v Evolusi Teknologi Realiti Berperanta (AR) dan Aplikasinya dalam Konservasi Digital Serta Warisan Maya
Expired : 18.06.18

Evolusi Teknologi Realiti Berperanta (AR) dan Aplikasinya dalam Konservasi Digital Serta Warisan Maya

Oleh : Prof. Madya Ts. Dr. Nik Zulkarnaen Khidzir, Prof. Madya Ts. Dr. Khairul Azhar Mat Daud & Fatin Norsyafawati Mohd Sabri
Fakulti Teknologi Kreatif & Warisan, Universiti Malaysia Kelantan

Apa itu Augmented Reality (AR) ?

Penggunaan teknologi Augmented Reality (AR) dalam pelbagai bentuk telah menjadi lumrah dan kebiasaan kita semua pada masa kini. Kesan daripada Revolusi Industri 4.0 yang dipacu oleh teknologi kecerdasan buatan, analitik data raya dan robotik telah menyebabkan kadar perkembangan bidang teknologi lain menjadi lebih pesat, termasuklah Teknologi Augmented Reality (AR).  Augmented Reality (AR)  adalah kaedah pengalaman interaktif dalam persekitaran dunia nyata yang mana objek dunia nyata ditambahbaik oleh maklumat persepsi janaan grafik komputer, kadang-kadang merangkumi pelbagai kaedah sensori, termasuk visual, pendengaran, haptik, somatosensory dan deria rasa termasuk perasaan. Dewasa ini, para penyelidik pelbagai bidang pengajian dari seluruh dunia banyak memfokuskan kajian mereka terhadap kesesuaian dan kebolehgunaan Teknologi Realiti Berperanta (AR) untuk diaplikasikan dalam bidang mereka. Hampir keseluruhan penyelidik berpendapat bahawa Teknologi Realiti Berperanta ini mempunyai potensi yang tinggi dalam pembangunan persekitaran maya melalui penggunaan aplikasi digital.

Rajah 1. Perbandingan antara Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) dan Mixed Reality (MR)

Aplikasi Realiti Berperanta (AR) menyediakan persekitaran realiti bercampur (Mixed Reality) dengan mengintegrasikan unsur maya pada rakaman video secara langsung daripada persekitaran sebenar. Aplikasinya juga berupaya berinteraksi dengan ruang persekitaran nyata dan seterusnya mengintegrasikan persekitaran maya dengan persekitaran nyata (J.S. Part, 2011).

Mengapa Realiti Berperanta (AR) diperlukan ?

Realiti Berperanta atau Augmented Reality (AR)  meletakkan pengguna di dunia nyata, tetapi dalam masa yang sama berupaya untuk melihat objek maya yang seolah-olah wujud di dunia nyata tersebut. Integrasi antara objek maya dengan dunia nyata dihasilkan dengan menggunakan Teknologi Realiti Berperanta. Dengan kata lain, Teknologi Realiti Berperanta (AR) ini mempunyai keupayaan untuk mewujudkan persekitaran yang lebih menarik dengan penambahan objek maya ke dunia nyata melalui bantuan Teknologi Realiti Berperanta. (P. Milgram and F. Kishino, 1994).  Teknologi Realiti Berperanta (AR)   berpotensi untuk diaplikasi dalam kehidupan seharian kerana ia berupaya untuk membantu manusia mendengar, melihat, merasakan dan mengalami persekitaran yang berbeza serta menarik walaupun berada dilokasi yang sama (D. W. F V. Krevelen and R. Poelman, 2010). Dalam persekitaran realiti yang ditambah dengan peranta mudah alih (Augmented Reality), pengguna boleh melihat imej secara langsung dengan menggunakan kamera video pada telefon mudah alih mereka dan senario persekitaran yang dilihat diperkaya dengan objek maya tiga dimensi bersepadu. Objek hidup yang dirakam melalui kamera adalah persekitaran yang sebenar tetapi imej 3D dipaparkan pada kamera adalah objek realiti maya yang dimasukkan ke dalam dunia nyata (W. Hurst and C. V. Wezel, 2013)

Rajah 2. Virtuality Continuum

Perkembangan Awal Penyelidikan Teknologi Augmented Reality (AR)

Teknologi Realiti Berperanta (AR) telah wujud sejak awal tahun 1960-an lagi. Prototaip Teknologi Realiti Berperanta yang pertama telah dibangunkan oleh sekumpulan penyelidik perintis grafik komputer terdiri daripada Ivan Sutherland dan pelajar-pelajarnya di Universiti Harvard dan University of Utah. Mereka menggunakan kaedah penampilan untuk menjana grafik 3D bertujuan untuk memberi kesan yang lebih menarik dan realistik pada paparan skrin Komputer (J. Yim, J. Joo, G. Lee, and K. Shim, 2014). Penyelidikan kemudiannya diteruskan oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan University of North Carolina di Chapel Hill pada tahun 1970-an dan 1980-an. Pada masa yang sama, peranti mudah alih seperti Sony Walkman (1979), jam digital dan pembantu digital peribadi (PDA) telah diperkenalkan. Hari ini, Teknologi Realiti Berperanta (AR) semakin berkembang dan telah diterapkan dalam pelbagai bidang seperti telekomunikasi, pendidikan, pengiklanan, ketenteraan, pembuatan dan sebagainya. Sejak kebelakangan ini,  terdapat banyak platform mudah alih dibangunkan bagi menyokong applikasi Teknologi Realiti Berperanta (AR), seperti pembantu digital peribadi (PDA), tablet PC dan telefon bimbit. Ia mengambil masa kira-kira hampir sepuluh tahun untuk menghasilkan Teknologi Realti Berperanta iaitu bermula pada awal tahun 1990-an. Istilah Realiti Berperanta atau Augmented Reality  diperkenalkan oleh Caudell dan Mizel. Sebenarnya, Teknologi Realiti Berperanta (AR) mudah alih masih tidak ada pada ketika itu. Walaubagaimanapun, beberapa tahun kemudian sistem luaran berasaskan GPS yang membentangkan bantuan navigasi untuk penglihatan yang kurang jelas dengan lapisan audio spatial telah dibangunkan. Pada tahun 1997, satu prototaip awal sistem AR bergerak (MARS) telah diwujudkan. Ia mendaftarkan maklumat pemandu pelancong grafik 3D dengan bangunan dan artifak yang boleh dilihat oleh pelawat (V. Vlahakis, J. Karigiannis, M. Tsotros, M. Gounaris, L. Almeida, D. Stricker, and N. Ioannidis,, 2001)

Pada awal tahun 2001, Teknologi Realiti Berperanta (AR) muncul sebagai bidang penyelidikan yang sangat menarik apabila ia mula diaplikasikan dalam bidang warisan budaya. ARCHEOGUIDE sebenarnya merupakan sistem baharu yang membawa teknologi visualisasi seni dan pengkomputeran mudah alih dalam warisan budaya. Pembentukan semula artifak dan monumen 3D  secara maya dikemukakan kepada pengguna melalui antaramuka realiti, sementara ia mempunyai hubungan visual yang konstan dengan persekitaran semula jadi serta dibantu oleh sistem audio dalam usaha untuk merangsang sensori audio pengguna apabila menggunakan Teknologi Realiti Berperanta. Rangsangan terhadap sensori pemdengar seperti audio and visual akan menjadikan sistem tersebut lebih mesra pengguna dan mengelakkan kelemahan sistem lain yang sama, iaitu pengguna diasingkan atau direndam dalam dunia sintetik semata-mata (R. Cassinis, L. M. Morelli, and E. Nissan, 2007). Untuk membantu pelawat dan saintis lebih menghargai dan menikmati pengalaman yang lebih nyata dalam laman sesawang, ia menyediakan lawatan secara realiti ditapak lawatan, manakala dalam masa yang sama pembinaan semula tapak warisan budaya yang telah rosak diadaptasi melalui teknologi Realiti Berperanta (AR) dengan memaparkan objek 3D daripada imej yang dijana oleh komputer (Y. Rogers and S. Price, 2018)

Pada tahun 2007, satu kajian telah dijalankan mengenai emulasi perasaan manusia dan tingkah laku dalam karya seni animasi. Para penyelidik menggunakan teknik kawalan tingkah laku yang sebenarnya dibangunkan untuk mengawal robot mudah alih Cassinis, 2007 (S. J. Yang, J. Zhang, and A. F. Huang, 2008). Sementara itu pada tahun 2008, satu penyelidikan telah dijalankan bagi mengenalpasti bagaimana teknologi mudah alih boleh dibangunkan bagi memudahkan penyelidikan yang dibuat secara kolaboratif dijalankan walaupun berada pada dua tetapan luaran yang berbeza. Kajian yang disaran membuktikan bahawa kumpulan-kumpulan itu juga dapat mengintegrasikan maklumat digital yang diakses dengan pemerhatian dan digeneralisasikan oleh mereka (M. Gergatsoulis, P. D. Lilis, I. Lourdi, and C. Papatheodorou, 2009). Satu lagi kajian berkaitan bagaimana untuk menambah pembelajaran mudah alih dengan menggunakan teknik penyesuaian laman web telah dijalankan pada tahun yang sama. Kajian ini telah diuji dengan menggunakan penyesuaian halaman web untuk memudahkan pembelajaran mudah alih pada sistem pembelajaran papan hitam dan hasilnya menunjukkan bahawa kaedah menyediakan penyampaian bahan pembelajaran berasaskan web secara efektif dan berkesan melalui internet mudah alih (K. Stalmann, D. Wegener, M. Doerr, H. J. Hill, and N. Friesen, 2012). Pada tahun 2009, aplikasi teknologi Realiti Berperanta (AR) diperkenalkan dan diapplikasikan dalam bidang konservasi warisan dan koleksi artifak seni budaya. Aplikasi Teknologi Realiti Berperanta (AR) ini memberi impak kepada teknik konservasi digital yang mana koleksi artifak dapat disimpan dalam bentuk lebih menarik untuk dipaparkan.

Menjelang 2012, aplikasi AR mudah alih telah diperkenalkan untuk penggunaan dan perkhidmatan perpustakaan kepada generasi akan datang. Penggunaan aplikasi ini termasuk menambah pelayaran buku fizikal, navigasi perpustakaan, pengiktirafan aksara optik, pengenalan wajah, dan perisian pengenalan bangunan bagi memperkenalkan perpustakaan dengan memberi pengalaman yang menarik kepada pengunjung (S. Rankohi and L. Waugh, 2013). Aplikasi mudah alih seperti dalam rajah 4 menunjukkan penggunaan Realiti Berperanta di perpustakaan, dimana senarai kategori bagi koleksi buku yang berada di rak boleh dipaparkan secara maya bersama objek nyata bagi memudahkan navigasi pencarian buku di perpustakaan.

Rajah 3. Aplikasi Teknologi Augmented Reality dalam persekitaran perpustakaan

Sehingga kini, aplikasi terkini Realiti Berperanta (AR) juga dipadankan dengan pelbagai perkakasan dan perisian teknologi semasa, hasil perkembangan bidang penyelidikan interaksi manusia-komputer dan UX (User Experience) yang bakal memberi pengalaman imersif kepada pengguna dalam aktiviti harian serta gaya hidup digital mereka. Pengenalan kepada Wearable Devices seperti AR Headgear dan Hololens bakal memberi impak besar terhadap aplikasi teknologi Realiti Berperanta (AR) di masa hadapan.

Rajah 4. Aplikasi Terkini Teknologi Augmented Reality (AR) menggunakan Wearable Devices

Aplikasi Teknologi Realiti Berperanta dalam Bidang Warisan dan Konservasi

Pada tahun 2009, bermula satu perspektif baharu dalam aplikasi teknologi Realiti Berperanta apabila ia diperkenalkan dalam bidang konservasi warisan dan koleksi artifak seni budaya. Aplikasi teknologi Realiti Berperanta memberi impak kepada teknik konservasi digital dimana koleksi artifak dapat disimpan dalam bentuk yang lebih menarik untuk dipaparkan kepada pengunjung muzium. Kelebihan aplikasi teknik ini adalah pengguna dapat merasai dan melihat gambaran menyeluruh tentang koleksi. Antara kelebihan lain adalah dengan adanya gambaran tempat, masa dan peristiwa bersejarah masa lampau dipaparkan secara Realiti Berperanta, ianya dapat memberi impak kepada persembahan maklumat yang lebih menarik agar pengguna dapat merasai pengalaman sebenar seperti dipaparkan (F. Fritz, A. Susperregui, and M. T. Linaza, 2015)

Realiti Berperanta yang dikembangkan secara mudah alih bagi tujuan untuk diaplikasi dalam budaya merupakan suatu kajian yang sangat mencabar dan masih kurang diterokai. Bagi menghasilkan imej maya yang ringkas dan intuitif dalam menyampaikan maklumat ke persekitaran realiti, sistem sokongan dan teknologi termaju dan kompleks perlu berfungsi dengan lebih efektif dan beroperasi secara seimbang (B. K. Tan and H. Rahaman,2009). Warisan adalah berkait rapat dengan perkembangan ketamadunan dan peradaban manusia seperti reka bentuk tempat tinggal, persekitaran, manusia, monumen statik dan landskap. Persekitaran maya yang dibangunkan dengan konsep dan tema budaya sering dikelaskan sebagai warisan maya (D. Newsom and J. Haynes, 2004). Secara umumnya, warisan budaya dan warisan maya mempunyai makna yang berbeza. Warisan budaya merujuk kepada sifat dan tapak dengan nilai arkeologi, sejarah dan estetika sementara warisan maya ditakrifkan sebagai contoh sifat dan tapak ini dalam domain teknologi yang dijana melalui teknologi pengkomputeran ( M. Smiciklas, 2012).

Bangunan bersejarah merakam peristiwa dan fakta masa silam yang tidak dapat dilupakan. Melalui Teknologi Realiti Berperanta (AR), ia boleh digunakan sebagai alat yang berkesan untuk memulihara Warisan secara maya. Rajah 5 memaparkan contoh penggunaan Realiti Berperanta (Augmented Reality) yang bertujuan untuk membawa kembali bangunan sejarah dan artifak warisan silam ke masa kini dengan menggunakan teknologi Realiti Berperanta yang boleh dimuat turun dari aplikasi mudah alih.

Rajah 5. Pelbagai Aplikasi Teknologi Augmented Reality dalam Konservasi Warisan, Senibina dan Peristiwa Bersejarah

Selain itu, teknologi Realiti Berperanta (AR) juga boleh digunakan sebagai ‘Mesin Masa’ untuk memaparkan peristiwa sejarah bagi tujuan pengajaran, pembelajaran, penyelidikan, pelancongan dan sebagainya. Melalui pendekatan ini, pengguna akan lebih mudah untuk memahami setiap peristiwa bersejarah yang berlaku di tempat yang dikunjungi. Manakala, Rajah 6 pula menggambarkan contoh pengadaptasian Realiti Berperanta sebagai ‘Mesin Masa’. Realiti Berperanta (AR) boleh digunakan dalam pelbagai kandungan warisan untuk membangunkan interaksi yang lebih interaktif dengan persekitaran maya dan meningkatkan pengalaman pengguna dalam menggunakan peranti mudah alih dan perisian Realiti Berperanta.

Rajah 6. Pelbagai Aplikasi Teknologi Augmented Reality Sebagai ‘Mesin Masa’

Masa Depan Teknologi Realiti Berperanta (AR) dan Komuniti Digital

Secara relatifnya, teknologi Realiti Berperanta (AR) merupakan bidang kajian baharu yang menarik untuk diterokai. Kebanyakkan usaha penyelidikan telah berkembang sehingga hari ini menggalakkan penghasilan lebih banyak lagi aplikasi berteraskan teknologi Realiti Berperanta dalam masyarakat dan komuniti digital. Isu-isu dan pengetahuan yang diperolehi melalui sorotan kajian membawa kepada kajian awal mengenai penyepaduan aplikasi mudah alih dan Realiti Berperanta (AR) bertujuan untuk memelihara aset warisan dan budaya tidak ketara dan nyata. Melalui kerja-kerja analisis dan penemuan kajian awal ini dapat memberikan hala tuju masa depan untuk penyelidikan akan datang. Selain itu, ia menyumbang kepada bidang pengetahuan ini khususnya untuk meningkatkan kebolehgunaan perisian dan produk multimedia. Akhirnya, ia dapat memberikan pendekatan alternatif lain dan cara yang berkesan untuk membentangkan pengetahuan dan aplikasi melalui teknologi realiti berperanta. Ini adalah titik permulaan bagi sesiapa yang berminat untuk meneliti atau menggunakan aplikasi Realiti Berperanta (AR) dalam pelbagai perspektif yang lebih luas pada masa akan datang.

Kredit Foto : Vi-mm