PENERAPAN AUGMENTED REALITY PADA BUKU ENSIKLOPEDIA ANTARIKSA ANAK SEBAGAI PENGENALAN TATA SURYA BERBASIS ANDROID
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Rizky Ramadhany Saputra 12.11.5747
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2016
PENERAPAN AUGMENTED REALITY PADA BUKU ENSIKLOPEDIA ANTARIKSA ANAK SEBAGAI PENGENALAN TATA SURYA BERBASIS ANDROID Rizky Ramadhany Saputra1), Melwin Syafrizal2) 1.2)
Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 Email :
[email protected]),
Abstract - The solar system is a bunch of celestial bodies composed of a star called the sun and all the objects that are bound by the force of gravity. Such objects include planets already known, and millions of other celestial bodies such as meteors, asteroids and comets. During this day, process of delivering education solar system on school level in Indonesia is just by observing the images either from the Internet or from a book. That media which used only provide a visualization in a simple form, so it has not been able to deliver maximum results. This is unfortunate because it can make children become bored. Application of Augmented Reality technology can help visualization of objects in the form of a virtual 3D interactive.
Sekarang ini pengenalan tentang tata surya di jenjang sekolah di Indonesia disampaikan dengan metode ceramah, melihat gambar baik dari internet maupun dari buku ensiklopedia. Buku materi seperti ensiklopedia yang merupakan media utama untuk bahan ajar, masih belum mampu memberikan hasil yang maksimal pada proses penyampaiannya. Penerapan Augmented Reality dapat menarik minat belajar anak – anak karena media ini menggunakan marker untuk menampilkan objek 3D tertentu yang diarahkan ke kamera smartphone sehingga anak – anak tidak hanya melihat gambar, tetapi juga dapat memberikan timbal balik kepada anak – anak agar lebih aktif dalam mempelajari materi tata surya.
In this thesis, the Augmented Reality technology will be implemented on a book entitled 'Antariksapedia Anak’. This application will provide a visualization of planets in the solar system in a virtual 3D shapes using smartphone cameras are directed to the image as a target or marker.
Untuk mengatasi kekurangan atau kelemahan pada proses pembelajaran tersebut maka diperlukan suatu aplikasi untuk memperkenalkan tata surya yang didalamnya memanfaatkan teknologi Augmented Reality. Dengan harapan aplikasinya dapat digunakan oleh orang tua atau tenaga pendidik kapanpun dan dimanapun sebagai media edukasi interaktif yang membantu peran buku ensiklopedia yang sudah ada, sehingga dapat menunjang pencapaian tujuan pembelajaran.
Augmented Reality application is based on android created using the Unity 3D, Vuforia SDK, Autodesk 3D Studio Max, Android SDK, JDK, Photoshop dan Corel Draw with the C# programming language. This application is an alternative educational media before the introduction of the solar system that is simple. This app serves as a companion media education that can provide better visualization and interactive.
1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : “Bagaimana memanfaatkan peran buku ensiklopedia sebagai media edukasi pengenalan tata surya dengan menerapkan teknologi Augmented Reality yang mampu menambah ketertarikan anak – anak agar lebih aktif belajar tata surya?”
Keywords: Android, Augmented Reality, visualization, implementation, technology, 3D, the solar system, and children. 1.
[email protected])
Pendahuluan
1.3. Batasan Masalah
1.1. Latar Belakang
Agar penelitian ini lebih fokus dan terarah, maka penulis memberikan batasan - batasan masalah sebagai berikut : 1. Aplikasi ini dibuat dengan menerapkan teknologi Augmented Reality didalamnya sebagai salah salah satu fitur aplikasi. 2. Aplikasi ini dibuat untuk platform mobile sistem operasi Android minimal versi 4.2 (Jelly Bean) dengan processor minimal ARMv7 / x86.
Dalam dunia pendidikan penggunaan teknologi Augmented Reality sebagai media edukasi masih sedikit penggunaannya. Dari sekian banyak materi pengetahuan yang perlu disampaikan, ada banyak pengetahuan yang harus diberikan pemahaman dan media khusus dalam penyampaiannya kepada anak – anak, salah satunya tentang pengenalan tata surya.
1
3.
4.
Reality”, aplikasi akan menampilkan objek 3D melalui komputer atau laptop dengan menggunakan webcam. [3]
Aplikasi ini dibuat untuk melakukan pembahasan singkat tentang tata surya yaitu Matahari dan 8 planet (Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Aplikasi ini dibuat dengan bantuan software : Unity Editor, Vuforia SDK, Autodesk 3D Studio Max, Android Software Development Kit (Android SDK), Java Development Kit (JDK), Photoshop dan Corel Draw.
Pada naskah publikasi yang berjudul “Penerapan Augmented Reality pada Buku Ensiklopedia Anak sebagai Pengenalan Bangunan – Bangunan Bersejarah di Indonesia”, aplikasi dibuat menggunakan gambar pada buku ensiklopedia sebagai media marker yang akan menampilkan objek 3D. Aplikasi ini bertujuan mengenalkan bangunan bersejarah kepada anak-anak dengan lebih interaktif. [4]
1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian
4.3 Tata Surya 2.2.1 Pengertian Tata Surya
Berdasarkan judul yang dibuat terdapat beberapa maksud dan tujuan penelitian, yaitu:
Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri terdiri dari planet yang mengorbit Matahari. Selain Planet, tata surya juga terdiri dari bulan, komet, asteroid, planet minor, debu dan gas. Planet minor bisa berupa planet kerdil, asteroid, trojan, centaur, sabuk Kuiper dan objek trans-Neptunian yang lainnya. [5]
1. Menghasilkan sebuah aplikasi “AR Antariksapedia” yang dapat menampilkan informasi singkat dan objek 3D planet tata surya. 2. Sebagai media edukasi pendamping buku ensiklopedia untuk membantu orang tua dan tenaga pendidik dalam penyampaian pengetahuan tata surya pada anak. 3. Memperkenalkan teknologi Augmented Reality kepada anak – anak.
2.3 Augmented Reality 2.3.1 Pengertian Augmented Reality Dalam Menurut Ronald T. Azuma (1997), Augmented Reality (AR) adalah variasi dari Virtual Environments (VE), atau lebih sering disebut dengan Virtual Reality. Teknologi VR benar-benar membuat pengguna berada dalam lingkungan sintetis sehingga, pengguna tidak dapat melihat dunia nyata di sekelilingnya. Sebaliknya, AR memungkinkan pengguna untuk melihat dunia nyata, dengan objek virtual yang di gabungkan dengan dunia nyata. Singkatnya, Augmented Reality adalah penggabungan benda - benda nyata dan objek virtual di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antarbenda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. [6]
1.5. Metodologi Penelitian Metode pengumpulan data yang digunakan adalah studi pustaka, metode analisis yang digunakan adalah analisis kebutuhan sistem yang meliputi kebutuhan fungsional & non fungsional dan analisis kebutuhan perangkat keras & perangkat lunak. Serta analisis kelayakan sistem yang meliputi kelayakan teknologi, hukum, dan operasional, metode perancangan yang digunakan adalah Data Flow Diagram (DFD) dengan SDLC waterfall , metode testing yang digunakan adalah uji coba deteksi marker, uji coba jarak, uji coba sudut kemiringan, white box testing, black box testing dan pengujian pada perangkat android.
3.
2. Landasan Teori
Analisis dan Perancangan
3.1. Analisis Kebutuhan
4.2 Tinjauan Pustaka
3.1.1 Kebutuhan Fungsional
Pada naskah publikasi Skripsi yang berjudul “Media Edukasi Vitamin Dalam Buah – Buahan untuk Anak – Anak menggunakan Teknologi Augmented Reality”, peneliti membuat media edukasi dengan tujuan untuk memperkenalkankan buah – buahan serta vitamin yang terkandung didalamnya pada anak – anak dalam objek 3D berbasis desktop. [1]
Dari analisis yang telah dilakukan, maka aplikasi yang dibuat memiliki akan mampu melakukan fungsi berikut : 1. Sistem dapat menampilkan informasi mengenai Tata Surya yaitu Matahari dan Planet – planet dalam tata surya. 2. Sistem dapat memindai marker pada buku Antariksapedia. 3. Sistem dapat menampilkan objek 3D yang telah disematkan dalam aplikasi setelah memindai marker. 4. Sistem dapat melakukan rotasi pada objek 3D yang ada baik secara otomatis atau sesuai keinginan user. 5. Sistem menyediakan informasi untuk panduan menggunakan fitur Augmented Reality.
Dalam naskah publikasi skripsi yang berjudul “Perancangan Augmented Reality sebagai Media Pembelajaran Pengenalan Panca Indra untuk Anak TK Aba Bodeh”, membuat aplikasi Augmented Reality berbasis desktop yang memuat informasi tentang panca indra berupa virtual 3D. [2] Naskah publikasi yang berjudul “Perancangan Aplikasi “Magic Book” Pengenalan Tata Surya sebagai Sarana Edukasi Berbasis Teknologi Augmented
2
6.
Sistem dapat melakukan pembaharuan sistem secara berkala.
3.1.2 Kebutuhan Non Fungsional Analisis kebutuhan non fungsional berisi tentang faktor-faktor batasan dari kebutuhan fungsional. Berikut adalah kebutuhan non fungsional dari aplikasi yang dirancang. 1. Availability Sistem dapat digunakan oleh user kapan saja dan dimana saja. 2. Ergonomy Sistem memiliki desain yang menarik serta user friendly. 3. Respon Time Sistem dapat merespon dengan cepat ketika user melakukan request terhadap sistem. 4. Realibility Sistem dapat berjalan pada sistem Android minimal 4.2 Jelly Bean. 5. Bahasa Komunikasi Sistem menyediakan satu pilihan bahasa yaitu bahasa Indonesia.
3.
Memory
2.00GB
4.
Kapasitas Penyimpanan
16GB
5.
OS
Android v4.4.4 KitKat
3.1.4 Kebutuhan Perangkat Lunak 3.1.4.1 Perangkat Lunak Perancangan Dalam pembuatan aplikasi, peneliti menggunakan perangkat lunak dengan spesifikasi yang dapat dilihat pada tabel 3. No. 1. 2. 3.
3.1.3 Kebutuhan Perangkat Keras 4.
3.1.3.1 Perangkat Keras Untuk Perancangan
5.
Dalam pembuatan aplikasi, peneliti menggunakan perangkat keras dengan spesifikasi yang dapat dilihat pada tabel 1.
6. 7.
Tabel 1. Perangkat Keras Perancangan
No.
Nama Perangkat
3.1.4.2 Perangkat Lunak Penerapan Perangkat lunak yang dibutuhkan untuk menjalankan sistem adalah smartphone android dengan versi minimal 4.2 Jelly Bean atau versi diatasnya dengan processor ARMv7 / x86 serta kamera minimal 3.15 MP dengan layer screen ratio 16:9..
Spesifikasi
1.
Notebook
Asus A42Jc
2.
Processor
Intel Core i3 – M370 2.4Ghz
3.
Memory
4 GB RAM
4.
Kapasitas Penyimpanan
320 GB
5.
Tipe Grafis
Nvidia GeForce 310M
6. 7.
Resolusi Layar OS
14.1” 1366 x 768 Windows 10
Tabel 3. Perangkat Lunak Perancangan Nama Software Keterangan Untuk menerapkan objek 3D Unity 3D dan pembuatan aplikasi Untuk menerapkan gambar Vuforia SDK sebagai marker dan package untuk teknologi AR. Autodesk 3Ds Untuk membuat objek 3D Max Untuk proses build aplikasi Android SDK ke Android Java Untuk proses build aplikasi Development Kit ke Android Photoshop Untuk membuat asset 2D Corel Draw Untuk membuat asset 2D
3.2. Perancangan DFD 3.2.1 Flowchart
3.1.3.2 Perangkat Keras Untuk Penerapan Dalam pembuatan aplikasi, peneliti menggunakan perangkat keras dengan spesifikasi yang dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Perangkat Keras Penerapan No.
Nama Perangkat
Spesifikasi
1.
Smartphone
Xiaomi MI 4LTE
2.
Processor
Quad-core 2.5Ghz Gambar 1. Use Case Diagram
3
letak maupun daftar menu yang ada. Berikut adalah rancangan interface aplikasi yang akan dibangun :
3.2.2 Data Flow Diagram Level 0 Proses yang terjadi pertama adalah proses mulai AR Antariksapedia, merupakan proses yang dilakukan oleh user untuk menjalankan aplikasi Augmented Reality AR Antariksapedia. Gambar 2 dibawah ini merupakan gambar DFD level 0 sistem AR Antariksapedia.
Gambar 5. Rancangan Menu Utama 3.4. Implementasi Dan Pembahasan Bab ini akan membahas tentang implementasi dan pembahasan hasil program yang telah dibuat. Implementasi merupakan tahapan yang dilakukan setelah melakukan analisis dan perancangan sistem dimana aplikasi siap dioperasikan sehingga pada tahap ini dapat diketahui apakah aplikasi atau sistem yang dibuat sesuai dengan yang direncanakan.
Gambar 2. Data Flow Diagram Level 0 3.2.3 Data Flow Diagram Level 1 Proses yang terjadi dalam DFD level 1 AR Antariksapedia mencakup 6 bagian. Gambar 3 dibawah ini merupakan gambar DFD level 1 sistem AR Antariksapedia.
4.1 Implementasi 4.1.1 Implementasi Marker Dalam implementasi marker, yang dijadikan marker adalah gambar – gambar planet yang ada dalam buku Antariksapedia oleh David A. Anguilar. Cara mendapatkan gambar – gambarnya adalah dengan cara melakukan scanning satu persatu pada gambar yang akan digunakan untuk marker.
Gambar 3. Data Flow Diagram Level 1 3.2.4 Data Flow Diagram Level 2
Gambar 6. Marker 9 Planet
Proses yang terjadi dalam DFD level 2 AR Antariksapedia mencakup 4 bagian. Gambar 4 dibawah ini merupakan gambar DFD level 2 sistem AR Antariksapedia.
4.1.2 Implementasi Objek 3D Dalam implementasi objek yang ditampilkan pada aplikasi ini merupakan objek 3D yang dibuat dengan bantuan software Autodesk 3D Studio Max.
Gambar 7. Objek 3D Saturnus 4.1.2 Implementasi Interface Gambar 4. Data Flow Diagram Level 2
Dalam implementasi User Interface, merupakan realisasi dari perancangan interface yang sebelumnya telah dibuat. Rancangan yang telah dibuat akan direalisasikan ke dalam User Interface yang sebenarnya ke dalam Unity sehingga siap untuk digunakan.
3.3. Perancangan Interface Perancangan interface menggambarkan bagaimana suatu aplikasi akan dibangun baik tentang struktur tata
4
Pada tahap ini akan dilakukan uji coba terhadap setiap marker yang ada. Sistem yang dibuat peneliti hanya menerapkan deteksi single target, sehingga sistem hanya akan mendeteksi satu marker saja. Jika terdeteksi lebih dari satu marker maka sistem hanya akan menampilkan satu objek 3D. 4.4.2 Uji Coba Jarak Pada tahap ini akan dilakukan uji coba terhadap marker dengan melihat dari aspek jarak. Marker yang digunakan adalah berukuran 21x26cm, sehingga jarak minimal agar marker tampil penuh pada layar adalah 35 cm. Jadi uji coba jarak akan dilakukan dengan jarak dimulai dari 35 cm sampai 100 cm.
Gambar 8. Interface Menu Utama 4.1.3 Implementasi Augmented Reality Dalam implementasi Augmented Reality, merupakan tahap pembuatan teknologi Augmented Reality yang akan diterapkan pada aplikasi.
Gambar 9. AR Hierarchy Workspace Gambar 11. Uji Coba Jarak 50cm
4.2 Pembahasan Listing Program
4.4.3 Uji Coba Sudut Kemiringan
Dalam pembahasan listing program, peneliti akan menjelaskan beberapa listing program yang merupakan source code dari proses yang ada dalam membangun aplikasi. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah JavaScript dan C#.
Pada tahap ini akan dilakukan uji coba terhadap marker dengan melihatnya dari aspek sudut kemiringan kamera terhadap marker. Uji coba sudut kemiringan akan dilakukan dengan derajat kemiringan dimulai dari 0° sampai 45° dan 90°.
Gambar 12. Uji Coba Sudut Kemiringan 30° 4.4.4 White Box Testing White Box testing adalah proses pengujian yang menekankan pada kode – kode sistem, meneliti kode kode dari program apakah ada kesalahan atau tidak. Pengujian dilakukan dengan melihat logcat yang secara default telah tersedia pada Unity 3D.
Gambar 10. Kode Program DefaultTrackableEventHandler.cs 4.3 Pemasangan Aplikasi
4.4.5 Black Box Testing
Pada tahap ini akan dilakukan pemasangan aplikasi pada device Xiaomi MI 4LTE. Pemasangan aplikasi pada device dilakukan dengan menjalankan file installer berupa .apk yang sudah di-copy pada device.
Black Box Testing dalah proses pengujian yang menekankan pada kebutuhan unit program, menguji fungsi dari program apakah telah memenuhi kebutuhan yang telah disebutkan pada analisa kebutuhan fungsional atau belum. Pengujian dilakukan dengan cara mengeksekusi sistem kemudian melakukan pengamatan apakah fungsi – fungsi program telah berjalan sesuai kebutuhan yang diinginkan atau masih terdapat kesalahan.
4.4 Pengujian Sistem Dalam pengujian sistem, menggunakan 3 pengujian yaitu :
peneliti
akan
4.4.1 Uji Coba Deteksi Marker
4.4.6 Pengujian pada Perangkat Android
5
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap beberapa perangkat android yang memiliki spesifikasi yang berbeda mulai dari ukuran layar, tipe processor, versi OS dan sebagainya.
4.
4.5 Pemeliharaan Sistem Pemeliharaan yang direncanakan adalah pemeliharaan Korektif, yaitu membuat perubahan pada sistem untuk memperbaiki kesalahan yang terjadi pada saat desain ataupun saat coding. Dan juga menambahkan fitur – fitur atau konten - konten lain yang menunjang kesempurnaan aplikasi.
Daftar Pustaka [1] Priyambudi , Rizkianto Hendrawan. (2015). Media Edukasi Vitamin Dalam Buah – Buahan untuk Anak – Anak menggunakan Teknologi Augmented Reality. Naskah Skripsi S1 STMIK AMIKOM Yogyakarta: tidak diterbitkan. [2] Al Muzakky, Muhammad Arief. (2015). Perancangan Augmented Reality sebagai Media Pembelajaran Pengenalan Panca Indra untuk Anak TK Aba Bodeh. Naskah Publikasi Skripsi S1 STMIK AMIKOM Yogyakarta. http://repository.amikom.ac.id/index.php/add_downl oader/Publikasi_11.11.4970.pdf/8385 diakses 18 Maret 2016 [3] Pratiwi, Heru Isma. (2015). Perancangan Aplikasi “Magic Book” Pengenalan Tata Surya sebagai Sarana Edukasi Berbasis Teknologi Augmented Reality. Naskah Publikasi Skripsi S1 STMIK AMIKOM Yogyakarta. http://repository.amikom.ac.id/index.php/add_downl oader/Publikasi%2011.11.5194.pdf/7978, diakses 18 Maret 2016 [4] Dewanda, Rayi. (2015). Penerapan Augmented Reality pada Buku Ensiklopedia Anak sebagai Pengenalan Bangunan – Bangunan Bersejarah di Indonesia. Naskah Publikasi Skripsi S1 STMIK AMIKOM Yogyakarta. http://repository.amikom.ac.id/index.php/add_downl oader/Publikasi_11.11.5092.pdf/7527, diakses 18 Maret 2016 [5] Anonim. tanpa tahun. Kids Know It Network, Our Solar System. http://www.kidsastronomy.com/solar_system.htm, diakses 12 April 2016 [6] Azuma, Ronald T. (1997). A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments,http://ronaldazuma.com/papers/ARpre sence.pdf, diakses 12 April 2016
5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pembahasan yang telah diuraikan dalam bab – bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan : 1.
2.
3.
Cara memanfaatkan peran buku ensiklopedia sebagai media edukasi pengenalan tata surya dengan menerapkan teknologi Augmented Reality adalah dengan pembuatan aplikasi AR Antariksapedia. Aplikasi AR Antariksapedia mampu menambah ketertarikan anak – anak agar lebih aktif belajar tata surya serta membantu para orang tua dan tenaga pendidik dalam memperkenalkan tata surya dengan lebih interaktif. Aplikasi ini memberikan visualisasi objek dalam tata surya secara virtual 3D yang terlihat nyata dan membantu peran buku ensiklopedia yang sudah ada sebagai media pembelajaran. Berdasarkan pada pengujian yang dilakukan aplikasi telah mampu menampilkan foto, informasi, ilustrasi serta animasi rotasi pada matahari dan 8 planet dalam tata surya. Dan telah mampu menjalankan fitur Augmented Reality dengan menampilkan objek 3D dari matahari dan 8 planet saat marker terdeteksi oleh kamera device.
5.2 Saran Ada beberapa saran yang ingin disampaikan untuk menunjang kesempurnaan aplikasi, di antaranya adalah sebagai berikut : 1.
2.
3.
memudahkan user ketika ingin mengambil screenshoot. Dengan seluruh assets yang ada, fitur Virtual Reality dimungkinkan untuk ditambahkan dalam aplikasi AR Antariksapedia.
Aplikasi AR Antariksapedia hanya membahas tentang Matahari dan 8 Planet dalam tata surya, sehingga dapat dikembangkan lebih jauh lagi dengan menambahkan konten pembahasan tentang Bulan dari masing – masing Planet serta Planet - Planet Kerdil yang ada dalam tata surya. Aplikasi AR Antariksapedia perlu ditambahkan animasi pada objek 3D yang ada yaitu animasi revolusi planet terhadap Matahari beserta orbitnya. Aplikasi AR Antariksapedia perlu ditambahkan fitur screenshoot dengan menekan tombol pada saat simulasi Augmented Reality agar
Biodata Penulis Rizky Ramadhany Saputra, memperoleh gelar Sarjana (S.Kom) Program Studi Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2016. Melwin Syafrizal, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2004. Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Universitas Gadjah Mada, Lulus tahun 2008. Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.
6
