Pengembangan Aplikasi Basic Taekwondo Training System Berbasis Teknologi Real Time Motion Capture Menggunakan Microsoft Kinect

Muhammad Afif Hendrawan ( 5210100016)Dr. Eng. Febriliyan Samopa, S.Kom., M.Kom. | Pembimbimg INisfu Asrul Sani, S.Kom., M.Sc. | Pembimbing II

Outline

Outline1. Metodologi2. Analisis Permasalahan3. Analisis Kebutuhan Bisnis4. Analisis Kebutuhan Aplikasi5. Model Use Case6. Deskripsi Aplikasi7. Desain GUI8. Implementasi Aplikasi9. Uji Coba Aplikasi10.Kesimpulan11.Saran

Metodologi Penelitian Tugas Akhir

Studi Literatur

Analisis Permasalahan

Analisis dan Perancangan

Implementasi

Verifikasi

Pengujian dan Evaluasi

Analisis Permasalahan

Permasalahan1. Keterbatasan waktu yang dimiliki masyarakat

kota untuk olahraga.2. Kebutuhan akan olahraga beladiri bagi

masyarakat perkotaan sebagai langkah preventif perlindungan diri.

3. Tren taekwondo pada masyarakat.

Solusi4. Pembuatan aplikasi self-training taekwondo

menggunakan sensor gerak memungkinkan masyarakat untuk berlatih dimana saja dan kapan saja.

Analisis Kebutuhan Bisnis

1. Menampilkan posisi tubuh pengguna. (Vij & Dawn, 2014)

2. Membaca kecepatan gerak pengguna. (Vij & Dawn, 2014)

3. Pengguna mengetahui gerakan yang dilakukan secara langsung. (Nike, 2012)

4. Pengguna memiliki trainer virtual sebagai pemandu latihan. (Nike, 2012)

5. Pengguna mendapatkan feedback latihan secara langsung. (Nike, 2012)

6. Monitoring perkembangan latihan. (Nike, 2012)

Analisis Kebutuhan Aplikasi

• Proses penangkapan gerakan pengguna.• Proses pembacaan struktur kerangka model

3D.• Proses transformasi kerangka.• Proses menangkap dan menampilkan

DepthStream.• Proses animasi model 3D.

• Proses pemberian nama gerakan.• Proses perakaman gerakan.

• Proses pembacaan berkas hasil perekaman gerakan.

• Proses pencocokan gerakan.• Proses kalkulasi nilai

Pen

dete

ksi G

era

kan

Rekam

Pen

cocokan

Model Use Case

uc System Usecase

Modul Pencocokan Gerakan

Modul Perekaman Gerakan

Modul Pendeteksi Gerakan

System

Pengguna

Melakukan Gerakan

Melihat Tampilan Depth Stream

Melihat Animasi Model 3D

Memberi Nama Gerakan

Memulai perekaman

Menghentikan Perekaman

Melihat Hasil Latihan

Melihat Hasil Pencocokan

Memulai Latihan Melihat Status Sensor Kinect«include»

«include»

«include»

Deskripsi Aplikasi

Aplikasi dibangun dengan menggunakan,

1. Sensor Microsoft Kinect for XBOX3602. XNA GameStudio 4.03. Microsoft Kinect SDK v1.84. Nuclex Framewrok

Arsitektur Aplikasi

Arsitektur Modul Pendeteksi Gerakan

Arsitektur Modul Perekaman Gerakan

Arsitektur Modul Pencocokan Gerakan

Desain GUI

custom Primary Forms

GameState : Main Menu

Mulai Latihan

Rekam Gerakan

Keluar

Basic Taekwondo Training System

Tampilan Utama : Pencocokan Gerakan

Tampilan Depth

Av atar

Skeleton FPS

Color FPS

Kinect Angle

Hasil PencocokanGerakan

Final Score

ScoreUlangi

Kembali Ke Menu Utama

Tampilan Utama : Perekaman GerakanKinectStatus

Status

Tampilan RGB

Av atar

FileName

Start Capture

Stop Cature

Menu

Skeleton FPS

Color FPS

Kinect Angle

Record Status

Error Screen

BackError«navigate»

«navigate»

Alternative Path

«navigate»«navigate»

Alternative Path

«navigate»

«navigate»

Implementasi Aplikasi

Video dan Demo Aplikasi

Uji Coba Aplikasi | Fungsional

Gerakan Yop-Jireugi

No Penilaian Ahli

Penilaian Aplikasi

1 Salah 68,84 %

2 Cukup 79,72 %

3 Benar 83,95 %

Uji Coba Gerakan Benar

No Manipulasi Z

Penilaian Aplikasi

1 +10˚ 85,61 %

2 +45˚ 85,51 %

3 -10˚ 85,51 %

Manipulasi Koordinat Z

No Kondisi Ekstrim Penilaian Aplikasi

1 Gerakan ke arah berlawanan

30,31 %

2 Pukulan ke arah depan

64,41 %

Uji Coba Kondisi Ekstrim

Gerakan Are Maki

No Penilaian Ahli

Penilaian Aplikasi

1 Salah 55,21 %

2 Cukup 80,20 %

3 Benar 83,28 %

Uji Coba Gerakan Benar

No Kondisi Ekstrim Penilaian Aplikasi

1 Gerakan ke arah berlawanan

15,75 %

Uji Coba Kondisi Ekstrim

Uji Jarak Pengguna

No Jarak Hasil

1 0,7 m Tidak terbaca

2 1,7 m Tidak terbaca sempurna

3 2,7 m Terbaca sempurna

4 3,7 m Tidak terbaca sempurna

Uji Penamaan Gerakan

1. Aplikasi belum dapat melakukan duplikasi nama otomatis jika ditemukan nama gerakan yang sama.

Uji Coba Aplikasi | Non-Fungsional

Lingkungan Uji Coba

Lingkungan Pengujian 1 (LP1)

CPU Intel Core i7 Q740 @1,73 Ghz

RAM 8 GB

GPU NVIDIA GeForce GT425M – 2GB

Lingkungan Pengujian 2 (LP2)

CPU Inter Core i5 3330 @3,00 Ghz

RAM 4 GB

GPU NVIDIA GeForce GTX 650 Ti – 1,5 GB

Lingkungan Pengujian 3 (LP3)

CPU Intel Core 2 Duo E7500 @2,93 Ghz

RAM 4 GB

GPU Intel On Board

Lingkungan Pengujian 4 (LP4)

CPU Intel Core 2 Duo E7500 @2,93 Ghz

RAM 2 GB

GPU Intel On Board

Hasil UjiPerforma

LP Kondisi CPU Memori FPS

1 Normal 20% - 30% ±148 MB 60 fps

2 Normal 20% - 30% ±148 MB 60 fps

3 Normal 60% - 90% ±148 MB 57 fps

4 Normal 90% - 100% ±148 MB 54 fps

1 Perekaman

20% - 50% ±153 MB 60 fps

2 Perekaman

20% - 50% ±153 MB 39 fps

3 Perekaman

60% - 80% ±154 MB 57 fps

4 Perekaman

90% - 100% ±154 MB 54 fps

1 Latihan 20% - 30% ±148 MB 60 fps

2 Latihan 20% - 30% ±148 MB 60 fps

3 Latihan 70% - 90% ±148 MB 54 fps

4 Latihan 90% - 100% ±148 MB 52 fps

Kesimpulan

Batasan Fungsional1. Gerakan harus menghadap ke sensor.2. Memerlukan toleransi dalam kalkukasi

koordinat sendi pengguna.3. Koordinat z atau kedalaman pada ruang

tiga dimensi tidak diperhitungkan oleh aplikasi.

4. Kecepatan pengguna harus sesuai dengan model acuan (avatar).

5. Perhitungan pada jari tidak dilakukan karena keterbatasan sensor dan SDK.

6. Penilaian benar gerakan yop-jireugi minimal 83,95% sedangkan gerakan are make minimal 83,28 %.

Batasan Non Fungsional1. Jarak optimal pengguna dengan sensor

yaitu 2,7 meter.2. Aplikasi tidak dapat melakukan duplikasi

nama gerakan secara otomatis.3. Spesifikasi minimun perangkat komputer

untuk menjalankan aplikasi yaitu,• CPU : Setara Intel Core i5• GPU : GPU On Board• Memori : 2 GB (Syarat minimal Kinect)

Saran

1. Dapat dilakukan percobaan untuk gerakan bela diri lain atau gerakan senam atau tari.

2. Penelitian lebih lanjut penggunaan avatar sebagai trainer virtual karena keterbatasan gerak yang dimiliki.

3. Pengembangan lebih lanjut dengan menggunakan teknologi baru seperti Kinect for Windows 2.0 atau Kinect for XBOX One dan Kinect for Windows SDK 2.0