Makalah Kajian Teknologi Augmented Reality dan Bidang Aplikasinya Adrianus Bonggakaraeng
[email protected]
Abstrak Seiring kemajuan teknologi yang ada di dunia dan juga teknologi itu berkembang dari waktu ke waktu, muncul teknologi yang disebut Augmented Reality, Augmented Reality merupakan teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut secara real-time. Pada makalah ini membahas tentang kajian atau teori-teori aplikasi Augmented Reality menurut bidangnya masing-masing. Penggunaa Augmented Reality sangat menarik dan memudahkan penggunanya dalam mengerjakan suatu hal, AR sendiri banyak digunakan dalam berbagai hal contohnya pada bidang kesehatan, hiburan, aplikasi mobile, bidang entertainment, iklan dan juga merambah sampai ke bidang edukasi. Kata kunci: Augmented Reality, Kesehatan, hiburan, Mobile, Entertainment, Iklan, Edukasi.
1.
PENDAHULUAN
Dengan kemajuan teknologi yang terus berkembang dalam berbagai aspek kehidupan saat ini menjadikan para pengembang teknologi untuk membuat aplikasi baru yang bertujuan untuk lebih memudahkan masyarakat dalam mendapatkan informasi. Augmented Reality (AR) atau dapat disebut juga sebagai Realitas Tertambah merupakan integrasi elemen digital yang ditambahkan ke dalam dunia nyata secara waktu nyata dan mengikuti keadaan lingkungan yang ada di dunia nyata. Sebagai media alternatif untuk menjembatani antara simulasi dan media yang lain untuk membentuk keintegrasian, media Augmented Reality adalah jawabannnya. Prinsipnya secara umum menurut Ronald T. Azuma (1997:2) masih sama dengan virtual reality, yaitu bersifat interaktif, immersion (membenamkan/memasukkan), realtime, dan objek virtual biasanya berbentuk 3 dimensi. Namun kebalikan dari virtual reality yang menggabungkan objek nyata (user) kedalam lingkungan virtual, Augmented Reality menggabungkan objek virtual pada lingkungan nyata. Kelebihan utama dari Augmented Reality dibandingkan Virtual reality adalah pengembangannya yang lebih mudah dan murah (Kauffman,2002:4). Sehingga tak seperti virtual reality yang sampai saat ini masih digunakan secara terbatas oleh kalangan tertentu, Augmented Reality merebak secara cepat di berbagai bidang yang bahkan belum dapat dijangkau oleh pendahulunya tersebut.
Hal ini didukung oleh Gianluigi (2010) dalam artikelnya yang berjudul 17 fields of Augmented Reality Applications. Berbagai aplikasi yang telah menggunakan teknologi augmented reality antara lain dibidang kesehatan, bidang pertahanan, bidang pendidikan, bidang hiburan, bidang aplikasi mobile, bidang entertainment, bidang promosi dan bidang sejarah.
2.
APLIKASI AUGMENTED REALITY DI BERBAGAI BIDANG
Augmented Reality sebagai teknologi yang digunakan untuk melaksanakan kegiatankegiatan dalam dunia nyata. Dengan menggabungkan dunia nyata dengan dunia maya dapat diaplikasikan untuk indera, termasuk pendengaran, sentuhan dan penciuman. 2.1. Bidang Kesehatan Bidang ini merupakan salah satu bidang yang paling penting bagi sistem realitas tertambah. Contoh penggunaannya adalah pada pemeriksaan sebelum operasi, seperti CT Scan atau M RI, yang memberikan gambaran kepada ahli bedah mengenai anatomi internal pasien. Dari gambar-gambar ini kemudian pembedahan direncanakan. Realitas tertambah dapat diaplikasikan sehingga tim bedah dapat melihat data CT Scan atau M RI pada pasien saat pembedahan berlangsung. Penggunaan lain
adalah untuk pencitraan ultrasonik, di mana teknisi ultrasonik dapat mengamati pencitraan fetus yang terletak di abdomen wanita yang hamil.
Selain untuk menampilkan berbagai macam informasi, AR juga dapat digunakan di bidang magic. Teknologi AR digunakan untuk sulap model baru, ilusi mata menggunakan teknologi.
2.2. Bidang Hiburan
2.3. Bidang Navigasi Telepon Genggam
Bentuk sederhana dari realitas tertambah telah dipergunakan dalam bidang hiburan dan berita untuk waktu yang cukup lama. Contohnya adalah pada acara laporan cuaca dalam siaran televisi di mana wartawan ditampilkan berdiri di depan peta cuaca yang berubah. Dalam studio, wartawan tersebut sebenarnya berdiri di depan layar biru atau hijau. Pencitraan yang asli digabungkan dengan peta buatan komputer menggunakan teknik yang bernama chromakeying. Selain itu, augmented reality juga digunakan dalam dunia game, seperti di San Diego, Amerika Serikat, Qualcomm mendemonstrasikan telepon seluler HTC Desire sudah bisa dipakai untuk memutar game augmented reality (AR). Aplikasi AR yang bisa dimainkan di telepon seluler sekarang ini umumnya bukan untuk memutar game. Biasanya untuk “menembak” bangunan atau restoran yang berdasarkan GPS akan memunculkan data tentang harga atau menu favorit. M isalnya, aplikasi Layar yang sudah bisa diunduh di ponsel secara gratis.
Dalam kurun waktu 1 tahun terakhir ini, telah banyak integrasi Realitas Tertambah yang dimanfaatkan pada telepon genggam. Saat ini ada 3 Sistem Operasi telepon genggam besar yang secara langsung memberikan dukungan terhadap teknologi Realitas Tertambah melalui antarmuka pemrograman aplikasinya masingmasing. Untuk dapat menggunakan kamera sebagai sumber aliran data visual, maka Sistem Operasi tersebut mesti mendukung penggunaan kamera dalam modus pra-tayang.
Gambar 2.1: Hiburan
Gambar 2.2: Wikitude di Iphone Selain layar stream, Tonchidot, mengembangkan suatu aplikasi berbasis teknologi AR (Augmented Reality) atau Realitas tertambah. Aplikasi tersebut dinamakan Sekai Camera (Sekai, berasal dari bahasa Jepang yang berarti dunia). Pada awalnya, aplikasi ini dibuat untuk perangkat mobile Apple, seperti iPhone dan iPad. Namun demikian, pihak Tonchidot juga mengembangkan aplikasi ini untuk perangkat mobile bersistem operasi Android. Beberapa fitur yang dimiliki oleh aplikasi ini adalah sebagai berikut : 1. Air Tag : Penandaan digital berdasarkan lokasi atau dikenal pula dengan locationbased digital post, dapat berupa teks, foto, atau pesan suara (voice message). Pengguna dapatberbagi komentar, momen, grafiti, dan lain sebagainya dengan menggunakan Air Tag pada lokasi tertentu. Selain itu, pengguna iPhone dapat melihatnya hanya dengan mengarahkan iPhone pada lokasi yang ditentukan. 2. Air Filter : Suatu filter untuk mencari Air Tag yang diinginkan. Dengan menentukan waktu,jarak, dan jenisnya, pengguna dapat memilih dan mengurutkan Air Tag yang muncul terhadap lokasi yang ditentukan. 3. Air Pocket : Suatu penanda (bookmark) yang memungkinkan pengguna dapat melihat Air Tag meskipun pengguna tidak berada di lokasi yang ditentukan sebelumnya. 2.4. Bidang Pendidikan
Aplikasi AR dengan menggunakan perangkat mobile berupa handphone, Aplikasi AR ini digunakan sebagai model pembelajaran, Pada aplikasi yang dibuat, AR berorientasikan pada media berupa marker yang digunakan sebagai alat peraga yang diidentifikasi dengan menggunakan sebuah handphone, dengan catatan handphone yang digunakan mempunyai kamera untuk men trigger marker sehingga menampilkan sebuah objek 3D yang secara virtual ditampilkan diatas sebuah marker dengan memanfaatkan LCD handphone sebagai media yang digunakan sehingga objek virtual tersebut dapat dilihat, terlebih dahulu dibuatlah program J2ME. 2.4.1
Dasar Teori Sistem
Java adalah sebuah teknologi yang diperkenalkan oleh Sun Microsystems pada pertengahan tahun 1990. Menurut definisi dari Sun Java adalah nama untuk sekumpulan teknologi untuk membuat dan menjalankan perangkat lunak pada komputer standalone ataupun pada lingkungan jaringan. Kita lebih menyukai menyebut Java sebagai sebuah teknologi dibanding hanya sebuah bahasa pemrograman, karena Java lebih lengkap dibanding sebuah bahasa pemrograman konvensional. Teknologi Java memiliki tiga komponen penting, yaitu:
Programming-language specification
Application-programming interface
Virtual-machine specification
Salah satu cara yang digunakan untuk menjalankan Java Application di peralatan mobile seperti adalah dengan menggunakan J2ME. J2ME merupakan spesifikasi dari subset Java Platform yang diarahkan ke koleksi yang disertifikasi dari Java APIs untuk pengembangan software yang dipergunakan oleh device (mobile) yang berukuran kecil, peralatan resources yang dibatasi seperti handphone, PDA, Two-way pagers, smart phone, TVs, VCRs, CD players. MMAPI merupakan MIDP yang meliputi kemampuan dasar dari pengolahan
audio, video, dan lain-lain yang berhubungan dengan multimedia karena MMAPI sendiri memberikan dukungan lebih dari midlet seperti audio dan juga video. Mobile 3D Graphic API untuk java 2 platform, yaitu JSR 184 didefinisikan di Java Community Process (JCP) yang merupakan organisasi internasional terbuka dari pemrograman-pemrograman java. Timbulnya mobile grafik 3D untuk J2ME menyediakan tampilan efisien untuk membuat grafik 3D pada perlengkapan CLDC/MIDP. Hal ini mendukung perlengkapan dengan memori yang kecil dan kekuatan dalam melakukan proses serta tidak menggunakan perangkat keras untuk grafik 3D atau operasi floating-point. Marker merupakan perangkat keras lainnya yang digunakan untuk membuat suatu aplikasi Augmented Reality (AR), Maker merupakan sebuah persegi hitam dan ditengahnya terdapat persegi putih, Marker putih yang ditengah bisa berbentuk gambar, angka, huruf, atau apa saja, didalam pola marker yang merupakan ilustrasi hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih digunakan agar komputer mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu (0,0,0) dan 3 sumbu yaitu X,Y, dan Z. Pengolahan citra adalah suatu teknik ataupun cara yang dipakai untuk mengolah gambar sehingga menghasilkan suatu data yang diinginkan. Dalam perkembangan lebih lanjut pengolahan citra dan computer vision digunakan sebagai pengganti mata manusia, dengan perangkat input image capture seperti kamera dan scanner dijadikan sebagai mata dan CPU dijadikan sebagai otak untuk mengolah informasi. Dasar dari pengolahan citra adalah pengolahan warna RGB pada posisi tertentu. Dalam pengolahan citra warna dipresentasikan dengan nilai hexadesimal dari 0x00000000 sampai 0x00ffffff. Warna hitam adalah 0x00000000 dan warna putih adalah 0x00ffffff. Definisi nilai warna di atas seperti gambar 2.7, variabel 0x00 menyatakan angka dibelakangnya adalah hexadecimal.
Gambar 2.3 :Nilai warna RGB dalam hexadecimal
Proses awal yang banyak dilakukan dalam image processing adalah mengubah citra berwarna menjadi citra gray-scale, hal ini digunakan untuk menyederhanakan model citra. Seperti telah dijelaskan di depan, citra berwarna terdiri dari 3 layer matrik yaitu R-layer, G-layer dan B-layer. Sehingga untuk melakukan prosesproses selanjutnya tetap diperhatikan tiga layer di atas. Bila setiap proses perhitungan dilakukan menggunakan tiga layer, berarti dilakukan tiga perhitungan yang sama. Sehingga konsep itu diubah dengan mengubah 3 layer di atas menjadi 1 layer matrik gray-scale dan hasilnya adalah itra gray-scale. Dalam citra ini tidak ada lagi warna, yang ada adalah derajat keabuan. Thresholding digunakan untuk mengatur jumlah derajat keabuan yang ada pada citra. Dengan menggunakan thresholding maka derajat keabuan bisa diubah sesuai keinginan, misalkan diinginkan menggunakan derajat keabuan 16, maka tinggal membagi nilai derajat keabuan dengan 16. Proses thresholding ini pada dasarnya adalah proses pengubahan kuantisasi pada citra, 2.5. Bidang Promosi/ Iklan Adapun aplikasi dalam bidang promosi yang akan dibahas adalah Implementasi Augmented Reality sebagai media promosi. Sistem ini lebih dekat kepada lingkungan nyata (real). Karena itu, reality lebih diutamakan pada sistem ini. Sistem ini berbeda dengan virtual reality (VR), yang sepenuhnya merupakan virtual environment. Dengan bantuan teknologi AR (seperti visi komputasi dan pengenalan objek) lingkungan nyata disekitar kita akan dapat berinteraksi dalam bentuk digital (virtual). Informasi- informasi tentang objek dan lingkungan disekitar kita dapat ditambahkan kedalam sistem AR yang
kemudian informasi tersebut ditampilkan diatas layer dunia nyata secara real-time seolah-olah informasi tersebut adalah nyata.
dynamic simulation, particle systems, radiosity, normal map creation and rendering, global illumination, customize user interface, dan bahasanya scripting untuk 3Ds Max.
Augmented Reality yang dibangun pada aplikasi ini adalah yang dibangun dengan SimpleVrml.exe. SimpleVrml.exe adalah sebuah program AR yang dikembangkan oleh Ronald.T.Azuma, program ini membaca semua objek 3D yang dirubah menjadi bahasa VRML atau disebut juga Virtual Reality Modeling Language. Kita bisa menggunakan 3Ds Max untuk merubah Objek 3D yang kita buat menjadi bahasa VRML, jadi kita tidak perlu bermain source code di VRML. Adapun tools yang dibutuhkan dalam membangun sistem ini. 1. ARToolkit ARToolkit adalah software library, untuk membangun augmented reality (AR). Aplikasi ini adalah aplikasi yang melibatkan overlay pencitraan virtual ke dunia nyata. Untuk melakukan ini, ARToolkit menggunakan pelacakan video, untuk menghitung posisi kamera yang nyata dan mengorientasikan pola pada kertas marker secara realtime. Setelah, posisi kamera yang asli telah diketahui, maka virtual camera dapat diposisikan pada titik yang sama, dan objek 3D akan digambarkan diatas marker. Keberhasilan ARToolKit untuk membuat aplikasi AR disebabkan karena kesederhanaan tingkat pemrogramannya.
3. Marker Marker yang dimaksud disini adalah pola yang dibuat, dalam bentuk gambar yang akan dikenali oleh kamera. Pola marker dapat dibuat dengan Photoshop. Untuk marker standar, pola yang dikenali adalah pola marker dengan bentuk persegi dengan kotak hitam di dalamnya. Tetapi saat ini sudah banyak pengembang marker yang membuat tanpa bingkai hitam. 3.
Aplikasi Augmented Reality dari beberapa bidang yang telah dijelaskan diatas, maka penulis dapat mengambil suatu kesimpulan bahwa teknologi AR begitu cepat berkembang sesuai dengan kebutuhan dan pengetahuan yang terus bertambah.
4.
DAFTAR REFERENSI
[1]
Nurdika Choirul Ramadhan, Akuwan saleh, S.ST, dan Muh. Agus Zainudin, S.T, M.T. 2008. Mobile Phone Augmented Reality sebagai Model Pembelajaran. ITS: Suraboyo Arby Rusman Jiwatama, Rosny Gonydjaja, Skom., MMSI. 2011. Implementasi Augmented Reality sebagai Media Promosi Trans Studio Bandung dengan menggunakan Artoolkit. Universitas Gunadarma: Jakarta Wardhono Wibisono Sukmo, Kuspriyanto, Hindersah Hilwadi. 2010. Perancangan dan Implementasi Aplikasi Permainan War Of Augmented Reality (WAR). ITB: Bandung. Diki Astria Kusnendar. 2011. Pembuatan Model dan Animasi 3D proses pemetaan Muka Bumi pada Aplikasi Augmented Book mengenai Bumi dan Permukaannya Berbasis Android. Universitas Gunadarma: Jakarta Dani Gustanta. 2012. Optimalisasi Ensiklopedia cetak pada sistem kerangka Manusia dengan menggunakan Teknologi Augmented Reality. Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer AMIKOM: Yogyakarta
[2]
2. Autodesk 3Ds Max Autodesk 3Ds Max adalah pemodelan, animasi dan rendering paket yang dikembangkan oleh Autodesk Media dan Entertainment. Autodesk memiliki kemampuan pemodelan, arsitektur plugin yang fleksibel dan dapat digunakan pada platform Microsoft Windows. Software Ini sering digunakan oleh pengembang video animation, studio TV komersial dan studio visualisasi arsitektur. Hal ini juga digunakan untuk efek-efek film dan film pravisualisasi. Selain pemodelan dan tool animasi, versi terbaru dari 3Ds Max juga, memiliki fitur shader (seperti ambient occlusion dan subsurface scattering),
KESIMPULAN
[3]
[4]
[5]
[6]
Triana Elizabeth, Stephanie Darmawan Handoko. 2012. Pengenalan Globe dan Peta
Benua Berbasis Augmented Reality. STMIK MDP: Palembang
