Realitas tertambah,
atau kadang dikenal dengan singkatan bahasa Inggrisnya 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.[1] Tidak
seperti realitas maya yang
sepenuhnya menggantikan kenyataan, realitas tertambah sekedar menambahkan atau
melengkapi kenyataan.
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.
Realitas tertambah dapat diaplikasikan untuk semua indera,
termasuk pendengaran[4][5],
sentuhan, dan penciuman. Selain digunakan dalam bidang-bidang seperti kesehatan, militer,
industri manufaktur,
realitas tertambah juga telah diaplikasikan dalam perangkat-perangkat yang
digunakan orang banyak, seperti pada telepon genggam.
Ronald T. Azuma (1997) mendefinisikan augmented reality sebagai penggabungan benda-benda nyata dan maya di
lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam,,, waktu nyata,
dan terdapat integrasi antarbenda dalam tiga dimensi,
yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Penggabungan benda nyata dan
maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas
dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu[8],
dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif.
Selain
menambahkan benda maya dalam lingkungan nyata, realitas tertambah juga
berpotensi menghilangkan benda-benda yang sudah ada. Menambah sebuah lapisan
gambar maya dimungkinkan untuk menghilangkan atau menyembunyikan lingkungan
nyata dari pandangan pengguna. Misalnya, untuk menyembunyikan sebuah meja dalam
lingkungan nyata, perlu digambarkan lapisan representasi tembok dan lantai
kosong yang diletakkan di atas gambar meja nyata, sehingga menutupi meja nyata
dari pandangan pengguna.
Virtuality Continuum
Milgram
dan Kishino (1994) merumuskan kerangka kemungkinan penggabungan dan peleburan
dunia nyata dan dunia maya ke dalam sebuah kontinuum
virtualitas. Sisi yang paling kiri adalah lingkungan nyata yang hanya
berisi benda nyata, dan sisi paling kanan adalah lingkungan maya yang berisi
benda maya.
Dalam
realitas tertambah, yang lebih dekat ke sisi kiri, lingkungan bersifat nyata
dan benda bersifat maya, sementara dalam augmented
virtuality atau virtualitas
tertambah, yang lebih dekat ke sisi kanan,
lingkungan bersifat maya dan benda bersifat nyata. Realitas tertambah dan virtualitas
tertambah digabungkan menjadi mixed
reality atau realitas
campuran.
Perangkat
Ilustrasi
penggunaan dua jenis perangkat HMD yang digunakan untuk menampilkan data dan
informasi tambahan
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.
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 olehkamera. Sebuah komputer kemudian menggabungkan rekaman atas
dunia nyata tersebut dengan pencitraan grafisuntuk menciptakan realitas tertambah
yang didasarkan pada rekaman.
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.
Virtual Retinal Display
Virtual retinal displays (VRD), atau disebut juga dengan retinal scanning display (RSD), memproyeksikan cahaya langsung kepada retina mata pengguna.[13] Tergantung pada intensitas cahayayang dikeluarkan, VRD dapat menampilkan proyeksi gambar yang penuh dan juga tembus pandang, sehingga pengguna dapat menggabungkan realitas nyata
dengan gambar yang diproyeksikanmelalui 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.
Tampilan Berbasis
Layar
Apabila gambar rekaman digunakan untuk menangkap keadaan
dunia nyata, keadaan realitas tertambah dapat diamati menggunakan opaque HMD atau sistem berbasis layar. 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.
Penggunaan
Kesehatan
Bidang ini merupakan salah satu bidang yang paling penting
bagi sistem realitas tertambah.[20] Contoh penggunaannya adalah pada
pemeriksaan sebelum operasi, seperti CT
Scan atau MRI, yang memberikan gambaran kepada ahli
bedah mengenai anatomi internal pasien. Dari gambar-gambar ini
kemudian pembedahan direncanakan. Realitas tertambah dapat diaplikasikan
sehingga tim bedah dapat melihat data CT
Scan atau MRI pada pasien saat pembedahan
berlangsung. Penggunaan lain adalah untuk pencitraan ultrasonik, di mana teknisi ultrasonik dapat mengamati pencitraan fetus yang terletak di abdomen wanita yang hamil.
Manufaktur dan
reparasi
Bidang lain di mana realitas tertambah dapat diaplikasikan
adalah pemasangan, pemeliharaan, dan reparasi mesin-mesin berstruktur kompleks, seperti mesin mobil. Instruksi-instruksi yang dibutuhkan
dapat dimengerti dengan lebih mudah dengan realitas tertambah, yaitu dengan
menampilkan gambar-gambar tiga dimensi di atas peralatan yang nyata.
Gambar-gambar ini menampilkan langkah-langkah yang harus dilakukan untuk
menyelesaikannya dan cara melakukannya. Selain itu, gambar-gambar tiga dimensi ini juga dapat dianimasikan sehingga instruksi yang diberikan
menjadi semakin jelas.
Beberapa peneliti dan perusahaan telah membuat beberapa prototipe di bidang ini. Perusahaan pesawat terbang Boeing tengah mengembangkan teknologi realitas
tertambah untuk membantu teknisi dalam membuat kerangka kawat yang membentuk
sebagian dari sistem elektronik pesawat terbang. Kini, untuk membantu pembuatannya
teknisi masih menggunakan papan-papan besar yang perlu disimpan di beberapa
gudang penyimpanan yang terpisah. Menyimpan instruksi-instruksi pembuatan
kerangka kawat ini dalam bentuk elektronik dapat menghemat tempat dan biaya secara
signifikan.
Hiburan
Bentuk sederhana dari realitas tertambah telah dipergunakan
dalam bidang hiburan dan berita untuk waktu yang cukup lama. Contohnya adalah pada acara laporan
cuaca dalam siaran televisidi mana wartawan ditampilkan berdiri di
depan peta cuaca yang berubah. Dalam studio, wartawan tersebut sebenarnya
berdiri di depan layar biru atau hijau. Pencitraan yang asli digabungkan dengan peta
buatan komputer menggunakan teknik yang bernama chroma-keying.
Princeton Electronic Billboard telah mengembangkan sistem
realitas tertambah yang memungkinkan lembaga penyiaran untuk memasukkan iklan ke dalam area tertentu gambar siaran. Contohnya, ketika
menyiarkan sebuah pertandingan sepak bola, sistem ini dapat menempatkan sebuah iklan sehingga terlihat pada tembok luar
stadium.
Pelatihan Militer
Kalangan militer telah bertahun-tahun menggunakan tampilan
dalam kokpit yang menampilkan informasi kepada pilot pada kaca pelindung kokpit atau kaca depan helm penerbangan mereka. Ini merupakan
sebuah bentuk tampilan realitas tertambah. SIMNET, sebuah sistem permainan simulasi perang, juga menggunakan teknologi
realitas tertambah. Dengan melengkapi anggota militer
dengan tampilan kaca depan helm, aktivitas unit lain yang
berpartisipasi dapat ditampilkan.
Contohnya, seorang tentara yang menggunakan perlengkapan
tersebut dapat melihat helikopter yang datang. Dalam peperangan, tampilan
medan perang yang nyata dapat digabungkan dengan informasi catatan dan sorotan
untuk memperlihatkan unit musuh yang tidak terlihat tanpa perlengkapan ini.
Navigasi Telepon Genggam
Dalam kurun waktu
1 tahun terakhir ini, telah banyak integrasi Realitas Tertambah yang
dimanfaatkan pada telepon genggam. Saat ini ada 3 Sistem Operasitelepon genggam besar yang secara langsung memberikan
dukungan terhadap teknologi Realitas Tertambah melalui antarmuka
pemrograman aplikasinyamasing-masing. Untuk dapat menggunakan kamera sebagai sumber aliran data visual, maka Sistem Operasi tersebut mesti mendukung penggunaan kameradalam modus pratayang.
Realitas Tertambah
adalah sebuah presentasi dasar dari aplikasi-aplikasi navigasi. Dengan
menggunakan GPS maka aplikasi pada telepon genggam dapat mengetahui keberadaan penggunanya
pada setiap waktu.
Berbagai macam
aplikasi telah menggunakan teknologi Realitas Tertambah dikawinkan dengan
lokasi sebagai presentasi untuk menampilkan titik-titik di sekitar dengan
radius tertentu. Hal ini memungkinkan pengembang aplikasi untuk membuat fitur
pemberian arah (dalam bahasa inggrisnya disebut turn-by-turn) lalu menampilkan
dan atau menyuarakan kepada penggunanya untuk membelokkan arah.
Khusus untuk Sistem Operasi iPhone dan Android, ada 2 pemain besar (Layar dan Wikitude) di dunia Realitas
Tertambah yang telah membuka antarmuka
pemrograman aplikasi mereka untuk dapat dipergunakan secara
gratis dengan syarat dan prasyarat tertentu.
** Prinsip Kerja Sistem Augmented Reality
Sistem Augmented
Reality bekerja berdasarkan deteksi citra dan citra yang digunakan adalah marker. Prinsip
kerjanya sebenarnya cukup sederhana. Webcam yang telah dikalibrasi akan
mendeteksi marker yang diberikan, kemudian setelah mengenali dan menandai pola
marker,webcam akan melakukan perhitungan apakah marker sesuai dengan database
yang dimiliki. Bila tidak, maka informasi marker tidak akan diolah, tetapi bila
sesuai maka informasi marker akan digunakan untuk me-render dan menampilkan
objek 3D atau animasi yang telah dibuat sebelumnya. Untuk lebih lengkapnya,
berikut tahapan utama sistem Augmented Reality tersebut :
1.
Pertama – tama dibuat
terlebih dahulu objek yang akan ditampilkan. Secara umum objek yang dibuat
adalah benda 3D , foto, video, ataupun animasi yang dibuat dengan software
perancangan objek seperti Google sketchup, 3DMax , atau dengan Blender.
2.
Setelah objek jadi, maka objek tersebut
akan disimpan ke dalam library. Kemudian setelah itu yang perlu dibuat adalah
marker. Marker adalah sebuah penanda yang memiliki pola khusus. Marker yang
digunakan untuk teknologi Augmented reality ini adalah pola kotak dengan
standard tertentu. Marker inilah yang nantinya akan dideteksi oleh webcam untuk
menampilkan objek. Setelah itu pola marker yang dibuat harus disimpan ke dalam
library juga agar nantinya aplikasi yang dibuat dapat membedakannya dengan
marker yang lain. Biasanya penyimpanan marker ini membutuhkan bantuan aplikasi
lain seperti marker generator.
3.
Kedua komponen utama yaitu marker dan
objek telah jadi. Setelah itu kita membuat aplikasi yang dapat membangkitkan
objek dari marker yang dibuat dengan bantuan builder, untuk tugas akhir ini
adalah dengan Adobe Flex SDK yang bersifat open source dan berbasis action
script.
4.
Sekarang saatnya mencoba dengan
menghadapkan marker ke depan webcam. Akan ada beberapa proses pendeteksian dan
pengkalkulasian gambar yaitu :
a.
Get Webcam Image. Webcam mendeteksi
seluruh citra yang berada di dalam lingkupannya. Saat ini webcam berfungsi
seperti webcam biasa yaitu menampilkan gambar seperti kebalikan dari cermin.
Tampilan
webcam awal
Gambar 2.4 Process Webcam Image
c. Labeling.
Setelah itu akan ditemukan pola kotak-kotak yang merupakan pola dasar marker
AR. Dari pola dasar inilah akan dilakukan labeling :
Gambar 2.5 Proses Labelling
d. Match up the patterns
. Labelling menentukan pola-pola yang kira-kira dideteksi sebagai marker.
Sekarang akan dilakukan perhitungan dan pencocokan marker yang dideteksi dengan
marker di dalam database.
Gambar 2.6 Match up the
patterns
e. Jika marker
telah sesuai dengan marker yang ada didalam database, baru setelah itu image
dirender dan ditampilkan ke dalam dunia maya.
Memilih pattern dan merender gambar
http://youtu.be/D0ojxzS1fCw
http://youtu.be/Ix4xl260iMg
http://youtu.be/PdmSVCDmJGA
