laporan kerja praktek

 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Augmented Reality atau biasa disingkat AR merupakan suatu metoda untuk menggabungkan
dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga batas antara keduanya
menjadi sangat tipis. Dalam aplikasi AR dibutuhkan suatu marker yang berfungsi sebagai
penanda dimana gambar virtual itu akan ditampilkan. Marker sendiri bisa berupa pola 2D,
gerakan, ataupun
bentuk lain yang sudah didefinisikan pada sistem AR yang dibuat. Gambar
1 adalah contoh dari aplikasi AR.
Gambar 1 Contoh Augmented reality diambil dari (http://technabob.com)
Untuk mengembangakan aplikasi berbasis teknologi AR dapat memanfaatkan software
library yang sudah ada. Terdapat beberapa software library yang dapat digunakan diantaranya
adalah ARToolkit, FLARToolKit, SLARToolKit dan BuildAR. Dari beberapa software
library tersebut ARToolKit adalah software library dasar dari software library lainnya,
sehingga dengan mempelajari ARToolKit diharapkan dapat lebih menguatkan pemahaman
dasar dari AR.
Disini penulis menggunakan ARToolKit sebagai toolkit dengan pertimbangan dari
kekurangan dan kelebihan yang dimiliki software library ini sendiri. Secara umum, berikut
kelebihan yang dimilikinya:
1
BAB I Pendahuluan
2
1.
ARToolKit merupakan library dasar pembangun aplikasi Augmented reality dari library
pembangun aplikasi AR lainya. Sehingga jika menggunakan library lainnya turunan
ARToolKit diharapkan lebih mudah beradaptasi.
2.
Bersifat Open Source.
3.
ARToolKit menyediakan dokumentasi yang lebih lengkap dibandingkan software library
Augmented reality Lainya.
4.
Banyaknya jumlah jurnal yang mempelajari Augmented reality menggunakan ARToolKit
sebagai toolkit yang dipakai, menandakan bahwa ARToolKit merupakan toolkit yang
populer
digunakan developer dalam membangun aplikasi Augmented reality.
5.
ARToolKit merupakan Augmented reality tracking library yang banyak digunakan
developer dengan lebih dari 562,119 download sejak tahun 2004, sehingga diharapkan
banyak terdapat contoh aplikasi Augmented reality menggunakan ARToolKit.
Mendeteksi marker adalah salah satu langkah kerja yang krusial dalam aplikasi AR. Agar
aplikasi terus bekerja secara baik tidaklah mudah, marker sebagai objek acuannya harus terus
terdeteksi secara realtime dan terlihat secara utuh tanpa gangguan dari kondisi cahaya atau
dari benda yang menghalangi marker yang membuat marker tidak terdeteksi secara utuh dan
tidak bisa menampilkan objek virtualnya.
Kekurangan dari ARToolKit antara lain sebagai berikut :
Menurut website resmi ARToolkit (ARtoolkit, 2008) bahwa :
1.
Marker tidak akan terdeteksi jika terhalang sedikit saja oleh objek lain misalnya tangan.
2.
Kondisi cahaya yang tidak baik dapat menyebabkan marker tidak terdeteksi
kemungkinan akibat pemantulan cahaya yang berlebihan yang mengakibatkan marker
hanya terlihat sebagian ataupun karena kekurangan cahaya sehingga kamera tidak bisa
mendeteksi marker secara baik.
Salah satu pengembang AR yaitu Martin Hirzer dalam tulisanya membahas tentang metoda
yang bisa digunakan dalam menutupi salah satu kekurangan yang dimiliki ARToolKit
tersebut. Metoda Martin Hirzer ini terfokus pada bagian pendeteksian marker agar dalam
kondisi bingkai marker tersebut tetap bisa terdeteksi sebagai sebuah marker. Meski metoda
Pendeteksian Posisi Marker Pada Teknologi Augmented Reality
BAB I Pendahuluan
3
Martin Hirzer ini sudah terintegrasi dengan ARToolKit+ tetapi dalam tulisanya tidak
diperlihatkan tentang implementasi dengan objek 3D.
Maka penulis menggunakan metoda Martin Hirzer yang kemudian akan diintegrasikan pada
software library ARToolKit. Selain itu alasan penulis menggunakan metoda Martin Hirzer ini
karena belum
ada pengembang yang mengintegrasikan metoda tersebut kedalam software
library ARToolKit.
1.2 Rumusan Masalah
Pada library ARToolKit masih mempunyai kekurangan yaitu tidak dapat mendeteksi marker
dimana bingkai
marker tertutupi serta jika ada gangguan cahaya pada marker tersebut.
1.3 Batasan Masalah
Dalam Tugas Akhir ini, pembahasan masalah dibatasi pada hal-hal sebagai berikut:
1.
Marker yang dibahas hanya marker yang digunakan oleh ARToolkit yaitu berupa fiducial
marker yang berdasar pada planar marker sistem.
2.
Pendeteksian marker hanya sampai pada tahap pendeteksian quadrilateral outline atau
bingkai dari sebuah marker, sehingga untuk mengenal id-nya dan menampikan objek
virtual tetap menggunakan algoritma dari ARToolKit.
1.4 Tujuan
Berdasarkan masalah yang ada maka tujuan dari tugas akhir ini adalah :
Mengimplementasikan metoda Martin Hirzer yang diintegrasikan
pada software library
ARToolKit. Sehingga aplikasi yang dihasilkan oleh ARToolKit dapat membaca marker yang
tertutupi sebagian.
1.5 Ruang Lingkup
Berdasarkan tujuan yang ada, ruang lingkup pengerjaan Tugas Akhir ini adalah membuat
modul pendeteksian marker di ARToolKit dengan berdasarkan pada metoda martin Hirzer.
Langkah-langkah yang digunakan Martin Hirzer adalah (Otter, 2010):
1.
Mendeteksi Garis (Line Detection)
2.
Menggabungkan Garis (Line Merging)
Pendeteksian Posisi Marker Pada Teknologi Augmented Reality
BAB I Pendahuluan
4
3.
Memperpanjang Garis (Line Extension)
4.
Menentukan Titik Sudut (Corner Detection)
5.
Pembentukan Segiempat (Quadrangle Construction)
1.6 Tahapan Pengerjaan
Pada bagian ini akan di sebutkan tahapan-tahapan yang dilakukan untuk mengerjakan tugas
akhir ini.
1.6.1 Eksplorasi
Eksplorasi ini bertujuan untuk mengetahui hal-hal dasar mengenai AR, langkah-langkah
metoda Martin Hirzer secara umum, struktur data modul ArdetectMarker di ARToolKit.
Eksplorasi yang dilakukan meliputi AR dan fiducial marker secara umum, metoda Martin
Hirzer dan struktur data modul ArdetectMarker.
a.
AR dan fiducial marker
Eksplorasi AR dan fiducial marker dilakukan untuk mengetahui komponen-komponen
yang dibutuhkan untuk pengerjaan pembuatan aplikasi AR, juga untuk mengetahui
bentuk dan karakteristik marker yang bisa digunakan dalam aplikasi Augmented Reality.
Upaya yang dilakukan adalah mencari referensi sebanyak mungkin yang membahas
tentang Augmented Reality.
b.
Metoda Martin Hirzer
Eksplorasi metoda Martin Hirzer dilakukan untuk mengetahui langkah-langkah apa saja
yang dilakukan Martin Hirzer untuk dapat mendeteksi sebuah marker. Kemudian
mengeksplorasi lebih dalam setiap langkah-langkah yang dilakukan martin hirzer,
sehingga ada kemungkinan penulis menggunakan cara yang berbeda dilangkah tertentu.
c.
Modul ArdetectMarker di ARToolKit
Eksplorasi ini dilakukan agar penulis lebih mengetahui tentang cara ARToolKit
mendeteksi sebuah marker dari mulai input-nya, proses, serta output-nya. Sehingga
memudahkan dalam pengerjaan modul pendeteksian marker yang baru.
1.6.2 Analisis
Berdasarkan langkah yang digunakan Martin Hirzer dalam pendeteksian marker, ada empat
langkah utama. Pertama mendeteksi segmen garis dari pendeteksian tepi marker. Lalu
Pendeteksian Posisi Marker Pada Teknologi Augmented Reality
BAB I Pendahuluan
5
segmen-segmen garis yang telah ditemukan digabungkan hingga menjadi satu garis yang
lebih panjang. Langkah berikutnya memperpanjang garis yang berbasis dari informasi gradien
sehingga didapatkan garis yang memiliki panjang maksimal. Terakhir, garis-garis tersebut
dihubungkan
hingga mendapatkan titik sudut yang kemudian titik sudut itu dipakai untuk
memvalidasi
bentuk dari quadrilateral outline (Hirzer, 2008).
1.6.3 Perancangan
Perancangan bertujuan untuk menjelaskan rancangan dari modul pendeteksian marker yang
baru seperti
struktur data, modul dan DFD.
1.6.4 Implementasi
Implementasi bertujuan untuk merealisasikan hasil dari perancangan, pada tahap ini penulis
akan membuat dua aplikasi yang sama namun menggunakan pendeteksian marker yang
berbeda dan membandingkan hasilnya. Diimplementasi juga akan ada testing bertujuan untuk
mencoba program yang telah dibuat dan meneliti kembali apakah ada bug, error atau
kekurangan lainya. Mengetahui bagaimana performa dan hal penting lainya.
1.7 Sistematika Penulisan
BAB I:
Pendahuluan. Disini akan dibahas mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan, ruang lingkup, tahapan pengerjaan, dan sistematika
penulisan.
BAB II:
Dasar Teori. Bab ini berisi teori-teori dasar yang akan dipakai dan membantu
dalam pengerjaan tugas akhir, diantaranya akan dibahas mengenai library
ARToolkit, Marker, citra digital, teori dasar pengolahan citra, segmentasi citra,
RANSAC dan metoda Martin Hirzer itu sendiri.
BAB III: Analisis. Bab ini akan membahas kebutuhan-kebutuhan dalam membuat tugas
akhir dan menganalisisnya untuk mendapatkan requirement yang sesuai dengan
tugas akhir yang akan dibuat.
BAB IV: Perancangan. Bab ini akan menjelaskan perancangan yang dibuat sesuai dengan
requirement yang ada dalam analisis.
BAB V:
Implementasi. Bab ini akan menerapkan hasil analisis dan perancangan yang telah
dibuat dengan membangun modul-modul program hingga selesai dan dapat
Pendeteksian Posisi Marker Pada Teknologi Augmented Reality
BAB I Pendahuluan
6
dijalankan. Bab ini disusun berdasarkan langkah-langkah yang digunakan saat
demo program sehingga terlihat setiap modul yang dibuat itu berjalan sesuai
fungsinya. Pada bab ini juga dilakukan testing program yang telah dibuat.
BAB VI: Penutup. Bab ini menjadi penutup yang berisi kesimpulan apakah Tugas Akhir ini
berhasil membuat program pendeteksian posisi marker yang dapat mendeteksi
marker yang tertutupi sebagian atau program yang telah dibuat mempunyai
kekurangan lain atau bahkan kelebihan dan penarikan hasil keseluruhan pekerjaan
yang penulis lakukan. Terdapat juga saran yang dapat menjadi bahan untuk
mengembangkan bahasan yang penulis kerjakan bagi pihak yang ingin
mengembangkan program yang penulis buat.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Pendeteksian Posisi Marker Pada Teknologi Augmented Reality