Menurut penjelasan Haller, Billinghurst, dan Thomas (2007), riset Augmented Reality bertujuan untuk mengembangkan teknologi yang memperbolehkan penggabungan secara real-time terhadap digital content yang dibuat oleh komputer dengan dunia nyata. Augmented Reality memperbolehkan pengguna melihat objek maya dua dimensi atau tiga dimensi yang diproyeksikan terhadap dunia nyata. (Emerging Technologies of Augmented Reality: Interfaces and Design).

Augmented Reality adalah teknologi yang memperluas dunia fisik dengan cara menambahkan lapisan informasi digital ke dalamnya.Berbeda dengan VR (Virtual Reality) yang menciptakan seluruh lingkungan buatanuntuk menggantikan dunia asli dengan yang virtual.

AR muncul di tampilan langsung dari lingkungan yang ada dan menambahkan suara, video, dan grafik ke dalamnya.

Teknologi AR dapat menyisipkan suatu informasi tertentu ke dalam dunia maya dan menampilkan di dunia nyata dengan bantuan seperti webcam, komputer, HP Android, maupun kacamata khusus. User ataupun pengguna didalam dunia nyata tidak dapat melihat objek maya dengan mata telanjang, untuk mengidentifikasi objek dibutuhkan perantara berupa komputer dan kamera yang akan menyisipkan objek maya ke dalam dunia nyata.

Cara Kerja Augmented Reality (AR)

Pertama harus mengerti tentang “Computer Vision”.

Computer Vision adalah bidang ilmiah interdisipliner yang membahas bagaimana komputer dibuat untuk memperoleh pemahaman tingkat tinggi dari gambar atau video digital. Dari perspektif teknik, Computer Vision berupaya otomatis tugas yang dapat dilakukan oleh sistem visual manusia (Wikipedia)

AR menggunakan Computer Vision ini untuk menampilkan konten digital yang relevan dengan yang dilihat pengguna. Kemudian, konten digital ditampilkan dengan cara yang realistis, sehingga terlihat seperti bagian dari dunia nyata, inilah yang disebut Rendering.

AR dapat ditampilkan pada berbagai perangkat seperti kacamata, layar, ponsel, dan sebagainya. Agar perangkat berfungsi dengan baik, sejumlah data tertentu dalam bentuk video, gambar, animasi, dan model 3D perlu digunakan.

Sehingga, orang bisa melihat hasilnya dalam cahaya buatan dan alami. AR menggunakan teknologi SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), sensor, dan pengukur kedalaman.

Berikut adalah beberapa komponen AR:

1. Kamera dan Sensor

Kamera dan sensor digunakan untuk mengumpulkan informasi kolaborasi pengguna dan mengirimkan untuk segera diproses.
Kamera pada gadget memiliki kemampuan untuk memeriksa lingkungan dengan data tersebut, akan menemukan barang fisik dan menghasilkan model 3D.

2. Proyeksi

Komponen ini mengacu pada proyektor yang lebih kecil dari yang ada pada headset AR, yang mengambil informasi dari sensor dan memproyeksikan konten yang terkomputerisasi ke permukaan untuk dilihat.
For your information, sebenarnya, pemanfaatan proyeksi di AR belum sepenuhnya dirancang untuk dapat digunakan dalam barang atau layanan komersial.

3. Refleksi

Beberapa gadget AR memiliki cermin untuk membantu mata manusia melihat gambar virtual. Hanya beberapa yang memiliki variasi cermin kecil yang ditekuk dan beberapa lagi memiliki cermin sisi ganda untuk memantulkan cahaya ke kamera dan mata pengguna.
Tujuan dari cara refleksi tersebut adalah untuk memainkan pengaturan gambar yang tepat.

Jenis Teknologi Augmented Reality (AR)

Ada beberapa kategori teknologi pada augmented reality yang memiliki perbedaan dan kegunaan dalam pengaplikasiannya sebagai berikut :

1. Marker-Based Augmented Reality

Marker-based AR menggunakan kamera dan beberapa jenis penanda visual, seperti kode QR/2D. Teknologi ini akan menghasilkan output hanya ketika marker dirasakan oleh pembaca. Aplikasi marker-based menggunakan kamera pada perangkat untuk membedakan marker dari objek dunia nyata lainnya.

Pola sederhana seperti kode QR digunakan sebagai marker karena dapat dengan mudah dikenali dan tidak memerlukan banyak effort untuk membaca. Posisi dan orientasi juga dihitung, di mana beberapa jenis konten atau informasi kemudian dibebani banyak marker.

2. Markerless Augmented Reality

Salah satu metode Augmented Reality yang saat sedang berkembang adalah metode “Markerless Augmented Reality”, dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital, dengan tool yang disediakan Qualcomm untuk pengembangan Augmented Reality berbasis mobile device, mempermudah pengembang untuk membuat aplikasi yang markerless (Qualcomm, 2012).

Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion dan Qualcomm, yang telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan, seperti Face Tracking, 3D Object Tracking, dan Motion Tracking.

a. Face Tracking

Algoritma pada computer terus dikembangkan, hal ini membuat komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan lain – lain. Teknik ini pernah digunakan di Indonesia pada Pekan Raya Jakarta 2010 dan Toy Story 3 Event (Widiansyah, Firman, 2014).

b. 3D Object Tracking

Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.

c. Motion Tracking

Komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan.

d. GPS Based Tracking

Teknik GPS Based Tracking saat ini mulai populer dan banyak dikembangkan pada aplikasi smartphone (iPhone dan Android), dengan memanfaatkan fitur GPS dan kompas yang ada didalam smartphone, aplikasi akan mengambil data dari GPS dan kompas kemudian menampilkannya dalam bentuk arah yang inginkan secara realtime, bahkan ada beberapa aplikasi menampikannya dalam bentuk 3D.

3. Projection Based Augmented Reality

Projection based AR bekerja dengan cara memproyeksikan cahaya buatan ke permukaan real. Teknologi ini memungkinkan interaksi manusia dengan mengirimkan cahaya ke permukaan real dan kemudian merasakan interaksi manusia (sentuhan) dari cahaya yang diproyeksikan.

Pendeteksian interaksi pengguna dilakukan dengan membedakan antara proyeksi yang diharapkan dan proyeksi yang diubah.

Aplikasi yang menarik dari teknologi ini adalah penggunaan teknologi plasma laser untuk memproyeksikan hologram interaktif tiga dimensi (3D) di udara.

4. Superimposition Based Augmented Reality

Superimposition based AR mampu mengganti sebagian atau seluruh tampilan asli dari suatu objek dengan pandangan yang baru dan ditambah dari objek yang sama.

Pendeteksian objek memainkan peran penting karena aplikasi tidak dapat menggantikan tampilan asli dengan augmented jika tidak dapat menentukan suatu objek.

Fungsi dan Tujuan Augmented Reality (AR)

Augmented reality (AR) bertujuan untuk mengambil dunia nyata sebagai dasar dengan menggabungkan beberapa teknologi virtual dan menambahkan data konstektual agar pemahaman manusia sebagai penggunanya menjadi semakin jelas. Data konstektual ini dapat berupa komentar audio, data lokasi, konteks sejarah, atau dalam bentuk lainnya (Rahmat, 2011).

Fungsi augmented reality (AR) untuk meningkatkan persepsi seseorang dari dunia yang ada disekitarnya dan menjadikan sebagian dunia virtual dan nyata sebagai antarmuka yang baru yang mampu menampilkan informasi yang relevan yang sangat membantu dalam bidang pendidikan, pelatihan, perbaikan atau pemeliharaan, manufaktur, militer, permainan dan segala macam hiburan.

Komponen Augmented Reality (AR)

Pembuatan sistem Augmented Reality membutuhkan (Shapiro, 2001):

Model 3D dari objek untuk digabungkan dengan dunia nyata.
Korespondensi antara dunia nyata dengan model 3D melalui kalibrasi.
Tracking digunakan menentukan sudut pandangan pengguna terhadap dunia nyata.
Real-Time Display yang digabungkan dengan citra asli dan juga grafik komputer yang dibuat berdasarkan model.
Waktu respon terhadap gerakan dan akurasi antara gambar dan grafik sangat mempengaruhi keefektifan sistem.

Augmented reality memiliki beberapa komponen yang mendukung dalam proses pengolahan citra digital, diantaranya adalah:

a. Scene Generator

Scene generator adalah komponen yang bertugas untuk melakukan rendering citra yang ditangkap oleh kamera. Objek virtual akan ditangkap kemudian diolah sehingga dapat ditampilkan.

b. Tracking System

Tracking system merupakan komponen yang terpenting dalam augmented reality. proses tracking dilakukan untuk mendeteksi pola objek virtual dan objek nyata sehingga terjadi sinkronisasi diantara keduanya dalam hal ini proyeksi virtual dengan proyeksi nyata harus sama atau mendekati sama sehingga mempengaruhi validitas hasil yang akan didapatkan.

c. Display

Pembangunan sebuah sistem yang berbasis AR dimana sistem tersebut menggabungkan antara dunia virtual dan dunia nyata ada beberapa parameter mendasar yang perlu diperhatikan yaitu optik dan teknologi video. Keduanya mempunyai keterkaitan yang tergantung pada faktor resolusi, fleksibiltas, titik pandang, tracking area. Terdapat batasan-batasan dalam pengembangan teknologi augmented reality dalam hal proses menampilkan objek. Diantaranya adalah harus ada batasan pencahayaan, resolusi layar, dan perbedaan pencahayaan citra antara citra virtual dan nyata.

Beberapa komponen yang diperlukan dalam pembuatan dan pengembangan aplikasi AR adalah sebagai berikut :

Komputer. Komputer berfungsi sebagai perangkat yang digunakan untuk mengendalikan semua proses yang akan terjadi dalam sebuah aplikasi. Penggunaan komputer ini disesuaikan dengan kondisi dari aplikasi yang akan digunakan. Kemudian untuk output aplikasi akan ditampilkan melalui monitor.
Marker. Marker berfungsi sebagai gambar (image) dengan warna hitam dan putih dengan bentuk persegi. Dengan menggunakan marker ini maka proses tracking pada saat aplikasi digunakan. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi dari marker dan akan menciptakan objek virtual yang berupa obyek 3D yaitu pada titik (0, 0, 0) dan 3 sumbu (X, Y, Z).
Kamera. Kamera merupakan perangkat yang berfungsi sebagai recording sensor. Kamera tersebut terhubung ke komputer yang akan memproses image yang ditangkap oleh kamera. Apabila kamera menangkap image yang mengandung marker, maka aplikasi yang ada di komputer tersebut mampu mengenali marker tersebut. Selanjutnya, komputer akan mengkalkulasi posisi dan jarak marker tersebut. Lalu, komputer akan menampilkan objek 3D di atas marker tersebut.

Manfaat dan Penggunaan Augmented Reality (AR)

Hiburan (entertainment): Dunia hiburan membutuhkan AR sebagai penunjang efek yang akan dihasilkan oleh hiburan tersebut. Sebagai contoh, ketika sesorang wartawan cuaca memperkirakan ramalan cuaca, dia berdiri di depan layar hijau atau biru, kemudian dengan teknologi AR, layar hijau atau biru tersebut berubah menjadi gambar animasi tentang cuaca tersebut, sehingga seolah-olah wartawan tersebut, masuk ke dalam animasi tersebut.
Militer (Military Training): Militer telah menerapkan AR pada latihan tempur. Sebagai contoh, militer menggunakan AR untuk membuat sebuah permainan perang, dimana prajurit akan masuk kedalam dunia game dan seolah-olah seperti melakukan perang sesungguhnya.
Engineering Design: Seorang engineering design membutuhkan AR untuk menampilkan hasil design secara nyata terhadap klien. Dengan AR klien akan tahu, tentang spesifikasi yang lebih detail tentang desain.
Robotics dan Telerobotics: Dalam bidang robotika, seorang operator robot, mengunakan pengendali pencitraan visual dalam mengendalikan robot itu. Jadi, penerapan AR dibutuhkan di dunia robot.
Consumer Design: Virtual reality telah digunakan dalam mempromosikan produk. Sebagai contoh, seorang pengembang menggunakan brosur virtual untuk memberikan informasi yang lengkap secara 3D, sehingga pelanggan dapat mengetahui secara jelas, produk yang ditawarkan.
Kedokteran (Medical): Teknologi pencitraan sangat dibutuhkan di dunia kedokteran, seperti untuk pengenalan operasi, pengenalan pembuatan vaksin virus, dll. Untuk itu, bidang kedokteran menerapkan AR pada visualisasi penelitian.

Kelebihan Dan Kekurangan Augmented Reality (AR)

1. Kelebihan Augmented Reality (AR)

Kelebihan yang di miliki oleh Augmented Reality, sebagai berikut :

Kelebihan utama augmented reality adalah pengembangannya yang lebih mudah dan murah sehingga augmented reality merebak secara cepat di berbagai bidang.
Kelebihan lain dari augmented reality yaitu dapat diimplementasikan secara luas dalam berbagai media.

2. Kekurangan Augmented Reality (AR)

Salah satu kesulitan utama dalam mengembangkan aplikasi Augmented reality adalah masalah pelacakan sudut pandang pengguna. Untuk mengetahui dari sudut pandang apa yang menarik citra virtual, aplikasi harus tahu dimana pengguna mencari dunia nyata.