Implementasi Augmented Reality (Ar) Sebagai Media Pengenalan Flora Dan Fauna Bawah Laut Berbasis Android
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini membahas mengenai teori-teori dalam perancangan aplikasi Augmented
Reality Flora dan Fauna bawah laut.
2.1. Dasar Augmented Reality (AR)
Augmented Reality adalah penggabungan benda-benda nyata dan maya dilingkungan
nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda
dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Tidak seperti
realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, namun Augmented Reality
hanya menambahkan atau melengkapi kenyataan. Penggabungan benda nyata dan
maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan
yang sesuai, interaktivitas
dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik
memerlukan penjejakan yang efektif (Azuma, 1997).
Augmented Reality dimulai pada tahun 1957 - 1962, ketika seorang penemu
yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer yang menciptakan dan
mempatenkan 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
didunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented Reality untuk melakukan
perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg
mengembangkan salah satu fungsi sistem Augmented Reality, 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
6
dan Dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk
perkembangan Prototype Augmented Reality (Setiawanto, 2012).
Arsitektur Augmented Reality pada tahun 1994, Milgram dan Kishino
merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan dunia nyata dan
dunia maya ke dalam sebuah virtuality continuum. Dalam kerangka tersebut,
Augmented Reality lebih dekat ke sisi kiri yang menjelaskan bahwa lingkungan
bersifat nyata dan benda bersifat maya. Sebaliknya Augmented Virtuality lebih dekat
ke sisi kanan dalam kerangka tersebut, yang menjelaskan bahwa lingkungan bersifat
maya dan benda bersifat nyata. Sehingga jika terjadi penggabungan antara Augmented
Reality dengan Augmented Virtuality akan tercipta mixed reality, konsep ini
diilustrasikan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Ilustrasi Arsitektur AR (Laksono, et al. 2014)
Arsitektur teknologi perangkat Augmented Reality yaitu :
a.
Input berupa marker, gambar 2D, gambar 3D, sensor wifi, dan sensor gerak
b.
Kamera sebagai perantara untuk input yang berupa gambar marker, gambar 2D,
dan gambar 3D
c.
Prosesor untuk memproses input dan kemudian dilanjutkan ke tahapan output
d.
Output berupa HMD, monitor seperti monitor TV, LCD dan monitor ponsel,
ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 2.2 halaman selanjutnya.
7
Gambar 2.2. Ilustrasi Arsitektur Teknologi Perangkat AR
Sumber: http://socs.binus.ac.id/files/2012/03/3.png
Cara kerja Augmented Reality terdiri dari enam tahap yaitu:
a.
Perangkat input menangkap video dan mengirimkannya ke prosesor.
b.
Perangkat lunak di dalam prosesor mengolah video dan mencari suatu pola.
c.
Perangkat lunak menghitung posisi pola untuk mengetahui dimana objek virtual
akan diletakkan.
d.
Perangkat lunak mengidentifikasi pola dan mencocokkannya dengan informasi
yang dimiliki perangkat lunak.
e.
Objek virtual akan ditambahkan sesuai dengan hasil pencocokan informasi dan
diletakkan pada posisi yang telah dihitung sebelumnya.
f.
Objek virtual akan ditampilkan melalui perangkat, diagaram sistem dapat dilihat
pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Diagram Sistem Kerja AR
Terdapat dua metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini yaitu,
a.
Marker Augmented Reality (Marker Bases Tracking)
Augmented Reality berbasis marker disebut juga pelacakan berbasis marker,
merupakan tipe Augmented Reality yang mengenali marker dan mengidentifikasi
pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan
8
nyata. 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
koordinat virtual marker dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Titik koordinat virtual pada marker
b.
Markerless Augmented Reality
Markerless Augmented Reality merupakan tipe Augmented Reality yang tidak
menggunakan marker untuk menambahkan objek virtual ke lingkungan nyata.
Berdasarkan teknik pelacakan pola dari video yang ditangkap perangkat
penangkapan (Erwin, et al. 2013).
2.2. Unity
Unity adalah salah satu game engine yang banyak digunakan saat ini. Software ini
dapat membuat game sendiri dan dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat.
Unity berjalan di Windows, Mac, Xbox 360, PlayStation3, Web, Wii ,iOS, Android dan
yang terbaru sekaran adalah Flash (Rimahirdani, et al. 2012). Fungsi Unity sebagai
software pembangun aplikasi dan codingeditor 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 nama Project, platform
9
building. Kemudian package apa 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, level 1 diletakkan pada scene 1, level 2 pada
scene 2, 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 object yang disimpan. Object 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 realtime.
2.3. Android
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang
mencakup sistem operasi, middleuare dan aplikasi. Android menyediakan platform
terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka.
Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc. yang merupakan pendatang baru
yang
membuat
peranti
lunak
untuk
ponsel/smartphone.
Kemudian
untuk
mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34
perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC,
Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.
10
Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open
Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan open source pada perangkat
mobile. Di lain pihak, Google merilis kode-kode Android di bawah lisensi Apache,
sebuah lisensi perangkat lunak dan open platform perangkat seluler. Di dunia ini
terdapat dua jenis distributor sistem operasi Android. Pertama yang mendapat
dukungan penuh dari Google atalu Google Mail Seruices (GMS) dan kedua adalah
yang benar-benar bebas distribusinya tanpa dukungan langsung Google atau dikenal
sebagai Open Handset Distribution (oHD).
Pasa masa saat ini sebagian besar fendor-fendor smartphone sudah memproduksi
smartphone berbasis Android, fendor-fendor itu antara lain HTC, Motorola, Samsung,
LG, HKC, Huawei, Archos, Webstation Camangi, Dell, Nexus, SciPhone, WayteQ,
Sony Ericsson, LG, Acer, PhiliPS, TMobile, Nexian, IMO, Asus dan masih banyak lagi
fendor smartphone di dunia yang memproduksi Android. Hal ini, karena Android itu
adalah sistem operasi yang open source sehingga bebas didistribusikan dan dipakai
oleh vendor manapun. Tidak hanya rnenjadi sistem operasi di smartphone, saat ini
Android menjadi pesaing utama dari Apple pada sistem operasi Tablet PC. Pesatnya
pertumbuhan Android selain faktor yang disebutkan di atas adalah karena Android itu
sendiri adalah platform yang sangat lengkap baik itu sistem operasinya, Aplikasi dan
Tool Pengembangan, Market aplikasi Android serta dukungan yang sangat tinggi dari
komunitas Open Source di dunia, sehingga Android terus berkembang pesat baik dari
segi teknologi maupun dari segi jumlah device yang ada di dunia. Pada Gambar 2.6
berikut adalah berbagai versi dari sistem operasi android.
Gambar 2.5.Versi-versi Android
(Sumber: http://lukmanrocks.com/wp-content/uploads/2015/05/Androidversions.png?ckattempt=1)
11
2.3.1. Android SDK
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan
untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa
pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang
meliputi sistem operasi, middleuare dan aplikasi kunci yang di-release oleh Google.
Saat ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan
API untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan
bahasa pemrograman Java. Sebagai platform aplikasi-netral, Android memberi
kesempatan untuk membuat aplikasi yang kita butuhkan yang bukan merupakan
aplikasi bawaan Handphone/ Smarthpone. Beberapa fitur-fitur Android yang paling
penting adalah:
a. Framework aplikasi yang mendukung penggantian komponen dan reusable.
b. Mesin Virtual Dalvik dioptimalkan untuk perangkat mobile.
c. Integrated brouser berdasarkan engine open source WebKit.
d. Grafis yang dioptimalkan dan didukung oleh libraries grafis 2D, grafis 3D
berdasarkan spesifikasi opengl ES 1,0 (Opsional akselerasi hardware).
e. SQLite untuk penyimpanan data.
f. Media Support yang mendukung audio, video, dan gambar (MPEG4, H.264,
MP3, AAC, AMR, JPG, PNG, GIF), GSM Telephone (tergantung hardware)
g. Bluetooth, EDGE, 3G, dan WiFi (tergantung hardware)
h. Kamera, GPS, kompas, dan accelerometer (tergantung hardware)
i. Lingkungan Development yang lengkap dan kaya termasuk perangkat
emulator, tools untuk debugging, profil dan kinerja memori, dan plugin untuk
IDE Eclipse (Safaat, 2012).
2.4. Blender 3D
Blender adalah lunak bebas berbayar yang digunakan untuk membuat animasi tiga
dimensi. Blender diprakasai oleh Ton Roosendal, pendiri Not a Number Technologies
(NaN). Kemudian dikembangkan bersama oleh NeoGeo, rumah produksi studio
animasi Belanda. Blender menggunakan bahasa pemograman C, C++, dan Phyton
sebagai bahasa pemograman utama ( Danu, 2010).
12
Fitur fitur yang terdapat pada Blender 3D :
a.
Modelling
b.
Rigging
c.
Texturing
d.
Simulasi.
e.
Rendering
f.
Compositing
g.
Game Creator
Keunggulan Blender 3D
a.
Interface yang user friendly dan tertata rapi.
b.
Tool untuk membuat objek 3D yang lengkap meliputi modeling, UV
mapping.
c.
Cross Platform, dengan uniform GUI dan mendukung semua platform.
Blender 3D.
d.
Dapat digunakan untuk semua versi Windows, Linux, OS X, FreeBSD, Irix
dan Sun.
e.
Kualitas arsitektur 3D yang berkualitas tinggi dan bisa dikerjakan dengan
lebih cepat dan efisien.
f.
File Berukuran kecil.
g.
Free (gratis).
2.5. Flora dan Fauna Bawah Laut
Flora dan Fauna bawah laut adalah tumbuhan dan hewan yang terdapat dibawah laut
Indonesia, diperairan laut Indonesia terdapat beragam jenis Flora dan Fauna bawah
laut, sesuai dengan kondisi dan iklim dari wilayah laut tersebut. Sebagian Flora dan
Fauna bawah laut dapat ditemukan dekat dengan tepi laut, sebagian lagi dapat
ditemukan tumbuh di laut bebas, karena tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk
berfotosintesis maka tumbuhan laut tumbuh dekat dengan permukaan laut.
13
2.5.1. Jenis - jenis Flora dan Fauna bawah laut
Contoh jenis Flora dan Fauna bawah laut yaitu:
a.
Terumbu karang.
Terumbu karang adalah gunung kalsium karbonat yang berada di bawah laut.
Gunung ini terdiri atas karang, pasir karang, dan batu kapur padat. Terumbu
tersebut menjadi dasar bagi komunitas kehidupan laut yang dinamis dan
beragam. Jenis terumbu karang antara lain terumbu karang pinggiran (fringing
reefs), terumbu karang penghalang (barrier reefs), maupun atoll dan pseudoatoll. Terumbu karang merupakan tumbuhan khas daerah di laut tropik. Bentuk
terumbu dan jenisnya bermacam-macam sehingga menampilkan pemandangan
indah dan sering dijadikan sebagai taman laut. Terumbu karang terdapat di
seluruh pantai laut Indonesia. Bentuk terumbu karang jenis montipora digitata
dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Terumbu Karang (montipora-digitata)
(Sumber : https://kvp2131tika.wordpress.com/species/menurut-jenis)
b.
Kepiting
Kepiting adalah hewan laut yang bisa hidup di 2 tempat, bisa di air laut dan juga
bisa didarat, hewan ini dapat di temui diseluruh pantai laut yang ada karena
mereka memiliki macam-macam spesies. Anda dapat melihat bentuk salah satu
kepiting pada Gambar 2.7.
14
Gambar 2.7. Kepiting bakau
(Sumber : http://www.ccdp-ifad.org/mis/pages/target/ pokmas/Tangkap/
kepiting%20bakau.jpg)
c.
Belut Moray
belut ini bisa ditemukan di seluruh dunia menyelinap di celah-celah atau retakan
karang - dimana dia menunggu mangsanya lewat dan menyergapnya dengan
rahangnya yang kuat. Karnivora menakutkan ini adalah pemakan hewan-hewan
laut meskipun bisa juga mengakibatkan luka pada manusia yang terlalu dekat
dengannya. Kelihatannya belut yang bisa mencapai panjang 13 ft ini lebih suka
menghindar daripada menyerang dan hanya menyerang manusia untuk
mempertahankan dirinya atau menggigit tangan secara tidak sengaja karena
dikira makanannya. Ketika merasa diganggu, makhluk ini menjadi ganas; dan
bakteri yang terdapat pada gigi-giginya bisa menyebabkan luka yang serius.
Pada beberapa spesiesnya, lendir di kulitnya juga mengandung racun. dapat
dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Belut laut Moray
(Sumber : http://predatory-fish.blogspot.co.id/2011_08_01_archive.html)
15
d.
Rumput laut
Rumput laut atau sea weeds secara ilmiah dikenal dengan istilah alga atau
ganggang. Rumput laut termasuk salah satu anggota alga yang merupakan
tumbuhan berklorofil. Gambar rumput laut bisa dilihat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Rumput Laut
(Sumber : http://www.produknaturalnusantara.com/wpcontent/uploads/2013/07/panduan-cara-budidaya-rumput-laut-natural-nusantaradistributor-resmi-pupuk-organik-nasa-pocnasa-hormonik-supernasa-pentanapestona-power-nutrition-bvr-glio-metilat-plus-npk-urea-greenstar.jpg)
e.
Ikan Nemo
Nemo atau biasa juga sering dibilang ikan badut, ini adalah ikan yang banyak
digemari oleh para wisatawan, karena hewan ini menarik dari segi warna yang
mencolok dan tempatnya pun berada seperti tempat yang mewah, ikan nemo ini
ialah ikan hias yang sangat indah dilihat jika dari dekat, karena ia berada
disekitar anemon laut, ikan badut atau nemo ini bersembunyi dari predator
dengan cara bersembunyi di balik anemon. Ikan nemo dapat dilihat pada gambar
dibawah 2.10.
16
Gambar 2.10. Ikan Nemo
(Sumber : http://www.tommyschultz.com/component/photo/image/philippines-4/apoisland-clown-fish-underwater-photography-21/nemo-baby-clown-fish-underwaterphotography-gallery-675.html)
f.
Anemon
Anemon laut adalah hewan dari kelas Anthozoa yang sekilas terlihat seperti
tumbuhan, tapi jika diamati lebih jauh, anemon laut merupakan jenis hewan.
Bentuk tubuh anemon seperti bunga,sehingga juga disebut mawar laut. Lipatan
yang bundar di antara badan dan keping mulut membagi binatang ini kedalam
kapitulum di bagian atas dan scapus bagian bawah. Anda dapat melihat anemon
pada gambar 2.11.
Gambar 2.11. Anemon
(Sumber : http://www.ataya.xyz/2015/06/ciri-ciri-bintang-laut-asteroidea.html)
17
g.
Ubur - ubur
Ubur-ubur (Rhopiloma esculenta) adalah sejenis binatang lunak bangsa polip
yang hidup di laut. Bentuk tubuhnya seperti parasut dan mampu berenang
dengan bebas di lautan. Bagian bawah parasut tersebut ditumbuhi banyak
tentakel yang halus dan panjang. Pada saat kita sedang makan ubur-ubur yang
dingin menyegarkan itu, siapa sangka bahwa sebenarnya tentakel ubur-ubur itu
tadinya beracun? Tentakel ternyata merupakan senjata ampuh ubur-ubur dalam
mempertahankan diri. Anda dapat melihat bentuk salah satu ubur-ubur pada
gambar 2.12.
.
Gambar 2.12. Ubur - ubur
(Sumber : http://cognitiobrevis.blogspot.co.id/2012/02/racun-ubur-ubur.html)
2.6. Penelitian Terkait
Adapun penelitian yang terkait dengan penelitian yang diangkat dalam karya ilmiah
ini antara lain :
a.
Penelitian oleh Irwan Setiawanto menggunakan metode marker untuk penerapan
Augmented Reality kotak ponsel sebagai media periklanan virtual. Dalam
implementasinya menggunakan software Autodesk 3DS MAX untuk membangun
model dan marker ARToolkit. Marker dapat dibaca oleh kamera dengan ukuran
maksimal selebar layar yang ditangkap kamera (Setiawanto, 2012)
b.
Penelitian oleh Erwin dan kawan-kawan dalam penelitian memanfaatkan
teknologi Augmented Reality untuk perpaduan teknik pemetaan pikiran. Dalam
penelitian tersebut penulis menggunakan Marker Based Tracking yang bertujuan
18
untuk memberikan suatu media pembelajaran yang imaginatif. Penulis
menggunakan ARToolkit yang merupakan library untuk pemrograman perangkat
lunak Augmented Reality dengan bahasa C dan C++ (Erwin, et al. 2013).
c.
Penelitian oleh Fadhil Akbar menggunakan Augmented Reality berbasis Android.
Implementasinya menggunakan smartphone dan kertas (Marker) sebagai media.
Dengan menggunakan Unity dan library Augmented Reality yaitu Vuforia,
kemudian menggunakan Blender sebagai software perancangan model objek 3D.
Adapun output yang dihasilkan yaitu aplikasi pembelajaran huruf hijaiyah
menggunakan Augmented Reality (Akbar, 2015).
d.
Iwan S. Nugraha dalam penelitiannya 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, 2014).
LANDASAN TEORI
Bab ini membahas mengenai teori-teori dalam perancangan aplikasi Augmented
Reality Flora dan Fauna bawah laut.
2.1. Dasar Augmented Reality (AR)
Augmented Reality adalah penggabungan benda-benda nyata dan maya dilingkungan
nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda
dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Tidak seperti
realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, namun Augmented Reality
hanya menambahkan atau melengkapi kenyataan. Penggabungan benda nyata dan
maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan
yang sesuai, interaktivitas
dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik
memerlukan penjejakan yang efektif (Azuma, 1997).
Augmented Reality dimulai pada tahun 1957 - 1962, ketika seorang penemu
yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer yang menciptakan dan
mempatenkan 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
didunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented Reality untuk melakukan
perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg
mengembangkan salah satu fungsi sistem Augmented Reality, 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
6
dan Dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk
perkembangan Prototype Augmented Reality (Setiawanto, 2012).
Arsitektur Augmented Reality pada tahun 1994, Milgram dan Kishino
merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan dunia nyata dan
dunia maya ke dalam sebuah virtuality continuum. Dalam kerangka tersebut,
Augmented Reality lebih dekat ke sisi kiri yang menjelaskan bahwa lingkungan
bersifat nyata dan benda bersifat maya. Sebaliknya Augmented Virtuality lebih dekat
ke sisi kanan dalam kerangka tersebut, yang menjelaskan bahwa lingkungan bersifat
maya dan benda bersifat nyata. Sehingga jika terjadi penggabungan antara Augmented
Reality dengan Augmented Virtuality akan tercipta mixed reality, konsep ini
diilustrasikan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Ilustrasi Arsitektur AR (Laksono, et al. 2014)
Arsitektur teknologi perangkat Augmented Reality yaitu :
a.
Input berupa marker, gambar 2D, gambar 3D, sensor wifi, dan sensor gerak
b.
Kamera sebagai perantara untuk input yang berupa gambar marker, gambar 2D,
dan gambar 3D
c.
Prosesor untuk memproses input dan kemudian dilanjutkan ke tahapan output
d.
Output berupa HMD, monitor seperti monitor TV, LCD dan monitor ponsel,
ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 2.2 halaman selanjutnya.
7
Gambar 2.2. Ilustrasi Arsitektur Teknologi Perangkat AR
Sumber: http://socs.binus.ac.id/files/2012/03/3.png
Cara kerja Augmented Reality terdiri dari enam tahap yaitu:
a.
Perangkat input menangkap video dan mengirimkannya ke prosesor.
b.
Perangkat lunak di dalam prosesor mengolah video dan mencari suatu pola.
c.
Perangkat lunak menghitung posisi pola untuk mengetahui dimana objek virtual
akan diletakkan.
d.
Perangkat lunak mengidentifikasi pola dan mencocokkannya dengan informasi
yang dimiliki perangkat lunak.
e.
Objek virtual akan ditambahkan sesuai dengan hasil pencocokan informasi dan
diletakkan pada posisi yang telah dihitung sebelumnya.
f.
Objek virtual akan ditampilkan melalui perangkat, diagaram sistem dapat dilihat
pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Diagram Sistem Kerja AR
Terdapat dua metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini yaitu,
a.
Marker Augmented Reality (Marker Bases Tracking)
Augmented Reality berbasis marker disebut juga pelacakan berbasis marker,
merupakan tipe Augmented Reality yang mengenali marker dan mengidentifikasi
pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan
8
nyata. 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
koordinat virtual marker dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Titik koordinat virtual pada marker
b.
Markerless Augmented Reality
Markerless Augmented Reality merupakan tipe Augmented Reality yang tidak
menggunakan marker untuk menambahkan objek virtual ke lingkungan nyata.
Berdasarkan teknik pelacakan pola dari video yang ditangkap perangkat
penangkapan (Erwin, et al. 2013).
2.2. Unity
Unity adalah salah satu game engine yang banyak digunakan saat ini. Software ini
dapat membuat game sendiri dan dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat.
Unity berjalan di Windows, Mac, Xbox 360, PlayStation3, Web, Wii ,iOS, Android dan
yang terbaru sekaran adalah Flash (Rimahirdani, et al. 2012). Fungsi Unity sebagai
software pembangun aplikasi dan codingeditor 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 nama Project, platform
9
building. Kemudian package apa 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, level 1 diletakkan pada scene 1, level 2 pada
scene 2, 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 object yang disimpan. Object 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 realtime.
2.3. Android
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang
mencakup sistem operasi, middleuare dan aplikasi. Android menyediakan platform
terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka.
Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc. yang merupakan pendatang baru
yang
membuat
peranti
lunak
untuk
ponsel/smartphone.
Kemudian
untuk
mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34
perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC,
Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.
10
Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open
Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan open source pada perangkat
mobile. Di lain pihak, Google merilis kode-kode Android di bawah lisensi Apache,
sebuah lisensi perangkat lunak dan open platform perangkat seluler. Di dunia ini
terdapat dua jenis distributor sistem operasi Android. Pertama yang mendapat
dukungan penuh dari Google atalu Google Mail Seruices (GMS) dan kedua adalah
yang benar-benar bebas distribusinya tanpa dukungan langsung Google atau dikenal
sebagai Open Handset Distribution (oHD).
Pasa masa saat ini sebagian besar fendor-fendor smartphone sudah memproduksi
smartphone berbasis Android, fendor-fendor itu antara lain HTC, Motorola, Samsung,
LG, HKC, Huawei, Archos, Webstation Camangi, Dell, Nexus, SciPhone, WayteQ,
Sony Ericsson, LG, Acer, PhiliPS, TMobile, Nexian, IMO, Asus dan masih banyak lagi
fendor smartphone di dunia yang memproduksi Android. Hal ini, karena Android itu
adalah sistem operasi yang open source sehingga bebas didistribusikan dan dipakai
oleh vendor manapun. Tidak hanya rnenjadi sistem operasi di smartphone, saat ini
Android menjadi pesaing utama dari Apple pada sistem operasi Tablet PC. Pesatnya
pertumbuhan Android selain faktor yang disebutkan di atas adalah karena Android itu
sendiri adalah platform yang sangat lengkap baik itu sistem operasinya, Aplikasi dan
Tool Pengembangan, Market aplikasi Android serta dukungan yang sangat tinggi dari
komunitas Open Source di dunia, sehingga Android terus berkembang pesat baik dari
segi teknologi maupun dari segi jumlah device yang ada di dunia. Pada Gambar 2.6
berikut adalah berbagai versi dari sistem operasi android.
Gambar 2.5.Versi-versi Android
(Sumber: http://lukmanrocks.com/wp-content/uploads/2015/05/Androidversions.png?ckattempt=1)
11
2.3.1. Android SDK
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan
untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa
pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang
meliputi sistem operasi, middleuare dan aplikasi kunci yang di-release oleh Google.
Saat ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan
API untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan
bahasa pemrograman Java. Sebagai platform aplikasi-netral, Android memberi
kesempatan untuk membuat aplikasi yang kita butuhkan yang bukan merupakan
aplikasi bawaan Handphone/ Smarthpone. Beberapa fitur-fitur Android yang paling
penting adalah:
a. Framework aplikasi yang mendukung penggantian komponen dan reusable.
b. Mesin Virtual Dalvik dioptimalkan untuk perangkat mobile.
c. Integrated brouser berdasarkan engine open source WebKit.
d. Grafis yang dioptimalkan dan didukung oleh libraries grafis 2D, grafis 3D
berdasarkan spesifikasi opengl ES 1,0 (Opsional akselerasi hardware).
e. SQLite untuk penyimpanan data.
f. Media Support yang mendukung audio, video, dan gambar (MPEG4, H.264,
MP3, AAC, AMR, JPG, PNG, GIF), GSM Telephone (tergantung hardware)
g. Bluetooth, EDGE, 3G, dan WiFi (tergantung hardware)
h. Kamera, GPS, kompas, dan accelerometer (tergantung hardware)
i. Lingkungan Development yang lengkap dan kaya termasuk perangkat
emulator, tools untuk debugging, profil dan kinerja memori, dan plugin untuk
IDE Eclipse (Safaat, 2012).
2.4. Blender 3D
Blender adalah lunak bebas berbayar yang digunakan untuk membuat animasi tiga
dimensi. Blender diprakasai oleh Ton Roosendal, pendiri Not a Number Technologies
(NaN). Kemudian dikembangkan bersama oleh NeoGeo, rumah produksi studio
animasi Belanda. Blender menggunakan bahasa pemograman C, C++, dan Phyton
sebagai bahasa pemograman utama ( Danu, 2010).
12
Fitur fitur yang terdapat pada Blender 3D :
a.
Modelling
b.
Rigging
c.
Texturing
d.
Simulasi.
e.
Rendering
f.
Compositing
g.
Game Creator
Keunggulan Blender 3D
a.
Interface yang user friendly dan tertata rapi.
b.
Tool untuk membuat objek 3D yang lengkap meliputi modeling, UV
mapping.
c.
Cross Platform, dengan uniform GUI dan mendukung semua platform.
Blender 3D.
d.
Dapat digunakan untuk semua versi Windows, Linux, OS X, FreeBSD, Irix
dan Sun.
e.
Kualitas arsitektur 3D yang berkualitas tinggi dan bisa dikerjakan dengan
lebih cepat dan efisien.
f.
File Berukuran kecil.
g.
Free (gratis).
2.5. Flora dan Fauna Bawah Laut
Flora dan Fauna bawah laut adalah tumbuhan dan hewan yang terdapat dibawah laut
Indonesia, diperairan laut Indonesia terdapat beragam jenis Flora dan Fauna bawah
laut, sesuai dengan kondisi dan iklim dari wilayah laut tersebut. Sebagian Flora dan
Fauna bawah laut dapat ditemukan dekat dengan tepi laut, sebagian lagi dapat
ditemukan tumbuh di laut bebas, karena tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk
berfotosintesis maka tumbuhan laut tumbuh dekat dengan permukaan laut.
13
2.5.1. Jenis - jenis Flora dan Fauna bawah laut
Contoh jenis Flora dan Fauna bawah laut yaitu:
a.
Terumbu karang.
Terumbu karang adalah gunung kalsium karbonat yang berada di bawah laut.
Gunung ini terdiri atas karang, pasir karang, dan batu kapur padat. Terumbu
tersebut menjadi dasar bagi komunitas kehidupan laut yang dinamis dan
beragam. Jenis terumbu karang antara lain terumbu karang pinggiran (fringing
reefs), terumbu karang penghalang (barrier reefs), maupun atoll dan pseudoatoll. Terumbu karang merupakan tumbuhan khas daerah di laut tropik. Bentuk
terumbu dan jenisnya bermacam-macam sehingga menampilkan pemandangan
indah dan sering dijadikan sebagai taman laut. Terumbu karang terdapat di
seluruh pantai laut Indonesia. Bentuk terumbu karang jenis montipora digitata
dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Terumbu Karang (montipora-digitata)
(Sumber : https://kvp2131tika.wordpress.com/species/menurut-jenis)
b.
Kepiting
Kepiting adalah hewan laut yang bisa hidup di 2 tempat, bisa di air laut dan juga
bisa didarat, hewan ini dapat di temui diseluruh pantai laut yang ada karena
mereka memiliki macam-macam spesies. Anda dapat melihat bentuk salah satu
kepiting pada Gambar 2.7.
14
Gambar 2.7. Kepiting bakau
(Sumber : http://www.ccdp-ifad.org/mis/pages/target/ pokmas/Tangkap/
kepiting%20bakau.jpg)
c.
Belut Moray
belut ini bisa ditemukan di seluruh dunia menyelinap di celah-celah atau retakan
karang - dimana dia menunggu mangsanya lewat dan menyergapnya dengan
rahangnya yang kuat. Karnivora menakutkan ini adalah pemakan hewan-hewan
laut meskipun bisa juga mengakibatkan luka pada manusia yang terlalu dekat
dengannya. Kelihatannya belut yang bisa mencapai panjang 13 ft ini lebih suka
menghindar daripada menyerang dan hanya menyerang manusia untuk
mempertahankan dirinya atau menggigit tangan secara tidak sengaja karena
dikira makanannya. Ketika merasa diganggu, makhluk ini menjadi ganas; dan
bakteri yang terdapat pada gigi-giginya bisa menyebabkan luka yang serius.
Pada beberapa spesiesnya, lendir di kulitnya juga mengandung racun. dapat
dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Belut laut Moray
(Sumber : http://predatory-fish.blogspot.co.id/2011_08_01_archive.html)
15
d.
Rumput laut
Rumput laut atau sea weeds secara ilmiah dikenal dengan istilah alga atau
ganggang. Rumput laut termasuk salah satu anggota alga yang merupakan
tumbuhan berklorofil. Gambar rumput laut bisa dilihat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Rumput Laut
(Sumber : http://www.produknaturalnusantara.com/wpcontent/uploads/2013/07/panduan-cara-budidaya-rumput-laut-natural-nusantaradistributor-resmi-pupuk-organik-nasa-pocnasa-hormonik-supernasa-pentanapestona-power-nutrition-bvr-glio-metilat-plus-npk-urea-greenstar.jpg)
e.
Ikan Nemo
Nemo atau biasa juga sering dibilang ikan badut, ini adalah ikan yang banyak
digemari oleh para wisatawan, karena hewan ini menarik dari segi warna yang
mencolok dan tempatnya pun berada seperti tempat yang mewah, ikan nemo ini
ialah ikan hias yang sangat indah dilihat jika dari dekat, karena ia berada
disekitar anemon laut, ikan badut atau nemo ini bersembunyi dari predator
dengan cara bersembunyi di balik anemon. Ikan nemo dapat dilihat pada gambar
dibawah 2.10.
16
Gambar 2.10. Ikan Nemo
(Sumber : http://www.tommyschultz.com/component/photo/image/philippines-4/apoisland-clown-fish-underwater-photography-21/nemo-baby-clown-fish-underwaterphotography-gallery-675.html)
f.
Anemon
Anemon laut adalah hewan dari kelas Anthozoa yang sekilas terlihat seperti
tumbuhan, tapi jika diamati lebih jauh, anemon laut merupakan jenis hewan.
Bentuk tubuh anemon seperti bunga,sehingga juga disebut mawar laut. Lipatan
yang bundar di antara badan dan keping mulut membagi binatang ini kedalam
kapitulum di bagian atas dan scapus bagian bawah. Anda dapat melihat anemon
pada gambar 2.11.
Gambar 2.11. Anemon
(Sumber : http://www.ataya.xyz/2015/06/ciri-ciri-bintang-laut-asteroidea.html)
17
g.
Ubur - ubur
Ubur-ubur (Rhopiloma esculenta) adalah sejenis binatang lunak bangsa polip
yang hidup di laut. Bentuk tubuhnya seperti parasut dan mampu berenang
dengan bebas di lautan. Bagian bawah parasut tersebut ditumbuhi banyak
tentakel yang halus dan panjang. Pada saat kita sedang makan ubur-ubur yang
dingin menyegarkan itu, siapa sangka bahwa sebenarnya tentakel ubur-ubur itu
tadinya beracun? Tentakel ternyata merupakan senjata ampuh ubur-ubur dalam
mempertahankan diri. Anda dapat melihat bentuk salah satu ubur-ubur pada
gambar 2.12.
.
Gambar 2.12. Ubur - ubur
(Sumber : http://cognitiobrevis.blogspot.co.id/2012/02/racun-ubur-ubur.html)
2.6. Penelitian Terkait
Adapun penelitian yang terkait dengan penelitian yang diangkat dalam karya ilmiah
ini antara lain :
a.
Penelitian oleh Irwan Setiawanto menggunakan metode marker untuk penerapan
Augmented Reality kotak ponsel sebagai media periklanan virtual. Dalam
implementasinya menggunakan software Autodesk 3DS MAX untuk membangun
model dan marker ARToolkit. Marker dapat dibaca oleh kamera dengan ukuran
maksimal selebar layar yang ditangkap kamera (Setiawanto, 2012)
b.
Penelitian oleh Erwin dan kawan-kawan dalam penelitian memanfaatkan
teknologi Augmented Reality untuk perpaduan teknik pemetaan pikiran. Dalam
penelitian tersebut penulis menggunakan Marker Based Tracking yang bertujuan
18
untuk memberikan suatu media pembelajaran yang imaginatif. Penulis
menggunakan ARToolkit yang merupakan library untuk pemrograman perangkat
lunak Augmented Reality dengan bahasa C dan C++ (Erwin, et al. 2013).
c.
Penelitian oleh Fadhil Akbar menggunakan Augmented Reality berbasis Android.
Implementasinya menggunakan smartphone dan kertas (Marker) sebagai media.
Dengan menggunakan Unity dan library Augmented Reality yaitu Vuforia,
kemudian menggunakan Blender sebagai software perancangan model objek 3D.
Adapun output yang dihasilkan yaitu aplikasi pembelajaran huruf hijaiyah
menggunakan Augmented Reality (Akbar, 2015).
d.
Iwan S. Nugraha dalam penelitiannya 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, 2014).