Implementasi Augmented Reality pada Pemodelan Tata

Implementasi Augmented Reality pada
Pemodelan Tata Surya
Oleh : Nur Muhammad Firdaus Hidayat
Nrp
: 2207 100 085
Dosen pembimbing :
Dr. Surya Sumpeno,S.T.,M.Sc.
Christyowidiasmoro, S.T.,M.T.
Latar Belakang
•Sejak kecil manusia sudah diajari tentang
berbagai fenomena tata surya
•Pembelajaran dapat melalui buku sekolah
•Gambar pada buku hanya berupa gambar dua
dimensi yang diam
Tujuan
•Memberikan alternatif cara pengajaran yang baru
•Menyajikan pemodelan tata surya yang menarik
Permasalahan
• Pembuatan model 3D yang detail dan
menarik
• Perancangan dengan semantic data model
Batasan Masalah
1.
Pemilihan materi tata surya yang dibuat pemodelannya
didasarkan pada buku sekolah elektronik kelas 6 SD
2.
Fenomena tata surya yang dimodelkan dibatasi pada gugusan
planet tata surya bima sakti, gerhana bulan,dan gerhana matahari
3.
Metode perancangan yang digunakan adalah semantic data model
4.
Untuk penerapan metode tersebut digunakan bahasa C# pada
dengan menggunakan Unity3d
Augmented Reality
Adalah sistem yang memasukkan objek virtual ke dalam
lingkungan nyata
• Augmented Reality merupakan istilah untuk lingkungan
dimana dunia nyata dan virutal digabungkan
• AR disajikan secara real time
ARToolkit
Video Streaming
dari kamera
Mencari Marker
Marker
Menentukan Posisi
dan Orientasi
Marker
Ti={Pi,Ri}
Mengenali Marker
Video Streaming ke
layar
Render Obyek 3D
Posisi dan Orientasi
Obyek
ID Marker
Unity3D
• Software yang digunakan untuk membuat game berformat 3D atau
aplikasi-aplikasi interaktif lainnya seperti visualisasi arsitektur ataupun
animasi real-time 3D.
• Terdiri dari editor untuk mendesain dan mengembangkan game, dan
juga game engine untuk mengeksekusi produk yang dibuat
Unity ARToolkit
• Untuk menerjemahkan grafis dari ARToolkit,
dibutuhkan software library sebagai jembatan
antara ARToolit dengan Unity3D
• Library perangkat lunak itu adalah UnityART
Proses Rendering Unity3D
Gerhana Matahari
a. Gerhana Matahari Total
Gerhana ini terjadi pada permukaan Bumi yang berada dalam umbra
Bulan. Pada bagian itu, sinar Matahari tertutup sepenuhnya. Bagian Bumi
yang terkena gerhana ini menjadi gelap gulita.
b. Gerhana Matahari Sebagian
Gerhana ini terjadi pada permukaan Bumi yang berada dalam penumbra
Bulan. Sinar Matahari tertutup sebagian.
c. Gerhana Matahari Cincin
Gerhana ini terjadi jika bayangan Bulan tidak cukup menutup sinar
Matahari. Matahari masih terlihat bersinar di sekeliling bayangan Bulan.
Gerhana Matahari ini terjadi saat Bulan berada pada jarak terjauh dari
Bumi.
Gerhana Matahari
Gerhana Bulan
•Gerhana bulan total
Gerhana ini terjadi jika seluruh bagian bulan berada dalam umbra bumi
•Gerhana bulan sebagian
Gerhana ini terjadi jika separuh bagian bulan berada dalam umbra bumi.
Sedangkan separuh yang lain berada dalam penumbra bumi. Bulan
kelihatan bersinar sebagian
•Gerhana bulan penumbra
Gerhana ini terjadi jika seluruh bagian bulan berada dalam penumbra
bumi
Gerhana Bulan
Diagram Semantik Gerhana
Umbra
Mu
nc
ul
Umbra
jadi
jad
i
Men
Gerhana
Total
Bumi
Jika diberi
n
Ko
pe mp
m on
be en
nt
uk
ul
ka
un
c
m
Me
m
p
ai uny
m
po
n ne
ko
Remote
Teks
Penjelasan
lka
n
Sudut
pandang dari
bumi
uk
Ba
Me
n
ka
un
mp
Me yai ne
o
mp
ko n
ul
c
un
Sinar
Matahari
Me
ncu
mu
lka
n
n
ne k
po ntu
om be
m
pe
Matahari
K
em
M
Matahari
un
cu
em
be
nt
np
Ko
mp
on
e
Gerhana
Bulan
Bagian dari
n
ne k
po tu
m en
Ko mb
pe
Jika diberi
Gerhana
dar
i
Remote
Me
m
M
un
cu
l
n
gi
a
uk
nt
be
m
Bag
ian
i
dar
Bagian dari
Penumbra
i
Gerhana
Sebagian
ian
Bag
di
Menja
r
da
Menjadi
pe
K
pe omp
m o
be ne
nt n
uk
n
Penumbra
Gerhana
Matahari
Bumi
ia
ag
B
n
ne
po
m
Ko
ul
nc
Mu
da
r
i
Bulan
ul
nc
Mu
Men
Bulan
Pengujian Pembentukan
Bayangan
Belum Terbentuk Bayangan
Mulai Terbentuk Bayangan
Bayangan yang dihasilkan dari Spot Light
Terbentuk Bayangan
Pengujian Pembentukan Bayangan pada
Simulasi Gerhana Matahari
Jarak kamera dengan bumi
Sumbu x
159,504
149,892
139,429
129,074
119,51
Sumbu Y
63,792
59,305
54,421
49,620
45,141
Sumbu Z
-16,691
-16,691
-16,691
-16,691
-16,691
Jenis Cahaya
Directional Light Spot Light
Bayangan
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
Sedikit Terlihat
Terlihat Jelas
Point
Light
Tidak ada
Terlihat
Jelas
Tidak ada
Terlihat
Jelas
Tidak ada
Terlihat
Jelas
Sedikit Terlihat
Terlihat
Jelas
Terlihat Jelas
Terlihat
Jelas
Blob Shadow Projector
Komponen ini digunakan untuk membuat
proyeksi bayangan dari suatu bayangan. Sebuah
pola diproyeksikan pada sebuah obyek, sehingga
akan timbul seperti bayangan dengan pola
tersebut.
Blob Shadow Projector
Atur posisi
bulan
Area terjadi
gerhana total
Blob shadow
projector aktif
Di luar area
terjadinya
gerhana total
Blob shadow
projector tidak
aktif
Proyeksikan
bayangan
Blob Shadow Projector
Belum Aktif
Aktif
Gerhana Matahari
Sebagian
Gerhana Matahari Total
Perbandingan Hasil
Simulasi dan Teori
Pengujian Pembentukan
Bayangan
Belum Terbentuk Bayangan
Mulai Terbentuk Bayangan
Terbentuk Bayangan
Pengujian Pembentukan Bayangan pada
Simulasi Gerhana Bulan
Jenis Cahaya
Jarak kamera dengan bumi
Sumbu x
Sumbu Y
Directional
Light
Sumbu Z
Spot Light
Point Light
Bayangan
128,36
-13,54
1664,03
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
128,36
-3,54
1664,03
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
128,36
7,54
1664,03
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
Sedikit Terlihat
Sedikit
Terlihat
Terlihat Jelas
Terlihat
Jelas
128,36
128,36
17,54
27,54
1664,03
1664,03
Sedikit Terlihat
Terlihat Jelas
Gerhana Bulan Sebagian
Gerhana Bulan Total
Perbandingan Hasil
Simulasi dan Teori
Diagram Semantik
Pengurutan Planet
Teks Penjelasan
Teks Penjelasan
Teks Penjelasan
Urutan
berikutnya
Merkurius
Urutan
berikutnya
Venus
Urutan
berikutnya
Uranus
Urutan
berikutnya
Saturnus
Urutan
berikutnya
Jupiter
Urutan
berikutnya
Bumi
Urutan
berikutnya
Urutan
berikutnya
Matahari
Teks Penjelasan
Teks Penjelasan
Teks Penjelasan
Neptunus
Teks Penjelasan
Teks Penjelasan
Mars
Teks Penjelasan
Pengurutan Marker Planet
Pengurutan Marker Planet
Pengurutan Marker Planet
Tampilkan Planet sebelumnya
Tampilkan Planet
setelahnya
Merkurius
X
√
Venus
√
√
Bumi
√
√
Mars
√
√
Jupiter
√
√
Saturnus
√
√
Uranus
√
√
Neptunus
√
X
Planet
Keterangan: (√) Dapat menampilkan obyek; (X)
Tidak dapat menampilkan
Kesalahan Pengurutan
Marker
Kesalahan Pengurutan
Marker
Jumlah
marker
1 kesalahan
2 kesalahan
3 kesalahan
4 kesalahan
2
√
−
−
−
3
√
√
−
−
4
√
√
√
−
5
√
√
√
√
6
√
√
√
√
7
−
−
−
−
8
−
−
−
−
Keterangan: (√) Kesalahan pengurutan dapat
terdeteksi; (−) Pengukuran tidak dapat dilakukan
Kesalahan Pengurutan
Marker
Jumlah Marker
Teks Informasi
Kestabilan
1
Muncul
√
2
Muncul
√
3
Muncul
X
4
Muncul
X
5
Muncul
X
6
Muncul
X
Keterangan: (√) Kesalahan pengurutan dapat
terdeteksi; (−) Pengukuran tidak dapat dilakukan
Kesimpulan
•Pada percobaan gerhana matahari dan bulan, obyek
tidak dapat menghasilkan bayangan yang dapat terlihat
jika jarak antara kamera dan obyek yang menghasilkan
bayangan terlalu jauh
•Pada percobaan pengurutan planet, hasil yang
didapatkan masih belum sesuai dengan yang diharapkan,
dimana masih terdapat ketidakstabilan pada perpindahan
teks informasi dari suatu obyek ke obyek sebelumnya