## Pembuatan Model 3D Bangunan LoD3 Dengan Pemanfaatan Foto Udara dan Fotogrametri Terrestris
Making 3D Building Models of LoD3 Using Aerial Photography and Terrestrial Photogrammetry

## Muh Apriansyah*, Harintaka
Magister Teknik Geomatika, FT-UGM Departemen Teknik Geodesi, Yogyakarta, 55281, Indonesia *Korespondensi penulis: muh.apriansyah01@gmail.com
Diterima: 26102022; Diperbaiki: 29012023; Disetujui: 31012023; Dipublikasi: 28022023
Abstrak: Foto  udara  maupun  fotogrametri  terrestris  yang  merupakan  teknologi  dari  fotogrametri  dapat  digunakan untuk  pemodelan  3D.  Untuk  menampilkan  sebuah  informasi  secara  visual  yang  mengutamakan  nilai  estetika  dan bentuk ojeknya. Fotogrametri telah lama digunakan untuk dokumentasi bangunan dan benda cagar budaya. Teknik ini memungkinkan untuk membuat model 3D dari foto 2D, dan dengan demikian sangat berguna dalam visualisasi detail arsitektur suatu bangunan atau gedung. Pada penelitian ini, dilakukan pemodelan bangunan 3D di wilayah Asrama Putri Ratnaninngsih Kinanti Universitas Gadjah Mada menggunakan metode kombinasi foto udara dan fotogrametri terrestris dengan memanfaatkan teknologi SfM ( structure from motion ). Point cloud diperoleh dari pengolahan foto udara dan fotogrametri terrestris. Kamera yang terpasang pada wahana udara yang digunakan untuk mengakuisisi data foto memungkinkan untuk mengakuisisi bagian bangunan seperti atap dan detail bangunan atau bagian gedung yang tidak  memungkinkan  menggunakan  fotogrametri  terrestris. Point  cloud yang  diperoleh  dari  hasil  pengolahan  SfM digunakan  untuk  melakukan  pemodelan  3D  dengan  melakukan  digitasi  manual  setiap  elemen  bangunan  seperti jendela,pintu,  lorong  dan  elemen  bangunan  lainya  sesuai batasan  tepi pada point  cloud .  Model  3D bangunan  yang berhasil dimodelkan dari 1201 foto dan 19 buah sebaran titik kontrol tanah, apabila dilihat secara visual serupa dengan model  dan  bentuk obyek  yang  sebenarnya.  Fasad  yang  terbentuk dari  pemodelan  hampir  mengikuti  model  aslinya seperti pintu, jendela, lorong, dan teralis dapat terlihat pada model 3D. Metode yang diterapkan dalam penelitian ini memberikan hasil yang baik. Model 3D yang dihasilkan dari penelitian ini memiliki ketelitian posisi geometri sebesar 8,843 cm dan ketelitian tinggi (H)  5,377 cm, ketelitian dimensi sebesar 11,120 cm dengan kelengkapaan semantik bangunan  yang  sesuai  dengan  bangunan  aslinya.    Proses  pemodelan  3D  secara  otomastis    menggunakan  teknologi SfM ( Structure from Motion) tersebut menghasilkan model bangunan 3D dalam Level of Detail (LoD) 3 dengan nilai Root Mean Square Error < 0,5 meter berdasarkan standar City Geography Markup Language (CityGML).
Copyright © 2023 Geoid, All rights reserved,
Abstract: Aerial photogrammetry and Terrestrial photogrammetry which are the technology of photogrammetry can be used for 3D modeling. To visually display information that prioritizes the aesthetic value and shape of the object, 3D modeling is considered very attractive as a tool used. Photogrammetry has long been used to document buildings and cultural heritage objects. This technique makes it possible to create 3D models from 2D photos, and thus is very useful in visualizing the architectural details of a building. In this research, 3D building modeling was carried out in the Ratnaninngsih Kinanti Girls Dormitory area, Gadjah Mada University using a combination of aerial photography and terrestrial photogrammetry using SfM (structure from motion) technology. Point clouds are obtained from aerial photography and terrestrial photogrammetry. The camera installed on the aerial vehicle that is used to acquire photo data makes it possible to obtain parts of buildings such as roofs and details of buildings or buildings that are not possible  using  terrestrial  photogrammetry.  The  point  cloud  obtained  from  SfM  processing  is  used  to  perform  3D modeling by manually digitizing each building element such as windows, doors, hallways, and other building elements according  to  the  edges  of  the  point  cloud.  The  3D  building  model  that  has  been  successfully  modeled  from  1201 photographs and 19 distributed soil control points, when viewed is almost close to the model and shape of the actual object. The façade formed from the modeling almost follows the original model, such as doors, windows, hallways, and trellis can be seen in the 3D model. The method applied in this study gave good results. The 3D model produced from this study has a geometric position accuracy of 8,843 cm and a high accuracy (H) of 5,377 cm, an accuracy dimension of 11,120 cm with complete building semantics that match the original building. The 3D modeling process automatically using SfM (Structure from Motion) technology produces 3D building models in Level of Detail (LoD) 3 with a Root Mean Square Error value of <0.5 meters based on the City Geography Markup Language (CityGML) standard.
Kata kunci: Model 3D; Foto Udara; Foto Jarak dekat; LoD3; RMSE
Cara untuk sitasi: Apriansyah, M,, Harintaka, (2023), Pembuatan Model 3D Bangunan LoD3 Dengan Pemanfaatan Foto Udara dan Fotogrametri Terrestris, Geoid, 18(2) , 243-252.

## Pendahuluan
Saat ini pemodelan 3D city lebih terkonsentrasi pada representasi bangunan geometri, sedangkan benda bukan bangunan  juga  penting  dalam  proses  pemodelan  perkotaan,  contoh  objek  tematik  non-bangunan  seperti terowongan, jembatan, vegetasi, furnitur, dan badan air. Model 3D vegetasi dalam 3D city diperlukan sebagai alat  visualisasi  dan  analisis  untuk  berbagai  bidang,  serta  desain  dasar  simulasi  perkotaan,  seperti  untuk penghijauan  kota,  konservasi  air,  dan  pencegahan  banjir  (Tjahjadi  &  Rifaan,  2019).  Menurut  standar internasional  CityGML,  sebuah  model  bangunan  dapat  dikategorikan  menjadi  empat  tingkat  detail  dalam model kota: LoD1, LoD2, LoD3 dan LoD4 (Kolbe, 2016). Model bangunan LoD1 merupakan model balok yang  terdiri  dari  bangunan  yang  berbentuk  prismatik  dengan  struktur  atap  yang  datar.  Model  bangunan  di LoD2  memiliki  struktur  atap  yang  berbeda  dan  permukaan  batas  yang  dibedakan  secara  tematis.  Model bangunan LoD3 berarti model tersebut memiliki detail struktur dinding dan atap termasuk pintu dan jendela. Model bangunan LoD4 menyempurnakan LoD3 dengan menambahkan struktur interior bangunan.
Fotogrametri  telah  lama  digunakan  untuk  dokumentasi  bangunan  dan  benda  cagar  budaya.  Teknik  ini memungkinkan ekstraksi informasi 3D dari foto 2D, dan dengan demikian sangat berguna dalam merekam detail arsitektur suatu bangunan atau gedung. Dengan adanya pengembangan algoritma SfM ( Structure from Motion ) yang sangat pesat, hal ini telah menjadi alternatif yang sangat baik untuk pemrosesan data 3D. Tujuan utama pengukuran fotogrametri adalah rekonstruksi tiga dimensi suatu objek dalam bentuk digital (koordinat dan elemen geometris  turunan) atau bentuk grafik (foto, citra, peta). Foto atau gambar tersebut merupakan gudang informasi yang dapat diakses kembali setiap saat ( Luhmann dkk., 2006),
Hampir  semua  pekerjaan  rekonstruksi  kontemporer  model  bangunan  LoD3  menggunakan  data point  cloud didasarkan pada pendekatan berbasis kecerdasan buatan. Wang & Yan, (2016) mempresentasikan pendekatan berbasis  kerangka  pemodelan  semantik  untuk  rekonstruksi  model  bangunan  secara  otomatis,  yang memanfaatkan pengenalan fitur semantik dari data point cloud yang dihasilkan dari ekstraksi data foto udara dengan mengintegrasikan point cloud dari terrestrial laser scanner untuk menggambarkan model bangunan LoD3. Dalam penelitian ini akan memodelkan bangunan tinggi sebagai objek penelitian yang memungkinkan menggunakan  2 sumber data utama, solusinya dilakukan penggabungan data foto udara dengan fotogrametri terrestris.  Foto  udara  digunakan  untuk  merekonstruksi  model  atap  dan  fasad  bangunan    yang  tidak  dapat terekam oleh fotogrametri terrestris, Sedangkan fotogrametri terrestris digunakan untuk mengakuisisi elemen ground /dasar pada bangunan yang tidak tampak jika diakuisisi menggunakan foto udara akibat beberapa faktor seperti  tertutup  pohon,  fasad  yang  terhalang  dari  lebarnya  bentuk  atap  dan  beberapa  faktor  lain  yang mempengaruhinya. Dalam pemodelan kota 3D, fotogrametri jarak dekat digunakan untuk menghasilkan fasad bangunan  dan  detail  arsitektur  yang  diwakili  oleh  LOD3  dan  LOD4  (Jebur,  Abed,  &  Mohammed,  2017). Dalam  penelitian    ini  metode    yang  digunakan  yaitu  dengan  memanfaatkan  keakuratan  teknologi  Sfm ( Structure from Motion), yang merupakan konsep pembentukan model 3D yang ditentukan oleh persamaan fitur dari beberapa foto, yang terakuisisi dari setiap sudut yang berbeda (Westoby dkk, 2012).
Penelitian pembuatan model 3D bangunan dilakukan oleh (Fadjrie dkk., 2018). Fadjrie dkk., (2018) melakukan penelitian  dengan  mengkombinasikan  metode  foto  udara  dan  fotogrametri  jarak  dekat  untuk  memodelkan Gedung Teknik Geodesi Itenas kedalam bentuk 3D. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dua jenis kamera yang berbeda , yaitu kamera DSLR dan kamera UAV. Akuisisi dengan kamera DSLR digunakan untuk memotret bagian bawah gedung. Dari hasil model 3D yang terbentuk dengan menggunakan 241 foto dan 11 sebaran GCP, terlihat bahwa fasad yang terbentuk memiliki kesamaan sesuai dengan bentuk asli bangunan, antara lain jendela, pintu, tangga , dan lampu pada dinding dapat dilihat pada bangunan yang telah dimodelkan,
tetapi model 3D yang terbentuk  terdapat kekosongan (hole) yang terjadi pada saat proses editing model dimana objek penghalang yang terbentuk telah terfilter dan dihapus . Akurasi ketelitian yang diperoleh berdasarkan jumlah  foto  didapatkan nilai  RMSE  dengan  jumlah  GCP  yang  tersebar  adalah  8,6  mm.  Pada  tahun  2020, Marvi,  Tjahjadi,  &  Adkha,  (2020)  melakukan  penelitian  terhadap  sebuah  bendungan  sebagai  objek  yang bertujuan  untuk  menggabungkan  data  hasil  akuisisi  kamera  DSLR  dengan  UAV,  kemudian  menampilkan visualisasi dari model 3D serta melakukan analisis terkait ketelitian yang dihasilkan berdasarkan nilai RMSE. Penelitian ini menunujukan pemanfaatan data fotogramteri jarak dekat dengan mengkombinasikan antara foto DSLR dengan UAV mendapatkan hasil yang sesuai dengan bentuk objek aslinya sehingga dapat digunakan untuk  pemodelan  3D.  Dari  hasil  perhitungan  ketelitian  model  3D  kombinasi  didapatkan  nilai  sebesar 0,007366m. Namun, secara visual terlihat beberapa kekosongan ( hole ) pada objek yang disebabkan adanya kekurangan data foto pada saat proses pengambilan data.
Perbedaan penelitian ini dengan penelitian-penelitian sebelumnya yaitu pada penelitian ini akan memodelkan sebuah bangunan gedung lima lantai dengan bentuk elemen bangunan yang kompleks dan fokus terhadap nilai uji akurasi yang dihasilkan dalam aspek geometri, dimensi serta semantik dari objek yang dimodelkan. Pada penelitian  ini  kemudian  akan  mengkaji  beberapa  faktor  yang  mengakibatkan  beberapa  kekurangan  dari penelitian  terdahulu  seperti  hilangnya  beberapa  elemen  gedung    atau  objek  penelitian  setelah  dimodelkan dalam bentuk 3D. Oleh karena itu perlu dilakukan persiapan perencaanan yang efektif sebelum melakukan akuisisi data. Penelitian ini bertujuan untuk mengintegrasikan data foto udara dengan fotogrametri jarak dekat untuk pemodelan  bangunan 3D dalam tingkat LoD3 dan mengevaluasi kinerja foto udara dengan fotogrametri jarak  dekat  untuk  pemodelan  3D  loD3.  Hasil  dari  penelitian  ini  diharapkan  nantinya  dapat  memberikan informasi,  berupa  proses  pemodelan  3D  bangunan  LoD3  terkait  pemanfaatan  metode  foto  udara  dan fotogrametri  jarak  dekat yang  diintegrasikan  sehingga  memiliki  akurasi  dan  presisi  yang  baik  setiap  fitur bangunan.

## Data dan Metode
Lokasi penelitian ini dilakukan pada gedung asrama putri “Ratnaningsih Kinanti Universitas Gadjah Mada”, Yogyakarta. Lokasi ini dipilih sebagai objek penelitian dikarenakan terbuka, tidak tertutup vegetasi maupun terhalang bangunan dan objek lainya. Beberapa masalah yang terjadi pada penelitian terdahulu dikarenakan obyek penelitianya menggunakan bangunan yang tertutup vegetasi sehingga mengurangi hasil pemodelanya, sehingga lokasi yang dipilih pada penelitian ini memudahkan pada saat melakukan akuisisi data foto dengan menggunakan UAV dan fotogrametri jarak dekat. Gambar 1 menunjukan keadaan lokasi penelitian.
Gambar 1. Lokasi penelitian (Sumber: Google Earth, 2022)
Penelitian  ini  akan  dilakukan  dengan  memanfaatkan  2  sumber  data  utama  yaitu  data  foto  udara  dan fotogrametri terrestris. Bahan penelitian yang dimaksud adalah data-data objek kajian penelitian yang meliputi kumpulan  foto  udara  yang  dikombinasikan  dengan  data  fotogrametri  terrestris.  Setelah  diintegrasikan kemudian  di  ekstraksi  dan dilakukan  pemodelan    3D bangunan  LoD3.  Pemotretan  yang  digunakan  dengan menggunakan  metode  foto  udara  menghasilkan  foto  sebanyak  753  foto  dengan  mengakuisisi  setiap  bagian bangunan, sedangkan pemotretan menggunakan fotogrametri terrestris  dengan menggunakan kamera pocket yaitu sebanyak 449 foto dengan mengakuisisi bagian bangunan di lantai 1 sampai dengan lantai 3.Gambar 2 merupakan data foto 2D hasil akuisisi lapangan.
Gambar 2. Data foto 2D (Sumber: Data lapangan)
Tahap pengolahan data pada penelitian ini meliputi:
1. Pengumpulan data
Tahap pra-pengolahan yaitu tahap penentuan area penelitian sebelum melakukan akuisisi data. Pada tahap pra pengolahan ini diawali melalui tahap pemilihan area atau bangunan, dengan menentukan area  penelitian  dimana  difokuskan  pada  wilayah  kawasan  Asrama  Putri  Ratnaningsih  Kinanti Universitas Gadjah Mada yang memiliki ciri bangunan gedung yang terbuka (tidak tertutup vegetasi) sehingga dirasa relevan untuk diteliti. Proses akuisisi data foto dengan menggunakan uav dan kamera pocket dilakukan  secara  terpisah.  Kemudian  dilakukan  proses  pengambilan  data  menggunakan  uav untuk mengakuisisi data yang mencakup keseluruhan bagian dari gedung, mulai dari atap hingga lantai paling bawah. Drone yang digunakan kemudian diterbangkan pada ketinggian dan jarak yang dapat mengakuisisi keseluruhan bagian pada gedung tanpa menetukan  titik-titik seperti yang dilakukan pada saat  akuisisi  dengan  kamera pocket .  Kemudian  melakukan  proses  pengambilan  data  dengan mengakuisisi  bagian  gedung  lantai  1,  2,  dan  3  yang  dapat  terlihat  dari  lensa  kamera  dengan  tetap memperhatikan overlap pada foto.
2. Akuisisi data GCP dan ICP Pada  proses  kedua  ini  akan  dilakukan  pengukuran Ground  Control  point (GCP)  dan Independent Control Point (ICP) yang digunakan sebagai titik ikat koordinat. Proses pemilihan titik dan jumlah titik yang tersebar pada area pemotretan harus mewakili setiap bagian pada gedung hingga kesalahan terkoreksi dengan baik. Pengukuran dilakukan 2 tahap dengan mengukur titik GCP dan ICP dengan menggunakan Total Station.
3. Pengolahan Data
Pada tahap pengolahan data, hal yang harus dilakukan pertama kali adalah memasukan foto ke dalam software Agisoft  Metashape.  Kemudian  melakukan Alignment  Photos yang  akan  diproses  secara otomatis. Pada tahapan proses ini menggunakan metode SfM, Setelah melakukan alignment photos, tahapan  selanjutnya  adalah  menginput  data  koordinat  GCP  yang  diakuisisi  dari  pengukuran  ETS Reflectorless ,  kemudian  dilakukan  proses  build dense  cloud . Build  dense  cloud merupakan  proses untuk merapatkan hasil sparse cloud yang terbentuk dari proses Align Photos . Setelah dense cloud
terbentuk,  kemudian  tahapan  proses  selanjutnya  adalah  pembuatan mesh model  3D.  Pada  tahapan akhir pemrosesan terdapat tools build texture , yaitu tahapan akhir dalam proses pembuatan model 3D yang memiliki warna dan tekstur yang mendekati keadaan objek sebenarnya.
4. Outout Data
Output data yang di hasilkan dari proses pengolahan bangunan 3D, merupakan bentuk LOD (Level of Detail ) tingkat 3, Dimana tahapan ini meliputi pemodelan atap bangunan, seperti fasad, jendela, pintu dan dinding bangunan yang sesuai dengan model bangunan aslinya. Untuk memodelkan bangun 3D LoD3  pada  penelitian  ini  dilakukan  proses Build  Texture .  Tahapan  ini  merupakan  proses finishing dengan  menyempunakan  bagian  gedung  yang  bolong  akibat  dari  proses  filter point  cloud secara manual serta memberikan tekstur dan warna pada model 3D agar dapat mendekati bentuk objek yang sebanarnya. Pada tahapan ini model 3D bangunan harus mencapai standar cityGML LoD 3.
5. Evalusai Model Bangunan 3D LoD3
Bangunan 3D LoD3 menunjukkan hasil pemodelan bangunan 3D dengan struktur dinding dan atap yang detail. Pada tahapan ini diperlukan untuk melakukan analisis uji akurasi geometri bangunan yang telah dimodelkan sebelummnya. Uji akurasi dibutuhkan untuk menganalisis tingkat ketelitian ukuran dimensi  bangunan  seperti  panjang,  lebar  dan  tinggi  objek  di  lapangan  dengan  objek  yang  telah dimodelkan,  serta  membandingkan  selisih  titik-titik  koordinat  ICP  bangunan  dari  hasil  yang dimodelkan  dengan  ukuran  aslinya  di  lapangan.  Sehingga  memenuhi  standar  pemodelan  3D  LoD3 yang  menggunakan acuan CityGML pada  nilai Root  Mean  Square  Error (RMSE).  Nilai  ketelitian model 3D berdasarkan CityGML menggunakan acuan nilai Root Mean Square Error (RMSE), nilai RMSE yang dihasilkan pada model bangunan LOD 3 yaitu < 0,5 m (Gröger dkk., 2008).

## Hasil dan Pembahasan
Kemudahan  penggunaan  SfM  dengan  berbagai  sensor  dapat  memungkinkan  peluang  penginderaan  yang bersifat crowdsourced yang  partisipatif  dan  oportunistik,  memfasilitasi  keterlibatan  sumber  data  yang bervariatif. Meskipun kemajuan algoritma dan perangkat lunak membuat penerapan fotogrametri SfM cukup sederhana  dalam  penggunaannya  untuk  rekonstruksi  topografi,  pengetahuan  dasar  tentang  prinsip-prinsip fotogrametri  masih  diperlukan  untuk  penilaian  akurasi  yang  kuat  (Carbonneau  &  Dietrich,  2017;Eltner  & Sofia, 2020). Image quality dianggap sangat penting karena fotogrametri SfM bergantung pada keberhasilan deteksi dan pencocokan fitur pada gambar, yang merupakan salah satu tugas utama fotogrametri (Gruen, 2012 didalam Eltner & Sofia, 2020).

## 1. Alignment Photos
Gambar 3. Hasil Align Photos ( Sumber: Pemrosesan data)
Pada tahap proses pengolahan data,  hal pertama yang dilakukan adalah dengan memasukan data foto yang dihasilkan dalam tahapan akuisisi data dengan menggunakan foto udara dan fotogrametri terrestris kedalam software  Agisoft  Metashape .  Pemotretan  yang  digunakan  dengan  menggunakan  metode  foto  udara menghasilkan foto  sebanyak  753 foto  dengan mengakuisisi  setiap bagian bangunan,  sedangkan pemotretan
menggunakan fotogrametri jarak dekat  dengan menggunakan kamera pocket yaitu sebanyak 449 foto dengan mengakuisisi bagian bangunan di lantai 1 sampai dengan lantai 3.
Setelah  memasukan  data  foto  kedalam software  Agisoft  Metashape, kemudian  dilakukan  proses alignment photos untuk  mendapatkan  nilai bundle  adjusment data  foto  yang  diakuisisi.  Kemudian,  tahapan  proses selanjutnya  dengan  menginput  koordinat  GCP  ( Ground  Control  Point )  yang  diakuisisi  dari  pengukuran menggunakan ETS  Reflectorless, hasilnya  terdapat  pada  Gambar  3.  Total  GCP  yang  digunakan  untuk melakukan pemodelan 3D pada penelitian ini adalah sebanyak 20 buah dan tersebar seperti yang terlihat pada Gambar 3 dimana titik-titik GCP tersebar ke seluruh bagian gedung yang diukur dengan menggunakan Total station Reflectorless .

## 2. Build Dense Cloud
Setelah  melakukan  proses align  photos, tahapan  berikutnya  adalah  melakukan  proses dense  cloud yaitu melakukan  pencocokan  foto  sehingga  menghasilkan  sebuah  obyek  yang  sesuai  dengan  obyek  yang  ada didalam  foto.  Proses  pencocokan  ini  pada  akhirnya  akan  menghasilkan  titik-titik  dalam  jumlah  besar  yang pada umumnya disebut point cloud, Gambar 4 dibawah ini merupakan hasil dari build dense cloud.
Gambar 4. Dense Cloud (Sumber: Pemrosesan data)
Model Dense cloud yang dihasilkan dengan menggunakan metode structure from motion cukup baik, akan tetapi  terdapat  beberapa  bagian  dari  dinding  bangunan  yang  bolong.  Pada  tahapan  ini  dapat  dilakukanya klasifikasi point cloud yang noise atau yang tidak di perlukan dengan memanfaatkan tools filter by class untuk memilih bagian yang ingin dipertahankan seperti bagian-bagian pada bangunan dan mengeliminasi point cloud yang  tidak  dibutuhkan  dalam  pemodelan  seperti vegetasi dan ground,  dan  tools  filter  by  confident yang digunakan untuk mereduksi noise pada sebaran point cloud yang dapat menyebabkan pemodelan tidak baik dan bengkok.

## 3. Build Mesh
Tahapan Build  Mesh ,  yaitu  merupakan  proses  rekonstruksi  3D  dari  data point  clouds yang  dihasilkan  dari ekstraksi dense cloud . Tahapan ini merupakan proses mengikat kumpulan tie points yang belum tersusun atau tersebar acak-acakan, sehingga saling menutup (membentuk bidang permukaan). Model 3D dari hasil build mesh dapat dilihat pada Gambar 5, Build mesh yang dihasilkan menyebabkan vegetasi ikut termodelkan dan menempel pada dinding bangunan seperti yang terlihat pada Gambar 5, hal ini diakibatkan karena pada saat klasifikasi point cloud ada beberapa vegetasi yang terletak dekat dengan dinding bangunan sangat sulit dihilangkan sehingga pada saat dilakukan build mesh, vegetasi tersebut ikut dimodelkan dan menempel pada dinding.
Gambar 5. Build Mesh ( Sumber: Pemrosesan data)

## 4. Build Texture
(a) atap (b) depan (c) belakang (d) samping kanan (e) samping kiri
Gambar 6. Hasil Build texture (a) atap, (b) depan, (c) belakang, (d) samping kanan, (e) samping kiri ( Sumber: Pemrosesan data)
Build texture merupakan tahapan akhir dalam proses pemodelan 3D dengan menggunakan metode structure from motion. Pada tahapan ini merupakan bagian tahapan yang bertujuan untuk memberikan tekstur dan warna pada obyek sehingga mengikuti keadaan obyek yang sebenarnya. Hasil akhir pemodelan 3D gedung asrama putri “Ratnaningsih Kinanti” dapat dilihat pada Gambar 6.

## 5. Uji Akurasi
Analisis yang dilakukan pada penelitian ini yaitu dengan membandingkan titik-titik ICP ( Independent check point )  yang  dilakukan  pengukuran  dilapangan dengan  titik-titik  yang  sama  pada  model  bangunan  3D  yang telah  dihasilkan.  Tabel  1  dibawah  ini  menunjukan  perbandingan  koordinat  ICP  dengan  koordinat  model. Perbandingan  ukuran  sebenarnya  dengan  ukuran  pada  model  3D  dilakukan  pada  beberapa  bagian  gedung dengan jumlah 19 titik.
Tabel 1. Tabel selilisih koordinat ICP (Independent check point) lapangan dengan model 3D
Titik ICP X TS (m) X foto (m) Y TS (m) Y Foto (m) Z TS (m) Z Foto (m) Simpangan Baku (XY) Simpangan Baku (Z) 4 431377,16 431377,1897 9141885,108 9141884,993 177,27 177,229 0,014 0,001849 5 431365,72 431365,7634 9141888,092 9141888,002 184,12 184,066 0,009 0,003364 6 431365,72 431365,7537 9141888,116 9141888,025 178,44 178,404 0,009 0,002025 7 431373,88 431373,9036 9141886,633 9141886,563 173,57 173,525 0,005 0,002209 10 431384,68 431384,7516 9141897,927 9141897,898 177,26 177,227 0,005 0,001369 11 431382,52 431382,5817 9141889,837 9141889,809 174,42 174,388 0,004 0,001089 21 431370,96 431370,9122 9141907,74 9141907,701 175,62 175,673 0,005 0,002025 22 431362,28 431362,268 9141910,042 9141909,979 178,44 178,499 0,004 0,002601 23 431362,28 431362,2716 9141910,05 9141909,982 184,08 184,182 0,005 0,008649 25 431353,55 431353,5344 9141912,397 9141912,3 175,66 175,597 0,010 0,004225 26 431353,57 431353,553 9141912,353 9141912,259 181,27 181,218 0,009 0,002916 31 431336,18 431336,1633 9141916,997 9141916,934 181,28 181,229 0,005 0,003481 32 431336,17 431336,1599 9141917,009 9141916,95 184,11 184,083 0,004 0,001296 33 431384,82 431384,8392 9141903,77 9141903,704 176,34 176,386 0,005 0,001764 34 431384,83 431384,8411 9141903,774 9141903,7 176,83 176,782 0,006 0,002601 35 431384,32 431384,3829 9141903,896 9141903,875 176,83 176,78 0,004 0,002809 36 431383,36 431383,3438 9141904,152 9141904,176 176,34 176,397 0,001 0,002809 62 431325,08 431325,1444 9141898,501 9141898,582 174,49 174,448 0,011 0,001936 63 431325,02 431325,0992 9141898,475 9141898,646 180,07 179,994 0,035 0,005929 Jumlah (cm) 14,85778532 0,054946 RMSE (cm) 0,781988701 -2,2 RMSE (cm) 8,843012502 5,377633994
Pada  Tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  hasil  RMSE  perbandingan  antara  titik-titik  pengukuran  ICP  dilapangan dengan ICP pada model 3D didapatkan sebesar 8,84 cm dan RMSE tinggi (H) 5,37 cm. Terkait akurasi model melalui  perhitungan  RMSE,  model  bangunan  yang  dihasilkan  merupakan  konsep  tematik  dalam  CityGML (City Geographic Markup Language) yang merepresentasikan aspek spasial dan tematik suatu bangunan pada empat tingkat LoD, sehingga memenuhi sarat akurasi dalam pemodelan 3D LoD3 sebesar 0,5m.
Analisis hasil pemodelan 3D Gedung Asrama Ratnaningsih Kinanti Universitas Gadjah Mada disajikan tabel selisih antara ukuran dimensi pengukuran dengan pita ukur dilapangan dengan pengukuran beberapa bagian
gedung  yang  telah  dimodelkan  secara  3D.  Tabel  2  merupakan  hasil  selisihnya  dan  Gambar  7  proses pengukuran data lapangan.
Gambar 7. Pengukuran lapangan (Sumber: Dokumentasi lapangan)
Tabel 2. Uji akurasi dimensi model 3D
Nomor Keterangan Ukuran Lapangan (m) Ukuran Model (m) Selisih (m) 1 Lebar Bangunan 16,76 16,82 0,06 2 Panjang Bangunan 60,264 60,83 0,566 3 Lorong Timur 7,85 7,87 0,02 4 Lorong Barat 7,82 7,88 0,06 5 Pintu Pembuangan Sampah Barat 1,84 1,76 0,08 6 Tembok Teralis 3,582 3,53 0,052 7 Lorong Selatan 4,68 4,75 0,07 8 Lorong Utara 4,75 4,83 0,08 9 Lebar Jendela 1,612 1,6 0,012 10 Lebar Pintu Kantin 1,661 1,616 0,045 11 Lebar Jendela WC 2,88 2,819 0,061 Jumlah (cm) 1,223236 RMSE (cm) 11,12032727
Berdasarkan  pada  Tabel  2  dapat  dilihat  bahwa  hasil  RMSE  perbandingan  antara  jarak  setiap  objek  yang dijadikan  sampel  pengukuran  dilapangan  dengan  model  3D  didapatkan  RMSE  11,12  cm. Sehingga  dapat dikatakan  memenuhi  sarat  dalam  standar  cityGML  (City  Geographic  Markup  Language)  yang  merupakan representasi  dalam  aspek  tematik  dan  spasial  suatu  bangunan  yang  dimodelkan  secara  3D  dengan  tingkat ketelitian LoD3 sebesar 0,5 meter.

## Kesimpulan
Teknologi SfM ( structure from motion ) dalam memodelkan bangunan 3D dengan memanfaat kombinasi data foto  udara  dan  fotogrametri  terrestris  didapatkan  hasil  yang  cukup  baik.  Dari  hasil  analisis  yang  dicapai, penelitian  ini  menunjukan  hasil  pemodelan  3D    yang  memiliki  ketelitian    geometri  sebesar  8,843  cm  dan ketelitian  tinggi  (H)  sebesar  5,377  cm.  8,843  5,377  cm  11,12  cm.  Perbandingan  jarak  setiap  objek  yang dijadikan sampel pengukuran dilapangan dengan model 3D yang menunjukan akurasi dimensi bangunan yang telah dimodelkan didapatkan sebesar 11,120 cm. Hasil evaluasi uji akurasi geometri dan dimensi penggunaan foto udara dan fotogrametri terrestris dalam pemodelan 3D LoD3 dinilai dari hasil proses pemodelan 3D secara otomastis  menggunakan teknologi SfM ( Structure from Motion ) tersebut mengasilkan model bangunan 3D dalam Level of Detail (LoD) 3 dengan nilai Root Mean Square Error < 0,5 meter dan memiliki kelengkapan semantik  bangunan  yang  sesuai  dengan  objek  aslinya  yang  berdasarkan  kepada standar  City  Geography Markup Language (CityGML). Sehingga metode SfM ( structure from motion ) dapat digunakan dan menjadi salah satu pilihan alternatif dalam merekonstruksi suatu bangunan 3D LoD3 dengan tingkat akurasi yang baik
dan  dilakukan editing secara  manual  terhadap point  cloud yang  dihasilkan  sehingga  bangunan  yang dimodelkan  memiliki  kesamaan  secara  visual  dan  ukuran  geometri  maupun  dimensi  sesuai  dengan  bentuk aslinya.
Meningkatkan  kualitas  model  bangunan  3D  dan  meminimalisir noise yang  terdapat  dibeberapa    bagian bangunan, perlu  dilakukan editing manual  secara interaktif. Setelamelakukan    proses Build  Dense  Cloud di sarankan  untuk  melakukan editing manual terhadap point cloud yang dihasilkan untuk memfilter beberapa point yang tidak perlu sehingga tidak mengganggu hasil pemodelan pada proses-proses setelahnya. Penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan topology 3D dengan menggunakan software (perangkat lunak) yang dapat dilakukan untuk pemrosesan topology 3D seperti extention API Google Sketchup yang berbayar dan juga Blender sehingga  hasil  pemodelan  dapat  dilakukan  analisis  spasial  dan  BIM  untuk  keperluan  analisa  yang berkelanjutan sesuai kebutuhan.

## Daftar Pustaka
Carbonneau, P. E., & Dietrich, J. T. (2017). Cost-Effective Non-Metric Photogrammetry from Consumer-Grade sUAS: Implications for Direct Georeferencing of Structure from Motion Photogrammetry . https://doi.org/10.1002/esp.4012
Eltner, A., & Sofia, G. (2020). Structure from motion photogrammetric technique. In Remote Sensing of Geomorphology (1st ed., Vol. 23). https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64177-9.00001-1
Fadjrie,  M.,  Darmawan,  S.,  &  Maharani,  M.  (2018). Penerapan  Metode  Fotogrametri  Jarak  Dekat  Kombinasi  Data Unmanned Aerial Vehicle Untuk Pembuatan Model 3D . 10–16.
Gröger,  G.,  Kolbe,  T.  H.,  Nagel,  C.,  &  Häfele,  K.-H.  (2008). Open  Geospatial  Consortium  Inc  .  OpenGIS  ®  City Geography Markup Language ( CityGML ) Encoding Standard . Gruen, A. (2012). DEVELOPMENT AND STATUS OF IMAGE MATCHING IN PHOTOGRAMMETRY . 27 (March), 36– 57. https://doi.org/10.1111/j.1477-9730.2011.00671.x
Jebur,  A.,  Abed,  F.  M.,  &  Mohammed,  M.  U.  (2017). 3D  City  Modelling  by  Photogrammetric  Techniques .  (July). https://doi.org/10.13140/RG.2.2.11494.06722 Kolbe, T. H. (2016). Representing and Exchanging 3D City Models with CityGML Representing and Exchanging 3D City Models with CityGML . (September). https://doi.org/10.1007/978-3-540-87395-2 Marvi,  T.  G.,  Tjahjadi,  M.  E.,  &  Adkha,  Y.  M.  (2020). VISUALISASI  3D  MODELLING  DARI  HASIL  KOMBINASI KAMERA  DSLR  DAN  UAV  DENGAN  METODE  CLOSE  RANGE  PHOTOGRAMMETRY  PADA  OBJEK  Studi Kasus Objek Plengsengan , Bendungan Sengkaling , Desa Tegalgondo , Kecamatan Karang Ploso , Kabupaten Malang . 1–8.
T.  Luhmann,  S  .Robson,  S  Kyle,  I.  H.  (2006). Close  Range  Photogrammetry .  Caithness  KW6  6EY,  Scotland,  UK: Dunbeath Mains Cottages, Dunbeath.
Tjahjadi,  M.  E.,  &  Rifaan,  M.  (2019). FOTO  UDARA  MENGGUNAKAN  UNMANNED  AERIAL  VEHICLE  (  UAV  ) UNTUK PEMODELAN 3D JALAN RAYA . Wang, Q., & Yan, L. (2016). A Semantic Modelling Framework-Based Method for Building Reconstruction A Semantic Modelling  Framework-Based  Method  for  Building  Reconstruction  from  Point  Clouds .  (September). https://doi.org/10.3390/rs8090737
Westoby, M. J., Brasington, J., Glasser, N. F., Hambrey, M. J., & Reynolds, J. M. (2012). Geomorphology ‘ Structure- from-Motion ’ photogrammetry : A low-cost , effective tool for geoscience applications. Geomorphology , 179 , 300–314. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.08.021
This article is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4,0 International License ,