AR-BOOK SISTEM TATA SURYA SEBAGAI SARANA EDUKASI 1
Ari Rosemalatriasari, 2Dina Anggraini, 3Benny Irawan, 4Fahri Chris Arthur
Fakultas ilmu Komputer & Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma 1,2,3,4 {ari_rosemala, dina_anggraini, benny_irawan, fachri_arthur} @staff.gunadarma.ac.id
ABSTRAK Pemanfaatan teknologi dalam dunia pendidikan memiliki peran penting dalam peningkatan mutu pembelajaran. Augmented Reality (AR) merupakan hal yang baru dalam bidang teknologi, yaitu teknologi yang menggabungkan objek/benda maya dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam suatu lingkungan nyata lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata atau real time. Salah satu penerapan AR di dunia pendidikan adalah untuk membantu para siswa SMP kelas IX dalam pempelajari pelajaran sistem tata surya. Dengan menggabungkan teknologi AR dengan buku menciptakan media baru bernama buku berbasis AR (AR-Book) yang juga sebagai sarana edukasi berbasis Augmented Reality yang sudah ditambah visualisasi yang menarik, interaktif dan mudah dipahami dapat membantu siswa dalam mempelajari system tata surya. Pembuatan aplikasi ini di mulai dengan perancangan pembuatan Desain Layout AR-Book dan Struktur Pembuatan aplikasi dilanjutkan dengan pembuatan objek tiga dimensi menggunakan software Anim8or serta perancangan system aplikasi. Pada tahap pembangunan aplikasi AR-Book dengan menggunakan software OpenSpace3D. . Kata Kunci : Augmented Reality, AR-Book, Sistem Tata Surya Kategori : ABSTRACT
The use of technology in education has an important role in improving the quality of learning . Augmented Reality ( AR ) is a new thing in technology , a technology that combines object / virtual object two- dimensional or three- dimensional in a real environment and then projecting the virtual objects in real time or real time . One of AR application in education is to help students in the junior class IX pempelajari lesson solar system . By combining the AR technology to create new media book called book based AR ( AR - Book ) that is also as a means of education -based Augmented Reality visualization that has added an exciting , interactive and easy to understand can help students in studying the solar system . Making an application is started with the design manufacture AR - Book Layout Design and Structure Making an application followed by the manufacture of three-dimensional objects using Anim8or software and system design applications . At this stage of the AR - Book application development using software OpenSpace3D
Keywords : Augmented Reality , AR - Book , The Solar System Category : PENDAHULUAN Perkembangan teknologi informasi semakin praktis yang berakibat pada sangat pentingnya peranan teknologi tersebut. Sejalan dengan perkembangan teknologi informasi, lembaga pendidikan mulai melakukan inovasi terhadap kegiatan belajar mengajar. Suatu inovasi baru sangat dibutuhkan dalam dunia pendidikan karena dengan adanya inovasi baru tersebut kualitas pendidikan dapat ditingkatkan. Kegiatan belajar mengajar di setiap satuan pendidikan diharapkan mengarah pada basis teknologi untuk menghasilkan koleksi buku atau alat peraga berbasis komputer. Teknologi Augmented Reality merupakan hal yang baru dalam bidang teknologi informasi. Ronald T. Azuma (1997) mendefinisikan augmented reality sebagai penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antarbenda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Penggabungan benda nyata dan maya dimungkinkan dengan teknologi tampilan yang sesuai, interaktivitas dimungkinkan melalui perangkat-perangkat input tertentu, dan integrasi yang baik memerlukan penjejakan yang efektif. Pada teknologi AR, pengguna dapat melihat dunia nyata yang ada di sekelilingnya dengan penambahan obyek virtual yang dihasilkan oleh komputer. Ada beberapa metode Augmented Reality, yang pertama yaitu marker based tracking, yaitu biasanya merupakan ilustrasi hitam-putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Computer akan mengenali posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D, yaitu titik (0,0,0) dan 3 sumbu X, Y, Z. metode yang kedua adalah markerless, yaitu pengguna tidak perlu menggunakan sebuah marker untuk menampilkan objek-objek virtual. Seperti face tracking dan motion tracking. Pemanfaatan teknologi ini dapat di implementasikan pada berbagai media, seperti aplikasi desktop, smartphone, bidang industri, bahkan pada media cetak seperti buku, majalah ataupun Koran. Penggabungan antara buku dengan teknologi AR menciptakan media baru bernama buku berbasis AR (AR-Book). Agar dapat bekerja dengan sempurna AR-Book secara garis besar mempunyai dua komponen utama, yaitu buku yang dilengkapi dengan marker pada setiap halaman, yang kedua peralatan untuk menangkap marker dan menampilkan hasilnya. Tata surya merupakan sekumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut dengan matahari dan semua objek yang terikat oleh gravitasinya. Objekobjek tersebut termasuk dalam delapan buah planet, lima buah planet kerdil/Katai, 173 satelit alami yang sudah diidentifikasi dan jutaan benda langit seperti meteor, asteroid dan komet. Sebagian Sekolah Menengah Pertama telah memiliki media pembelajaran yang interaktif dalam materi system tata surya hal tetapi masih berupa aplikasi yang berbasis dua dimensi dan adanya keterbatasan pada alat peraga yang dipergunakan Hal ini membuat para siswa mengalami kesulitan dalam mempelajarinya.. Salah satu penerapan AR di dunia pendidikan adalah untuk membantu para siswa dalam pempelajari pelajaran system tata surya. Dengan penggunaan teknologi AR ini siswa menjadi lebih mudah mempelajari system tata surya karena pelajaran ini sudah dibuat dalam bentuk aplikasi AR-Book Sistem Tata Surya sebagai sarana edukasi berbasis Augmented Reality yang sudah ditambah visualisasi yang menarik, interaktif dan mudah dipahami.
Aplikasi ini memberikan informasi detail pada setiap planet atau gambaran bentuk tata surya dan planet-planet dalam bentuk tiga dimensi. Dengan menggunakan aplikasi desktop yang memanfaatkan fitur camera atau webcam untuk menghadirkan objek tiga dimensi yang berada di dunia maya ke dunia nyata. Sehingga memberikan solusi alternative dalam proses belajar mengajar dan memudahkan para siswa dalam menerima materi tentang system tata surya. Diharapkan dengan adanya aplikasi Buku Sistem Tata Surya berbasis AR ini membuat pemahaman para siswa terhadap pelajaran system tata surya menjadi lebih mudah karena disajikan dengan lebih menarik daripada membaca buku tanpa objek yang digambarkan. METODE PENELITIAN Penelitian yang dilakukan terdiri dari berbagai tahap seperti tahap studi literature, tahap analisa masalah, tahap perancangan dan tahap implementasi sebagai tahap akhir. Langkah-langkah penelitian secara rinci dibahas pada uraian dibawah ini: 1. Tahap Studi Literatur Pada tahapan ini meliputi pengumpulan berbagai refeensi yang menunjang penulisan pembuatan aplikasi yang berkaitan dengan augmented reality dan system tata surya. 2. Tahap Perancangan Tahap perancangan aplikasi pada penelitian ini dimulai dengan pembuatan Desain Layout AR-Book, perancangan marker dan Struktur Pembuatan aplikasi dilanjutkan dengan pembuatan objek tiga dimensi menggunakan software Anim8or serta perancangan system aplikasi. Pada tahap pembangunan aplikasi AR-Book dengan menggunakan software OpenSpace3D. 3. Tahap Implementasi Setelah menyelesaikan perancangan, tahap implementasi dilakukan untuk menguji seberapa besar aplikasi ini dapat berjalan dengan baik, sehingga aplikasi yang dihasilkan dapat benar-benar bermanfaat sesuai yang diharapkan. HASIL DAN PEMBAHASAN Tahap Desain Layout AR-Book dan Rancangan Marker Tahap perancangan layout dalam pembuatan suatu program merupakan suatu tahapan yang sangat penting, karena tahapan ini akan menentukan apakah suatu program akan memiliki konstruksi yang baik sesuai dengan yang diinginkan. Objek animasi tiga dimensi merupakan objek yang akan ditampilkan diatas Marker yang dapat dilihat oleh pengguna dengan bantuan webcam. Pengguna dapat melihat dari berbagai sudut pandang dengan syarat Marker yang ada pada AR-Book harus terdeteksi oleh webcam. Selain itu deskripsi objek dapat dilihat pada halaman AR-Book agar pengguna dapat lebih memahami objek yang ditampilkan. Marker merupakan bagian yang sangat penting. Perancangan marker sekarang sudah sangat mudah. Pada software OpenSpace3D perancangan marker dipermudah dengan menggunakan AR Marker Editor. Hanya dengan marker setting penulis dapat dengan mudah menentukan marker yang di inginkan. Sehingga penulis dipermudah dalam menggunakan sebuah marker untuk menampilkan obyek-obyek virtual.
Gambar 1. Rancangan Tampilan Tata Surya
Gambar 2. Rancangan Tampilan Matahari
Gambar 3. Rancangan Tampilan Planet Merkurius
Gambar 4. Rancangan Tampilan Planet Venus
Gambar 5. Rancangan Tampilan Planet Bumi
Gambar 6. Rancangan Tampilan Planet Mars
Gambar 7. Rancangan Tampilan Planet Jupiter
Gambar 8. Rancangan Tampilan Planet Saturnus
Gambar 9. Rancangan Tampilan Planet Uranus
Gambar 10. Rancangan Tampilan Planet Neptunus
Gambar 11. Rancangan Tampilan Planet-planet Kerdil/Katai Pembuatan Objek Tiga Dimensi a. Tahap Permodelan/Modeling, Objek yang dibuat menggunakan software Anim8or
Gambar 12. Tahap modeling b. Tahap Texturing, Untuk tahap texturing berserta konfigurasinya yang berada didalam Anim8or
Gambar 13. Tahap Texturing c. Tahap Export Objek ke Google Sketchup d. Tahap Import Objek dari Anim8or Cara Kerja OpenSpace 3D Openspace 3D adalah sebuah editor atau scene manager objek tiga dimensi yang bersifat open source dengan menggunakan OGRE sebagai Graphic Rendering. Pengguna hanya perlu memasukan resource atau sumber daya yang dibutuhkan seperti objek tiga dimensi dalam bentuk mesh OGRE, material, dan multimedia lainnya. Langkah-langkah penggunaan OpenSpace 3D : a. Pada tampilan aplikasi OpenSpace3D klik scene editor pada bagian bawah. Ini merupakan area kerja untuk merancang interface dan interaksi yang akan diberikan pada model objek 3D. b. Mengimport file.scene sekaligus material pendukungnya caranya adalah klik kanan pada bagian Scene yang terdapat di Scene tree area. Pilih Import to scene. Sebelumnya harus memindahkan hasil export mesh ke dalam direktori OpenSpace3D. c. Pengaturan ukuran objek, klik kanan pada objek lalu pilih Set scale. Untuk memutar objek dapat dilakukan dengan Set Orientation.
d. Kemudian Objek yang telah diatur ukuran dan posisinya harus dimodelkan menggunkan dummy, fungsinya adalah agar objek tersebut dapat dipanggil ketika pembuatan interaksi terhadap objek yang ingin ditampilkan. Caranya adalah klik Add dummy pada Scene, lalu masukkan objek ke dalam dummy yang ada di Scene tree. e. Selanjutnya memasukkan Ar Capture dan Ar Marker, caranya adalah pada scene editor klik kanan input Ar Capture dan Ar Marker yang digunakan untuk mengkalibrasi kamera dan penentuan marker. Tujuan dari kalibrasi kamera dan penentuan marker adalah untuk menghitung tingkat distorsi dari sebuah lensa kamera yang digunakan agar image yang dihasilkan mendekati image ideal dan pusat model objek akan muncul tepat ditengah marker. f. Langkah selanjutnya adalah membuat interaksi terhadap objek yang akan ditampilkan. Pemberian interaksi dilakukan dengan membuat sebuah instance atau fungsi. g. Untuk menjalankannya klik icon play pada menubar. Lalu sorotkan Marker yang ada di AR-Book ke webcam yang tersedia. Implementasi/Uji Coba Berikut merupakan tampilan dari hasil uji coba program aplikasi yang telah dibuat pada AR-Magic Book mulai dari tampilan Tata Surya, Matahari, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan planet-planet kerdil/Katai yang telah selesai di uji coba, diantaranya sebagai berikut:
Gambar 14. Tampilan Tata Surya
Gambar 15. Tampilan Matahari
Gambar 16. Tampilan Planet Merkurius
Gambar 17. Tampilan Planet Venus
Gambar 18. Tampilan Planet Bumi
Gambar 19. Tampilan Planet Mars
Gambar 20. Tampilan Planet Jupiter
Gambar 21. Tampilan Planet Saturnus
Gambar 22. Tampilan Planet Uranus
Gambar 23. Tampilan Planet Neptunus
Gambar 24. Tampilan Planet-planet kerdil/Katai KESIMPULAN Setelah di uji coba pada 10 responden siswa SMP kelas IX, program Aplikasi AR-Book Sistem Tata Surya Sebagai Sarana Edukasi berbasis Augmented Reality ini adalah sebuah aplikasi yang dapat membantu siswa sekolah dalam mempelajari Sistem Tata Surya karena dapat memberikan gambaran secara visualisasi dan dalam bentuk tiga dimensi. Dengan penggunaan teknologi augmented reality keterbatasan alat peraga dapat di atasi. DAFTAR PUSTAKA [1] Azuma, Ronald T. 1997. A Survey of Augmented Reality. Hughes Research Laboratories: Malibu [2] Billinghurst, Mark. 2001. MagicBook: Transitioning between Reality and Virtuality. ACM: Newyork. [3] Handoko, Setiadi. 2002. Seri Tanya Jawab Bintang dan Planet 1. Jakarta: PT Elex Media Komputindo. [4] Handoko, Setiadi. 2002. Seri Tanya Jawab Bintang dan Planet 2. Jakarta: PT Elex Media Komputindo. [5] Puspita, Diana, Iip Rohima. 2009. Alam Sekitar IPA Terpadu. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. [6] 7 Things You Should Know About Augmented Reality. http://www.educause.edu/ELI/7ThingsYouShouldKnowAboutAugme/156810 (April 2012) [7] Hamilton, Karen & Olenewa, Jorge. 2010. Augmented Reality in Education.(online), http://www.authorstream.com/Presentation/k3hamilton-478823-augmented-reality-ineducation/ (April 2012) [8] Kaufmann, Hannes. 2002. Collaborative Augmented Reality in Education. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.12.2215&rep=rep1&type=pdf (April 2012) [9] Tata Surya. http://id.wikipedia.org/wiki/Tata_Surya. (April 2012)
