Rabu, 23 April 2014

Penelitian Ilmiah tentang AR (Augmented Reality)



PENDAHULUAN

                                                                                   
1.1              Latar Belakang Masalah
             Setiap Negara tentunya memiliki Bendera sebagai lambang Negara tersebut.
Bendera Negara adalah dasar pengetahuan sosial untuk siapa pun. Setelah itu pengetahuan lebih detail tentang luas wilayah, Ibukota Negara, bentuk pemerintahan, serta mata uang dari Negara tersebut juga menjadi materi dasar pengetahuan sosial tentang suatu Negara.

Dengan memanfaatkan teknologi yang terus berkembang sehingga memudahkan manusia dalam mengoperasikan ataupun dalam berinteraksi dengan komputer. Maka perkembangan teknologi juga meningkatkan kebutuhan akan perkembangan visual sehingga tampilan 3D menjadi salah satu aspek yang penting dalam pembuatan animasi di komputer. Saat ini teknologi VR(Virtual Reality) dan AR(Augmented Reality) menjadi aspek yang banyak menarik perhatian para ahli.

Augmented reality yang selanjutnya disebut AR adalah teknologi dimana lingkungan dunia nyata dapat digabungkan dengan dunia virtual. Dalam AR interaksi dilakukan melalui perangkat-perangkat tertentu. Berbeda dengan VR dimana pengguna berinteraksi dengan dunia virtual secara langsung, AR hanya menyisipkan sebagian dari dunia virtual ke dalam dunia nyata, sehingga informasi dunia virtual dapat ditampilkan ke dunia nyata.

Markerless AR adalah pengembangan dari AR dimana object marker yang biasanya terdiri dari sebuah kotak symbol bisa digantikan dengan sebuah gambar biasa.
Berlatar belakang masalah tersebut maka penulis membuat sebuah aplikasi yang menampilkan informasi secara virtual dengan memanfaatkan teknologi AR.


1.2              Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan ilimiah ini adalah sebagai berikut:
1.      Aplikasi yang digunakan untuk merancang informasi 3D adalah OpenSpace3D.
2.      Objek yang ditampilkan terdiri dari 10 informasi Negara.
3.      Pembuatan informasi 3D disesuaikan dengan perangkat keras yang digunakan dalam pembuatan aplikasi ini.

1.3              Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ilmiah ini adalah membuat aplikasi AR untuk  menampilkan informasi dari Negara berdasarkan bendera Negara tersebut. Diharapkan dengan aplikasi ini user bisa mengetahui informasi tentang Negara  secara virtual.

1.4              Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dimulai dengan melakukan studi pustaka untuk mendapatkan data dan informasi yang bisa digunakan untuk membantu proses pembuatan program aplikasi ini, baik melalui buku, makalah atau artikel pada situs internet. Selanjutnya dilakukan penentuan Negara, perancangan objek, desain aplikasi, penerapan ke dalam program dan diakhiri dengan pelaksanaan uji coba program aplikasi.




BAB II
LANDASAN TEORI

2.1 Augmeted Reality
            Augmented reality adalah menggabungkan dunia nyata dan virtual, bersifat interaktif secara real time, dan merupakan animasai 3D (Azuma,1997). Sejarah tentang augmented reality dimulai dari tahun 1957-1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan memapatenkan  sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Pada tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-mounted display yang dia klaim 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 pada manusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorĂ©e Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype AR.
 
            Pada tahun 1994, Milgram dan Kishino merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan dunia nyata dan dunia maya ke dalam sebuah kontinuum virtualitas. Sisi yang paling kiri adalah lingkungan nyata yang hanya berisi benda nyata, dan sisi paling kanan adalah lingkungan maya yang berisi benda maya.

            Pada tahun 1999,  Hirokazu Kato, mengembangkan ArToolkit di HITLab dan didemonstrasikan di SIGGRAPH, dan pada tahun 2000, Bruce.H.Thomas, mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game AR yang ditunjukan di International Symposium on Wearable Computers. Pada tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi Augmented Reality, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolKit yang merupakan perkembangan dari ARToolKit. FLARToolKit memungkinkan kita memasang teknologi Augmented Reality di sebuah website. Ditahun yang sama, Wikitude Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di Platform Android. Tahun 2010, Acrossair menggunakan teknologi Augmented Reality pada I-Phone 3GS.
            Tujuan utama dari AR adalah untuk menciptakan lingkungan baru dengan menggabungkan interaktivitas lingkungan nyata dan virtual sehingga pengguna merasa bahwa lingkungan yang diciptakan adalah nyata. Dengan kata lain, pengguna merasa tidak ada perbedaan yang dirasakan antara AR dengan apa yang mereka lihat/rasakan di lingkungan nyata.
            AR yang semakin berkembang membuat google terus bereksperimen dengan  teknolgi yang satu ini, belakangan ini google meluncurkan sebuah kacamata yang  bisa digunakan untuk menampilkan AR ke penggunanya yaitu google glass.

"Akan datang satu waktu dimana ketimbang hanya melihat orang secara fisik kita  juga akan melihat profil Facebook mereka dalam bentuk gelembung di atas kepala  mereka" by Futurolog, Ian Pearson.
  
2.1.1    Aplikasi Augmented Reality

Bidang-bidang yang pernah menerapkan teknologi Augmented Reality adalah:
1.      Kedokteran (Medical): Teknologi pencitraan sangat dibutuhkan di dunia kedokteran, seperti misanya, untuk simulasi operasi, simulasi pembuatan vaksin virus, dan lain lain. Untuk itu, bidang kedokteran menerapkan Augmented Reality pada visualisasi penelitian mereka.
2.      Hiburan (Entertainment): Dunia hiburan membutuhkan Augmented Reality sebagai penunjang efek-efek yang akan dihasilkan oleh hiburan tersebut. Sebagai contoh, ketika seseorang wartawan cuaca memperkirakan ramalan cuaca, dia berdiri di depan layar hijau atau biru, kemudian dengan teknologi Augmented Reality, layar hijau atau biru tersebut berubah menjadi gambar animasi tentang cuaca tersebut, sehingga seolah-olah wartawan tersebut, masuk ke dalam animasi tersebut.
3.      Latihan Militer (Military Training): Militer telah menerapkan Augmented Reality pada latihan tempur mereka. Sebagai contoh, militer menggunakan Augmented Reality untuk membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit akan masuk kedalam dunia game tersebut, dan seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya.
4.      Engineering Design: Seorang engineering design membutuhkan Augmented Reality untuk menampilkan hasil design mereka secara nyata terhadap klien. Dengan Augmented Reality klien akan tahu, tentang spesifikasi yang lebih detail tentang desain mereka.
5.      Robotics dan Telerobotics: Dalam bidang robotika, seorang operator robot, menggunakan pengendali pencitraan visual dalam mengendalikan robot itu. Jadi, penerapan Augmented Reality dibutuhkan di dunia robot.
6.      Consumer Design: Virtual reality telah digunakan dalam mempromosikan produk. Sebagai contoh, seorang pengembang menggunkan brosur virtual untuk memberikan informasi yang lengkap secara 3D, sehingga pelanggan dapat mengetahui secara jelas, produk yang ditawarkan.

2.2 Marker
            Marker adalah sebuah penanda yang didalamnya terdiri dari kumpulan titik acuan untuk memudahkan komputasi dari pengukuran parameter-parameter yang dibutuhkan dalam pengolahan citra. Marker dapat berupa warna atau dapat berupa gambar.

2.2.1 Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)
            Aplikasi augmented ini berjalan dengan memindai tanda atau yang lebih sering disebut sebagai marker. Marker biasanya merupakan ilustrasi hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu titik (0,0,0) dan 3 sumbu yaitu X,Y,dan Z.
  
2.2.2 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 menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital.
             Apakah Markerless AR dalam menjalankan aplikasi tidak melakukan pemindaian marker? Sekalipun dinamakan dengan markerless namun aplikasi tetap berjalan dengan melakukan pemindaian terhadap object, namun ruang lingkup yang dipindai lebih luas dibanding dengan marker AR. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion, mereka telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan mereka, seperti Face Tracking, 3D Object Tracking, dan Motion Tracking.

·         Face Tracking
            Dengan menggunakan alogaritma yang mereka kembangkan, komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda-benda lainnya.

·         3D Object Tracking
            Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.
·         Motion Tracking
            Pada teknik ini komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan.

2.3 OpenSpace3D
            Open Space 3D adalah sebuah Tools yang bisa kita gunakan untuk membangun Augmented Reality, terutama yang ingin membangun di Dekstop Based dan Web Based. Keuntungan yang bisa dapat dengan OpenSpace 3D adalah:
1.      User Friendly (Mudah Digunakan).
2.      Powerfull (banyak fungsi yang dibuat sangat mudah sehingga dapat memberikan banyak tampilan interaksi).
3.    Teknologinya selalu up to date( dalam hal ini team SCOL sedang membuat library untuk menampilkan custom marker).
4.      Bisa Digunakan di Web dan Dekstop (Lebih Mudah).
5.      Bisa Menggunakan Marker Tengible (Marker Sentuh).
6.      Marker Lebih Sensitif, Maksudnya Walau Markernya Sudah Lecek, tetep masih Terbaca.