## Teknik Hand Tracking Menggunakan  Metode Inverse Kinematics Pada Pembuatan  Animasi  3D
Slamet Pamujianto 1 ,  M. Suyanto 2 , Amir Fatah Sofyan 3
1 aan.slamet.pamujianto@gmail.com, 2 yanto@amikom.ac.id, 3 amir@amikom.ac.id
Program Studi  Magister Teknik Informatika Universitas Amikom  Yogyakarta,
Abstract— 3D  animation  production  stage  is  growing. Many new techniques apply to each production process. Not a lot of animation production that uses new techniques, thus allowing  production  houses  to  perform  such  techniques  as one  way  to  improve  the  quality  of  animation  production  in the  country.  One  technique  that  is  often  used  in  producing 3D  animation  is  the  motion  tracking.  Hand  tracking technique  is  one  of  motion  tracking technique  that  focuses more  on  hand  organ.  Motion  Tracking  is  a  process  in getting  the  tracker  from  marker  a   footage  that  has  been paired marker. Markers generated from the motion tracking process  can  be  referred  to  as  a  tracer.  Tracer  can  be connected with 3D objects that have complete modeling and rigging.  So  it  can  generate  an  animation  of  t he  tracer movement  that  was  hung  with  a  3d  bone  modeling.  Using the inverse kine matics method approach is done to improve when the  animation produced is more  controlled movement and by adding DOF (Degree  Of Freedom) in every  space of motion  model  that  has  been  connected  tracer  with  bone (bone)  riggingnya  avoid  animation  movement  out  of  the path.
Intisari —  Tahap  produksi  animasi  3D  semakin berke mbang. Banyak teknik  – teknik baru  yang  terapk an pada  setiap  pr oses  pr oduksinya.  Belum  banyak  pr oduksi ani masi  yang  me nggunakan  Teknik  bar u,  sehingga me mungkinkan r umah pr oduksi dapat melakukan  Teknik tersebut  se bagai  sal ah  satu  c ara  meningkatkan  kualitas pr oduksi ani masi di  dalam negeri. Salah satu  Teknik yang sering digunakan  dalam  me mpr oduksi animasi 3D adal ah moti on  tr acking.  Teknik  hand  tracking  merupakan  sal ah satu  dari  Teknik  motion  tracking  yang  le bih  berfokus pada  organ  tang an.  Moti on  Tr acking  merupakan  se buah pr oses  dal am  mendapatkan  tracker  dari  marker  sebuah footage  yang  telah  di pasangkan  marker.  Marker  yang di hasilkan  dari  pr oses  moti on  tr acking  dapat  disebut sebag ai  tr acer.  Tr acer  dapat  di hubungkan  de ngan  objek 3D  yang  telah  lengkap  modeling  dan  rigging.  Sehingga dapat  me nghasilkan  ani masi  dari  pergerakan  tracer  yang terhunbung  deng an  bone  modeling  3 d.  Me nggunakan pe ndekatan  me tode  inverse  kinematics  dilakukan  untuk me mper baiki  pada  saat  animasi  yang  dihasilkan  lebih terkontr ol  pergerakannya  dan  de ngan  menambahkan DOF (Degree Of Free dom) pada setiap r uang gerak model yang  telah  ter hubungkan  tr acer  deng an  bone  (tulang) riggingnya  me nghindari  gerakan  animasi  keluar  dari jalurnya.
Kata Kunci — Hand  Tracking,  Inverse  Kinematics,  DOF (degree Of  Freedom), 3D

## I.    PENDAHULUAN
Pergerakan tangan manusia itu cukup tangkas, dina mis dan ko mple ks  ma mpu  me laku kan  pergerakan  yang  sistematis misalnya  dala m  proses  mengetik,  berma in   piano,  bermain gitar dan mungkin d igunakan untuk ko munikasi bahasa isyarat [1].  Bagi  beberapa  orang  yang  me mpunyai  gangguan penglihatan,  pendengaran  dan  tunawicara  tangan  me rupakan anggota  badan  yang  utama  dala m  me laku kan  berbagai kegiatan.  Me lihat  keutamaan  organ  tubuh  penting  ini, beberapa  tahun  belakangan  ini  banyak  studi  tentang pemanfaatan tangan sebagai input device salah satunya adalah Teknik  hand  tracking  yang  untuk  berbagai  kebutuhan  di berbagai  bidang  baik  itu  d i  industri  film,  ga me,  robotika ataupun  untuk  pengembangan HCI  (Human  Computer Interaction).
Dala m  salah  satu  proses  dalam  pe manfaatan  teknologi penangkapan  gerakan  manusia  untuk  mendapatkan  animasi termasuk  dida la mnya  hand  tracking  dengan semakin  inovatif perke mbangannya teknologi ko mputer ma mpu  me mpe rmudah dala m  proses  me mproduksi  film  animasi  yang  realistik. Memproduksi  animasi  gerakan  tangan  yang  realistik  dapat dihasilkan    dengan  teknologi  ko mputer  salah  satunya  adalah menerap kan  Teknik motion  track ing atau motion  capture . Huang,  2016  mengungkapkan  bahwa  3D Motion  Track ing adalah  teknologi  kunci  dala m  rea litas  maya  serta  bidang terkait  la innya seperti animasi ko mputer, antarmu ka pengguna 3D,  robotika ,  dan  sebagainya  [2].  Pada  penelit ian  Purwanto, 2014 mengemu kakan da la m penelit iannya men jelaskan bahwa Motion  Track ing me rupakan  Tekn ik  yang  digunakan  untuk menga mbil  koordinat  titik  posisi  dala m  sebuah  adegan  gerak sehingga  ketika  dimasukkan  objek  akan  bergera k  dengan sempurna [3].
Dala m motion track ing yang hanya menangkap pergerakan tangan  yaitu  hand  tracking.  Pada  perke mbangannya  Teknik motion   tracking  itu  dibagi  men jadi  dua  jenis  yaitu  mot ion tracking  menggunakan  ma rke r  dan  motion  tracking  tanpa ma rke r (mark erless). Pengembangan  motion  tracking  tanpa ma rke r  me mang  sedang  sedang  meningkat  pada  saat  ini, namun  motion  tracking  dengan  marker  me miliki  keunggulan dibandingkan  marke rless  menurut  penelitian  Sebastian Schröder,  dkk.  2017  menge muka kan  bahwa  motion  capture berbasis optical  mark er ,  atau mocap ,  secara  luas  dianggap sebagai  metode  standar  untuk  me mpe roleh  gera kan  pe main manusia  baik  da la m  konteks  penelitian  maupun   industri  atau hiburan  [6].  Meskipun  ada  banyak  solusi  alternatif  untuk pelacakan gerak, seperti  metode tanpa mark erless atau sistem yang menggunakan sensor inersia tidak digunakan secara luas
karena keandalan sistem berbasis marker.
Proses  pengambilan  an imasi  hand  tracking  menggunakan ma rke r  untuk  mendapatkan  pergerakan  obje k  3D  tergantung dari  efe ktifitas  penanda  yang  tertangkap  dan  akan  diolah men jadi animasi  3D yang baik.  Se lain  itu  menurut penelitian [2]  menyatakan  ada  beberapa  faktor  yang  perlu  diperh atikan untuk  menghasilkan  mot ion  tracking  yang  baik  diantaranya harus menyusun stage, marker,  lighting, peralatan ka mera dan menentukan  pergera kan  dala m  proses  pereka man.  Untuk mengurangi  kesalahan  gerak  da la m  p roses  penganimasian objek  3D  khususnya  pada  pergerakan  jari  dan  tangan diperlukan  pendekatan metode pergerakan  kine matik, disertai pula  dengan  me mbatasi  gerak  atau  disebut  dengan DOF (Degree  Of  Freedom) .  Fa ktor  tersebut  me mpengaruhi  bagus tidaknya  animasi  otomatis  yang  dihasilkan,  animasi  oto matis yang  dimaksud  adalah  pergerakan  objek  3D  yang  terkoneksi dengan  marker  dari  hasil  p roses  pengolahan  menggunakan software.
Terdapat  dua  metode  kine matika   /  kontrol  gera k  yang biasa digunakan dalam  robotika na mun  Tekn ik tersebut dapat diberla kukan  pada  animasi  3D  yaitu Inverse  Kinematics dan Forward  Kinematics . Forward  k inematics kalau  da la m robotika digunakan untuk menentukan posisi dan orientasi end effector  apabila   sudut joint –  nya  telah  diketahui.  Variabel sudut  joint  yang  diberikan  diubah  ke  dala m  posisi  dan orientasi  end  effector  yang  ditujukan   untuk  koordinat referensi.  Untuk  menganimasi  tangan  ma ka  metode forward k inematics kurang  cocok  karena  hanya  untuk  pergerakan rotasi.  Na mun  berbeda  dengan  metode inverse  k inematics me rupakan  metode  turunan  dari forward  k inematik ,  jika forwa rd  kine matik  dengan  menentukan  sudut  putar  rotasi untuk mendapatkan tit ik tujuan  ma ka  pada inverse kine matik berlaku  sebaliknya.  Metode  ini  akan  langsung  menentukan titik  tujuan dan sudut putar rotasinya akan mengikuti.
Dala m penelit ian Nugraha, d kk.,  2015  mengatakan bahwa metode  Inverse  Kine mat ik  me mungkin kan  pembuat  untuk me mbuat  gerakan  yang  lebih  cepat  tanpa  harus  me mbuat gambar yang banyak [5].  Pada penelit ian  ini akan  diterapkan metode inverse  k inematik dengan  pembatasan  derajat kebebasan  atau Degree  Of  Freedom  (DOF) untuk  me mbuat sebuah  posisi  gerakan  berdasarkan  pergerakan  dari  marker hasil  tracer  da la m  proses hand  track ing sehingga  dapat menghasilkan animasi gera kan tangan yang realistis meskipun dengan marker  yang cukup minimal.

## II.    TINJAUAN  PUSTAKA
Teknik Motion  Tracking merupakan  salah  satu  Teknik proses visual efek, sela in Tekn ik mask ing, k eying . Dunia efek visual atau CGI (Computer Grapich Imagery) telah diterapkan diberbagai  bentuk  sajian  video  seperti  TV  co mme rcia l maupun  film  layar  lebar.  Bisa  dikatakan  CGI  me rupakan revolusi  film  e ra  modern.  Menurut  penelit ian  [3]    ada beberapa  pertimbangan  dalam  film  menggunakan  teknologi CGI d iantaranya sebagai berikut  : b iaya yang relat ive  murah, efektifitas  kerja  dan  kreatifitas  tanpa  batas .  motion  tracking me rupakan  salah  satu  penyebutan  untuk  Teknik  mot ion capture yaitu suatu Teknik yang digunakan untuk mencari titik objek  dari  sebuah footage untuk  me mbuat  gambar  gera k (motion capture) . Footage objek yang digunakan dapat berupa
reka man  gera kan  yang  sudah  ditanamkan  penanda  ( mark er ) ataupun tanpa ( mark erless ).
Pada  perke mbangannya  penelitian  tentang  penggunaan motion  trac king  menjadi  leb ih  detail  pada  bagian  –  bagian tertentu  dari  tubuh  manusia.  Teknik  hand  tracking  yang peneliti  a kan  ke rja kan  merupakan  salah  satu  cabang  dari Teknik motion trac king yang lebih  spesifik pada organ tangan pada manusia untuk mendapatkan tracer atau penanda sebagai titik  acuan dalam  menggerakkan  objek 3D.

## A.  Cara Kerja Motion Tracking
Dala m  penelit ian  Purwanto,  2014  menje laskan  bahwa sebuah  tracer  menganalisis  daerah  piksel  fra me  dala m  klip video  ke mudian  menguncinya  men jadi  pola   dala m  me lintasi kanvas  [3].  Dari  proses  footage  yang  dilakukan  akan dipengaruhi  oleh  kontras  yang  tinggi  untuk  mendapatkan tracer  yang  ideal,  rinci  dan  konsisten.  Hasil  dari  pro ses pengolahan  tracer  tersebut  akan  d isimpan  pola   posisi  sesuai dengan  rujukan.  Posisi  yang dihasilkan  dari  proses  tracer  ini mengacu  pada  3  su mbu  yaitu  x,y   dan  z  sehingga  gerakan animasi yang dihasilkan dari pola tersebut dapat berupa skala, rotasi dan posisi.

## B.  Pengertian Kinematika
Pengertian Kinematika didefinisikan sebagai “study” gerak: cabang  dari  fisika   yang  berhubungan  dengan  system  gera k tanpa  referensi  untuk  ke kuatan  dan  massa.  Sebuah  model kine mat ic d ibangun dengan segmen dan sendi dala m  struktur hierarkis  yang  disebut  dengan  hierarki  o rangtua  dan  anak. Fa mukhit,  dkk.  Pada  tahun  2016  menya mpaikan  Kine matik terdiri  dari  2  pendekatan  yaitu Inverse  k inematik   (IK) dan Forward  k inematik   (FK) .  Animasi  menggunakan  dua pendekatan ini untuk menampilkan  hasil yang natural [7]

## C.  DOF (Degree Of  Freedom)
Dera jat  kebebasan  dari  sistem  mekanika  adalah  ju mlah parameter  independen  yang  menentukan  konfigurasi,  untuk berbagai  fungsi  yang  menentukan  keadaan  sistem  fisik  dan analisis sistem tubuh pada Teknik mesin, Te knik penerbangan, Teknik  robotika  dan  rekayasa  structural.  Pada  sistem me kanika  gerak  tangan  me miliki  gabungan  DOF  yang me rupakan  ju mlah  DOF  dari  tangan,  sedikit  kendala  internal yang mungkin  ada pada gerakan relative..

## III.  METODOLOGI  PENELITIAN

## A.  Metode Penelitian
Teknik motion trac king  in i merupakan sebuah sistem yang sudah  ada  dan  sudah  dike mbangkan  untuk  d iko me rsilkan, namun  Tekn ik  in i  me me rlukan  biaya  yang  besar  dalam prakteknya  dengan  berbagai  Te knik  yang  ada  sekarang  ini masih  perlu  dike mbangkan  dan  diperbanyak  untuk  efisiensi biaya salah satu dari proses produksi film an imasi khusunya di Indonesia.
Karena  a lasan  tersebut  akan  menggunakan  metode Explorative  Experimental yaitu  percobaan  berbagai  maca m pengambilan  ga mbar  dengan  berbagai background agar nantinya  dapat  dilaku kan  proses motion  tracking dengan inverse  k inematik untuk  menghasilkan  gera kan  otomot is. Sela in  itu  untuk  menyempurnakan   hasil  penelitian  penulis mena mbahkan  metode  pengumpulan  datanya  dengan  metode yang lain.
e-ISSN:  2541-6448
Dala m  proses  mengenali  penanda  ini  sumber  obje k gerakannya adalah ma rke r dari video tangan yang digerakkan berdasarkan  skenario  peneliti  dan  telah  dala m  bentuk  file reka man  v ideo.  Da la m  pengaplikasian  Tekn ik hand  track ing peneliti menggunakan metode Inverse Kinematik .

## B.  Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  digunakan  dala m  me mperoleh  data – data yang dibutuhkan dalam  menyusun penelitian in i. Adapun metode  pengumpulan  data  yang  digunakan  adalah   dengan metode  primer  yaitu  dengan  observasi  dan  wawancara. Metode Skunder dengan studi literatur  dan dokumentasi.

## C.  Alur Penelitian
Adapun  garis  besar  urutan  penelitian   adalah  sebagai berikut :
1)  Analisis  Kebutuhan : Tahap  dimana  persiapan  akan kebutuhan fungsional maupun kebutuhan non fungsional
2)  Pengambilan  Gambar :  Tahap  dimana  pengamb ilan gambar untuk pereka man video d ilakukan  untuk mendapatkan titik  marker
3) Proses Motion Tracking : Merupakan kegiatan  me lacak titik  dari  proses  pergerakan  video  re ka man  yang  sudah dipasangkan  ma rke r,  yang  ke mud ian  hasil  tracking  tersebut disimpan dalam  bentuk keyframe  berurutan
4)  Proses  Pembuatan  Objek   3D :  Merupakan  tahap pembuatan objek 3D berupa tangan
5) Penulangan atau Rigging Inverse Kinematik : Hasil dari objek  3D  ke mudian   dilaku kan  proses  pembuatan  tulang dengan inverse kinematik
6)  Penerapan  hasil  tracking :  Pada  tahap  ini  hasil  data tracking  yang  didapat  dari  reka man  video  ke mudian diterapakan dalam objek 3D
7)  Evaluasi :  Tahap  untuk  me lihat  kesesuaian  dengan kebutuhan  fungsional  untuk  mengetahui  apakah  rancangan berjalan  sesuai  dengan  rencana  awal  dengan  hasil  penilaian pakar

## IV.   HASIL  DAN  PEMBAHASAN

## A.  Analisis dan Perancangan Sistem
1)  Analisis  Kebutuhan  Fungsional :  Dari  fitur  yang  telah tersedia tersebut penulis mengklasifikasikan beberapa kebutuhan  fungsional  yang  diperlukan  untuk  menghasilkan gerakan  animasi  yang  sesuai  dengan  pergerakan  reka man tangan  pada  video.  Adapun  kebutuhan  fungsional  tersebut antara  lain:  Animasi  yang  dihasilkan  harus  tanpa  pembuatan keyfra me   secara  manual  o leh  animator,  Pergera kan  animasi objek  tangan  3D  harus  sesuai  dengan  referensi  pergerakan tangan  reka man  video,  Pergera kan  sendi  –  sendi  kara kter modeling  3D  harus  sesuai  dengan  pergerakan  sendi  tangan manusia,  Durasi  waktu  harus  sama  dengan  durasi  refe rensi video  reka man,  Pe rgerakan  harus  me libatkan  mu ltilayer, Pergerakan menggunakan  inverse  kinemat ics ,  Penanda seminimal  mungkin  dan Penggunaan Degree Of  Freedom . 2) Analisis Jumlah Ruas Sendi : Analisis ju mlah ruas sendi dila kukan  untuk  mengetahui  berapa  banyak  sendi  yang
terdapat  pada  jari-jari  tangan.  Penentuan  jumlah  sendi  ruas setiap  jari  tangan  diberikan  penamaan  sesuai  dengan  urutan ruas jari pada masing-masing na ma  ja ri sesuai dengan struktur anatomi  jari tangan. Hasil dari analisa penghitungan ini untuk digunakan sebagai refe rensi dan  me mpermudah dala m proses pemasangan tulang (bone) pada simu lasi gerak tangan. Untuk me lihat  cara  pengukuran  dan  hasilnya  dapat  dilihat  pada gambar 2
3)  Analisis  Derajat  Sendi :  Analisis  derajat  sendi dila kukan  bertujuan  untuk  mengetahui  derajat  kebebasan (degree  of  freedom) tulang  sendi  pada  jari-jari  tangan. Pengukuran  derajat  kebebasan  dilaku kan  pada  sendi  putar pangkal ja ri, sendi putar ruas kedua , sendi putar ruas ke tiga dan  untuk  gerakan  sendi  putar  rotasi  sumbu  z  pada  masing - masing  ja ri.  Pengukuran  derajat  kebebabasan  dilakukan dengan  busur  sebagai  alat  pengukuran.  Pengukuran  pada gerakan  jari  tangan  dilakukan  dengan  mengukur  sudut pangkal  ja ri  tangan  dari  sumbu  koordinat  0 0 atau  180 0 ke mudian tangan digerakkan  ke batas paling atas atas dan ke batas  paling  bawah,  pengukuran  pada  ruas  jari  kedua  dan ketiga  dila kukan  dengan  cara  yang  sama.  Pengukuran  untuk sudut gerakan jari tangan ke samp ing di la kukan dari pangkal jari  atas  dari  sumbu  koordinat  0 0 atau  180 0 dan  arah
Gambar  1 Alur Penelitian

## Gambar  2 Ruas Sendi
pergerakan  tangan.  Untuk  melihat  cara  pengukuran  dan hasilnya dapat dilihat pada gambar  3.
4)  Analisis  Perancangan  Gerakan :  Analisis  pergerakan jari  –   ja ri  tangan  dilihat  dari  pengamatan  ko mp leksitas pergerakan  tangan  pada  umu mnya  tangan  bergerak.  Analisa gerakan  tangan  dilakukan  untuk  mendapatkan  gerakan animasi yang sesuai harapan penulis dan sesuai dengan video reka man   refe rensi.  Pengamatan  ko mple ksitas  gerak  tangan dila kukan dengan mengambil ga mbar untuk dire ka m ke da la m bentuk  video  pada  tangan  seorang  peraga.  Pada  beberapa pemilihan  gera k  yang  ditentukan  yaitu  setiap  pergerakan tangan  diawali  dengan  posisi  tangan  terbuka  telapaknya ke mudian  baru   menggerakkan   ja ri  secara  acak,  me mbuat me mbuat bentuk
gerakan
tangan
menggenggam, me mpe ragakan tangan mengamb il spidol ke mudian menggenggamnya dan yang terakhir yaitu menga mbil cangkir dan mengangkatnya.
5)  Analisis  Perancangan  Lok asi  Mark er :  Analisa perancangan  lokasi  marker  me rupakan  proses   me mprediksi posisi  marker  yang  paling  cocok  dengan  gerakan  yang  akan dila kukan. Pert imbangan pergerakan model, warna dan bentuk ma rke r  me mpengaruhi  keberhasilan  dala m  proses  ini.  Da la m proses  me mprediksi  lokasi  marker  yang  tepat  belum  ada standar  penerapan  umu m.  Menurut  penelitian  [4]  setting ma rke r  dite mpelkan  pada  sendi  model  re ferensi,  sehingga pada  penelitiannya  marker  dilekat kan  pada  ujung  kaki,  mata kaki,  lutut,  pangkal  paha,  perut,  dada  atas,  leher  kepala, pundak siku dan ujung kepalan tangan. Pada umu mnya untuk pemasangan  marke r  ada  di  setiap  sendi,  pada  penelitian  ini peletakan  marker  di  setiap  sendi  rotasi  jari  tangan  model referensi  dan  beberapa  ma rker  pada  ujung  ja ri  untuk mengatisipasi oklusi, sehingga ju mlah  ma rke r hanya dipasang pada setiap ruas tulang berjumlah  30,  seperti pada gambar  4.
6) Analisis Perancangan Tangan Objek  3D : Pe rancangan modeling  tangan  pada  penelitian  in i  menggunakan  model primitive  modeling.  Dala m  pe mbuatannya  dibuat  semirip mungkin  dengan  bentuk  tangan  pada  hasil  reka man  v ideo pergerakan.  Untuk  modeling  tangan  yang  mirip  diperlukan gambar  refe rensi awa l agar supaya model tangan yang dibuat dala m  bentuk  karakter  3D  proporsional  untuk  dipasangkan dengan gambar aslinya.
7)  Analisis  Perancangan  Struktur  Tulang :  Analisis perancangan stuktur tulang disesuaikan dengan susunan nama pada  penghitungan  ruas  sendi  mengikuti  struktur  anatomi pergerakan jari tangan. Ha l in i d igunakan untuk
me mpe rmudah  penulis  dala m  proses  pembuatan  tulang  pada jari-jari  tangan.  Pe mbuatan  s truktur  tulang  berdasarkan  hasil
analisis  ruas  sendi.  Susunan  struktur  tulang  jari-jari  tangan seperti gambar 5.
8)  Analisis  Fitur  Aplikasi :Proses  Hand  Tracking  dan Imple mentasi  Animasi  3D  ini  dapat  dipermudah  dengan menggunakan  sofware  3  d imensi  Blender  yang  telah dilengkapi beberapa fitur Motion Track ing , DOF (Degree  Of Freedom dan Inverse Kinematics.

## C.  Implemantasi
1) Peralatan yang digunak an : Dala m proses pengambilan gambar  penggunaan  kame ra  t idak  me merlukan  ka me ra  yang khusus.  Ka mera  yang  penulis  gunakan  dalam  penelitian  ini yaitu  Ka mera  DSLR  Canon  EOS  1200D.  Tripod  me rupakan penyangga  untuk  ka mera.  Ha l  ini  d igunakan  supaya  saat pengambilan  ga mbar  ka me ra  tetap  fokus  dan  stabil, Penggunaan  lampu  LED  me rupakan  untuk  me mberikan pencahayaan  ruangan.  Alat  in i  berfungsi  supaya  saat pengambilan  ga mbar  dapat  mengurangi  bayangan  yang ditimbulkan,  Marker  me rupakan  penanda  yang  dibuat menggunakan  bahan  sticker  label  dengan  dibubuhkan  titik lingka ran. Marker yang peneliti gunakan  menggunakan bahan yang sederhana dan berupa sticker sehingga tidak terlepas saat dile katkan  pada  permukaan  tangan.  Sticke r  labe l  sudah dibubuhkan titik berupa simbol lingkaran menggunakan spidol berwarna h ita m d ipotong kecil  menggunakan gunting dengan bentuk dadu berukuran 0.5  cm  x  0,5  cm.
2)  Proses  Merek am  Pengambilan  Gambar :  Sebelu m proses  pengambilan  ga mbar  ada   pada  objek  tangan  harus ditempe lkan  marker  pada  titik-tit ik  strategis  yang  telah ditentukan. Titik strategis pada bagian jari-ja ri tangan terletak pada  setiap  ruas  jari.  Titik-t itik  tersebut  merupakan  prediksi skema   te mpat  yang  sangat  potensial  untuk  menghasilkan tracer  yang  dapat  menghasilkan   gerakan  rig  yang  sesuai dengan  referensi  reka man  gera kan  tangan  pada  video.  Pada praktek  percobaan  menggunakan  settingan  ka mera   untuk pengambilan gambar  video adalah sebagai berikut :
Kualitas Video : HD  1920x1080 Frame  Rate : 25  Fps ISO : 100-400 Aperture : f1/2  – f1/8 Gambar  3 Perancangan Derajat Sendi
Gambar  4 Perancangan Lokasi Marker
e-ISSN:  2541-6448
Untuk  settingan  kamera  b isa  dirubah  sewaktu  –  waktu sesuai  dengan  keadaan  ruangan  serta  kualitas  lighting  yang tersedia. Jarak  dan posisi pengambilan seperti gambar 6.
3) Proses Track ing : Proses tracking me rupakan ko mputasi ko mputer  menggunakan  algorit ma  yang  didesain  sesuai dengan kebutuhan, tracker akan  dihasilkan dari dala m proses me reka m  in formasi  tentang  object  of  interest  dalam  bentuk gabungan dari image p ixe l, pe mbentukan informasi berhubungan  dengan  penampakan  dari  target  tracking  n ila i pixe l dan  video trac ker me mpe rkira kan lokasi dari objek yang ditracking terus  menerus selama  proses tracking terjadi.   Cara me mpe roleh informasi obje k dan gerakan  ka me ra  berdasarkan dari  hasil  yang  diperoleh  dari  fra me  video  dimana  tujuannya adalah  untuk  mene mukan  obje k  yang  menarik  da la m  ha l  ini adalah  marker  yang  telah  terpasang  dalam  adegan.  Untuk proses automatis tracking ini tergantung kema mp uan software dala m  me mbaca  pergerakan  titik  yang  menarik  dala m  proses pereka man,  tit ik  yang  menarik  yang  dima ksud  dalam  ha l  ini adalah  ma rke r  yang  telah  terpasang  pada  proses  perekaman video dilakukan.
4)  Desain  Objek   3D :  Tekn ik  blueprint  di  blender  dapat diterapkan  dengan  me masukkan  image  atau  video  refe rensi reka man   dala m  proses  pengambilan  ga mbar.  Dengan mengakt ifkan  properti  yang  berisi  para meter  u mu m  obje k, grid  dan  ta mp ilan  v iewport   termasuk  dala m  ha l  in i  adalah image  background seperti pada gambar 7.
Dala m  mendesain  modeling  ada  beberapa  tahap  yang harus  dilakukan  penulis  agar  model  obje k  3D  sesuai  dengan gambar video re ke man re ferensi. Proses yang perlu dilakukan adalah  sebagai  berikut  :  Bac kground  Images  :  Proses  ini dila kukan  untuk  mengatur  ta mpilan  image   ga mbar  tangan pada video yang ada sebagai (Blueprint) sebagai acuan dalam pembuatan  modeling  tangan  3D.   Global  Sca le  :  Proses  ini digunakan untuk  me lakukan  proses scale objek  modeling 3D dengan  image  yang  ada.  Edit  Mode  :  Proses  ini  digunakan
untuk  me rubah  objek  standar  cube  menjad i  medel  tangan sesuai  dengan  image  background  yang  ada,  Modifier Subdivision Surface : Proses ini digunakan untuk memodifikasi  obejk 3D yang telah di buat supaya lebih halus.
5) Proses Rigging Objek  3D :  Dala m  merigging  modeling ada beberapa tahap yang harus dilaku kan agar  rigging  model objek  3D sesuai dengan gambar video  reke man  refe rensi dan berhasil  dengan  baik.  Proses  yang  perlu  dila kukan  adalah sebagai  berikut  :  Pe rta ma,  A rmature  Bone  :  Pros es  ini  awa l dila kukan  untuk  me mbuat  tulang.  Kedua,    Add  Obje k Constraint : Proses ini digunakan untuk mena mbahkan  derajat kebebasan  pergerakan  tulang.  Ketiga,  Edit  Mode  :  Proses  ini digunakan  untuk  mengedit  tulang.  Da la m  mode   pengeditan terdapat  dua  pilihan  yaitu  edit  mode  untuk  mengedit  skala, rotasi dan posisi dan pose mode  merupakan  mode pengaturan untuk  menggerakkan  tulang  berdasarkan  titik  3  sumbu  (x,y dan  Z).  Kee mpat,  Property  armature  :  Proses  ini  digunakan untuk  mengakt ifkan  x-ray  berguna  supaya  ringging  yang terpasang  didalam  obje k  masih  dapat  terlihat,  a xes  untuk mengetahui  posisi  koordinat  tit ik  3  sumbu  dan  na m  untuk mengetahui  na ma  setiap  tulang.  Tekn ik  blueprint  di  blender dapat  diterapkan  dengan  me masukkan  image  atau  video referensi reka man dala m proses pengambilan  ga mbar. Dengan mengakt ifkan  properti  yang  berisi  para meter  u mu m  obje k, grid  dan  ta mp ilan  v iewport   termasuk  dala m  ha l  in i  adalah image  background.

## D. Menghubungkan Hasil Tracing Dengan Objek 3D
Dala m  menghubungkan  dengan  objek  3D  ada  beberapa tahap yang harus dila kukan  agar proses sesuai dengan gambar video  reke man  referensi  dan  berhasil  dengan  baik.  Proses yang  perlu  dilaku kan  adalah  sebagai  berikut  :Pe rta ma,  Add objek  constraint  inverse  kinematics  :  proses  ini  digunakan untuk mena mbahkan inverse kiine matics sekaligus menghubungkan  tracker  dengan  tulang.  Kedua, Add  objek constraint floor : proses ini digunakan untuk menghubungkan tracker dengan tulang bagian telapak kanan.
Gambar  6 Posisi perekaman
Gambar  7 Desain Objek  3D

## E. Analisis Hasil
 Pengujian  Hasil Rancangan
Analisis
hasil merupakan pengujian rancangan imple mentasi  hand  tracking  dengan  invers  kinemat ics  untuk menghasilkan  animasi  otomat is  objek  tangan  3D  mencakup kepada  klasifikasi  pengujian  fungsional,  dimana  pengujian fungsional  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah  sudah berjalan  sesuai  dengan  yang  diharapkan  sejak  awa l.  Adapun kriteria rancangan yang akan diujikan antara  la in : 1) Animasi yang  dihasilkan  harus  tanpa  pembuatan  keyfra me  secara
manual oleh an imator. 2) Pe rgerakan  animasi objek tangan 3D harus  sesuai  dengan  referensi  pergerakan  tangan  rekaman video.  3).  Pe rgerakan   sendi  –  sendi  kara kter  modeling  3D harus  sesuai  dengan  pergerakan  sendi  tangan  manusia.  4) Durasi  wa ktu  harus  sama  dengan  durasi  referensi  video reka man.  5)  Pergera kan  harus  melibatkan  mu ltilayer.  6) Pergerakan  menggunakan  inverse  kinemat ics.  7)  Penanda semin ima l  mungkin.  8)  Penggunaan  Degree  Of  Freedo m. Setiap kriterian tersebut digunakan untuk empat gerakan yang berbeda.  Dengan  penggunaan  gerakan  yang  berbeda  tersebut dimaksudkan untuk dapat dilihat hasilnya pada setiap gerakan yang  berbeda.  Dari  beberapa  gera kan  yang  dujikan  penulis berharap memenuhi  kreteria  fungsional yang akan diujikan.

##  Analisis Hasil Rancangan
Pengujian  yang  penulis  la kukan   terhadap  kara kter  dan gerakan  menunjukkan  tingkat  keberhasilan  sesuai  dengan fungsional  dengan  baik.  Untuk  mendapatkan  hasil  pengujian yang  objektif,  penulis  me mberikan   kese mpatan  kepada responden untuk mela kukan pengujian terhadap fung sionalitas gerakan.  Responden  yang  me laku kan  pengujian  adalah praktisi  dan  mentor  dan  guru  dala m  bidang  animasi.  Peniliti menga mbil  responden  sebanyak  tiga  orang,  dari  ketiga responden  yang  ahli  dib idang  animasi  tersebut  diharapkan hasil pengujian yang didapat secara objektif.
Dari hasil yang telah didapat, penulis  menganalisis tingkat keberhasilan mode l gera kan d isesuaikan dengan fungsionalitas.  Analisa  ini  me mbe rikan  penjelasan  tentang bagaimana   menggunakan  motion  tracking  yang  baik  dan bagaimana  untuk  pengembangan  kedepannya.  Berikut  ini hasil dari masing – masing gerakan yang telah diujikan:
Tabel  1 Hasil Testing Gerakan  Acak No. Tes Fungsional Tingkat Keberhasilan 1. Keyframe  Otomatis 100% 2. Kesesuaian pergerakan dengan referensi 100% 3. Kesesuaian pergerakan sendi 95% 4. Persamaan waktu durasi waktu 100% 5. Pergerakan melibatkan multilayer 100% 6. Penggunaan inverse kinematics 100% 7. Penggunaan penanda minimal 100% 8. Penggunaan Degree Of Freedom 100% Rata – Rata 99% Tabel  2 Hasil Testing Gerakan  Menggenggam No. Tes Fungsional Tingkat Keberhasilan 1. Keyframe  Otomatis 90% 2. Kesesuaian pergerakan dengan referensi 100% 3. Kesesuaian pergerakan sendi 95% 4. Persamaan waktu durasi waktu 90% 5. Pergerakan melibatkan multilayer 100%
6. Penggunaan inverse kinematics 100%
7. Penggunaan penanda minimal 100% 8. Penggunaan Degree Of Freedom 100% Rata – Rata 97% Tabel  3 Hasil Testing Gerakan  Membawa No. Tes Fungsional Tingkat Keberhasilan 1. Keyframe  Otomatis 100% 2. Kesesuaian pergerakan dengan referensi 100% 3. Kesesuaian pergerakan sendi 95% 4. Persamaan waktu durasi waktu 100% 5. Pergerakan melibatkan multilayer 100% 6. Penggunaan inverse kinematics 100% 7. Penggunaan penanda minimal 100% 8. Penggunaan Degree Of Freedom 100% Rata - Rata 99% Gambar  8 Prose penghubungan
Tabel  4 Hasil Testing Gerakan  Mengambil No. Tes Fungsional Tingkat Keberhasilan 1. Keyframe  Otomatis 100% 2. Kesesuaian pergerakan dengan referensi 100% 3. Kesesuaian pergerakan sendi 95% 4. Persamaan waktu durasi waktu 100% 5. Pergerakan melibatkan multilayer 100% 6. Penggunaan inverse kinematics 100% 7. Penggunaan penanda minimal 100% 8. Penggunaan Degree Of Freedom 100% Rata - Rata 99%

## V.  KESIMPULAN  DAN  SARAN
Penerapan hand tracking  untuk  menghasilkan  animasi 3D dapat  dilakukan  dan  me mpe rcepat  proses  animasi  dari  tracer yang dihasilkan.  Beberapa tit ik yang potensial dari 30  marker dala m  proses  tracer  menghasilkan  6  tracer  penting.  Dengan menggunakan  Inverse  Kinemat ics  mengurangi  kesalahan gerakan animasi  keluar dari ja lur fra me.  Sebagai saran untuk penelitian  selanjutnya  adalah  dengan  mencoba  menggunakan software yang lain.

## DAFTAR  PUSTAKA
[1] Sharp,  T.  et  al.,  2015.  Accurate, Robust,  and  Flexible Real-time  Hand  Track ing.  In  Proceedings  of  the  33rd
Annual  ACM  Conference  on  Human  Factors  in Computing  Systems -  CHI  ’15.  Ne w  York,  Ne w  York, USA:  ACM   Press,  pp.  3633– 3642.  Availab le  at: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2702179.
[2] Huang,  J.  et  al.,  2016. 6-DOF  computation and  mark er design  for  magnetic  3D  dexterous  motion -track ing system . In Proceedings of the 22nd ACM Conference on Virtual  Rea lity  Softwa re  and  Technology  -  VRST  ’16. New  York, Ne w  York, USA: A CM  Press, pp. 211– 217. Available at http://doi.acm.org/10.1145/2993369.2993387.
[3] Purwanto,  A.,  2014. Penggunaan  Tek nik   Rotoscoping Dan Motion Track ing Dalam Pembuatan Video . Seminar
Nasional  Teknologi  Informasi  dan  Multimedia  2014, ISSN :  2302-3805,  8 Februari  2014.
[4] Purwanto,  A.  &  Purwanto,  I.H.,  2015. Pe manfaatan Tek nik   Track ing  2D  Pada  Pe mbuatan Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metode Penelitian Hasil dan Pe mbahasan. Jurnal Ilmiah  DASI  No.  02, 16(2), pp.12–
18.
[5] Nugraha,  H.S.,  Suyanto,  M.  &  Sofyan,  A.F.,  2015. Pembuatan  Model  Gerak an  Animasi  2 D  Dengan Menggunak an  Metode .  Seminar  Nasional  Teknologi
Informasi dan Multimedia 2015,  ISSN : 2302-3805,  6-8 Februari  2015,  pp.6–8.
[6] Sebastian  Schroeder  A.,  Hesse  N.,  Müller -Fe lber  W., Bodensteiner  C.,  Arens  M.,  G.  Hofmann  U.  (2018) Markerless  Motion  Analysis  for  Early  Detectio n  of Infantile  Move ment  Disorders.  In:  Eskola  H.,  Vä isänen O.,  Viik  J.,  Hyttinen  J.  (eds)  EM BEC  &  NBC  2017. EM BEC  2017,  NBC  2017.  IFM BE  Proceedings, vol 65. Springer,  Singapore
[7] Fa mukhit,  M.  Linggar,  M  Suyanto,  Sukoco.  2016. " Simulasi Gerak  Kepiting Menggunakan Metode Inverse Kinematics” .  IJNS  -  Indonesian  Journal  on  Networking and  Security.  ISSN:2354-6654  (Online).  Vo l  5,  No   1 (2016)