Augmented Reality
Augmented Reality (AR) atau dalam bahasa Indonesia disebut
realitas tertambah adalah teknologi yang memproyeksikan benda maya dua dimensi
dan ataupun tiga dimensi kedalam lingkungan
manusia, sehingga membuat benda maya tersebut terlihat nyata. Benda-benda
maya berfungsi menampilkan informasi yang tidak dapat diterima oleh manusia
secara langsung. Ada tiga prinsip dari Augmented Reality. Yang pertama
yaitu AR merupakan penggabungan dunia nyata dan virtual, yang kedua berjalan
secara interaktif dalam waktu nyata (real-time), dan yang ketiga
terdapat integrasi antar benda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya
terintegrasi dalam dunia nyata (Ronald T. Azuma, 1997).
Secara sederhana AR bisa didefinisikan sebagai lingkungan nyata yang
ditambahkan objek virtual. AR merupakan variasi dari Virtual Environments (VE),
atau yang lebih dikenal dengan istilah Virtual Reality (VR). Teknologi
VR membuat pengguna tergabung dalam sebuah lingkungan virtual. Ketika tergabung
dalam lingkungan tersebut, pengguna tidak bisa melihat lingkungan nyata di
sekitarnya. Sebaliknya, AR memungkinkan pengguna untuk melihat lingkungan
nyata, dengan obyek virtual yang ditambahkan ke lingkungan nyata. Tidak seperti
VR yang sepenuhnya menggantikan lingkungan nyata, AR sekedar menambahkan atau
melengkapi lingkungan nyata.
Tujuan utama dari AR adalah
untuk menciptakan lingkungan baru dengan menggabungkan lingkungan nyata dan
virtual sehingga pengguna merasa bahwa lingkungan yang diciptakan adalah nyata.
Dengan kata lain, pengguna merasa tidak ada perbedaan yang dirasakan antara AR
dengan apa yang mereka lihat/rasakan di lingkungan nyata. Informasi tentang
obyek dan lingkungan disekitar kita dapat ditambahkan kedalam sistem AR yang
kemudian informasi tersebut ditampilkan diatas layer dunia nyata secara real-time
seolah-olah informasi tersebut adalah nyata.
Perkembangan Augmented
Reality
Penemuan tentang Augmented
Reality berawal dari tahun 1957-1962. Seorang sinematografer, bernama
Morton Heilig, menciptakan dan mempatenkan sebuah alat simulator yang disebut
Sensorama dengan visual, getaran dan bau, kemudian tahun 1966, Ivan Sutherland
menemukan head mounted display yang dia klaim adalah jendela ke dunia
virtual. Tahun 1975 ilmuwan bernama Myron Krueger menciptakan Videoplace yang
memungkinkan pengguna dapat berinteraksi dengan obyek virtual untuk pertama
kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier memeperkenalkan Virtual Reality kepada
publik dan menciptakan bisnis komersial pertama kali di dunia maya. Tahun 1992 Augmented
Reality dikembangkan untuk dapat melakukan perbaikan pada pesawat boeing,
di tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan sistem Augmented Reality yang
digunakan di Angkatan udara AS yang disebut Virtual Fixtures, dan pada
tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorée Seligmann,
memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype
Augmented Reality.
Pada tahun 1999.
Dr. Hirokazu Kato, mengembangkan ARToolkit di HITLab dan didemonstrasikan di
SIGGRAPH. Pada tahun 2000, Bruce H.Thomas, mengembangkan ARQuake, sebuah Mobile Game Augmented Reality yang
ditunjukan di International Symposium on Wearable Computer. Tahun 2008,
Wikitude AR Travel Guide, memperkenalkan Android G1 Telephone yang berteknologi
AR. Tahun 2009, Saqoosha memperkenalkan FLARToolkit yang merupakan perkembangan
dari ARToolkit. FLARToolkit memasang teknologi Augmented Reality di sebuah website, pada tahun yang sama Wikitude
Drive meluncurkan sistem navigasi berteknologi AR di platform android. Tahun
2010, Acrossair menggunakan teknologi Augmented
reality pada I-phone3GS.
Aplikasi Augmented Reality
Bidang-bidang yang pernah menerapkan teknologi Augmented Reality adalah
a.
Pembelajaran (Study)
Seperti yang
akan di buat dalam penulisan ini, AR sangatlah berguna dalam bidang
pembelajaran. Para pengguna dapat langsung melihat apa – apa saja proses yang
terdajadi dalam bahan ajar tertentu.
b.
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 mereka.
c.
Hiburan (Entertainment)
Augmented Reality sekarang sudah dipakai di dunia
entertainment. Bentuknya beragam ada yang dipakai untuk efek perfilman,
permainan untuk smartphone, majalah, dll. Biasanya, Augmented Reality ini biasa dijadikan sebagai nilai jual yang tinggi di dunia
entertainment.
d.
Latihan Militer (Military Training)
Militer telah menerapkan Augmented Reality pada latihan tempur
mereka. Sebagai contoh, militer menggunakan Augmented
Reality untuk membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit masuk
kedalam dunia game tersebut, dan
seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya.
e.
Engineering
Dunia Augmented Reality juga telah mencakup dunia engineering. Biasanya Augmented Reality digunakan untuk latihan pada engineering untuk bereksperimen. Misalnya ahli engineering mesin, menggunakan Augmented Reality untuk memperbaiki mobil yang rusak.
Metode Augmented Reality
Ada beberapa metode yang
digunakan pada Augmented Reality yaitu marker based tracking dan markerless.
> Marker Based Tracking
Marker based tracking
biasanya merupakan ilustrasi hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal
dan latar belakang putih. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi marker
dan menciptakan dunia virtual 3D yaitu titik (0,0,0) dan 3 sumbu yaitu
X,Y,dan Z. Setiap marker memiliki simbol yang terletak ditengah marker yang
berfungfi untuk membedakan antara marker satu dengan marker lainnya pada saat
dibaca oleh kamera. Simbol tersebut dapat berupa huruf, angka, kata atau dapat
juga berupa gambar objek yang akan ditampilkan. Marker Based Tracking ini
sudah lama dikembangkan sejak tahun 80an dan pada awal 90an mulai dikembangkan
untuk penggunaan Augmented Reality.
> Markerless
Dengan metode markerless pengguna tidak perlu lagi
menggunakan sebuah marker untuk menampilkan objek-objek virtual. Seperti yang
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, 3D
Object Tracking, Motion Tracking, dan GPS Based Tracking.
Sistem display AR merupakan sistem manipulasi citra yang menggunakan
seperangkat optik, elektronik, dan komponen mekanik untuk membentuk citra dalam
jalur optik antara mata pengamat dan objek fisik yang akan digabungkan dengan
teknik AR. Bergantung kepada optik yang digunakan, citra bisa dibentuk pada
sebuah benda datar atau suatu bentuk permukaan yang kompleks (tidak datar).
Gambar 2.2 mengilustrasikan kemungkinan citra akan dibentuk untuk mendukung AR,
peletakan display bergantung dari
pandangan pengguna dan objek, dan tipe citra seperti apa yang akan dihasilkan (planar
atau curved).
ARToolkit
ARToolkit adalah software library, untuk membangun Augmented Reality (AR). Aplikasi ini meruapakan aplikasi yang
melibatkan overlay pencitraan virtual
ke dunia nyata. Untuk melakukan ini, ARToolkit menggunakan video, untuk
menghitung posisi kamera yang nyata mengrotasikan pola pada kertas marker
secara real time. Setelah posisi
kamera yang asli telah diketahui, maka virtual camera dapat diposisikan pad titik yang sama dan objek tiga dimensi
akan digambarkan diatas marker. Jadi, ARToolkit memecahkan masalah pada Augmented Reality yaitu, sudut pandang
pelacakan objek dan interaksi objek virtual.
ARToolkit
mengkalkulasikan sudut pandang kamera nyata ke marker yang nyata. Ada lima
langkah, dalam proses kerja ARToolkit. Pertama, kamera mencari marker, kemudian
marker didetekdi dirubah menjadi binary, kemudian black frame atau bingkai hitam akan terdeteksi oleh kamera. Kedua,
kamera akan menemukan posisi marker 3 dimensi dan dikalkulasikan dengan kamera
nyata. Ketiga, kamera akan mengidentifikasi marker, apakah pola marker sesuai
dengan templates memory. Keempat, mentranformasikan posisi marker. Kelima,
objek tiga dimensi di render diatas
marker.
Proses Kerja
ARToolkit
ARToolkit
menggunakan teknik visi computer
untuk mengkalkulasikan sudut pandang kamera nyata ke marker yang nyata dan
memungkinkan pencitraan virtual yang akan melapis ke atas video langsung dari
dunia nyata. Rahasianya terletak pada bingkai hitam yang digunakan sebagai
penanda ( marker ).
Proses kerja ARToolkit adalah
sebagai berikut :
- Kamera menangkap video dari dunia nyata dan mengirimkan ke komputer. Software pada pencarian computer melalui setiap frame video untuk setiap bentuk persegi.
- Jika persegi ditemukan, perangkat lunak menggunakan beberapa matematika untuk menghitung posisi kamera relative terhadap kotak hitam.
- Setelah posisi kamera dikenal sebuah model komputer grafis yang diambil dari posisi yang sama.
- Model ini digambar diatas video dari dunia nyata dan begitu muncul terjebak pada penanda persegi.
- Hasil akhir ditampilkan kembali di layar, jadi ketika pengguna mencari melalui layar mereka lihat grafis overlay pada duni nyata.
- ARToolkit mampu melakukan pelacakan kamera secara real-time, memastikan bahwa objek virtual selalu muncul overlay pada marker.
a.
ARToolkit
dapat menempatkan objek 3D yang dihasilkan computer
sehingga seolah-olah sudut pandang berada pada dunia nyata.
b.
ARToolkit
bersifat opensources sehingga dalam
pengembangannya dapat dilakukan dengan mudah.
c.
Menggunakan
bahasa tingkat tinggi yaitu bahasa C.
d.
ARToolkit
menggunakan teknik computer vision
tracking dalam mengitung posisi kamera dan orientasi yang relative terhadap marker.
e.
ARToolkit
dapat berjalan dalam segala sistem operasi.
Kekurangan
Menggunakan ARToolkit
a.
Objek
virtual akan muncul jika marker berada pada posisi yang dapat dilihat oleh
kamera.
b.
Objek
virtual akan hilang apabila terhalang objek lain misalnya tangan.
c.
Masalah jangkauan
dan masalah cahaya. Semakin kecil atau semakin jauh marker terhadap kamera,
maka semakin kecil kemungkinan marker dapat dideteksi oleh kamera.
d.
Agar objek
virtual dapat dideteksi dengan baik, marker yang
dibuat sebaiknya terbuat dari bahan yang tidak memantulkan cahaya.
0 komentar:
Posting Komentar