Makalah AR

download Makalah AR

of 6

  • date post

    03-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    354
  • download

    6

Embed Size (px)

Transcript of Makalah AR

Augmented Reality dan Implementasinya pada berbagai bidang Natalia Jauw Tapan myworld_amo46@yahoo.comAbstrak Makalah ini membahas augmented reality yang merupakan salah satu teknologi baru yang sering digunakan pada bidang interaksi. Teknologi baru ini mendukung visual augmentation atau penambahan objek digital dalam visualisasi. Augmented reality adalah teknologi interaksi yang menggabungkan dunia nyata (real world) dan dunia maya (virtual world) yang menambahkan informasi pada dunia nyata dimana AR mengambil dunia nyata sebagai dasar dan menggabungkan beberapa teknologi dengan menambahkan data kontekstual agar pemahaman seseorang menjadi jelas. Penggunaan teknologi ini sangat membantu dalam menyampaikan informasi kepada pengguna. Terutama karena bentuk obyek yang ditampilkan adalah 3D pengguna dapat mengetahui informasi dengan lebih detail. Beberapa bidang yang telah menerapkan teknologi augmented reality adalah bidang pendidikan, kesehatan, pemasaran dan periklanan, serta di bidang pertahanan dan keamanan. Keywords: Augmented Reality, 3D, Visual Augmentation, Teknologi interaksi, AR 1. Pendahuluan Augmented reality adalah sebuah teknologi yang memiliki lingkup utama pada penambahan objek digital dalam visualisasi. AR pertama kali dikembangkan di Sutherland pada tahun 1965 dan telah berkembang pesat, namun masih sedikit sistem AR yang menyediakan interaksi pengguna di dalamnya. Berbagai macam aplikasi telah menggunakan teknologi AR antara lain bidang kesehatan, bidang pertahanan, bidang pendidikan dan bidang sejarah. Dalam bidang kesehatan teknologi AR telah diterapkan pada simulasi operasi bedah jatung. Dengan menggunakan teknologi ini maka calon dokter maupun petugas kesahatan dapat belajar sebelum mengembangkan ilmunya dengan menggunakan perangkat simulasi yang diintegrasikan dengan teknologi AR. Makalah ini terbagi atas beberapa bagian: Bagian 1. Pendahuluan. Pada bagian ini akan dibahas secara ringkas tentang sejarah augemented reality serta pembagian penulisan pada makalah ini. Bagian 2. Augmented Reality Pada bagian ini akan dibahas secara lebih detail mengenai augmented reality, karakteristik, dan cara kerjanya. Bagian 3. Implementasi Augmented Reality. AR telah digunakan di berbagai bidang kehidupan manusia, pada bagian ini akan dibahas aplikasiaplikasi yang telah diintegrasikan dengan AR,cara kerja, serta tools yang digunakan untuk membangun aplikasi tersebut. Bagian IV. KESIMPULAN. Berisikan kesimpulan terkait materi Augmented Reality yang telah dijelaskan pada bagian-bagian sebelumnya. 2. Augmented Reality Augmented reality adalah penggabungan antara objek-objek di dunia nyata dan dunia maya yang berjalan secara interaktif karena saling terintegrasi. AR memungkinkan komputer untuk menampilkan objek virtual secara tepat di sebuah objek nyata secara real time. AR dapat diaplikasikan untuk semua indera, termasuk pendengaran, sentuhan, dan penciuman. Selain digunakan dalam bidang-bidang seperti kesehatam, militer, industri manufaktur, AR juga telah diaplikasikan dalam perangkat-perangkat yang digunakan orang banyak, seperti pada telepon genggam. Tujuan dari penggunaan teknologi AR adalah untuk menambahkan pengertian dan informasi pada dunia nyata dimana augmented reality mengambil dunia nyata sebagai dasar dan menggabungkan beberapa teknologu dengan menambahkan data kontekstual agar pemahaman seseorang menjadi jelas[1] Dalam teknologi AR ada tiga karakteristik yang menjadi dasar diantaranya adalah kombinasi pada dunia nyata dan virtual, interaksi yang berjalan secara real-time, dan bentuk obyek yang yang berupa mode 3D. Bentuk data kontekstual dalam AR ini dapat berupa data lokasi, audio, video ataupun dalam model 3S. Untuk membuat data model ini dapat

memanfaatkan beberapa aplikasi computer aided design. Agar objek AR 3D terlihat langsung pada medianya maka diperlukan alat khusus yaitu berupa Head Mounted Display (HMD). Cara kerjanya adalah sebagai berikut: Video atau camera yang digunakan pada aplikasi AR menangkap image marker yang lebih dulu diidentifikasi, setelah posisi dan orientasi marker terdeteksi maka hasil perhitungan tersebut dimasukkan ke dalam matriks. Matriks ini kemudian dipakai untuk menetnukan virtual kamera relatif terhadap marker. Engine OpenGL digunakan untuk menggambar obyek virtual berdasarkan matriks 3x4 yang berisi real world coordinates relative terhadap marker[3]. ARToolKit adalah tracking system library yang bersifat open-source yang memungkinkan programer dengan mudah mengembangkan aplikasi Augmented Reality[4]. Salah satu bagian paling sulit mengembangkan aplikasi AR justru menghitung sudut pandang pengguna secara real time sehingga model virtual selaras dengan lingkungan dan objek dunia nyata. ARToolKit menggunakan teknik visi komputer untuk menghitung posisi kamera nyata dan hubungannyar terhadap marker sehingga memungkinkan para programmer untuk menampilkan objek virtual ke marker ini. Cepat dan tepat, adalah ciri dari sistem pelacakan (tracking) yang disediakan oleh ARToolKit sehingga akan menghasilkan banyak aplikasi AR baru yang menarik. Didalam ARToolKit sudah terdapat sistem pelacak dan source code lengkap untuk sehingga memudahkan programer untuk melakukan pemrograman pada berbagai platform atau menyesuaikannya untuk aplikasi mereka sendiri. Fiducial marker adalah sebuah penanda yang didalamnya terdiri dari kumpulan titik acuan untuk memudahkan komputasi dari pengukuran parameterparameter yang dibutuhkan dalam pengolahan citra. Marker dapat berupa warna atau dapat berupa gambar. Sudah banyak penelitian tentang penanda untuk keperluan AR. Penanda yang paling sederhana dan bekerja dengan sangat baik adalah penanda matrix[5]. Penanda matrix menggunakan 2D barcode sederhana, yang dipakai untuk mengenali sebuah objek dan untuk mengetahui hubungan antara posisi kamera dengan penanda tersebut.

Gambar 2.1 Contoh Fiduciary Marker 2D yang digunakan ARToolkit untuk ssitem tracking. OpenSceneGraph (OSG) adalah application programmer interface (API) yang bersifat open source untuk menangani high performance graphic 3D yang biasanya digunakan oleh para pengembang aplikasi dalam bidang-bidang tertentu seperti visual simulation, computer games, virtual reality, scientific visualization dan modeling. OSG berperan penting dalam aplikasi 3D karena OSG merupakan perangkat lunak middleware yang posisinya berada diatas OpenGL, membuat OSG menyediakan level rendering ke arah yang lebih tinggi, I/O, dan mengatur fungsi lainnya kedalam aplikasi 3D[6]. Banyak aplikasi 3D membutuhkan fungsi tambahan dari middleware library daripada berinterkasi langsung dengan low-level rendering API.

Gambar 2.2 Penempatan OpenSceneGraph pada aplikasi 3D. OSGART adalah sebuah library yang ditulis dalam bahasa pemrograman C++ yang ditujukan untuk mengembangkan aplikasi augmented reality atau mixed reality dengan menggabungkan computer vision based tracking libraries (seperti ARToolKit, ARToolKitPlus, SSTT dan BazAR) dengan 3D scene graph libary (OpenSceneGraph).

Gambar 2.2 OsgART menambahkan fungsi AR pada OpenSceneGraph 3. Implementasi Augmented Reality 3.1 Medis Dokter dapat menggunakan AR sebagai alat visualisasi dan latihan sebelum melakukan operasi. Hal ini memungkinkan untuk mengumpulkan 3D dataset dari pasien secara real time menggunakan non-invasif sensor seperti Magnetic Resonance Imaging(MRI), Computes Tomography scan (CT ), atau pencitraan USG. Dataset kemudian bisa digabungkan dan diberikan secara real time dengan pemandangan manusia nyata. Hal ini dapat memberika dokter visi X-ray dalam tubuh pasien. Ini akan sangat berguna dalam meminimalisasi bedah, yang mana mengurangi trauma dari operasi dengan menggunakan sayatan kecil atau tidak ada sayatan sama sekali. Teknologi AR dapat memberikan tampilan dalam tanpa perlu memperbesar sayatan.

Gambar 3.1.2 Biopsi tumor payudara 3.2 Katalog Penjualan Rumah Dengan mneggunakan teknologi AR, miniature rumah yang biasa digunakan untuk memberi contoh rumah sebenarnya dapat digantikan dengan model rumah 3D yang ditampilkan seara virtual menggunakan perangkat komputer, sehingga para pengusaha property dapat menghemat biaya pengeluaran karena mereka tidak perlu lagi membuat miniature rumah dan menggantinya dengan aplikasi catalog rumah AR ini. Tidak hanya pembeli dapat melihat bagian dalam rumah dengan detil, tetapi lingkungan disekitar rumah juga akan terasa lebih hidup dengan adanya animasi pendukung seperti mobil yang melintas, burung-burung terbang, dan lain sebagainya. Untuk membangun aplikasi ini teknologi augmented reality harus ditambahkan pada sebuah catalog rumah sederhana. Kamera digunakan sebagai media visi bagi aplikasi AR untuk mendapatkan video masukan. Kamera mengambil frame-frame video untuk dapat diterima oleh komputer. Komputer digunakan untuk memproses citra digital yang diakusisi oleh kamera, frame demi frame. Sebuah tacking system library untuk aplikasi AR seperti ARToolkit diperlukan untuk dapat mendeteksi marker yang ada pada frame-frame video tersebut. Tetapo ARToolkit memiliki kelemahan dalam hal rendering model. Untuk itu diperlukan OSG untuk dapat melakukan proses rendering model dengan lebih maksimal. OsgArt adalah solusi untuk masalah in karena osgART dapat membuat OSG memiliki fungsi AR.

Gambar 3.1.1 Virtual fetus di dalam janin pasien yang hamil. Salah satu contoh adalah penelitian yang dilakukan di University on North Carolina at Chapel Hill. Pada penelitian ini dikembangkan sebuah sistem untuk memandu dan memvisualisasikan proses operasi sehingga dapat meminimalisasi kesalahan[4]. Latihan operasi dengan menggunakan teknologi ini dapat membantu tenaga medik untuk memperoleh informasi melalui tampilan yang dipasang pada HMD atau dengan menggunakan monitor.

Larva tersebut kemudian akan berjalan pada pohon. Ketika button 1 ditekan larva tersebut akan beranimasi dan ketika animasinya berhenti akan muncul sebuah objek kepompong seperti pada gambar 3.3.3.

Gambar 3.2