputer dan Teknologi Informasi.
Untuk mendukung mutu lulusan maka Program studi S1 Ilmu komputer
menyediakan perangkat pedoman untuk berbagai aspek kegiatan akademik dan
nonakademik, diantaranya adalah GKM (Gugus Kendali Mutu) ditingkat Program
studi, GJM (Gugus Jaminan Mutu) ditingkat Fakultas dan UMM (Unit Manajemen
Mutu) ditingkat Universitas sebagai payung dari seluruh kegiatan akademik tersebut.
Berdasarkan inilah diturunkan semua buku-buku pedoman lainnya yang berkaitan
dengan

pembelajaran,

praktikum,

penelitian,

dan

pengabdian

kepada

Universitas Sumatera Utara

22

masyarakat.Pedoman-pedoman tersebut merupakan rujukan bagi para sivitas
akademika, yakni dosen, mahasiswa, teknisi, tenaga penunjang akademik, dan
personel kampus lainnya dalam melaksanakan kepemimpinan, pendidikan dan
pengajaran, penelitian, dan pengabdian kepada masyarakat. Dengan adanya pedoman pedoman tersebut, diharapkan suasana akademik yang kondusif, terencana, dan
terarah dapat dengan mudah terwujud, yang pada gilirannya akan berimplikasi pada
peningkatan kualitas lulusan dan efektivitas manajemen.

2.7 Penelitian Terkait
Adapun penelitian yang terkait dengan penelitian yang diangkat dalam karya ilmiah
ini antara lain :
a. Penelitian oleh Marco Karim Solin (2014) menggunakan metode Natural
Feature Tracking pada implementasi augmented reality pada perancangan
sistem

katalog

Digiprocreative

berbasis

Android.

Hasil

penelitian

menunjukkan bahwa setiap marker yang dideteksi oleh kamera menampilkan
objek baju 3D sesuai dengan objek aslinya. (Solin, M.K. 2014)
b. Penelitian oleh Iwan Setya Nugraha (2014) memanfaatkan augmented reality
untuk pembelajaran pengenalan alat musik piano. Dalam hal tersebut penulis
merancang aplikasi yang bermanfaat bagi proses pembelajaran teori pada
piano yang dapat memudahkan user belajar tentang chord piano. (Nugraha,
I.S. 2014)
c. Penelitian oleh Arif Rahman Wahid (2012) membahas kemampuan Augmented
Reality sebagai visualisasi ruang virtual dalam memperpanjang ruang fisik
penggunanya. Penulis melakukan studi terhadap penggunaan aplikasi
Augmented Reality dalam kehidupan sehari-hari. Kesimpulan dari penelitian
adalah interaksi dan pelapisan pada Augmented Reality membuat penggunanya
melihat melebihi batas fisik yang ada. (Wahid, A.R. 2012).

Universitas Sumatera Utara