EBOOK PEMPROSESAN DATA UAV MODEL 3D BANGUNAN PUO

E-BOOK PEMPROSESAN
DATA UAV MODEL 3D
BANGUNAN PUO

DIKARANG OLEH :
ENCIK. FAUZUL AZHAN BIN ABDUL AZIZ MUHAMMAD IZZAMUDDIN BIN HASSANUDDIN
MUHAMMAD FAREEZ DANIEL BIN MOHD.FAZILAH MUHAMAD HAZIQ BIN MOHD JELAINI

PENGHARGAAN

Penerbitan eBook ini melibatkan kerjasama banyak
pihak. Sekalung penghargaan dan terima kasih
ditujukan kepada semua pihak yang berikut :

ENCIK. FAUZUL AZHAN BIN ABDUL AZIZ
( PENYUNTING & PENYEMAK )

MUHAMMAD IZZAMUDDIN BIN HASSANUDDIN
01DGU19F1034
( PENGA
RANG )

MUHAMAD HAZIQ BIN MOHD JELANI
01DGU19F1037
( PENGA
RANG )

MUHAMMAD FAREEZ DANIEL BIN MOHD.FAZILAH
01DGU19F1030
( PENU
LIS )

i

HALAMAN HAK CIPTA

Cetakan Pertama 2021
Hak Cipta Politeknik Ungku Omar, 2021

Politeknik Ungku Omar



Hak cipta terpelihara. Tidak dibenarkan mengeluar
ulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi dan juga isi
kandungan buku ini dalam apa jenis bentuk dan dengan
cara apa juga sama ada secara digital, rakaman, imej dan
sebagainya sebelum mendapatkan izin daripada penerbit.

FAUZUL AZHAN BIN ABDUL AZIZ, 2021
Diterbitkan Oleh :

POLITEKNIK UNGKU OMAR
Jalan Raja Musa Mahadi, 31400 Ipoh, Perak

ii

SINOPSIS

Ebook (singkatan untuk buku elektronik), juga dikenali
sebagai e-book atau eBook, ialah penerbitan buku yang
disediakan dalam bentuk digital, terdiri daripada teks,
imej atau kedua-duanya, boleh dibaca pada paparan
panel rata komputer atau elektronik lain. peranti.
Walaupun kadangkala ditakrifkan sebagai "versi
elektronik buku bercetak", sesetengah e-buku wujud
tanpa padanan bercetak. E-buku boleh dibaca pada
peranti e-pembaca khusus, tetapi juga pada mana-mana
peranti komputer yang menampilkan skrin tontonan
boleh dikawal, termasuk komputer meja, komputer riba,
tablet dan telefon pintar.



Ebook Pemprosesan Data UAV Model 3D Bangunan PUO
ini adalah sebuah Ebook yang mengandungi langkah-
langkah atau atur cara menghasilkan model 3D sesuatu
bangunan menggunakan teknologi UAV. Ebook ini secara
khususnya ditujukan kepada para pelajar dari unit
geomatik dari semester 3 hingga ke semester 5 sebagai
sumber rujukan untuk mereka menghasilkan model 3D
sesuatu bangunan secara tidak langsung mereka juga
dapat menimba pengalaman baru dalam menggunakan
perisian atau aplikasi seperti PIX4Dcloud, PIX4Dpicture
and MeshLab.








iii

IISSII KKAANNDDUUNNGGAANN

1. Pengenalan ..... (1)



2. Alatan dan Perisian ..... (2)



3. Simulasi Dron ..... (3)



4. Manual Pengunaan Alat Kawalan ..... (4)



5. Model Penggunaan Dron DJI Phantom Pro 4 ..... (5)



6. Prosedur Sebelum Menerbangkan Dron ..... (6)



7. Mengumpul Data ..... (8)



8. Memproses Data ..... (13)



9. Mengedit Data ..... (19)



10. Analisis Data ..... (25)



11. Hasil Akhir ..... (26)



12. Kesimpulan ..... (26)

iv

PENGENALAN

MODEL 3D

DALAM GRAFIK KOMPUTER 3D, PEMODELAN 3D IALAH PROSES MEMBANGUNKAN PERWAKILAN BERASASKAN
KOORDINAT MATEMATIK BAGI MANA-MANA PERMUKAAN OBJEK (TIDAK BERNYAWA ATAU HIDUP) DALAM TIGA
DIMENSI MELALUI PERISIAN KHUSUS DENGAN MEMANIPULASI TEPI, BUCU DAN POLIGON DALAM RUANG 3D SIMULASI

MODEL TIGA DIMENSI (3D) MEWAKILI BADAN FIZIKAL MENGGUNAKAN KOLEKSI TITIK DALAM RUANG 3D,
DIHUBUNGKAN OLEH PELBAGAI ENTITI GEOMETRI SEPERTI SEGI TIGA, GARISAN, PERMUKAAN MELENGKUNG, DSB.
SEBAGAI KOLEKSI DATA (TITIK DAN MAKLUMAT LAIN), MODEL 3D BOLEH DIBUAT SECARA MANUAL, SECARA
ALGORITMA (PEMODELAN PROSEDUR), ATAU DENGAN MENGIMBAS. PERMUKAAN MEREKA BOLEH DITAKRIFKAN LAGI
DENGAN PEMETAAN TEKSTUR.

MODEL 3D DIGUNAKAN UNTUK MENGGAMBARKAN DUNIA SEBENAR DAN VISUAL KONSEPTUAL UNTUK SENI, HIBURAN,
SIMULASI DAN PENGGUBALAN DAN ADALAH PENTING KEPADA BANYAK INDUSTRI YANG BERBEZA, TERMASUK
REALITI MAYA, PERMAINAN VIDEO, PERCETAKAN 3D, PEMASARAN, TV DAN GAMBAR BERGERAK, PENGIMEJAN
SAINTIFIK DAN PERUBATAN DAN REKA BENTUK BANTUAN KOMPUTER DAN PEMBUATAN CAD/CAM.

UAV

KENDERAAN UDARA TANPA PEMANDU (UAV), BIASANYA DIKENALI SEBAGAI DRON, IALAH PESAWAT TANPA
JURUTERBANG MANUSIA, ANAK KAPAL ATAU PENUMPANG DI DALAMNYA. UAV IALAH KOMPONEN SISTEM PESAWAT
TANPA PEMANDU (UAS), YANG TERMASUK TAMBAHAN PENGAWAL BERASASKAN DARAT DAN SISTEM KOMUNIKASI
DENGAN UAV.

DRON IALAH PESAWAT TANPA PEMANDU ATAU KAPAL YANG DIPANDU DARI JAUH ATAU SECARA AUTONOMI. ... UAV
ADALAH SINGKATAN KEPADA UNMANNED AERIAL VEHICLE, SESUATU YANG BOLEH TERBANG TANPA JURUTERBANG
DI ATAS KAPAL. DI ATAS IALAH UAV QUAD-COPTER, DINAMAKAN UNTUK 4 KIPAS ITU.

KENDERAAN UDARA TANPA PEMANDU DIGUNAKAN DALAM PELBAGAI APLIKASI KEHIDUPAN SEBENAR SEPERTI
PENGHANTARAN MUATAN, PEMANTAUAN LALU LINTAS, OBJEK BERGERAK DALAM PERSEKITARAN YANG KELIHATAN
BERBAHAYA, DAN PENGAWASAN. PENGGUNAAN UAV DALAM MANA-MANA APLIKASI INI MEMERLUKAN
PERANCANGAN TRAJEKTORI YANG BOLEH DILAKSANAKAN DAN OPTIMUM UNTUK PERGERAKAN KENDERAAN.

1

ALATAN & PERISIAN

DJI PHANTOM PRO

Alatan UAV (Dron) yang digunakan untuk
mengambil beberapa imej bangunan untuk

diproses menjadi satu model 3D.

PIX4DCAPTURE

Perisian yang digunakan untuk
mengumpul data ketika misi penerbangan

digunakan di telefon pintar

PIX4DCLOUD

Perisian yang digunakan untuk memproses
data-data imej menjadi model 3D

digunakan di komputer riba atau PC

MESHLAB

Perisian yang digunakan untuk mengedit
data supaya menjadi lebih kemas dan

menarik digunakan di komputer riba atau PC.

2

SIMULASI DRON

Perkara yang penting sebelum kita membuat misi penerbangan untuk kerja
pengutipan data adalah kita haruslah mahir dalam cara menerbangkan dron serta

mengetahui cara mengendalikan alat kawalan dron dengan tepat agar tiada
masalah yang berlaku ketika misi penerbangan dijalankan.

Rajah di sebelah menunjukkan akiviti simulasi dron
dilakukan dengan menggunakan PC, paparan dron
tersebut akan dipaparkan di skrin PC dalam bentuk

permainan video.

Rajah di sebelah menunjukkan alat kawalan dron
yang sebenar digunakan dalam simulasi dron, alat
kawalan tersebut akan disambungkan dengan PC

melalui wayar USB B.

Rajah di sebelah menunjukkan contoh paparan
simulasi dron yang dipaparkan di skrin PC kita dapat

merasai membawa dron tetapi bukan di alam yang
nyata itulah peranan simulasi dron.

3

MANUAL PENGGUNAAN
ALAT KAWALAN

Rajah 1.0 Pandangan hadapan alat kawalan




Rajah 1.1 Pandangan belakang dan bawah alat kawalan




4

MANUAL PENGGUNAAN
DRON DJI PHANTOM 4 PRO

Rajah 2.0 Pandangan hadapan, belakang, atas dan sisi dron




5

MPERNOESREBDAUNRG KS EABNEDLRU OMN

Keluarkan dron dari
kotaknya dan letakkan
dron di atas pad halipad,
bagi mengelakkan kamera
dron dari rosak.

Rajah 3.0 Dron Phantom 4 Pro




Rajah 3.1 Memasang bilah dron Kemudian pasangkan bilah
yang ada lingkaran warna

hitam pada motor yag ada
titik hitam, lakukan perkara
yang sama untuk bilah
kelabu pada motor yang ada
titik warna kelabu. Tekan
bilah tersebut dan
pusingkan bilah ke arah
simbol yang ada tanda
kunci.

6

MPERNOESREBDAUNRG KS EABNEDLRU OMN

Rajah 3.2 Memasukkan bateri dron dan Setelah selesai memasang
menanggalkan pengapit kamera semua bilah dron, tanggalkan
pengapit yang memegang

kamera dan pastikan lensa
kamera dron tidak terkena
Rajah 3.3 Memasukkan bateri dron dan tanah untuk mengelakkan
menanggalkan pengapit kamera lensa kamera dari calar atau
pecah, kemudian masukkan

bateri dron.

Seterusnya keluarkan alat
kawalan dari kotak dan
sambungkan telefon
pintar pada alat kawalan
tersebut untuk
disambungkan
menggunakan wayar TYPE-
C. Hidupkan alat kawalan,
kemudian hidupkan kipas
dron menggunakan alat
kawalan dan misi
penerbangan sudah boleh
dimulakan.

7

MENGUMPUL DATA


Alatan dan perisian yang akan digunakan dalam kerja mengumpul data

adalah Dron Dji 4 Pro (setelah install terus log masuk awal-awal supaya
menjimatkan dan memudahkan kerja) dan juga perisian PIX4Dcapture.
Sebelum memulakan kerja mengumpul data pastikan telefon pintar sudah
dipasangkan pada alat kawalan.

1) Langkah pertama masuk ke aplikasi dan tekan pada PROJECT LIST.

Rajah 4.0 Antara muka aplikasi PIX4Dcapture




2) Kemudian tekan pada Create new project untuk membuat fail projek
yang baru.

Rajah 4.1 Membuat fail projek baru




8

MENGUMPUL DATA


3) Seterusnya namakan fail tersebut dan setelah selesai klik OK.

Rajah 4.2




4) Selepas itu nama fail anda akan dipaparkan di atas, untuk
memulakan kerja klik pada simbol + yang terletak pada belah kanan
gambar

Rajah 4.3




9

MENGUMPUL DATA


5) Setelah itu, klik pada CIRCULAR MISSION (For single 3D models) . Jenis misi

penerbangan bergantung pada projek-projek yang anda ingin lakukan.

Rajah 4.4 Mengumpul data - data imej menggunakan kaedah CIRCULAR
MISSION




6) Seterusnya paparan kawasan tinjauan akan dipaparkan, untuk paparan
satelit klik pada kotak seperti gambar di atas.

Rajah 4.5 Menukar paparan ke gambaran satelit




10

MENGUMPUL DATA


7) Paparan kawasan tinjauan akan berubah ke satelit, seterusnya alihkan

kawasan tinjauan ke kawasan bangunan yang akan dijadikan model 3D.

Rajah 4.6 Mengalihkan kawasan tinjauan ke kawasan projek.




8) Kemudian setelah kawasan tinjauan berada di lokasi yang betul, tentukan
kelajuan dron akan bergerak, tinggi dron akan terbang (30meter) serta sudut
tangkapan (12 darjah) dron mengikut kesesuaian bangunan.

Rajah 4.7 Menentukan ketinggian, kelajuan dan sudut tangakapan dron
sewaktu misi penerbangan




11

MENGUMPUL DATA


9) Selepas itu , paparan masa untuk penerbangan dron akan dipaparkan di sebelah

kiri skrin. Dron akan terbang mengumpul imej atau data selama 4 minit , masa
penerbangan bergantung pada saiz bangunan atau keluasan tapak bangunan.
Setersunya, selepas selesai semua aturan tekan butang START yang berwarna hijau

Rajah 4.8 Misi penerbangan dimulakan




10) Akhir sekali, selepas selesai misi penerbangan muat turun data tersebut
di fail PROJECT LIST data tersebut sudah boleh diproses.

Rajah 4.9 Memuat turun data




12

MEMPROSES DATA

Perisian yang akan digunakan dalam kerja memproses data adalah perisian
PIX4Dcloud, perisian ini memberikan tempoh percubaan selama 15 hari
kepada mereka yang pertama kali menggunakannya. Selepas tempoh 15 hari
tersebut anda perlu membayar jika ingin menggunakannya lagi.

1) Setelah muat turun data dari aplikasi PIX4Dcapture, ekstrak data
tersebut di komputer riba atau PC.

Rajah 5.0 Mengekstrak data




2) Setelah selesai ekstrak akan terpapapar 40 imej yang telah diambil oleh
dron DJI PHANTOM 4 PRO untuk diproses menjadi model 3D.

Rajah 5.1 Imej-imej yang telah diproses




13

MEMPROSES DATA

3) Langkah pertama log masuk ke aplikasi PIX4Dcloud, kemudian
klik New folder dan buat nama baru untuk fail projek, seterusnya
klik Create.

Rajah 5.2 Membuat fail projek baru




4)Kemudian klik New dan buat nama khas untuk New site selepas itu klik
Create site.

Rajah 5.3 dan Rajah 5.4 Membuat fail kerja baru




14

MEMPROSES DATA

5) Seterusnya klik lagi sekali pada New dan pilih New dataset.

Rajah 5.4




6) Pilih fail New site yang telah diberi nama dan klik Next. Selepas klik Next
di halaman sebelah klik Select image.

Rajah 5.5 Memilih fail kerja




15

MEMPROSES DATA

7) Pilih kesemua 40 imej yang telah diekstrak sebelum ini dan klik
Open dan seterusnya klik Next.

Rajah 5.6 Memilih imej-imej yang telah diekstrak




8) Seterusnya biarkan coordinate system WGS 84 / UTM zone 47N, pilih 3D
models, pilih Rapid dan klik Process.

Rajah 5.7 Menentukan sistem koordinat dan jenis model




16

MEMPROSES DATA

9) 40 imej tersebut akan diproses tunggu hingga proses tersebut selesai dan setelah
selesai klik START PROCESSING. Anda akan menerima e-mail yang menyatakan data
tersebut sedang diproses dan mengambil masa 45 minit.

Rajah 5.8 & Rajah 5.9 Data sedang diproses




10) PIX4Dcloud akan menghantar e-mail sekali lagi untuk memberitahu
yang data- data imej telah selesai diproses.

Rajah 5.10 & Rajah 5.11 Data selesai diproses




17

MEMPROSES DATA

11) Setelah itu, pergi ke Home dan klik Open pada fail New site kerja kita.

Rajah 5.12 Data selesai diproses




12) Hasil model 3D bangunan CISEC PUO yang telah diproses akan
dipaparkan.

Rajah 5.13 Gambaran model 3D bangunan CISEC




18

MENGEDIT DATA

Perisian yang akan digunakan dalam kerja mengedit data adalah perisian
MeshLab.

1) Pada perisian PIX4Dcloud klik Download, pilih Mesh dan klik OBJ.

Rajah 6.0 Memuat turun data yang telah diproses




2) Kemudian simpan data tersebut dalam fail khas dan ekstrak data
tersebut.

Rajah 6.1 Mengekstrak data yang telah diproses




19

MENGEDIT DATA

3) Seterusnya buka perisian MeshLab pergi ke File dan klik Import Mesh.

Rajah 6.2 Antara muka perisian MeshLab




4) Pilih fail yang telah diekstrak dan klik Open.

Rajah 6.3 Membuka fail yang telah diekstrak




20

MENGEDIT DATA

5) Kemudian klik Filters pilih Texture dan pilih Set Texture.

Rajah 6.3 Menentukan texture




6) Klik pada 3 titik tersebut dan pilih fail yang sama seperti gambar di
atas selepas itu klik Open dan klik Apply.

Rajah 6.4 & Rajah 6.5 Memilih texture




21

MENGEDIT DATA

7) Gambar di atas menunjukkan model 3D bangunan CISEC yang akan diedit.

Rajah 6.6 Model 3D bangunan CISEC




8) Untuk memadam model-model bangunan yang yang tidak
berkaitan klik Select Faces in a rectagular region dan klik pada mana-
mana bahgaian yang ingin dipadam, warna merah adalah bahagian
yang akan dipadam.

Rajah 6.7 & Rajah 6.8 Memadam beberapa

bahagian model yang tidak diperlukan




22

MENGEDIT DATA

9) Selepas itu, klik pada Delete the current set of selected faces untuk
memadam bahagian-bahagian yang tidak berkaitan.

Rajah 6.9 Memadam beberapa bahagian model
yang tidak diperlukan




10) Gambar di sebelah atas kiri menunjukkan rajah model 3D yang
telah dipadam bahagian yang tidak berkaitan ulang langkah yang
sama sehingga selesai seperti gambar yang berada di sebelah kanan.

Rajah 6.10 & Rajah 6.11 Gambaran model 3D yang selesai diedit




23

MENGEDIT DATA

11) Untuk menyimpan hasil kerja klik pada File dan pilih Export Mesh As.

Rajah 6.12 Menyimpan fail projek




12) Berikan nama pada fail tersebut (3D CISEC PUO) dan simpan
sebagai Alias Wavefront Object (*.obj).

Rajah 6.13 Menyimpan fail projek




24

ANALISIS
DATA

Setelah hasil akhir diperoleh analisis telah dilakukan antara 3 model 3D bangunan CISEC
(ukuran sebenar, ukuran di PIX4Dcloud, ukuran di Google Erth) terdapat perbezaan dari
segi lebar, panjang dan juga tinggi. Berikut adalah data hasil analisis yang telah dilakukan :

Jadual 1.0 Ukuran Sebenar Dengan Google Earth




PERKARA GOOGLE EARTH UKURAN PURATA SELISIH
PANJANG SEBENAR
0.348
LEBAR 48.62 48.968 48.794 0.818
TINGGI 0.07
13.08 13.898 13.489

7.036 6.966 7.001

Jadual 1.1 Ukuran Sebenar Dengan PIX4Dcloud




PERKARA Model 3D UKURAN PURATA SELISIH
PANJANG (PIX4Dcloud) SEBENAR
0.652
LEBAR 48.316 48.968 48.642 0.328
TINGGI 0.088
13.57 13.898 13.734

7.021 6.966 6.994

Jadual 1.2 Ukuran Sebenar Dan PIX4Dcloud




PERKARA Model 3D GOOGLE PURATA SELISIH
PANJANG PIX4Dcloud EARTH
0.304
LEBAR 48.316 48.62 48.468 0.49
TINGGI 0.015
13.57 13.08 13.325

7.021 7.036 7.0285

25

HaAkShiIrL

MODEL 3D BANGUNAN CISEC PUO

Rajah 7.0 Hasil akhir model 3D bangunan CISEC




Kesimpulan

Akhir kata perancangan penerbangan adalah penting
bagi merancang laluan penerbangan semasa sesi
pengambilan gambar-gambar udara dalam kerja
pengumpulan data. Selain itu, gambar-gambar udara
dari drone juga boleh digunakan untuk menghasilkan
model 3d menggunakan teknik fotogrammetri. Akhir
sekali, perisian fotogrammetri berupaya memproses
data-data foto udara bagi menghasilkan model 3D
bangunan.

26

DITERBITKAN OLEH :