BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Belajar 2.1.1
Konsep Belajar
Pengertian dan konsep belajar yang dikemukakan para ahli dipengaruhi oleh aliran yang dianutnya. Aliran yang mendasari konsep belajar ini terdiri dari tiga (3) kelompok yaitu : aliran behaviorisme, kognitifisme dan konstruktivisme. Menurut pandangan behaviorisme, belajar adalah perubahan tingkah laku yang disebabkan hubungan stimulus respon. Sebagaimana dikemukakan Skinner[5] dengan teori “operant conditioning” mengatakan belajar merupakan respon (tingkah laku) yang baru. Pada dasarnya respon yang baru itu sama pengertiannya dengan tingkah laku (pengetahuan, sikap, keterampilan) yang baru. Respon itu terjadi dapat diukur melalui laju atau frekuensi respon yang diberikan kepada siswa. Selanjutnya menurut Gagne[10] belajar adalah perubahan yang terjadi dalam kemampuan manusia setelah belajar terus menerus, bukan hanya disebabkan proses pertumbuhan saja. Perubahan dalam belajar itu sendiri adalah perubahan prilaku sebelum dan sesudah pembelajaran. Perubahan tingkah laku yang dimaksud adalah adanya penambahan kapabilitas dari beberapa performansi.
Belajar itu menghasilkan berbagai macam
tingkah laku yang berbeda-beda. Tingkah laku tersebut seperti pengetahuan, sikap, keterampilan, kemampuan, informasi dan nilai. Kapabilitas hasil belajar dibagi menjadi 5 (lima) kategori seperti berikut ini.[10] a. Keterampilan intelektual (intellectual skill). b. Informasi verbal (verbal information). 6
c. Strategi kognitif (cognitive strategies). d. Keterampilan motorik (motor skills). e. Sikap (attitudes). Menurut pandangan kognititfisme adalah perubahan prilaku siswa terbentuk bukan karena hubungan stimulus respons, akan tetapi lebih lebih disebabkan dorongan dari dalam atau oleh pemanfaatan potensi yang dimiliki oleh siswa[16]. Menurut Bloom[17] konsep belajar adalah perubahan kualitas kemampuan kognitif, afektif dan psikomotorik. Sementara itu hasil belajar diklasifikasikan menjadi tiga domain atau ranah sebagai berikut ini. 1. Ranah
kognitif,
menaruh
perhatian
pada
pemgembangan
kapabilitas
dan
keterampilan intelektual dapat ditercapai melalui enam sasaran berikut. a. Pengetahuan, siswa mempunyai kemampuan untuk mengingat informasi. b. Pemahaman, siswa menggunakan pengetahuan untukmemecahkan problem kehidupan nyata. c. Aplikasi, siswa menggunakan pengetahuan untuk memecahkan problem kehidupan nyata. d. Analisis, siswa memecahkan informasi yang kompleks menjadi bagian kecil-kecil dan mengaitkan informasi dengan informasi lainnya. e. Sintesis, siswa mengombinasikan elemen-elemen dan meciptakan informasi baru; f. Evaluasi, siswa membuat penialian dan keputusan yang baik. 2. Ranah Afektif, atau disebut juga ranah sikap berhubungan dengan pengembangan perasaan, nilai dan emosi yang terdiri dari lima sasaran sebagai berikut. a. Penerimaan, siswa mengetahui atau memerhatikan sesuatu di lingkungannya. b. Respon, siswa termotivasi untuk belajar dan menunjukkan prilaku baru sebagai hasil dari pengalamannya. c. Menghargai, siswa terlibat untuk berkomitmen pada beberapa pengalaman, sebagai sasarannya adalah siswa menghargai kemampuan membaca sebagai salah satu kemampuan yang penting. 7
d. Pengorganisasian, siswa mengintergrasikan nilai baru ke perangkat nilai yang sudah ada dan member prioritas yang tepat. e. Menghargai karakterisasi, siswa bertindak sesuai dengan nilai tersebut. 3. Ranah
Psikomotorik,
berkaitan
denga
kegiatan-kegiatan
manipulatif
atau
keterampilan motorik. Sasaran psikomotorik tersebut diuraikan sebagai berikut. a. Gerak refleks, siswa merespon seatu stimulus secara refleks tanpa perlu berpikir banyak. b. Gerak fundamental dasar, siswa melakukan gerakan untuk tujuan tertentu. c. Kemampuan fisik, siswa melakukan keterampilan fisik yang kompleks dengan lancar. d. Prilaku non-diskusif, siswa mengomunikasikan perasaan dan emosinya melalui gerak tubuh. Teori-teori baru dalam psikologi pendidikan dikelompokan dalam teori pembelajaran konstruktivis (constructivist theories of learning). Jean Piaget[16] berpendapat ada dua proses yang terjadi dalam perkembangan dan pertumbuhan kognitif anak diuraikan sebagai berikut. 1. Proses asimilasi, dalam proses ini anak menyesuaikan informasi yang baru dengan informasi yang telah lama diketahui sebelumnya. 2. Proses akomodasi, yaitu proses anak menyusun dan mengembangkan kembali atau mengubah apa yang telah diketahui sebelumnya sehingga informasi yang baru itu dapat disesuaikan dengan baik. Menurut teori konstruktivis, prinsip yang paling penting dalam psikologi pendidikan adalah bahwa guru tidak hanya sekedar memberikan pengetahuan kepada siswa. Tetapi siswa turut membangun pengetahuan tersebut dalam proses pembelajaran. Guru dapat memberikan kemudahan untuk proses ini, dengan memberi kesempatan siswa untuk menemukan atau menerapkan ide-ide mereka sendiri, dan membelajarkan siswa menjadi sadar dan secara sadar menggunakan strategi mereka sendiri untuk belajar. 8
2.1.2 Konsep Pembelajaran Pembelajaran menekankan terjadinya perubahan paradigma pembelajaran dari pembelajaran yang berpusat pada guru (teacher centered) ke paradigma yang berpusat pada siswa (student centered). Pada paradigma yang berpusat pada guru semua proses pembelajaran dikendalikan oleh guru sedangkan siswa hanya mendengarkan (pasif) sementara pada paradigma yang berpusat pada siswa guru bertindak sebagai fasilitator yang hanya mengarahkan siswa pada pokok bahasan tertentu. Siswa mengkonstruksi sendiri konsep yang dipelajari berdasarkan pengalaman belajar yang dilakukannya sendiri dari berbagai sumber belajar. Maka pada paradigma ini siswa dituntut dan diberi kesempatan yang seluas-luasnya untuk bereksplorasi. Hal ini sesuai dengan pendapat Gagne & Briggs[11] bahwa lebih tepat mengatakan pembelajaran dari pada pengajaran karena dalam pembelajaran terkandung seluruh kegiatan yang dapat mempengaruhi proses belajar seseorang bukan hanya mengenai kegiatan guru semata. Pembelajaran meliputi kegiatan-kegiatan yang digeneralisasikan dalam bentuk gambar, program televisi atau gabungan beberapa media. Dalam hal ini guru memengang peranan penting dalam mengatur semua kegiatan tersebut. Pembelajaran adalah proses yang sistematis dimana semua komponen antara lain guru, siswa, materi, dan lingkungan belajar merupakan komponen penting untuk mencapai keberhasilan pembelajaran.
Pembelajaran sebagai sistem menggunakan pendekatan
sistem dalam desain pembelajaran. Dalam pandangan sistem semua komponen yang terlibat dalam pembelajaran saling berinteraksi satu dengan lainnya untuk mencapai tujuan pembelajaran. Oleh karena itu, pembelajaran dapat disimpulkan segala kegiatan yang mempengaruhi proses belajar siswa, dimana siswa sebagai pusat pembelajaran yang bereksplorasi seluasnya serta menggeneralisasikan media yang ada sehingga memberi dampak proses belajar yang lebih signifikan. 9
2.2 Media Pembelajaran Interaktif
2.2.1 Media Pembelajaran Kata media berasal dari bahasa latin medius yang secara harafiah berarti “tengah”, “perantara” atau “pengantar”. Gerlach dan Ely[2] mengungkapkan bahwa
media
dipahami secara garis besar adalah manusia, materi atau kejadian yang membangun kondisi membuat siswa mampu memperoleh pengetahuan, keterampilan atau sikap. Dalam pengertian ini guru, buku teks, dan lingkungan sekolah merupakan media. Sementara Gagne, media adalah berbagai jenis komponen dalam lingkungan siswa yang dapat merangsangnya untuk belajar[14]. Schramm mengemukakan bahwa media pembelajaran adalah teknologi pembawa pesan yang dapat
dimanfaatkan untuk
keperluan pembelajaran. Batasan lain, AECT (Association of
Education and
Comunication Technologi) mengatakan batasan media adalah segala bentuk dan saluran yang di gunakan untuk menyampaikan pesan dan informasi. Heinich[13] juga mengatakan istilah medium sebagai perantara yang mengantarkan informasi antara sumber dan penerima. Istilah media sering dikaitkan dengan kata teknologi yaitu asal kata tekne (art, bahasa Inggris) dan logos (ilmu, bahasa Indonesia) sebagaimana disampaikan Achsin[2] teknologi mempunyai pengertian sebagai perluasan konsep tentang media, demikian juga teknologi bukan sekedar benda, alat, bahan atau perkakas, tetapi tersimpul pula sikap, perbuatan, organisasi dan manajemen yang berhubungan dengan penerapan ilmu. Media pembelajaran tersebut secara umum dapat dikelompokkan berdasarkan jenis diantaranya sebagai berikut. 1. Media visual yang terdiri dari grafik, diagram, poster, kartun, komik; 2. Media audio yang terdiri dari radio, tape recorder, laboratorium bahasa, dan sebagainya.
10
3. Projected still media yang terdiri dari slide, over head projector (OHP), infocus dan sebagainya. 4. Pojected motion media yang terdiri dari film, televisi, video, komputer dan sebagainya. Media pembelajaran yang baik adalah media dapat meningkatkan ketercapaian tujuan pembelajaran dalam proses belajar mengajar tanpa dibatasi ruang dan waktu pembelajaran itu terjadi. Sadiman[14] menyimpulkan secara umum manfaat dari media pembelajaran sebagai berikut. 1. Memperjelas penyajian pesan agar tidak terlalu bersifat verbalistis (dalam bentuk kata-kata tertulis atau lisan). 2. Mengatasi keterbatasan ruang, waktu dan daya indra, seperti : a. obyek yang terlalu besar dapat diganti dengan reflika, gambar film dan sebagainya; b. obyek yang terlalu kecil dapat dibantu dengan proyaktor mikro, film atau gambar. c. kejadian atau peristiwa yang terjadi dimasa lalu bisa ditampilkan lagi lewat rekaman film, foto maupun secara verbal; d. obyek yang terlalu kompleks (misalnya mesin-mesin) dapat disajikan dengan model, diagram dan lain-lain; dan e. konsep yang terlalu luas (gunung berapi, gempa bumi, iklim, dan lain-lain) dapat divisualisasikan dalam bentuk film, gambar dan sebaginya. 3. Penggunaan media pengajaran secara tepat dan bervariasi dapat mengatasi sikap pasif siswa. Dalam hal ini media pembelajara berguna untuk : a. menimbulkan kegairahan belajar; b. memungkinkan interaksi yang lebih langsung antara siswa dengan lingkungan dan kenyataan; dan c. memungkinkan siswa belajar sendiri-sendiri menurut kemampuan dan minatnya. 4. Dengan sifat yang unik pada tiap siswa ditambah lagi dngan lingkungan dan pengalama yang berbeda, sedangkan kurikulum dan materi pendidikan ditentukan 11
sama setiap siswa, maka guru banyak mengalami kesulitan bilamana semuanya itu harus diatasi sendiri. Hal ini akan lebih sulit bila latar belakan lingkungan guru dengan siswa juga berbeda. Masalah ini dapat diatasi dengan media pendidikan, yaitu dengan kemampuannya dalam : a. memberikan perangsangan yang sama; b. mempersamakan pengalam; dan c. menimbulkan presepsi yang sama. Lebih rinci lagi Allen membagi hubungan media dengan tujuan pembelajaran berdasarkan tingkatan nilainya seperti diuraikan dalam table dibawah ini. Tabel II-1 Hubungan media dengan tujuan pembelajaran.
Jenis Media Gambar Diam Gambar Hidup Televisi Obyek Tiga Dimensi Rekaman Audio Programmed Instrcuction Demonstrasi Buku teks tercetak
1
2
3
4
5
6
S S S R S S R S
T T S T R S S R
S T T R R S R S
S T S R S T T S
R S R R R R S R
R S S R S S S S
Keterangan : R = Rendah, S = Sedang, T=Tinggi 1 = Belajar informasi faktual 2 = Belajar pengenalan visual 3 = Belajar prinsip, konsep dan aturan 4 = Prosedur belajar 5 = Menyampaikan keterampilan persepsi motorik 6 = Mengembangkan sikap, opini dan motivasi 12
Dari uraian-uraian diatas dapat disimpulkan bahwa media pembelajaran adalah segala sesuatu (manusia, materi, kejadian, lingkungan, teknologi) yang dipilih sesuai dengan tujuan pembelajaran tersebut, digunakan untuk menyampaikan pesan dan informasi untuk merangsang siswa belajar sehingga memperoleh pengetahuan, keterampilan dan perubahan sikap.
2.2.2 Pembelajaran Interaktif Interaksi adalah suatu kegiatan pembelajaran yang menghadapkan siswa pada suatu masalah yang harus diselesaikan atau suatu skenario yang harus diikuti sebagai tujuan pembelajaran. Wagner[20] mengatakan interaksi adalah peristiwa atau kejadian-kejadian antara dua aksi dan dua obyek yang terjadi secara timbal-balik. Interaksi terjadi apabila obyek dan kejadian saling mempengaruhi satu dengan yang lainnya. Kata interactive merupakan perpaduan antara interksi dan interaktivitas, dimana interksi berfokus pada orientasi proses (proses-oriented) dan aksi yang dinamis. Sedangakan interkativitas berfokus pada orientasi fitur (feature-oriented) dan uraian karakteristik dari software. Konsep pembelajaran sebagaimana diuraikan sebelumnya dapat disimpulkan segala kegiatan yang mempengaruhi proses belajar siswa, dimana siswa sebagai pusat pembelajaran yang berekplorasi seluasnya serta menggeneralisasikan media yang ada sehingga memberi dampak proses belajar yang lebih signifikan. Pembelajaran interaktif merujuk pada kegiatan diskusi dan bertukar informasi antar partisipan. Menurut Seaman dan Fellenz pembelajaran interaktif adalah diskusi dan pertukaran
informasi
memungkinkan
siswa
memberikan
pendapat,
membagi
pengalaman, cara pandang dan pengetahuan antara guru dan siswa dimana melalui kegiatan ini dapat diperoleh cara-cara alternatif dan berfikir dan “merasakan” sesuatu.
13
Dengan memperhatikan penjelasan diatas, maka dapat disimpulkan pembelajaran interaktif adalah pembelajaran yang terjadi secara timbal-balik antara guru, siswa, media dan siswa sebagai pusat pembelajaran dalam bereksplorasi seluas-luasnya sehingga memberi dampak proses belajar yang lebih signifikan. 2.3 Desain Interaksi 2.3.1 Pengertian Terdapat beberapa bidang desain seperti desain grafis, desain arsitektur, desain industri dan desain perangkat lunak. Setiap bidang tersebut memiliki interpretasi sendiri mengenai pengertian desain. Namun seacra umum desain meliputi kegiatan pengembangan terhadap perencanaan atau skema tertentu. Desain adalah bahasa serapan dari luar (design, bahasa Inggris), defenisi desain menurut Oxford English Dictionary disaen adalah perencanaan atau skema yang dikonsep dalam pikiran dan akan laksanakan kemudian[14]. Sementara dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia online tidak di jumpai kata disain, tetapi lebih kepada rancang. Kata “rancang” artinya bangun, selanjutnya apabila diberi imbuhan pe-an maka menjadi perancangan sedangkan jika diberi imbuhan me-rancang menjadi merancang. Perancagan mempunyai artinya proses, cara, perbuatan merancang sedangkan
merancang
artinya
mengatur
segala
sesuatu
(sebelum
bertindak,
mengerjakan, atau melakukan sesuatu)[22]. Maka dapat disimpulkan perancangan adalah proses, cara, perbuatan dalam mengatur segala sesuatu sebelum bertindak, mengerjakan dan melakukannya. Melihat definisi perancangan lebih mengarah kepada kata design. Maka dalam bahasan selanjutnya penggunaan kata perancangan lebih mengarah kepada design (desain) sehingga penggunaan kata perancangan dan desain bisa diperpertukarkan namun tetap
14
tidak meninggalkan definisi sebenarnya dari kata design. Menurut Departemen Pertahanan Amerika Serikat, interaksi terdiri dari beberapa level sebagai berikut. 1. Level I: Pasif Pada level ini siswa hanya bertindak sebagai penerima informasi, siswa hanya membaca teks, gambar, grafik, ilustrasi pada layar komputer. Siswa hanya berinteraksi menggunakan tombol navigasi lajut atau navigasi kembali selama menjalankan program. 2. Level II: Intreraksi terbatas Pada level kedua ini siswa dapat berinteraksi dengan program seperti menjawa soal pilihan berganda atau mencocokkan teks dan gambar tertentu. 3. Level III: Interaksi kompleks Pada level ini siswa dapat berinteraksi dengan memasukkan data tertentu (teks, angka) yang dapat memanipulasi obyek tertentu sehingga siswa mendapatkan informasi yang berbeda. 4. Level IV: Interaksi real time Pada level interaksi ini siswa dilibatkan secara langsung dan dapat berinteraksi dengan siswa lain atau guru. Level interaksi ini menyediakan lingkungan yang kolaboratif antara pebelajar dengan fasilitator. Menurut Moore (Su dkk)[20] ada tiga tipe interaksi diuraikan sebagai berikut. 1. Learner-Content Interaction, proses interksi antara siswa dengan kontern pembelajaran, menghasilkan perubahan dalam struktur kognitif siswa. 2.
Learner-Instructor Interaction, proses interaksi antara siswa dengan guru, dalam hal ini guru sebagai pemberi panduan (fasilitator) atau memotivasi siswa dalam belajar.
3.
Learner-Learner Interaction, proses interaksi antara siswa dengan siswa yang lain, dalam hal ini sesama siswa saling memotivasi ataupun saling membantu dalam belajar. 15
2.3.2
Model Interaksi dalam AR
Ada beberapa desain antarmuka komputer-manusia (HCI, Human Komputer Interface) yang berkembang saat ini seperti, WIMP, ASUR, IRVO. Lebih lanjut akan diterangkan sebagai berikut. a. WIMP (Windows, Icon, Menus dan Pointing device), adalah user interface yang banyak dikembangkan saat ini. Dalam UI ini mengganggap hanya mouse atau keyboard sebagai input dan layar monitor sebagai output walaupun dikemas dalam model yang lebih eksotis tetapi masih kurang mepertimbangkan mixed reality. b. ASUR, adalah model yang diusulkan oleh Nigay Dubois & Troccaz sebagai pemodelan interkasi AR. Pemodelan desain interaksi ASUR dapat meningkatkan penggunaan dan persepsi user ataupun gabungan keduanya. Entitas ASUR adalah sebagai berikut: user (U); user berinterkasi dengan obyek tugas (RTask); tool (Rtool); sistem komputer (S); input adapter (Ain); dan output adapter (Aout). Namun Dubios mengatakan bahwa ASUR tidak dapat memodelkan aplikasi Augmented Virtuality yang benar. c. IRVO, adalah pemodelan interaksi yang bertujuan untuk memodelkan interaksi antara satu atau lebih pengguna, IRVO merupakan pemodelan Mixed Reality. oleh sistem secara eksplisit mewakili benda dan peralatan yang terlibat dan hubungan mereka. IRVO meliputi desain tahap siklus hidup dan model yang dirancang menggunakan sistem. Berawal dari keterbatasan model HCI pada aplikasi MR, maka René Chalon dan Bertrand T. David[10] mendesain model yakni IRVO (Interacting with Real and Virtual 16
Objects). Secara umum, keterbatasan model ASUR dipenuhi oleh IRVO dalam berbagai aspek. IRVO meliputi fase-fase desain siklus hidup dan model kebutuhan sistem. IRVO tidak memodelkan arsitektur perangkat lunak dan karena itu tidak meliputi fase realisasi, namun hubungan antar fase.
2.3.2.1 Entitas dan Relationship IRVO Entitas merupakan representasi dari sebuah obyek yang dapat dibedakan dari obyek lain. Terdapat 3 kategori entity dalam IRVO. a. User (U), entitas pengguna dalam aplikasi AR yang lebih umum adalah penggunana di sistem kolabaratif. b. Obyek, entitas yang dapat dipegang/dimanipulasi pengguna. Terdiri dari domain obyek (O) yang digunakan user untuk memfokuskan dalam pencapaian tujuan dan tools (T) adalah obyek untuk membantu user untuk bertindak. Sehingga dapat dikatakan domain obyek merupakan obyek yang dimanipulasi pengguna, sedangkan tools adalah obyek yang digunakan pengguna untuk memanipulasi domain obyek. c. Model Internal (M), entitas aplikasi komputer. Pengguna yang berada dunia nyata (real) dan model aplikasi di dunia maya (virtual) yang telah dikolaborasi mixed reality baik tool (T) dan object. Hubungan antara obyek nyata dengan tool dinyatakan (Tr) dan hubungan antara obyek maya (virtual) dengan alat (tool) dinyatakan dengan (Tv) kemudian obyek denga virtual dinyatakan denga (Ov).
17
Gbr II-1 Entitas dan relationship dalam IRVO
1.3.2.2 Notasi IRVO Boundaries bukan merupakan entitas tetapi merupakan batasan yang mewakili properties dari beberapa entitas. Terdapat 2 jenis boundaries di uraikan sebagai berikut. a. Dunia nyata dan dunia maya diwakili oleh garis putus-putus horizontal. b. Perbedaan tempat di dunia nyata (Gbr II-2, 2) digambarkan garis vertikal sederhana dan tidak boleh lintas hubungan dari satu tempat ke tempat lain. Untuk tempat yang memungkinkan untuk komunikasi tanpa suara atau hanya melihat dilambangkan pada Gbr II-2 item 3. Pada Gbr II-2 item 4 menunjukkan hubungan yang sepihak dimana hanya tempat 4 yang dapat melihat tempat 3. Pada dunia maya tidak ada batas fisik seperti ditampilkan sebagai berikut:
Gbr II-2 Representasi boundaries 18
Notasi IRVO berikutnya adalah entitas, entitas-entitas pada IRVO adalah sebagai berikut. 1. User (U) adalah pengguna (user) dengan tiga kanal yaitu kanal haptic, audio dan visual, diuraikan sebagai berikut.
Saluran haptic (KH), saluran input dan saluran output yang berhubungan dengan kinetic seperti menggenggam, menyentuh.
Saluran audio (A), sebagai masukan (mendengar) dan output (suara).
Saluran visual (V), sebagai musukan dan keluaraan yang berhubungan dengan tampilan.
Gbr II-3.a Entitas User 2. Entitas Obyek, dalam hal ini adalah perangkat atau tool (T) yang digunakan dan Obyek atau object (O). Model entitas antara object dan tool adalah sama hanya berbeda tag T dan O.
Gbr II-3.b (a) Model entitas tool, (b) model entitas obyek, (c) model kumpulan obyek.
19
3. Entitas obyek yang menunjukkan bahwa beberapa benda yang sub-bagian yang lainnya.
Gbr II-3.c Entitas obyek yang mengandung sub-bagian 4.
model behavior perangakat lunak dengan tujuan konsistensi entitas yang ada dan untuk mengontrol obyek virtual.
GbrII-3.d Entitas behavior 5. Notasi untuk melambangkan proses komunkasi dunia nyata dan virtual, informasi dari dunia nyata harus diubah menjadi data digital, yang dilaksanakan oleh sensor-sensor.
Gbr II-3.e Model entitas yang dilakukan sensor-sensor 6. Notasi untuk melambangkan proses kebalikan dari sensor yaitu mengubah data digital menjadi informasi yang akan diterima dunia nyata. 20
Gbr II-3.f Model entitas kebalikan Selain notasi dalam tabel, terdapat notasi lain yang menggambarkan properti mobilitas sebuah entitas. Dalam gambar dibawah dapat dilihat posisi kanan bawah masing-masing entitas seperti tanda ‘↔’ (Gbr II-4.a) merepresentasikan bahwa entitas dapat bergerak. Jika entitas tidak dapat bergerak selama proses kerja terjadi disimbolkan ‘×’ ditunjukkan pada Gbr II-4.b. Untuk entitas yang tidak dapat bergerak secara keseluruhan misal saat seluruh aplikasi berkerja digunankan simbol ‘⊗’ (Gbr II-4.c). Jika tanda didalahui oleh nama entitas lain maka mobilitas propertinya tidak absolut seperti pada Head Mounted Display (HMD) digunakan simbol ‘Ux’ (Gbr II-4.d). Pen (T) berhubungan dengan user (U) sehingga user tidak bergerak secara kaku (Gbr II-4.e).
Gbr II-4 Mobilitas entitas Berikut ini adalah contoh aplikasi pemodelan interaksi dengan IRVO yaitu DoubleDigitalDesk. Dalam aplikasi ini dua pengguna di kejauhan mendekat bersama lembar kertas berkat yang sesuai set kamera dan proyektor data, dalam desain ini memungkinkan user1 dan user2 dapat berkolaborasi dalam melakukan suatu pekerjaan dengan lembar kertas masing. User1 dan user2 dibatasi oleh tempat, sehingga secara fisik user1 dan user2 tidak dapat saling berkomunikasi atau melihat. 21
Gbr II-5 Diagram IRVO untuk perancangan interaksi dalam aplikasi berbasis AR 2.3.3 Sasaran Desain Interaksi Desain interaksi dibuat berdasarkan pemahaman terhadap kebutuhan pengguna. secara umum terdapat dua tujuan desain interaksi suatu sistem yakni apakah sistem didesain untuk meningkatkan efiesiensi (usability goal) atau sistem didesain untuk meningkatkan motivasi pengguna (user experience) yang pada akhirnya akan meningkatkan efektifitas pembelajaran. Usability secara umum adalah memastikan bahwa produk interactif mudah digunakan untuk belajar, efektif digunakan, yang menyenangkan dari perspektif pengguna. Usability mengoptimasi interaksi yang interaktif untuk memudahkan user melaksanakan kegiatan-kegiatan dalam kehidupan sehari-hari. Lebih rinci lagi usability diuraikan sebagai berikut :
efektif digunakan ( effective to use);
efisien digunakan (efficient to use);
aman digunakan (safe to use);
atilitas yang baik (have good utility); 22
mudah dipelajari (easy to learn); dan
mudah diingat cara menggunakan (easy to remember how to use).
User experience merupakan realisasi yang menawarkan teknologi baru yang meningkatkan peluang untuk mendukung masyarakat dalam kehidupan sehari-hari. User experience bertitik tolak pada bagaimana pengalama user terhadap desain yang dibangun, sehingga meninggkatkan motivasi dari si user. User experience terdiri dari beberapa indicator[14] :
satisfying (memuaskan), enjoyable (menyenangkan), fun
(menikmati), entertaining (menghibur), helpful (membantu), motivating (memotivasi), aesthetically pleasing (berhubungan dengan penampilan), supportive of creativity (mendukung kreatifitas), rewarding (penghargaan), emotionally fulfilling (memenuhi emosi).
2.4 Teknologi AR Terdapat beberapa pendapat yang mengatakan bahwa AR adalah bagian dari Virtual Reality (VR)[8], Azuma, dkk mendefinisikan Augmented Reality (AR) sebagai suatu sistem yang merupakan pengabungan dunia nyata dan vitual yang terjadi secara realtime. Sehingga dikatakan sistem AR apabila mengandung kombinasi dunia virtual dengan dunia nyata, interaksi secara real time dan berbasis tiga dimensi (3D). Selanjutnya Milgram dan Kishino menunjukkan kemungkinan mixed reality (Gbr II-5) . Dimana mixed reality dapat diterangkan sebagai berikut. a. Lingkungan virtual (virtual reality), obyek virtual ditempatkan dalam dunia maya. b. Augmented virtuality, obyek nyata telah ditambahkan ke obyek virtual yang berada dalam dunia maya. c. Augmented reality, obyek virtual digabungkan ke obyek nyata yang berada dalam dunia nyata.
23
Gbr II-6 Mixed reality
2.4.1 Perangkat pendukung sistem AR Adapun perangkat-perangkat keras yang dibutuhkan untuk mendukung pengembangan aplikasi ini dapat dilihat pada Gbr II-7. Secara umum peralatan minimal yang harus disediakan dalam pengembangan aplikasi ini adalah kamera, marker dan PC.
24
Gambar II-7 Perangkat pendukung AR 2.4.2. ARToolkitPlus ARToolKit (ARTKP) adalah suatu software library yang dapat digunakan menghitung posisi dan orientasi kamera relative terhadap marker secara real time. Software ini menyediakan kemudahan pengembangan yang lebih luas pada aplikasi AR. ARTKP adalah versi perbaikan dari ARToolkit vision code dengan penambahan fitur dan lebih kompatibel dengan class baru bebasis API. Pada dasarnya ARToolkit adalah komputer vision dengan metoda mendeteksi marker, secara umum prinsip kerjanya sebagai berikut. 1. Komputer menangkap gambar dari dunia nyata secara live dan mengirimkannya ke komputer. 25
2. Perangkat lunak dalam komputer akan mencari marker pada masing-masing frame video. 3. Jika ditemukan marker telah ditemukan, komputer akan memproses secara matematis posisi relatif dari kamera ke kota hitam yang terdapat pada marker. 4. Apabila posisi kamera diketahui, maka model tersebut akan digambarkan pada posisi yang sama 5. Model obyek 3D akan ditampilkan pada marker, artinya obyek vitual tersebut tambahan pada dunia nyata.
Gambar II-8 Tahapan rendering dalam ARTKP
2.4.3
Tangible User Interface (TUI)
User Interface (UI) yang sering ditemui dalam interasi manusia dengan komputer adalah keyboard dan mouse untuk masukan, selanjutnya untuk keluar melalui monitor atau sering disebut Graphical User Interface (GUI). GUI didesain untuk menyediakan akses yang berbarengan untuk berinteraksi dengan komputer, interaksi jenis ini sangat luas 26
digunakan hingga memberikan asumsi bahwa GUI merupakan cara yang optimal untuk proses komunikasi antara pengguna dan komputer dalam melakukan tugas (task), Disamping itu interaksi dalam GUI hanya terbatas dengan interaksi 2 dimensi. Tangible User Interface (TUI) sebagai konsep antarmuka pengguna yang dapat disentuh dipopulerkan Ishii[21], dalam TUI obyek fisik dapat langsung digunakan untuk mengolah data digital. TUI merupakan UI yang menggunakan obyek fisik, bidang dan ruang sebagai pengejawantahan informasi digital yang dapat disentuh. Sehingga dengan TUI pengguna obyek-obyek virtual dimungkinkan untuk dimanipulasi dengan obyek fisik yang digunakan. Demikian juga pengguna dapat berinterkasi secara real time dengan obyek fisik ataupun obyek virtual didalam lingkungan AR. Salah satu keberhasilan aplikasi AR adalah UI yang sederhana, sehingga pengguna tidak memerlukan pelatihan tetapi mampu memberikan kesempatan untuk melakukan interaksi dengan obyek virtual secara maksmimal dan penuh makna.
Gambar II-9 Perkembangan UI: a. GUI, b: TUI.
27
2.4.4 Tangible Augmented Reality (TAR) TAR menyediakan antarmuka yang intutif dan efektif untuk memanipulasi obyek virtual dengan obyek real memberikan keuntungan seperti keakaraban, kecepatan dan keakraban dengan pengguna. Kombinansi sistem AR dengan TUI disebut TAR. Dari sudut pandang pengguna, pengguna tidak perlu belajar terlalu lama teknik interaksi dalam sistim AR, sebaliknya dengan cepat mampu berinteraksi karena berdasarkan pengalaman di dunia nyata. TAR memungkinkan pengguna melihat obyek virtual dari berbagai sudut pandang dengan interaksi yang intuitif. TAR dipilih Karena alasan penting sebagai berikut. 1. Pengguna memanipulasi obyek nyata untuk memanipulasi obyek virtual. 2. Dapat berinteraksi meski tidak menggunakan perangkat khusus. 3. Beberapa obyek virtual dapat dimanipulasi dalam satu waktu. 4. Memungkinkan pengguna berkolaborasi dalam waktu yang sama. Berikut ini adalah beberapa applikasi TAR yang telah berhasil bangun dan digunakan dalam bidang pendidikan dan telah dilakukan pengujian terhadap rancangan interaksi yang diterapkan. a. MagicBook mempunyai keunggulan dibandingkan dengan buku biasa yang hanya memuat teks dan gambar 2 dimensi, buku berbasiskan teknologi AR ini dapat menampilkan obyek virtual 3D. Prinsipnya magicbook adalah buku cerita biasa yang telah didalamnya halaman-halamannya ditambahakan marker untuk menetapkan obyek virtual yang dapat diluhat dengan menggunakan Head Mount Display (HMD).. sehingga user degan mudah memindahkan, memutar obyek virtual dengan memanipulasi buku. User juga dapat membuka lembaran buku untuk melihat obyek virtual lainnya.
28
Gbr II-10 Magic book b. MagiPlanet merupakan proyek aplikasi TAR dari Human Interface Technology Laboratory New Zealand adalah satu sistem AR yang interkatif untuk membantu para pengguna belajar tentang tata surya.
Gambar II-11 MagicPlanet
2.4.5
Interaksi dalam TAR
Terdapat istilah umum maupun khusus mengenai model interaksi dalam TAR yang telah dikembangkan. Bowman, dkk[8] telah menemukan suatu penelitian sistimatis mengenai teknik interaksi 3D dalam konteks sistim virtual reality. Bowman menyarankan bahwa secara umum virtual reality 3D dapat ditampilkan dalam komposisi primitif seperti memilih, memanipulasi, menavigasi obyek dan sistem control. Interaksi merupakan aspek penting dalam perancangan aplikasi berbasi AR. Hal tersebut sangat terkait 29
dengan pengalam yang akan dirasakan oleh pengguna. Kontrol interaksi dalam TAR dapat dilakukan dalam berbagai scenario tergantung kratifitas pengembang sistem. Seperti pengguna berinteraksi dengan membolak bali halaman buku yang terdapat marke, memindahkan markernya atau mengerakkan kamera untuk dapat melihat obyek virtual dalam berbagai sudut pandang. Beberapa interaksi yang banyak dikembangkan dalam TAR antara lain. a. Navigation Viewpoint control adalah melihat obyek virtual berdasarkan sudut pandang pengguna. Terdapat tiga konfigurasi utama untuk kendali sudut pandang yang terkait dengan tampilan konfigurasi sistem : mobile, fixed dan tele-mobile hal ini dikarenakan lingkungan TAR didasarkan pada lingkungan dunia nyata. Viewpoint mobile, apabila sudut pandang virtual selaras dengan sudut padang fisik user. Viewpoint fixed, dimana user melihat dari sudut pandang suatu kamera yang diposiskan tetap. Viewpoint tele-mobil, sudut pandang user didasarkan pada sudut pandang kamera yang tetap. b. 3D spatial manipulation, adalah manipulasi obyek 3D dalam ruang merupakan jenis interksi yang paling seri dikembangkan. Bowman membagi jenis interaksi ini mejadi 3 yaitu selection, manipulation dan release. Selection, merupakan interaksi pemilihan obyek dalam lingkungan AR menggunakan tangan virtual dengan tool marker. Selection merupakan jenis interaksi dasar yang harus ada agar sistem AR dapt lebih interaktif; Proses release atau pelepasan obyek dilakukan setelah melakukan pemilihan obyek. Realease pada TAR dilakukan sam sepert di lingkungan nyata yaitu melepaskan obyek fisiknya. Sedangkan dalam kasus yang dinamis pelepasn dapat dilakukan degan adanya metoda men-trigger pelepasan misalkan menmiringkan obyek fisiknya seperti terlihat dalam gambar berikut; 30
Manipulation atau manipulasi obyek merupakan interksi untuk melakukan perubahan terhadap obyek virtual. Manipulasi dilakukan setelah prose pemilihan obyek. Manipulasi obyek dapat berupa scaling obyek, repostion obyek (tranlasi, rotasi).
Gbr II-12 Manipulasi obyek virtual dengan scaling dan rotasi c. Event generation Selain interaksi dasar (viewpoint control, selection dan manipulation) terdapat sekenario interaksi yaitu event generation yakni interaksi yang secara interaktif memicu kejadian/fungsi tertentu. Interaksi ini sering dikembangkan dalam aplikasi TAR dengan menggunakan konfigurasi ruang yang dimiliki obyek-obyek fisik ataupun virtual secara sederhana berorientasi pada lokasi atau posisi obyek tersebut.
31
Gbr II-13 memilih dan menggerakkan obyek virtual
Dibawah ini diuraikan hubungan antara jenis interaksi dan interaksi yang dapat dilakukan oleh user. Tabel II-3 Jenis interaksi dengan interaksi si-user Jenis interaksi Viewpoint (navigation) 3D spatial manipulation Manipulation
Event generation
Interaksi oleh user user melihat obyek 3D dari berbagai sudut pandang dengan merubah posisi kamera memilih obyek 3D (selection) melepaskan obyek (release) memperbesar/memperkecil obyek (scaling object) rotasi dan tranlasi Interaksi memicu kejadian tertentu, seperti detection dan collustion
32
