Laporan 3D Model

 

  BAB 1. PENDAHULUAN PENDAHULUAN Latar Belakang  Undang-undang Republik Indonesia Nomor 11 Tahun 2010 pasal 1 tentang Cagar Budaya menjelaskan bahwa cagar budaya adalah warisan budaya bersifat kebendaan berupa  benda cagar budaya di darat dan/atau di air yang perlu dilestarikan keberadaannya karena memiliki nilai penting bagi sejarah, ilmu  pengetahuan, pendidikan, agama, agama, dan/atau kebudayaan melalui proses penetapan. Dalam undang-undang tersebut disebutkan bahwa  pelestarian adalah upaya dinamis untuk mempertahankan keberadaan cagar budaya dan nilainya dengan cara melindungi, mengembangkan, dan memanfaatkannya. Undang-Undang No. 11 pasal 53 ayat 4 juga mengatur bahwa pelestarian cagar budaya harus didukung oleh kegiatan pendokumentasian

sebelum dilakukan kegiatan yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan keasliannya. Pendokumentasian tersebut tidak hanya terbatas untuk mengetahui dimensi geometri cagar budaya, namun juga terkait dengan seberapa besar perubahan dimensi geometri yang terjadi dalam rentang waktu tertentu. Salah satu metode pendokumentasian cagar budaya yang saat ini sedang mengalami  perkembangan  perkemba ngan adalah metode pemode pemodelan lan tiga dimensi Pemanfaatan metode pendokumentasian dengan pembuatan model tiga dimensi dari  benda atau kawasan kawasan cagar budaya budaya memberikan memberikan  banyak keuntungan di antaranya dapat diperoleh data dokumentasi yang memiliki  bentuk dan dimensi obyek yang teliti dan mudah untuk disimpan. Oleh karena itu dewasa ini pembuatan model tiga dimensi untuk kepentingan dokumentasi benda maupun kawasan cagar budaya sangat diperlukan dalam kegiatan pelestarian sehingga mampu mempertahankan unsur-unsur karya budaya yang ada dalam keadaan cukup lengkap sedemikian rupa sehingga masih mampu memberikan gambaran yang utuh tentang cagar  budaya yang ada dan mencerminkan mencerminkan nilai-nilai  penting yang dikandungnya. dikandungnya.

Salah satu metode untuk pemodelan 3D objek adalah fotogrametri rentang dekat. Dengan metode ini akan menghasilkan model 3D sesuai kenyataan (radiometrik dan geometrik) sehingga dapat digunakan sebagai dokumentasii (Cowley, 2011). dokumentas Fotogrametri rentang dekat (close (close range  photogrammetry)) merupakan cabang dari ilmu  photogrammetry fotogrametri, yang membedakannya adalah  posisi kamera dengan objek tersebut. Fotogrametri jarak dekat muncul pada saat teknik ini digunakan untuk objek yang dipotret dengan jarak kurang dari 100 meter dan posisi kamera dekat dengan objek tersebut (Hugemann, 2010). Cara pengambilan data  pada fotogrametri jarak dekat dibagi menjadi tiga cara, yaitu pengambilan foto secara terestris, pengambilan foto secara aerial dan dengan metode kombinasi keduannya. Metode fotogrametri jarak dekat digunakan untuk mengambil data dengan teknik  pengambilan data terestris dan aerial. Objek yang diambil adalah Monumen Jenderal Soedirman yang berada di Jl.Yos Sudarso, Surabaya, Jawa Timur. Monumen Jenderal Sudirman ini terletak di tengah-tengah sebuah taman memanjang yang membelah Jl. Yos Sudarso, Surabaya, sekitar 50 m setelah melewati jembatan yang melintas Kali Mas, menuju ke Gedung Balai Kota dari arah Balai Pemuda. Monumen ini diresmikan oleh Presiden Soeharto pada 10 November 1970. Pada praktikum ini akan dibuat model tiga dimensi monumen tersebut dengan menggunakan metode Structure from Motion. Diharapkan dapat membantu rekonstruksi Monumen Jenderal Soedirman apabila terjadi sesuatu yang dapat merubah bentuk dan ukuran di masa yang datang sehingga warisan budaya ini dapat dinikmati oleh generasi yang akan datang. Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan dari praktikum ini adalah :

 

 

1.  Dapat membuat model 3D suatu cagar  budaya dengan metode Structure from  Motion    Motion 2.  Dapat mengetahui akurasi model 3D yang dibuat dengan metode Structure  from Motion.  Motion. 

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Fotogrametri Jarak Dekat Foto udara dianggap merupakan proyeksi sentral, dengan kamera sebagai pusat proyeksi. Oleh karena itu setiap titik objek selalu dihubungkan oleh garis sinar ke titik yang  bersesuaian pada foto, melalui kamera. kamera. Kadaan Kadaan segaris antara titik obyek yang diamati, foto dan kamera diwujudkan oleh persamaan yang sangat dikenal dan sangat penting yang disebut  persamaan  persama an kolinier (collinearity equation) equation) (Soeta’at, 1994). 

Fotogrametri jarak dekat merupakan salah satu bidang penerapan fotogrametri. Fotogrametri jarak dekat dapat digunakan untuk perekaman objek yang berjarak kurang dari 100 meter. Fotogrametri jarak dekat  biasanya digunakan dalam pemodelan 3D  bangunan, kendaraan atau jembatan.Pada teknik fotogrametri jarak dekat pengukuran terhadap suatu objek dilakukan terhadap hasil  perekaman  perekama n dari beberapa alat alat sensor. Pada saat saat sebuah foto diambil, berkas sinar dari objek akan menjalar menyerupai garis lurus menuju  pusat lensa kamera hingga mencapai mencapai bidang film. Kondisi dimana titik objek pada bidang foto terletak satu garis dalam ruang dinamakan kondisi kesegarisan berkas sinar atau kondisi kolinearitas. Dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 1. Prinsip kondisi kesegarisan  berkas sinar sinar (Atkinson, 1 1996) 996) 

 Structture fro  Struc fr om M otion 

Pada awalnya teknologi SfM dikembangkan untuk membangun model tiga dimensional di mensional dari obyek dua dimensional seperti foto (image). Meskipun tergolong baru dalam kajian geografi, namun pada dasarnya teknologi SfM ini telah dikembangkan sejak akhir tahun 1970 dibidang teknik komputer (Ullman, 1979). Konsep utama dari SfM adalah ilmu fotogrametri yaitu melakukan pengukuran secara kuantitatif menggunakan gambar hasil fotografi kamera. Perbedaan yang mendasar diantara keduanya adalah pada teknik SfM tidak diperlukan seting awal kamera seperti  posisi dan arah kamera. Dalam tehnik SfM juga tidak diperlukan kalibrasi gambar stereoskopis yang dihasilkan. SfM menggunakan gambar stereoskopis yang  banyak (tiga atau lebih) dan melakukan melakukan  perhitungan trigonometri seperti pada teknik fotogrametri untuk menghasilkan dataset yang  bersifat tiga dimensional. SfM berbasis multi gambar atau foto, sehingga sangat direkomendasikan untuksensor) menggunakan sensor yang bergerak (moving seperti terlihat  pada gambar gambar di bawah ini.

Gambar 2. Bagan SfM dengan konsep moving sensor (Westoby, 2012) 

Monumen Jenderal Soedirman Monumen Jenderal Soedirman terletak di tengah-tengah sebuah taman memanjang yang membelah Jl. Yos Sudarso, Surabaya, sekitar 50 m setelah melewati jembatan yang melintas Kali Mas, menuju ke Gedung Balai Kota dari arah Balai Pemuda. Kendaran yang melintas Jl. Yos Sudarso cukup ramai, sehingga perlu sedikit kesabaran untuk menyeberangi jalan mendekati area di sekitar Monumen Jenderal Sudirman ini. Monumen ini dibuat pada posisi tegak, tangan disamping, ujung celana masuk ke dalam sepatu boot , dan sebilah pedang tampak menggantung di pinggang sebelah kiri. Pakaian

 

  yang dikenakan Jenderal Sudirman tampak menyerupai seragam PETA, kesatuan dimana Sudirman memperoleh pendidikan militernya. Monumen Jenderal Soedirman, atau Monumen Panglima Besar Djendral Soedirman, dengan patung Jenderal Besar Soedirman berdiri di atas sebuah tugu dengan torehan prasasti di empat sisinya. Umbulumbul di sisi kanan itu pada jalan yang mengarah ke Gedung Balai Kota Surabaya. Monumen ini diresmikan pada 10 November 1970 oleh Presiden Soeharto dalam rangkaian  peringkatan Hari Pahlawa Pahlawan, n, sebagaima sebagaimana na tertera pada tulisan pada tugu bagian depan monumen.

Pada tahap ini dilakukan pengambilan data  ground control dan foto dari objek.  b.   Image matching dan alignment   Bertujuan untuk menentukan posisi orientasi kamera dari tiap foto.

Gambar 4. Image matching and alignment

BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM Waktu dan Lokasi Praktikum Pada praktikum ini dilakukan pada tanggal

c.   Build Dense Cloud Cloud Titik-titik diperbanyak diperbanyak dan akan membentuk model dari objek.

23 dan 24 Mei 2019, dimana pada tanggal 23  pengukuran  ground control dan tanggal 24  pengambilan foto. Objek yang digunakan adalah Monumen Panglima Besar Jendral Soedirman yang berlokasi di Jalan Yos Sudarso  No. 7, Kel. Ketabang, Kec. Genteng, Kota Surabaya, Jawa Timur.

Gambar 5. Build dense cloud

d.   Meshing Hasil dari dense cloud   membentuk  permukaan  permuka an dengan pendekatan pendekatan TIN. TIN.

Gambar 3. Lokasi Monumen Jenderal Soedirman

Alat dan Bahan   DJI Phantom 4 Pro Dengan panjang fokus 8.8 mm dan resolusi 20 MP.   Meteran ukuran 3 meter 



Tahap Pengerjaan

a.  Akuisisi data foto dan ground  dan  ground  control .

Gambar 6. Meshing

e.  Texturing

 

  Ekstraksi pewarnaan model menggunakan foto yang diproyeksikan terhadap model. VIEW 3

Gambar 7. Texturing

 f.  Georeferencing Menggunakan GCP dan ICP untuk membentuk membe ntuk hasil yang lebih l ebih teliti. Bisa dilakukan di awal saat melakukan image matching dan alignment atau di akhir.

Gambar 10. Model 1 dengan view 3 

BAB 4. HASIL DAN ANALISIS Hasil Berikut merupakan hasil dari Modelling menggunakan metode Structure from Motion: Agisoft PhotoScan :

VIEW 1

Gambar 11. Model 2 

Analisis Berikut merupakan hasil perhitungan RMS Error Jarak antara model dengan hasil ukur di lapangan (Ground (Ground Control) Tabel 1. Perbandingan segemen garis hasil pada model dengan ukuran sebenarnya

Gambar 8. Model 1 dengan view 1

VIEW 2

Garis

Panjang Sebenarnya

Panjang di Model 3D

Error di Model 3D

AB BC CD DE FA GH EG FH DI KM KL OP

(u meter) 11.535 6.035 11.535 1.805 1.81 2.41 0.175 0.175 0.495 6.08 0.2 3.017

(v meter) 11.5 6.01 11.5 1.79 1.8 2.4 0.171 0.172 0.48 6.04 0.192 2.98

(u,v) meter 0.035 0.025 0.035 0.015 0.01 0.01 0.004 0.003 0.015 0.04 0.008 0.037

Rata- rata Minimum

Gambar 9. Model 1 dengan view 2

0.01975 0.003

 

  Maksimum RMSE (meter)

0.04 0.0237749

 

RMS Error jarak hasil SfM 3D Modelling adalah sebesar 0.0237749 m atau sebesar 2.37 cm   Error jarak maksimal adalah sebesar 0.04 m , Error jarak minimum adalah sebesar 0.003 m, Error jarak rata- rata adalah sebesar 0.01975 m Hasil model gagal memberikan detail pada  bagian kepala secara keseluruha keseluruhan, n, namun ketika dilakukan masking sampai pada tahap build texture, texture, detil model bagian kepala  berhasil didapatkan. didapatkan. Hasil pemodelan Monumen Jenderal Soedirman ini dapat dilihat bentuk tiga dimensinya pada website Sketchfab dengan alamat https://skfb.ly/6KKXx untuk model 1 (bagian badan dan alas monument) dan https://sketchfab.com/3d-models/tubes-crpkepala-45ad3a52d3f34656a kepala-45a d3a52d3f34656aacbbad36aa acbbad36aa19be8 19be8 untuk model 2 (bagian kepala).

BAB 5. PENUTUP Kesimpulan Dari hasil praktikum ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1.  Didapatkan RMS Error jarak hasil SfM 3D modelling adalah sebesar 0.0237749 m. 2.  Error jarak maksimal adalah sebesar 0.04 m, Error jarak minimum adalah sebesar 0.003 m, Error jarak rata- rata adalah sebesar 0.01975 m. 3.  Hasil pemodelan tidak dapat memodelkan monumen secara utuh, model terbagi menjadi dua bagian yaitu  badan hingga alas monumen monumen dan kepala. DAFTAR PUSTAKA Aroengbinang, Bambang. 2018.  Monumen  Jenderal Sudirman Surabaya. Surabaya. https://www.aroengbinang.com/2018/05/m onumen-jenderal-sudirman-sura onumen-jendera l-sudirman-surabaya.html baya.html diakses tanggal 26 Mei 2019.

Atkinson, K.B. 1996. Close Range  Photogrammetryy and Machine Vision.  Photogrammetr Vision. Whittles Publishing. Scotland, UK. Cowley, D. C., 2011.  Remote Sensing for  Archaeologicall Heritage Management .  Archaeologica EAC Occasional Paper , Volume 5, p. 307 Cooper, M.A.R., and Robson, S. 1996. Theory of Close Range Photogrammetry. Atkinson, Photogrammetry. Atkinson, K.B., Close Range Photgrammetry and Machine Vision, ISBN 1-870325-46-X, Whittles Publishing, Scotland. Hugemann, W. 2010. Correcting Lens  Distortions in Digital Photographs. Photographs. Leverkusen: EVU  EVU  Mathew, S. J. 2008. Close Range  Photogrammetry,  Photogrammetr y, Computer Vision. Vision. Texas : University of Texas Saputra, Aditya. Application Aditya. Application Of Structure Structure From  Motion (SfM) For Physical Geography And And  Natural Hazard.  Hazard.  Prosiding Seminar  Nasional Geografi Geografi UMS 2016. Yuwono, dkk. 2018.  Rekonstruks  Rekonstruksii Model 3D Candi Jawi dengan Metode Structure from  Motion (SfM) Foto Udara.  Udara.  Seminar  Nasional Inovasi dan Aplikasi Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218