Anatomi Manusia Berdimensi Tiga Menggunakan Leap Motion Controller
ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA MENGGUNAKAN LEAP MOTION
CONTROLLER
SKRIPSI
FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
101402048
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA MENGGUNAKAN LEAP MOTION
CONTROLLER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Teknologi Informasi
FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
101402048
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA
MENGGUNAKAN LEAP MOTION CONTROLLER
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
Nomor Induk Mahasiswa
: 101402048
Program Studi
: S1 TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen
: TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Baihaqi Siregar, S.Si., M.T
M. Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT
NIP. 19790108 201212 1 002
NIP. 19830129 200912 1 003
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT
NIP. 19800110 200801 1 010
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA MENGGUNAKAN LEAP MOTION
CONTROLLER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 22 Oktober 2015
Farhan Luthfi Nainggolan
101402048
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT., atas berkat dan
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknologi Informasi. Selawat dan salam turut dihadiahkan kepada Nabi
Muhammad SAW. Allahumma shalli wa salim wa barik alaih.
Pertama-tama, penulis ingin mengucapkan terima kasih kpeada Bapak M.
Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT selaku pembimbing pertama dan Bapak Baihaqi
Siregar, S.Si., M.T selaku pembimbing kedua yang telah membimbing penulis dalam
penelitian serta penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Bapak Dr. Sawaluddin, M.IT selaku dosen pembanding pertama dan Bapak Seniman,
M. Kom. selaku dosen pembanding kedua yang telah memberikan masukan serta kritik
yang bermanfaat dalam penulisan skripsi ini. Penulis juga menyampaikan ucapan
terima kasih kepada seluruh dosen serta pegawai program studi S1 Teknologi informasi,
yang telah membantu serta membimbing penulis selama proses perkuliahan.
Penulis tentunya tidak lupa berterima kasih kepada kedua orang tua penulis,
Drs. Abdul Maulud Nainggolan, M.Si. dan Nazli Zain, yang telah membesarkan dan
membimbing penulis hingga saat ini. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada kakak
penulis, Mutia Hasanah Nainggolan, S.T. dan kedua adik penulis, Abdul Hafidz
Nainggolan dan Fadhlan Mukhlis Nainggolan, yang telah memberi dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh teman-teman
Teknologi Informasi angkatan 2010, yang telah bersama penulis dalam menjalani masa
perkuliahan. Secara khusus, penulis juga hendak menyampaikan ucapan terima kasih
kepada Rifatila Muha dan seluruh teman-teman dari Scarlet Legion, Duelist Medan, dan
AC3 & Friends, atas bantuan dan motivasi yang diberikan dalam proses penyelesaian
skripsi ini, serta untuk hari-hari yang telah dan akan dilewati bersama.
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Anatomi merupakan cabang dari ilmu biologi yang mempelajari struktur dan bagianbagian dari suatu organisme. Ilmu yang diterapkan dalam bidang medis ini tidak mudah
untuk dipelajari. Oleh karena itu, diperlukan suatu teknologi modern sebagai salah satu
pilihan metode pembelajaran yang dapat membantu mempelajari ilmu anatomi. Pada
penelitian ini penulis menggunakan anatomi berdimensi tiga berupa sistem multimedia
yang dibantu dengan alat Leap Motion Controller yang mendukung gerakan jari dan
tangan sebagai masukan. Dengan menggunakan alat ini, anatomi berdimensi tiga dapat
dikendalikan dengan gestur-gestur dari gerakan tangan pengguna. Hasil pengujian yang
didapat menunjukkan bahwa dengan nilai rata-rata sebesar 4,13 dalam skala Likert,
pengguna setuju bahwa anatomi manusia berdimensi tiga menggunakan Leap Motion
Controller adalah sistem yang sangat interaktif. Selain itu, dengan nilai rata-rata paling
rendah 4,07 dalam skala Likert, pengguna juga setuju dengan gestur-gestur tangan yang
diterapkan pada masing-masing fitur pada sistem pantas untuk digunakan.
Kata kunci: anatomi, deteksi gerakan, dimensi tiga, gestur tangan, Leap Motion
Controller .
Universitas Sumatera Utara
vi
THREE DIMENSIONAL HUMAN ANATOMY USING LEAP MOTION
CONTROLLER
ABSTRACT
Anatomy is a branch of biology which study the structure and parts of an organism.
This science that is applied in medical field is not easy to learn. Therefore, a modern
technology is required as an option of learning method to help study in anatomy. In this
research, the author proposed a three dimensional anatomy supported by a device called
Leap Motion Controller that supports finger and hand motions as an input. By using this
device, a three dimensional anatomy can be controlled by user hand gestures. The result
in this research indicated that in a minimum average value of 4.13 in Likert scale, the
users agree that three dimensional anatomy using Leap Motion Controller is a very
interactive system. Furthermore, in a minimum average value of 4.07 in Likert scale,
the users also agree that hand gestures are suitable to use in each of their features.
Keyword: anatomy, hand gestures, Leap Motion Controller, motion detect, three
dimensions.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Hal.
Persetujuan
ii
Pernyataan
iii
Ucapan Terima Kasih
iv
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
BAB 1 Pendahuluan
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Rumusan Masalah
2
1.3. Tujuan Penelitian
3
1.4. Batasan Masalah
3
1.5. Manfaat Penelitian
3
1.6. Metodologi Penelitian
3
1.7. Sistematika Penulisan
4
BAB 2 Landasan Teori
2.1. Anatomi
6
6
2.1.1. Anatomi Manusia
7
2.1.2. Sejarah Anatomi
7
2.1.3. Pembelajaran Anatomi
9
Universitas Sumatera Utara
viii
2.2. Leap Motion Controller
11
2.2.1. Fitur-Fitur Leap Motion Controller
12
2.2.2. Spesifikasi Leap Motion Controller
13
2.2.3. Antarmuka Leap Motion Controller
16
2.2.4. Controller
19
2.2.5. Frame
20
2.2.6. Finger
20
2.2.7. Hand
22
2.2.8. Gesture
24
2.2.9. Tool
27
2.3. Gestur
28
BAB 3 Analisis dan Perancangan
30
3.1. Arsitektur Umum
30
3.2. Anatomi Berdimensi Tiga
31
3.3. Pengamatan Gerakan Tangan dan Jari
32
3.4. Penamaan Objek Anatomi
36
BAB 4 Implementasi dan Pengujian
38
4.1. Implementasi Sistem
38
4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras dan Lunak yang Digunakan
38
4.1.2. Implementasi Perancangan Antarmuka
39
4.2. Pengujian Sistem
43
4.2.1. Rencana Pengujian Sistem
43
4.2.2. Kasus dan Hasil Pengujian Sistem
44
4.3. Keterbatasan Leap Motion Controller
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
52
53
5.1. Kesimpulan
53
5.2. Saran
54
Daftar Pustaka
55
Universitas Sumatera Utara
ix
Lampiran A: Tabel objek anatomi yang digunakan dalam penelitian
57
Lampiran B: Penamaan objek anatomi berdasarkan buku Sobotta
63
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1. Konfigurasi Key String pada Gesture
27
Tabel 4.1. Rencana Pengujian
44
Tabel 4.2. Hasil Pengujian
44
Tabel 4.3. Skala Likert pada Kuesioner
48
Tabel 4.4. Kuesioner Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
48
Tabel 4.5. Kuesioner Tingkat Kepuasan Pengguna
49
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1. Bagian melintang dari jaringan tulang padat
6
Gambar 2.2. Anatomi tengkorak manusia
7
Gambar 2.3. Tubuh-tubuh yang diplastinasi
9
Gambar 2.4. Tampilan Anatomi dalam PDF berdimensi tiga
10
Gambar 2.5. Jarak deteksi Leap Motion Controller
12
Gambar 2.6. Sistem arsitektur antarmuka aplikasi alami dengan Leap Motion
Controller
15
Gambar 2.7. Sistem arsitektur antarmuka aplikasi web dengan Leap Motion
Controller
16
Gambar 2.8. TipPosition dan Direction dari kelas Finger
22
Gambar 2.9. Contoh penggunaan Circle Gesture dengan ujung jari
24
Gambar 2.10. Contoh penggunaan Swipe Gesture
25
Gambar 2.11. Contoh penggunaan Screen Tap Gesture
26
Gambar 2.12. Contoh penggunaan Key Tap Gesture
26
Gambar 2.13. Penggenggaman alat berbentuk V untuk pengukuran dinamis
28
Gambar 3.1. Arsitektur umum sistem yang diajukan
31
Gambar 3.2. Susunan anatomi rangka tulang manusia dari BodyParts3D
32
Gambar 3.3. Data-data yang berasal dari pengamatan gerakan tangan dan jari
33
Gambar 3.4. Diagram alir seluruh proses pada sistem
36
Universitas Sumatera Utara
xii
Gambar 3.5. Passive Locomotor System, Skeleton
37
Gambar 4.1. Start Scene
39
Gambar 4.2. Loading image
40
Gambar 4.3. Main Scene
40
Gambar 4.4. Zoom Mode
41
Gambar 4.5. Rotate Mode
42
Gambar 4.6. Pergerakan kamera searah vertikal
42
Gambar 4.7. Penampilan nama objek anatomi
43
Gambar 4.7. Penampilan nama objek anatomi
35
Gambar 4.8. Grafik Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
50
Gambar 4.9. Grafik Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
51
Universitas Sumatera Utara
CONTROLLER
SKRIPSI
FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
101402048
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA MENGGUNAKAN LEAP MOTION
CONTROLLER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Teknologi Informasi
FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
101402048
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA
MENGGUNAKAN LEAP MOTION CONTROLLER
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: FARHAN LUTHFI NAINGGOLAN
Nomor Induk Mahasiswa
: 101402048
Program Studi
: S1 TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen
: TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Baihaqi Siregar, S.Si., M.T
M. Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT
NIP. 19790108 201212 1 002
NIP. 19830129 200912 1 003
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT
NIP. 19800110 200801 1 010
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
ANATOMI MANUSIA BERDIMENSI TIGA MENGGUNAKAN LEAP MOTION
CONTROLLER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 22 Oktober 2015
Farhan Luthfi Nainggolan
101402048
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT., atas berkat dan
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknologi Informasi. Selawat dan salam turut dihadiahkan kepada Nabi
Muhammad SAW. Allahumma shalli wa salim wa barik alaih.
Pertama-tama, penulis ingin mengucapkan terima kasih kpeada Bapak M.
Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT selaku pembimbing pertama dan Bapak Baihaqi
Siregar, S.Si., M.T selaku pembimbing kedua yang telah membimbing penulis dalam
penelitian serta penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Bapak Dr. Sawaluddin, M.IT selaku dosen pembanding pertama dan Bapak Seniman,
M. Kom. selaku dosen pembanding kedua yang telah memberikan masukan serta kritik
yang bermanfaat dalam penulisan skripsi ini. Penulis juga menyampaikan ucapan
terima kasih kepada seluruh dosen serta pegawai program studi S1 Teknologi informasi,
yang telah membantu serta membimbing penulis selama proses perkuliahan.
Penulis tentunya tidak lupa berterima kasih kepada kedua orang tua penulis,
Drs. Abdul Maulud Nainggolan, M.Si. dan Nazli Zain, yang telah membesarkan dan
membimbing penulis hingga saat ini. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada kakak
penulis, Mutia Hasanah Nainggolan, S.T. dan kedua adik penulis, Abdul Hafidz
Nainggolan dan Fadhlan Mukhlis Nainggolan, yang telah memberi dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh teman-teman
Teknologi Informasi angkatan 2010, yang telah bersama penulis dalam menjalani masa
perkuliahan. Secara khusus, penulis juga hendak menyampaikan ucapan terima kasih
kepada Rifatila Muha dan seluruh teman-teman dari Scarlet Legion, Duelist Medan, dan
AC3 & Friends, atas bantuan dan motivasi yang diberikan dalam proses penyelesaian
skripsi ini, serta untuk hari-hari yang telah dan akan dilewati bersama.
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Anatomi merupakan cabang dari ilmu biologi yang mempelajari struktur dan bagianbagian dari suatu organisme. Ilmu yang diterapkan dalam bidang medis ini tidak mudah
untuk dipelajari. Oleh karena itu, diperlukan suatu teknologi modern sebagai salah satu
pilihan metode pembelajaran yang dapat membantu mempelajari ilmu anatomi. Pada
penelitian ini penulis menggunakan anatomi berdimensi tiga berupa sistem multimedia
yang dibantu dengan alat Leap Motion Controller yang mendukung gerakan jari dan
tangan sebagai masukan. Dengan menggunakan alat ini, anatomi berdimensi tiga dapat
dikendalikan dengan gestur-gestur dari gerakan tangan pengguna. Hasil pengujian yang
didapat menunjukkan bahwa dengan nilai rata-rata sebesar 4,13 dalam skala Likert,
pengguna setuju bahwa anatomi manusia berdimensi tiga menggunakan Leap Motion
Controller adalah sistem yang sangat interaktif. Selain itu, dengan nilai rata-rata paling
rendah 4,07 dalam skala Likert, pengguna juga setuju dengan gestur-gestur tangan yang
diterapkan pada masing-masing fitur pada sistem pantas untuk digunakan.
Kata kunci: anatomi, deteksi gerakan, dimensi tiga, gestur tangan, Leap Motion
Controller .
Universitas Sumatera Utara
vi
THREE DIMENSIONAL HUMAN ANATOMY USING LEAP MOTION
CONTROLLER
ABSTRACT
Anatomy is a branch of biology which study the structure and parts of an organism.
This science that is applied in medical field is not easy to learn. Therefore, a modern
technology is required as an option of learning method to help study in anatomy. In this
research, the author proposed a three dimensional anatomy supported by a device called
Leap Motion Controller that supports finger and hand motions as an input. By using this
device, a three dimensional anatomy can be controlled by user hand gestures. The result
in this research indicated that in a minimum average value of 4.13 in Likert scale, the
users agree that three dimensional anatomy using Leap Motion Controller is a very
interactive system. Furthermore, in a minimum average value of 4.07 in Likert scale,
the users also agree that hand gestures are suitable to use in each of their features.
Keyword: anatomy, hand gestures, Leap Motion Controller, motion detect, three
dimensions.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Hal.
Persetujuan
ii
Pernyataan
iii
Ucapan Terima Kasih
iv
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
BAB 1 Pendahuluan
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Rumusan Masalah
2
1.3. Tujuan Penelitian
3
1.4. Batasan Masalah
3
1.5. Manfaat Penelitian
3
1.6. Metodologi Penelitian
3
1.7. Sistematika Penulisan
4
BAB 2 Landasan Teori
2.1. Anatomi
6
6
2.1.1. Anatomi Manusia
7
2.1.2. Sejarah Anatomi
7
2.1.3. Pembelajaran Anatomi
9
Universitas Sumatera Utara
viii
2.2. Leap Motion Controller
11
2.2.1. Fitur-Fitur Leap Motion Controller
12
2.2.2. Spesifikasi Leap Motion Controller
13
2.2.3. Antarmuka Leap Motion Controller
16
2.2.4. Controller
19
2.2.5. Frame
20
2.2.6. Finger
20
2.2.7. Hand
22
2.2.8. Gesture
24
2.2.9. Tool
27
2.3. Gestur
28
BAB 3 Analisis dan Perancangan
30
3.1. Arsitektur Umum
30
3.2. Anatomi Berdimensi Tiga
31
3.3. Pengamatan Gerakan Tangan dan Jari
32
3.4. Penamaan Objek Anatomi
36
BAB 4 Implementasi dan Pengujian
38
4.1. Implementasi Sistem
38
4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras dan Lunak yang Digunakan
38
4.1.2. Implementasi Perancangan Antarmuka
39
4.2. Pengujian Sistem
43
4.2.1. Rencana Pengujian Sistem
43
4.2.2. Kasus dan Hasil Pengujian Sistem
44
4.3. Keterbatasan Leap Motion Controller
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
52
53
5.1. Kesimpulan
53
5.2. Saran
54
Daftar Pustaka
55
Universitas Sumatera Utara
ix
Lampiran A: Tabel objek anatomi yang digunakan dalam penelitian
57
Lampiran B: Penamaan objek anatomi berdasarkan buku Sobotta
63
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1. Konfigurasi Key String pada Gesture
27
Tabel 4.1. Rencana Pengujian
44
Tabel 4.2. Hasil Pengujian
44
Tabel 4.3. Skala Likert pada Kuesioner
48
Tabel 4.4. Kuesioner Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
48
Tabel 4.5. Kuesioner Tingkat Kepuasan Pengguna
49
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1. Bagian melintang dari jaringan tulang padat
6
Gambar 2.2. Anatomi tengkorak manusia
7
Gambar 2.3. Tubuh-tubuh yang diplastinasi
9
Gambar 2.4. Tampilan Anatomi dalam PDF berdimensi tiga
10
Gambar 2.5. Jarak deteksi Leap Motion Controller
12
Gambar 2.6. Sistem arsitektur antarmuka aplikasi alami dengan Leap Motion
Controller
15
Gambar 2.7. Sistem arsitektur antarmuka aplikasi web dengan Leap Motion
Controller
16
Gambar 2.8. TipPosition dan Direction dari kelas Finger
22
Gambar 2.9. Contoh penggunaan Circle Gesture dengan ujung jari
24
Gambar 2.10. Contoh penggunaan Swipe Gesture
25
Gambar 2.11. Contoh penggunaan Screen Tap Gesture
26
Gambar 2.12. Contoh penggunaan Key Tap Gesture
26
Gambar 2.13. Penggenggaman alat berbentuk V untuk pengukuran dinamis
28
Gambar 3.1. Arsitektur umum sistem yang diajukan
31
Gambar 3.2. Susunan anatomi rangka tulang manusia dari BodyParts3D
32
Gambar 3.3. Data-data yang berasal dari pengamatan gerakan tangan dan jari
33
Gambar 3.4. Diagram alir seluruh proses pada sistem
36
Universitas Sumatera Utara
xii
Gambar 3.5. Passive Locomotor System, Skeleton
37
Gambar 4.1. Start Scene
39
Gambar 4.2. Loading image
40
Gambar 4.3. Main Scene
40
Gambar 4.4. Zoom Mode
41
Gambar 4.5. Rotate Mode
42
Gambar 4.6. Pergerakan kamera searah vertikal
42
Gambar 4.7. Penampilan nama objek anatomi
43
Gambar 4.7. Penampilan nama objek anatomi
35
Gambar 4.8. Grafik Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
50
Gambar 4.9. Grafik Tingkat Kesetujuan Interaksi dan Gestur
51
Universitas Sumatera Utara