AUGMENTED REALITY DAN APLIKASINYA

A. Pengertian Saat ini perkembangan teknologi sangatlah pesat, dahulu orang-orang hanya bisa menggambarkan dalam bentuk 2 dimensi. Namun saat ini kita sudah dapat merasakan suatu teknologi nyata 3 dimensi, yang pada awalnya hanya sebuah benda 2 dimensi. Teknologi itu adalah augmented reality. Secara umum, augmented reality adalah perpaduan benda nyata dan benda 3D yang mempunyai penggabungan secara alami melalui sebuah proses komputeristik, Seolah-olah terlihat real seperti ada dihadapan kita. Dengan teknologi tampilan yang sesuai melalui perangkat-perangkat input tertentu. Contoh Penggunaan augmented reality

B. Perangkat Keras yang Digunakan untuk Augmented Reality -Perangkat input -Komputer dengan kombinasi yang bagus -GPS -Kompas solid

C. Mekanisme Kerja atau Proses Terjadinya Augmented Reality Berikut ini adalah contoh proses terjadinya augmented reality beserta penjelasannya: Bagian sebelah kiri dari gambar di bawah ini menunjukkan cara tradisional yang dipakai oleh para penjual rumah, yaitu dengan meperlihatkan maket/ miniatur rumah yang akan dijual. Maket rumah dibuat semirip mungkin dengan rumah aslinya dengan perbandingan tertentu. Aplikasi AR pada katalog rumah Untuk mendapatkan hasil seperti pada gambar, maka teknologi augmented reality harus ditambahkan pada sebuah katalog rumah sederhana. Fungsi kamera dalam proses pembuatan ini adalah 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 diakuisisi oleh kamera, frame demi frame. Sebuah tracking system library untuk aplikasi AR seperti ARToolKit diperlukan untuk dapat mendeteksi marker yang ada pada frame-frame video tersebut. Tetapi ARToolKit memiliki kelemahan dalam hal rendering model. Sehingga sebuah library yang dapat me-render model rumah 3D dengan kualitas tinggi seperti OSG diperlukan. Untuk dapat menutupi kelemahan yang dimiliki ARToolKit, proses rendering model rumah harus ditangani oleh OSG agar hasil yang didapat maksimal. OsgART adalah solusi untuk masalah ini, karena osgART dapat membuat OSG memiliki fungsi AR seperti gambar di bawah ini. OsgART menambahkan fungsi AR pada OpenSceneGraph 1. OsgART Arsitektur osgART Dari gambar di atas, diketahui bahwa osgART memerlukan dua macam plugin untuk dapat bekerja, yaitu video plugin dan tracker plugin. Video plugin digunakan sebagai sumber masukan berupa video, sedangkan tracker plugin adalah library tracking sistem yang digunakan untuk melacak keberadaan marker (penanda) didalam aplikasi AR ini. 2. ARToolKit Pipeline ARToolKit Seperti ditunjukkan pada gambar di atas, langkah awal yang harus dilakukan adalah mendapatkan masukan video dari sebuah kamera. Video yang di-streaming secara real-time ini akan diolah oleh sistem untuk dianalisa frame per frame. Sebelum kamera digunakan, kamera harus dikaliberasi terlebih dahulu. Kaliberasi kamera merupakan bagian yang sangat penting dalam proses pengambilan masukan video. Hal ini disebabkan oleh distorsi pada lensa kamera yang tiap-tiap kamera berbeda karakteristiknya seperti gambar di bawah ini. Tujuan dari kalibrasi kamera adalah untuk menghitung tingkat distorsi dari sebuah lensa kamera yang digunakan agar image yang dihasilkan mendekati image ideal. Parameter ini nantinya digunakan dalam perhitungan pada proses Pose and Position Estimation agar model rumah dapat ditampilkan tepat diatas marker. Video yang diterima selanjutnya akan mengalami proses binarisasi (gray-scale), kemudian nilai threshold ditentukan sehingga mengasilkan gambar hitam-putih. Nilai threshold berada pada angka 0 – 255 dan secara default, threshold bernilai 100. Fungsi dari proses ini adalah untuk membantu sistem agar dapat mengenali bentuk segi empat dan pola di marker pada video yang diterima. Nilai threshold dapat dirubah dan disesuaikan dengan kondisi cahaya disekitar marker untuk tetap membuat marker terlihat sebagai segi empat, karena ketika cahaya disekitar marker berkurang ataupun berlebih pada saat proses thresholding, sistem tidak dapat mendeteksi marker. Hal ini penting mengingat aplikasi ini bekerja dengan cara mengenali marker. Setelah video mengalami proses thresholding, langkah selanjutnya adalah mendeteksi marker, dimana sistem akan mengenali bentuk dan pola yang ada pada marker. Sistem akan mencari bagian yang memiliki bentuk segi empat dan menandainya. Sistem juga akan menghilangkan area yang tidak berbentuk segi empat sehingga yang akan ditampilkan pada layar hanyalah area yang memiliki bentuk segi empat. Hasil dari contour extraction dan corner detection Contour extraction dan corner detection digunakan untuk mendapatkan koordinat dari empat sisi dan empat titik sudut pada segi empat yang tersisa setelah proses image labeling seperti gambar di atas. Setelah proses ini selesai dilakukan, dua garis paralel pada marker diproyeksikan sehingga persamaan garisnya pada koordinat layar kamera adalah seperti berikut ini : a1x + b1y + c1 = 0 a2x + b2y + c2 = 0 (1) Parameter pada persamaan 1 akan disimpan dan dipakai pada proses selanjutnya. Pattern normalization dan template matching Karena sudut dari lensa kamera tidak tegaklurus terhadap marker ketika mengambil video, sudut-sudut marker yang dibentuk oleh sisi-sisi segi empat tidak 90°. Hal ini membuat pola yang ada didalam marker tidak dapat dikenali dengan baik. Pattern normalization berperan untuk mengubah sudut marker yang tidak 90° menjadi 90° agar pola dapat dikenali dan dicocokkan menggunakan template matching dengan pola (template) yang telah ada pada sistem untuk memperoleh positif ID dari marker tersebut. Sebuah gambar, foto, maupun nama dapat dijadikan pola pada sebuah marker agar sistem dapat mengenali pola itu. Untuk menaruh objek 3D tepat diatas marker, sistem perlu mengetahui koordinat dari marker dan kamera. Hubungan antara koordinat marker dengan koordinat kamera. Matrix transformasi (Tcm) dari koordinat marker ke koordinat kamera seperti pada gambar di atas diberikan pada persamaan 2[5]. Untuk marker yang sudah dikenali, nilai dari parameter a1 ,b1 , c1 dan a2, b2 , c2 didapatkan ketika proses contour extration. Matrix proyeksi P pada persamaan 3 diperoleh ketika proses kalibrasi kamera. Dengan mengganti xc dan xy pada persamaan 3 untuk x dan y pada persamaan 1 didapat persamaan garis seperti persamaan 4. Marker segi empat yang digunakan mempunyai empat sisi dimana dua sisi adalah garis yang paralel. Vektor normal dari marker adalah ñ yang dihasilkan dari perkalian cross vektor u1 dan u2, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Pada kenyataanya, vektor u1 dan u2 seharusnya tegak lurus, hal ini disebabkan oleh sudut kamera ketika pengambilan gambar yang tidak tegak lurus terhadap marker. Vektor v1 dan v2 dibuat agar memiliki sudut 90° dengan menggunakan nilai dari vektor u1 dan u2 untuk memperkecil kesalahan. Setelah v1 dan v2 tegak lurus, v3 dihasilkan dari perkalian cross v1_v2. Nilai v1, v2, dan v3 adalah komponen rotasi pada matrix transformasi Tcm dari koordinat marker ke koordinat kamera seperti yang disampaikan pada persamaan 2. Setelah komponen rotasi V3x3 pada matrix transformasi diketahui, komponen translasi W1, W2, dan W3 dapat diperloleh dengan menggunakan persamaan 2 dan 3. Setelah transformasi matrix didapat, langkah terakhir yang dilakukan adalah menggambar objek virtual 3D pada frame video tepat diatas permukaan marker dan hasilnya dapat dilihat pada keluaran videonya. Dengan demikian model rumah virtual seolah olah ada diatas marker. Dua buah vektor yang tegak lurus : v1 dan v2 didapat dari u1 dan u2.

D. Kegunaan Augmented Reality Banyak manfaat yang didapat dari augmented reality dalam kehidupan sehari-harinya, seperti berikut ini : – Entertainment Augmented reality dapat dijadikan sebagai sarana hiburan. Saat ini game-game yang beredar mulai banyak menggunakan teknologi ini. Dengan menggunakan augmented reality, maka game yang dimainkan akan terasa lebih nyata dan kita serasa masuk ke dalam permainan tersebut. – Kedokteran Di bidang kedokteran sendiri, teknologi augmented reality digunakan dalam proses sebelum mengoperasi pasien. Sebelum melakukan operasi, para dokter ahli menggunakan augmented reality yang fungsinya untuk memberikan gambaran kepada ahli bedah mengenai anatomi internal pasien. – Otomotif Penggunaan dalam dunia otomotif sendiri saat ini adalah adanya tampilan 3D sebagai petunjuk jalan (seperti fungsi GPS). Dengan adanya tampilan 3D tersebut, sang pengemudi dapat mengetahui jarak dan rintangan yang ada disekitarnya dengan lebih akurat. – Militer Militer menggunakan teknologi ini untuk simulasi perang. Augmented reality dalam simulasi perang menjadikan seorang tentara seolah-olah sedang berada di medan perang itu secara real.Selain itu juga digunakan dalam simulasi penerbangan, namun teknologi augmented reality tetap tak bisa menggantikan seutuhnya sebuah praktek lapangan. Namun augmented reality bisa menjadi penunjang dam memantapkan sebelum memulai hal yang nyata. – Pendidikan Dunia pendidikan biasanya berkutat dengan buku-buku yang penuh dengan tulisan-tulisan. Penggunaan augmented reality dalam menampilkan pelajaran dapat mempermudah para siswa dalam mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan pelajaran tersebut. Untuk contoh, pada pelajaran sejarah, siswa dapat mengetahui bagaimana terjadinya peristiwa-peristiwa penting di masa lampau. – Iklan Dalam dunia periklanan, hal yang paling dibutuhkan adalah sesuatu yang menarik, baru, dan berbeda daripada iklan produk yang lain. Dengan menggunakan teknologi augmented reality, maka konsumen akan tertarik dengan produk yang ditawarkan. Selain itu, memanfaatkan teknologi inipun produk yang ditawarkan bisa dilihat oleh konsumen secara nyata karena ditampilkan dalam bentuk 3 D. Penggunaan augmented reality dalam hal pendidikan

E. Kesimpulan Dalam bidang teknologi yang terus berkembang, saat ini kita telah dapat merasakan teknologi augmented reality yang dimana mengubah bidang 2D menjadi 3D. Banyak manfaat yang bisa di dapat dari augmented reality. Diantaranya pada bidang entertainment, pendidikan, kedokteran, militer, dan advertising.

F. Sumber-Sumber -http://wapedia.mobi/id/Realitas_tertambah -http://haryvedca.wordpress.com -http://id.wikipedia.org/wiki/Realitas_tertambah -http://sweetaceng.files.wordpress.com -http://dailygalaxy.com -http://portaltoyourdreamsblog.blogspot.com -http://graphicstech.com -http://commons.wikimedia.org Penyusun : -M.Yusro Muhtadi (2210100155) -Rusda Basofi (2210100025) -Yunita Damayanti (2210100065) -Suharto (2210100105) -M. Syaiful Arif (2210100701)