6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Bab tinjauan pustaka ini dipaparkan teori penunjang yang menjadi dasar

dalam analisis hasil.

2.1 State Of The Art Review

Pengembangan penelitian untuk menerapkan teknologi Augmented Reality

pada media cetak seperti buku, majalah atau brosur semakin berkembang,

terutama pada bidang pendidikan dan periklanan. Berikut merupakan penelitian-

penelitian mengenai Augmented Reality yang pernah dilakukan.

MagicBook merupakan buku pertama kali yang menerapkan Augmented

Reality yang dirancang oleh Bilinghurst pada Tahun 2001 dengan judul The

MagicBook: Moving Seamlessly between Reality and Virtuality mengenai

pengenalan teknologi Augmented Reality yang mampu memvisualisasikan dunia

maya sebagai bagian dari dunia nyata (M. Billinghurst, 2001).

Gambar 2.1 (a). Reality, (b). MagicBook Augmented Reality

(Sumber: M. Billinghurst. 2001. The Magic Book-movingseamlessly between reality and

virtuality. IEEE Comput. Graph. Appl.)

7

Pengenalan teknologi Augmented Reality menggunakan buku dan alat

penunjang, terdapat perbedaan antara melihat hanya dengan mata normal dan alat

bantu visualisasi objek 3-dimensi(3D) terlihat pada gambar 2.1.

Raphael Graset membuat penelitian pada Tahun 2008 dengan judul “The

Design of a mixed-reality Book: Is it still a real book?” mengenai penambahan

fitur multimedia sebagai pelengkap objek 3-dimensi(3D) dengan menggunakan

library ARToolKit (Grasset, 2008).

Pengembangan Augmented Reality pada buku selanjutnya berhasil

diterapkan pada smartphone oleh Bauset dengan teknik fiduciary marker

berbentuk gambar persegi hitam seperti QR code atau barcode, menggunakan

library ARToolkitplus yang memunculkan objek 3-dimensi(3D) dari buku

pelajaran yang juga menguji kecepatan dalam mengenali marker oleh perangkat

Android dan iOS (Bauset, 2011).

Abdur Rahman melakukan penelitian dengan judul “Rancang Bangun

Aplikasi Informasi Universitas Bengkulu Sebagai Panduan Pengenalan Kampus

Berbasis Android” pada Tahun 2014 mengenai teknik markerless (tanpa marker)

yang berhasil dilakukannya. Penambahan fitur peta google maps dalam

perancangan digunakan dalam pelacakan atau tracking yang dilengkapi dengan

arah, jarak, dan lokasi yang dicari. Metode pengembangan sistem yang digunakan

untuk membangun aplikasi ini adalh model sekuensial linier dan Unified

Modeling Language (UML) sebagai perancangan sistem pada smartphone

Android (Abdur Rahman, 2014).

Adi Ferliyanto Waruwu dengan penelitiannya yang berjudul “DewataAR:

Augmented Reality Mobile Application of Balinese Hindu Temples” pada Tahun

2014 mengenai penambahan fitur berupa video, text, dan narasi sebagai

penununjang informasi dalam pembuatan 3-dimensi(3D). Aplikasi ini

menggunakan teknik marker. Perancangan menggunakan marker dimana

pengguna memindai brosur objek menggunakan smartphone (Waruwu, A. F,

2014).

8

2.2 Augmented Reality

Augmented reality adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua

dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi

lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata, tidak seperti

realitas maya yang sepenuhnya menggantikan kenyataan, namun Augmented

Reality hanya menambahkan atau melengkapi kenyataan (Wahyudi, 2013).

Teknologi Augmented Reality memiliki tujuan untuk menciptakan sebuah

sistem dimana pengguna tidak dapat membedakan antara dunia nyata dan

augmentasi virtual itu. Augmented Reality digunakan dalam hiburan, pelatihan

militer, teknik desain, robotika, manufaktur dan industri lainnya. Teknologi ini

mulai mewarnai dunia teknologi dalam satu dasawarsa ini, juga mampu menarik

perhatian para pakar, peneliti, dan developer IT dengan model teknologi yang

ditawarkannya yaitu menyatakan objek virtual (Wahyudi, 2013).

Gambar 2.2 Cara Kerja Augemented Reality

(Sumber: M. Billinghurst. 2001. The Magic Book-movingseamlessly between reality and

virtuality. IEEE Comput. Graph. Appl.)

Gambar 2.2 menjelaskan prinsip kerja Augmented Reality yang

dikembangkan dalam rangka memperoleh sebuah sistem yang menggabungkan

informasi pada dunia nyata dengan informasi digital. Sebuah benda di dunia nyata

yang akan dijadikan objek Augmented Reality dimodelkan terlebih dahulu untuk

kemudian direalisasikan dalam objek yang lebih kecil atau miniatur kemudian

digerakkan dengan bantuan prinsip-prinsip mobile computing. (Wahyudi, 2013).

Seiring perkembangan Augmented Reality yang sangat pesat, realitas

tertambah juga telah diterapkan pada berbagai bidang. Bidang-bidang yang telah

menerapkan teknologi Augmented Reality.

9

1. Kedokteran (Medical)

Teknologi pencitraan sangat dibutuhkan di dunia kedokteran, seperti

misalnya, untuk simulasi operasi, simulasi pembuatan vaksin virus, dll. Untuk itu,

bidang kedokteran menerapkan Augmented Reality pada visualisasi penelitian.

2. Hiburan (Entertainment)

Dunia hiburan membutuhkan Augmented Reality sebagai penunjang efek-

efek yang akan dihasilkan oleh hiburan tersebut. Contoh yang dapat digambarkan,

ketika seseorang wartawan cuaca memperkirakan ramalan cuaca, wartawan

tersebut berdiri di depan layar hijau dan biru kemudian dengan teknologi

Augmented Reality, layar hijau dan biru tersebut berubah menjadi gambar animasi

tentang cuaca tersebut, sehingga seolah-olah wartawan masuk ke dalam animasi

tersebut.

3. Latihan Militer (Military Training)

Militer telah menerapkan Augmented Reality pada latihan tempur mereka.

Contoh yang dapat digambarkan, militer menggunakan augmented reality untuk

membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit akan masuk ke dalam dunia

game dan seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya.

4. Engineering design

Seorang desainer keteknikan membutuhkan Augmented Reality untuk

menampilkan hasil design mereka secara nyata terhadap klien. Melalui

Augmented Reality klien akan mengetahui tentang spesifikasi yang lebih detail

tentang desain mereka.

5. Robotics dan Telerobotics

Bidang robotika, seorang operator robot menggunakan pengendali

pencitraan visual dalam mengendalikan robot.

6. Consumer Design

Virtual reality telah digunakan dalam mempromosikan produk. Contoh

yang dapat digambarkan, seorang pengembang menggunakan brosur virtual untuk

memberikan informasi yang lengkap secara 3-dimensi(3D), sehingga pelanggan

dapat mengetahui secara jelas, produk yang ditawarkan (Wahya Dhiyatmika,

2015).

10

2.2.1 Sejarah Augmented Reality

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. Tahun 1966, Ivan Sutherland menemukan head-

mounted display yang di claim yaitu jendela ke dunia virtual (Abdur Rahman,

2014).

Tahun 1975 seorang ilmuwan bernama Myron Krueger menemukan

Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek

virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier, memperkenalkan 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 Dorée Seligmann,

memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan

PrototypeAR (Abdur Rahman, 2014).

Tahun 1996, Rekimoto dalam karya ilmiahnya Augmented Reality Using

the 2D Matrix Code. In Proceedings of the Workshop on Interactive Systems and

Software memperkenalkan marker 2D untuk pertama kalinya. Dua tahun

kemudian ARToolkit, Augmented Reality library pertama kali diluncurkan oleh

Kato. Tahun 1999, Hirokazu Kato, mengembangkan ArToolkit di HITLab dan

didemonstrasikan di SIGGRAPH, pada tahun 2000, Bruce.H.Thomas,

mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game AR yang ditunjukan di

International Symposium on Wearable Computers (Abdur Rahman, 2014).

Tahun 2008, Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1

Telephone yang berteknologi AR, tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan

FLARToolkit yang merupakan perkembangan dari ArToolkit. FLARToolkit

memungkinkan kita memasang teknologi AR di sebuah website, karena output

yang dihasilkan FLARToolkit berbentuk Flash. Pada tahun yang sama, Wikitude

11

Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di platform Android. Tahun

2010, Acrossair menggunakan teknologi AR pada I-Phone 3GS (Abdur Rahman,

2014).

2.2.2 Prinsip Kerja Augmented Reality

Sistem Augmented Reality bekerja berdasarkan deteksi citra dan citra yang

digunakan adalah marker.

Gambar 2.3 Prinsip Kerja Augmented Reality

(Sumber: Waruwu, A. F., 2015)

Prinsip kerjanya sebenarnya cukup sederhana dapat terlihat pada gambar

2.3. Camera yang telah dikalibrasi akan mendeteksi marker yang diberikan,

kemudian setelah mengenali dan menandai pola marker, webcam akan melakukan

perhitungan apakah marker sesuai dengan database yang dimiliki, bila tidak maka

informasi marker tidak akan diolah, tetapi bila sesuai maka informasi marker akan

digunakan untuk me-render dan menampilkan objek 3-dimensi(3D) atau animasi

yang telah dibuat sebelumnya (Waruwu, A. F, 2014).

12

2.2.3 Marker

Marker adalah real environment berbentuk objek nyata yang akan

menghasilkan virtual reality, marker ini digunakan sebagai tempat Augmented

Reality muncul, berikut ini beberapa jenis marker yang digunakan pada aplikasi

Augmented Reality (Eka Ardhianto, 2012).

1. Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)

Ada beberapa metode yang digunakan pada Augmented Reality salah

satunya adalah marker based tracking. Komputer akan mengenali posisi dan

orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3-dimensi(3D) yaitu titik (0,0,0)

dan 3 sumbu yaitu X,Y,dan Z. Marker Based Tracking ini sudah lama

dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal 1990-an mulai dikembangkan untuk

penggunaan Augmented Reality (Eka Ardhianto, 2012).

Gambar 2.4 Marker Augmented Reality

(Sumber:http://www.academia.edu/17894181/Augmented_Reality_Objek_3_Dimensi_dengan_Pe

rangkat_Artoolkit_dan_Blender)

Marker biasanya merupakan ilustrasi gambar hitam dan putih persegi

dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih, contoh pada gambar 2.4.

13

2. Markerless Augmented Reality

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.

Aplikasi dengan menggunakan metode markerless tetap berjalan dengan

melakukan pemindaian terhadap objek atau marker, namun ruang lingkup yang

dipindai lebih luas dibanding dengan marker Augmented Reality konvensional.

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, 3-dimensi(3D) object

tracking, dan motion tracking (Eka Ardhianto, 2012).

1. Face Tracking

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.

2. 3D Object Tracking

Berbeda dengan face tracking yang hanya mengenali wajah manusia

secara umum, teknik 3-dimensi(3D) object tracking dapat mengenali semua

bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.

3. Motion Tracking

Motion Tracking secara umum adalah komputer dapat menangkap

gerakan, motion tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk

memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan. Contohnya pada

film Avatar, dimana James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat film

tersebut dan menggunakannya secara realtime (Eka Ardhianto, 2012).

2.3 Vuforia

Vuforia Qualcomm merupakan library yang digunakan sebagai pendukung

adanya Augmented Reality pada android. Vuforia menganalisa gambar dengan

menggunakan pendeteksi marker dan menghasilkan informasi 3-dimensi(3D) dari

14

marker yang sudah dideteksi via API. Programmer juga dapat menggunakannya

untuk membangun objek 3-dimensi(3D) virtual pada kamera. Contoh nyata

pembuatan objek 3-dimensi(3D) dengan menggunakan vuforia adalah seperti

ditunjukkan pada gambar 2.5 (Waruwu, A. F., 2015).

Gambar 2.5 Objek Model 3-Dimensi(3D) menggunakan Vuforia

(Sumber: Waruwu, A. F., 2015)

Gambar 2.5 merupakan hasil objek cangkir berupa 3-dimensi(3D) virtual

yang muncul pada kamera menggunakan library vuforia.

2.3.1 Arsitektur Vuforia

Menurut Professor Michael R. Lyu (2011) komponen inti dari QCAR Lib

adalah sebagai berikut.

1. Camera

Spesifikasi kamera cukup dengan menggunakan kamera tunggal. Kamera

mengambil gambar untuk melacak marker dan kemudian melakukan pendaftaran

marker. Pengembang dapat mengaturnya ketika memulai dan menghentikan

pengambilan gambar.

2. Image Converter

Gambar akan di konversi dari format YUV 12 keformat RGB565 untuk

OpenGL ES kemudian mengatur pencahayaan untuk pelacakan marker.

3. Tracker

Menggunakan algoritma computer vision untuk mendeteksi dan

melakukan pelacakan objek nyata yang diambil dari kamera. Objek tersebut

dievaluasi dan hasilnya akan disimpan yang kemudian akan diakses oleh aplikasi.

15

4. Renderer

Digunakan untuk melakukan rendering hasil objek yang ditangkap oleh

kamera ke video yang dimaksudkanuntuk optimasi device.

5. Application Code

Application code melibatkan inisialisasi dari semua komponen diatas.

Selama objek yang dikehendaki diubah prosesnya, maka application code harus

diubah berdasarkan lokasi objek virtual.

6. Target Resource

Target resource dihasilkan dari target management system. Output yang

dihasilkan dari sistem berupa file binary yang menyimpan pola marker dan file

konfigurasi XML dan semuanya digabung dalam sebuah aplikasi (Waruwu, A. F.,

2015).

2.3.2 Proses Pelacakan (Daftar Marker)

Proses pelacakan adalah beberapa objek yang dapat dilacak dan

diregistrasi oleh QCAR SDK. Proses pelacakan ada beberapa parameter untuk

memntukan objek yang akan dilacak. Parameter tersebut adalah nama, ID, status

dan posisi yang disimpan dalam state object. Target gambar adalah salah satu dari

banyaknya proses pelacakan. Adapun komponen-komponen dalam proses

pelacakan adalah sebagai berikut.

2.3.2.1 Koordinat Sistem

Output yang dihasilkan berupa identifikasi posisi marker dengan

menggunakan tiga sumbu koordinat yaitu x, y, dan z. Koordinat ini dimaksudkan

agar posisi objek dapat dengan mudah diatur berdasarkan sumbu koordinat

(Waruwu, A. F., 2015).

2.4 Autodesk Maya

Autodesk Maya merupakan perangkat lunak komputer grafis 3-

dimensi(3D) yang berjalan pada Windows, Mac Os, dan linux. Awalanya

dikembangkan oleh Alias System Corporation dan saat ini dimiliki dan

dikembangkan oleh Autodesk, Inc. Hal ini digunakan untuk membuat aplikasi 3D

16

interaktif, termasuk video, game, film animasi, serial TV ataupun efek visual.

Nama Maya di ambil dari bahasa Sansekerta yang artinya adalaha ilusi (Forum

Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November 2015).

Maya adalah aplikasi yang digunakan untuk menghasilkan aset 3D untuk

digunakan dalam film, pengembangan televisi, permainan dan arsitektur. Maya

memperlihatkan arsitektur grafik simpul. Elemen yang node-based, setiap node

memiliki atribut sendiri dan kustomisasi. Akibatnya, representasi visual dari

sebuah adegan didasarkan sepenuhnya pada jaringan, tergantung pada informasi

satu sama lain. Untuk kenyamanan melihat jaringan ini, ada ketergantungan dan

grafik asiklik diarahkan (Forum Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November

2015).

Maya telah mendunia dan menjadi standar peranimasian international.

Sedemikian populernya software Maya hingga industri perfilman Hollywood

banyak menggunakannya dalam karya mereka, baik untuk pembuatan video klip,

membuat film animasi seperti Finding Nemo, film pendek hingga karya besar

berupa film kolosal semacam Lord of The Ring (LOTR). Bahkan Alias

Wavefront, pengembang software Maya, menerima penghargaan berupa piala

Oscar untuk film LOTR. Grand Turismo juga merupakan salah satu game terkenal

yang menggunakan Maya sebagai keperluan untuk produksi game-nya (Forum

Autodesk Maya, diakses Tanggal 15 November 2015).

17

Gambar 2.6 Tampilan Autodesk Maya

(Sumber : http://forums.autodesk.com/t5/installation-hardware-os/maya-2014-crashes-when-

opening-images-on-opensuse-13-1/td-p/4657955)

Autodesk Maya memiliki beberapa fitur yang dapat dilihat pada gambar

2.6 antara lain dapat digunakan untuk membuat objek 3-dimensi(3D), untuk

melakukan rendering dan shadding secara detail, motion graphics, moddeling,

dan pipelineintegration.

2.5 Adobe Photoshop

Adobe Photoshop adalah perangkat lunak atau software yang digunakan

untuk mengedit foto atau citra yang dibuat oleh perusahaan Adobe Systems.

Adobe adalah perusahaan asal Amerika Serikat yang didirikan sejak tahun 1982

dan berkantor di San Jose, California. Pendiri Adobe adalah John Warnock dan

Charles Geschke yang pernah bekerja di Xerox PARC. Para pendiri berhenti saat

memutuskan untuk mengembangkan dan menjual bahasa deskripsi PostScript

yang menjadi cikal bakal dari Portable Document Format (PDF), sedangkan

Photoshop adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mengoreksi foto dan

gambar dengan menambahkan efek (Wahya Dhiyatmika, 2015).

18

Gambar 2.7 Tampilan Adobe Photoshop

Adobe Photoshop memiliki beberapa fitur yang dapat dilihat pada gambar

2.7 antara lain digunakan untuk mengoreksi gambar, menambahkan efek pada

gambar, melakukan filtering, mengubah gambar, menyatukan beberapa gambar

bahkan memproduksi gambar ringan untuk digunakan pada website. Beberapa

versi terakhir kemudian dilengkapi dengan aplikasi tambahan yakni Adobe

ImageReady. (Wahya Dhiyatmika, 2015).

2.6 Android

Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler besutan Google yang

berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang

untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri yang akan digunakan untuk bermacam

peranti bergerak (Build Apps Android, diakses Tanggal 15 November 2015).

Gambar 2.8 Logo Android

(Sumber: http://developer.android.com/index.html)

19

Android pertama kali dikembangkan oleh perusahaan bernama Android

Inc., dan pada Tahun 2005 diakuisisi oleh raksasa Internet Google dengan logo

seperti pada gambar 2.8. Android dibuat dengan basis kernel Linux yang telah

dimodifikasi, dan untuk setiap release-nya diberi kode nama berdasarkan nama

hidangan makanan (Build Apps Android, diakses Tanggal 15 November 2015).

2.7 Unity 3D

Unity merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk mengembangkan

game multi platform yang didesain untuk mudah digunakan. Unity itu bagus dan

penuh perpaduan dengan aplikasi yang profesional. Editor pada Unity dibuat

degan user interface yang sederhana. Grafis pada Unity dibuat dengan grafis

tingkat tinggi untuk OpenGL dan directX. Unity mendukung semua format file,

terutamanya format umum seperti semua format dari art applications. Unity

cocok dengan versi 64-bit dan dapat beroperasi pada Mac OS X dan Windows dan

dapat menghasilkan game untuk Mac, Windows, Wii, iPhone, iPad, dan Android.

Gambar 2.9 Tampilan Unity

(Sumber: https://unity3d.com)

20

Fitur-fitur yang terdapat pada Unity secara rinci terdapat pada gambar 2.9

yang dapat digunakan untuk membuat video game 3D, realtime animasi 3D dan

visualisasi arsitektur dan isi serupa yang interaktif lainnya. Editor Unity dapat

menggunakan plugin untuk web player dan menghasilkan game browser yang

didukung oleh Windows dan Mac (Waruwu, A. F., 2015).

2.8 Brosur

Brosur adalah media yang biasa digunakan untuk memperkenalkan sebuah

perusahaan atau organisasi, dan menginformasikan tentang produk dan jasa

kepada masyarakat. Brosur dapat didistribusikan menggunakan pos, diserahkan

secara manual atau diletakkan di rak, dan umumnya ditempatkan di tempat-tempat

yang populer atau keramaian, seperti tempat wisata, pameran, bazar (Visigraphic,

diakses Tanggal 15 Juni 2016).

Gambar 2.10 Brosur

(Sumber: http://www.visigraphic.com/brosur-dan-banner)

Gambar 2.10 merupakan contoh brosur yang menampilkan semua

informasi yang perlu diketahui oleh masyarakat luas dengan singkat dan jelas,

mudah dibaca, eye-catching. Brosur harus memiliki ukuran yang mudah

ditempatkan di area publik dan biasanya lebih berwarna-warni dan memiliki

lipatan (Visigraphic, diakses Tanggal 15 Juni 2016).