Augmented Reality

AR (Augmented Reality) adalah teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata.

Benda-benda maya menampilkan informasi yang tidak dapat diterima oleh pengguna dengan inderanya sendiri. Hal ini membuat realitas tertambah sesuai sebagai alat untuk membantu persepsi dan interaksi penggunanya dengan dunia nyata. Informasi yang ditampilkan oleh benda maya membantu pengguna melaksanakan kegiatan-kegiatan dalam dunia nyata.

Augmented Reality dikembangkan dalam rangka memperoleh sebuah sistem yang menggabungkan informasi pada dunia nyata dengan informasi digital. Augmented Reality didasari oleh pengembangan IT dibidang miniaturisasi dan mobile computing. Sebuah benda di dunia nyata yang akan dijadikan objek augmented reality dimodelkan terlebih dahulu untuk kemudian direalisasikan dalam objek yang lebih kecil/miniatur kemudian digerakkan dengan bantuan prinsip-prinsip mobile computing.

Tujuan utama dari sistem Augmented Reality akan berwujud sebagai sebuah kacamata atau proyektor retina yang akan menyediakan tampilan informasi yang relevan, dipetakan ke lingkungan sekitarnya secara realtime. Misalnya, saat melihat sebuah restoran dengan kacamata Augmented Reality, maka satu panggilan otomatis langsung ke database review atau menu dari website restoran tersebut. Seorang ilmuwan yang bekerja pada perusahaan farmasi bisa menggunakan kacamata untuk menampilkan model 3D dari berbagai molekul dan menggunakannya untuk memvisualisasikan obat yang lebih baik. Anak mungkin menggunakan jaringan yang terhubung kacamata AR untuk bermain video game kehidupan nyata yang memungkinkan menembakkan “laser” dari tangan mereka, meski kemungkinan agak terbatas.

Arsitektur Teknologi

Arsitektur teknologi ini tergolong simple, gambar arsitektur dapat dilihat di bawah :

Input
Input dapat berupa apa saja, contoh marker, gambar 2D, gambar 3D, sensor wifi, sensor gerakan, GPS, dan sensor-sensor yang lain.

Kamera
Kamera disini sebagai perantara untuk input yang berupa gambar, baik itu marker, gambar 2D maupun 3D.

Prosessor
Prosessor dibutuhkan untuk memproses input yang masuk dan kemudian memberikannya ke tahapan output.

Output
Dapat berupa HMD, monitor, seperti monitor TV, LCD, monitor ponsel, dll

Cara Kerja

Secara umum prinsip kerja artoolkit adalah sebagai berikut. 

1.      Kamera menangkap gambar dari dunia nyata secara live dan mengirimkannya ke komputer.

2.      Perangkat lunak dalam komputer akan mencari marker  pada masing-masing frame video.

3.      Jika marker telah ditemukan, komputer akan memproses secara matematis posisi relatif dari kamera ke kotak hitam yang terdapat pada marker.

4.      Apabila posisi kamera diketahui, maka model tersebut akan digambarkan pada posisi yang sama.

5.      Model obyek 3D akan ditampilkan pada marker, artinya obyek virtual tersebut ditambahkan pada dunia nyata.

Ada beberapa keterbatasan pada sistem AR ini. Objek virtual akan muncul jika markernya ada

dalam kawasan yang bisa dilihat oleh kamera. Selain itu, jika ada bagian marker yang tertutup

meski sedikit, misalnya terhalang oleh tangan, maka objek virtualnya akan hilang. Masalah lain adalah masalah jangkauan dan masalah cahaya. Semakin kecil atau semakin jauh marker terhadap kamera, maka semakin kecil kemungkinan marker dapat dideteksi oleh kamera. Pantulan cahaya juga bisa membuat deteksi marker menjadi lebih sulit, oleh karena itu akan

lebih baik jia marker dicetak pada media yang tidak memantulkan cahaya.

Metoda Augmented Reality

1.      Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)

Aplikasi augmented ini berjalan dengan memindai tanda atau yang lebih sering disebut sebagai marker. Marker 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.

2.      Markerless Augmented Reality

Salah satu metode Augmented Reality yang saat ini sedang berkembang adalah metode "Markerless Augmented Reality", dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital.
Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking).

Perangkat yang digunakan pada AR

1.      Head Mounted Display

Terdapat dua tipe utama perangkat Head-Mounted Display (HMD) yang digunakan dalam aplikasi realitas tertambah, yaitu opaque HMD dan see-through HMD. Keduanya digunakan untuk berbagai jenis pekerjaan dan memiliki keuntungan dan kerugian masing-masing

2.      Opaque Head Mounted Display

Ketika digunakan di atas satu mata, pengguna harus mengintegrasikan padangan dunia nyata yang diamati melalui mata yang tidak tertutup dengan pencitraan grafis yang diproyeksikan kepada mata yang satunya. Namun, ketika digunakan menutupi kedua mata, pengguna mempersepsikan dunia nyata melalui rekaman yang ditangkap oleh kamera. Sebuah komputer kemudian menggabungkan rekaman atas dunia nyata tersebut dengan pencitraan grafis untuk menciptakan realitas tertambah yang didasarkan pada rekaman.

3.      Virtual Retina Display

Virtual retinal displays (VRD), atau disebut juga dengan retinal scanning display (RSD), memproyeksikan cahaya langsung kepada retina mata pengguna. Tergantung pada intensitas cahaya yang dikeluarkan, VRD dapat menampilkan proyeksi gambar yang penuh dan juga tembus pandang, sehingga pengguna dapat menggabungkan realitas nyata dengan gambar yang diproyeksikan melalui sistem penglihatannya. VRD dapat menampilkan jarak pandang yang lebih luas daripada HMD dengan gambar beresolusi tinggi. Keuntungan lain VRD adalah konstruksinya yang kecil dan ringan. Namun, VRD yang ada kini masih merupakan prototipe yang masih terdapat dalam tahap perkembangan, sehingga masih belum dapat menggantikan HMD yang masih dominan digunakan dalam bidang realitas tertambah.

4.      Tampilan Berbasis Layar

Apabila gambar rekaman digunakan untuk menangkap keadaan dunia nyata, keadaan realitas tertambah dapat diamati menggunakan opaque HMD atau sistem berbasis layar.^[15] Sistem berbasis layar dapat memproyeksikan gambar kepada pengguna menggunakan tabung sinar katode atau dengan layar proyeksi. Dengan keduanya, gambar stereoskopis dapat dihasilkan dengan mengamati pandangan mata kiri dan kanan secara bergiliran melalui sistem yang menutup pandang mata kiri selagi gambar mata kanan ditampilkan, dan sebaliknya.Tampilan berbasis layar ini juga telah diaplikasikan kepada perangkat genggam. Pada perangkat-perangkat genggam ini terdapat tampilan layar LCD dan kamera. Perangkat genggam ini berfungsi seperti jendela atau kaca pembesar yang menambahkan benda-benda maya pada tampilan lingkungan nyata yang ditangkap kamera.

5.      See- Through Head Mounted Display

Tidak seperti penggunaan opaque HMD, see-through HMD menyerap cahaya dari lingkungan luar, sehingga memungkinkan pengguna untuk secara langsung mengamati dunia nyata dengan mata. Selain itu, sebuah sistem cermin yang diletakaan di depan mana pengguna memantulkan cahaya dari pencitraan grafis yang dihasilkan komputer. Pencitraan yang dihasilkan merupakan gabungan optis dari pandangan atas dunia nyata dengan pencitraan grafis.

Beberapa Apps yang Menerapkan Teknologi Augmented Reality (AR)

1.      Layar

Hanya dengan membidikkan kamera ke sekitar kita, kita bisa mendapatkan berbagai informasi seperti cuaca, tempat-tempat penting seperti ATM, restoran, bioskop, bahkan informasi mengenai siapa yang sedang melakukan update Twitter. Walaupun di Indonesia layer-layer (database) yang tersedia masih fokus di kota-kota besar seperti Jabodetabek, namun aplikasi ini akan terus berkembang di masa depan.

1.      Menoo

Untukanda yang suka wisata kuliner, maka aplikasi yang satu ini cocok. Aplikasi ini adalah aplikasi buatan anak negeri sehingga kontennya pun fokus pada tempat-tempat kuliner dalam negeri. Tidak hanya membantu kita menentukan tempat-tempat makan terdekat, menambahkan tempat kuliner favorit,tapi kita juga bisa melihat review dari pengunjung yang lain dan menambahkan review kita sendiri. Ke depannya Menoo juga akan banyak bekerja sama dengan penyedia kuliner dan memberikan promo menarik untuk para konsumen.

2.      Car Finder

Pernah lupa dimana kita memarkir kendaraan kita? Aplikasi ini membantu kita mengingatnya. Tidak perlu lagi berputar-putar hingga tersesat hanya untuk menemukan dimana parkir kendaraan kita.

3.      Google Sky Map

Suka melihat langit dan ingin mengetahui nama-nama konstelasi bintang yang sedang kita pandang? Aplikasi ini jawabannya. Dengan aplikasi ini anda bisa menjadi Astronomer instan yang dengan mudahnya mengetahui informasi-informasi perbintangan hanya dengan (lagi-lagi) membidikkan kamera ponsel anda ke arah langit.

Ide untuk Penggunaan Augmented Reality

Penerapan Augmented Reality pada pendidikan anak bagi penderita diseleksia (sebuah kondisi ketidakmampuan belajar pada seseorang yang disebabkan oleh kesulitan pada orang tersebut dalam melakukan aktivitas membaca dan menulis.). Dimana, disini memvisualkan gambar gambar dari sebuah huruf menjadi 3 dimensi atau yang mendekati suatu bentuk tertentu sehingga anak tersebut dapat memahami huruf tersebut.

Tuturial Pembuatan AR dengan FLARtoolkit

Persyaratan

1.      Development environment, menggunakan Microsoft Visual Studio 2008 atau Visual Studio 2010.Dalam percobaan ini kami menggunakan Visual Studio 2008.

2.       Paket ARToolKit, bisa diperoleh disini:http://sourceforge.net/projects/artoolkit/files/ .Percobaan ini menggunakan ARToolKit versi 2.7.2.1.

3.       OpenGL library dan GLUT. Untuk GLUT, silahkan download versi 3.7.6 di sini: http://www.xmission.com/~nate/glut.html. Pilih glut-3.7.6-src.zip atau glut-3.7.6-bin.zip.

4.      DSVideoLib-0.0.8b-win32, bisa didownload di halaman yang sama dengan paket ARToolKit.

5.      DirectX Runtime minimal versi 9.0b. Check di command mode dxdiag versi Direct komputer anda.

6.      OpenVRML-0.14.3-win32, bisa didownload di halaman yang sama dengan paket ARToolKit.

7.      Download libjpeg.lib and libpng.lib

8.      Hanya jika diperlukan download file library DLL tambahan: msvcp71d.dll dan msvcr71d.dll.

Bahan - bahan yang diperlukan untuk membuat Augmented Reality dengan Flartoolkit antara lain:

1. Flartoolkit 
2. 3D Max Versi apa saja. (di sini saya memakai versi 2010)
3. OpenCOLLADA_3ds_Max_1.3.1_x86 (untuk tambahan 3D Max)
4. Adobe Flash (di sini saya menggunakan CS3 dan CS5)
5. Marker AR

[TAHAP PERTAMA]
Oke, setelah bahan - bahannya siap kita langsung saja membuat AR nya. Pertama kali untuk membuat AR adalah membuat dahulu Objek 3D-nya dengan 3D Max. Buka aplikasi 3D Max-nya, lalu buat sebuah kotak. (lihat tools dikanan) Object Type > Box lalu buat kotaknya pada tempat yang telah disediakan.

Setelah membuat Box-nya langsung saja kita Export, klik lambang 3D Max yang ada pada pojok kiri atas > Export > Export.

Export Box tersebut ke dalam folder Flartoolkit > Model lalu pada "File Name" beri nama Box.DAE "Save as Type"  ke OpenCOLLADA(*.DAE). Lalu Klik "Save"

Langkah berikutnya, Centang semua cekbox pada kotak dialog "OpenCOLLADA Export" sesuai dengan gambar dibawah ini. Setelah itu Klik "Ok"

[TAHAPKEDUA]
Nah, tahap pembuatan bentuk 3D pada 3D Max sudah selesai selanjutnya kita menuju ke tahap berikutnya.
Pada tahap ini kita akan meng-Copy dan paste file "Box.DAE" yang tadi kita buat ke dalam folder "Data" lalu ubah Ektensi file "Box.DAE" menjadi "Box.PAT".

Langkah - langkahnya, masuk ke folder Flartoolkit > Model (Copy file Box.DAE) setelah meng-Copy lalu masuk ke folder Flartoolkit > Data (Paste file Box.DAE) lalu ubah ekstensinya menjadi *.PAT.

 Folder Model adalah tempat untuk men-Save Export dari 3D Max.

File Box.DAE yang terdapat pada folder Model di copy.

Ganti Ekstensi *.DAE menjadi *.PAT

[TAHAP KETIGA]

Setelah mengganti Ekstensi-nya, sekarang kita men-Scan Marker Augmented Reality dengan menggunakan "Marker Generator" yang ada pada folder Marker Generator. (Scan Marker Secara OFFLINE)

Buka Marker Generator-nya > Klik Allow > Arahkan Marker ke Kamera sampai dilingkari warna merah > Klik Get Pattern.

 

Selanjutnya Klik Save yang ada pada Marker Generator > Simpan Marker-nya di dalam folder Data > Lalu langsung Save (Lihat gambar untuk lebih jelasnya).

Catatan: Marker Generator dalam format *.swf. Jika tidak bisa di buka instal Adobe Flash atau melakukan "Scan Marker secara ONLINE".
Link-nya: http://flash.tarotaro.org/ar/MarkerGeneratorOnline.swf
(caranya sama seperti yang OFFLINE).

[TAHAP KEEMPAT]
Setelah Scan marker selesai, selanjutnya buka Adobe Flash CS3-nya.
 

Pada bagian ini pilihlah "Flash File (ActionScript 3.0)".  

Pada bagian ini berikan nama pada "Document Class". Contohnya: belajar.
Pada bagian ini Save dengan Ekstensi *.Fla

Pada bagian ini Klik File > New > ActionScript File

Save filenya didalam folder Flartoolkit lalu beri nama dan dengan ekstensi *.As

Setelah kita save semua filenya, selanjutnya tinggal eksekusi saja file tersebut dengan cara CTRL+Enter.

Jika Kodingan benar dan tidak ada yang salah maka akan tampil seperti ini.
Selanjutnya klik tombol "Allow"

Nah, ini tutorial yang pakai Adobe Flash CS5 

Sekian dulu materi dan tutorial dari saya. Terima kasih