PERANCANGAN APLIKASI MAGIC BOOK PENGENALAN TATA SURYA SEBAGAI SARANA EDUKASI BERBASIS TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY NASKAH PUBLIKASI

PERANCANGAN APLIKASI “MAGIC BOOK” PENGENALAN TATA SURYA SEBAGAI SARANA EDUKASI BERBASIS TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY

NASKAH PUBLIKASI

diajukan oleh Heru Isma Pratiwi 11.11.5194

kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2015

1

2

PERANCANGAN APLIKASI “MAGIC BOOK” PENGENALAN TATA SURYA SEBAGAI SARANA EDUKASI BERBASIS TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY Heru Isma Pratiwi1), Dhani Ariatmanto2), 1)

Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Megiste Informasi STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 Email : [email protected]), [email protected]) 2)

ABSTRACT - The technology of Augmented Reality is the embodiment of the objects in the virtual world into the real world, whether in a two dimensional or three dimensional. This technology is capable of forming images are more visually appealing, and because it is widely applied to information as it may attract media attention. Augmented Reality allows the user to interact with a system of time direal. The use of this technology has evolved into many different areas and are expected to experience significant growth.

Along with the development of public awareness of knowledge about the solar system, many people who have provided information relating to the solar system in a variety of Media. Not only adults but also children from targeted introduced with knowledge. The Media can be expected to convey information effectively and efficiently. The author would like to help the delivery of relevant information and the introduction of various planets in the solar system via a 3-dimensional visualization so that more detail by using the technology of Augmented Reality. With this technology will provide new approaches to media education that exist today, not just use the real object but can also be used in virtual form object of delivery information. Added value of this media is to facilitate shipping and make the information more attractive, especially for children. Keywords: augmented reality, media education, the solar system, 3-dimensional visualization 1.

Pendahuluan Perkembangan tekonologi informasi khususnya dibidang multimedia kini telah berkembang pesat. Teknologi dibidang multimedia yang sedang berkembang saat ini adalah Augmented Reality. Augmented Reality (AR) adalah suatu lingkungan yang memasukkan objek virtual 3D kedalam lingkungan nyata. Sistem ini lebih dekat kepada lingkungan nyata, Augmented Reality merupakan sistem yang memadukan

3

unsur reality dengan virtual, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Sejak kecil manusia sudah diajari tentang berbagai macam fenomena tata surya. Sudah banyak media yang mengangkat tema pengenalan Tata Surya, seperti buku buku pengenalan bumi dan planet lainnya, tapi sayangnya hingga saat ini, media - media tersebut belum mampu menjadi media pembelajaran yang menarik bagi anak - anak untuk mempelajarinya. Pengenalan yang menarik dan interaktif agar mudah dipahami anak bisa dilakukan melalui media elektronik, salah satunya visualisasi planet tiga dimensi yang didukung dengan teknologi Augmented Reality. Menurut Isnaini Rahmawati (2013), Penerapan Teknologi Augmented Reality Sebagai Media Edukasi Kesehatan Gigi Bagi Anak, dengan menggunakan software ARToolkit sebagai penerapan teknologi Augmented Reality nya, dalam pembuatan media edukasi ini penulis memasukkan penjelasan tambahan dalam buku panduan yang dibuat, agar memudahkan pengguna untuk memakainya, penulis juga menguraikan macam - macam bentuk gigi dan cara merawat gigi. Dari uraian diatas, guna mendukung dalam penulisan skripsi serta memberikan gambaran bahwa penggabungan 3D atau animasi dengan dunia nyata memiliki peran dalam menyampaikan informasi, maka judul skripsi ini adalah “Perancangan Aplikasi Magic Book Pengenalan Tata Surya Sebagai Sarana Edukasi Berbasis Teknologi Augmented Reality”. 2. Pendahuluan 2.2 Konsep Dasar Multimedia Multimedia adalah kombinasi antara komputer dan video. Secara umum multimedia merupakan kombinasi tiga elemen yaitu gambar, teks dan suara atau multimedia adalah kombinasi dari minimal dua media input atau output dari data, media ini dapat berupa audio (suara atau musik), animasi, video, teks, grafik dan gambar.Multimedia merupakan alat yang dapat menciptakan presentasi dinamis dan interaktif yang mengkombinasikan teks, grafik, animasi, audio dan gambar video. [1]

Multimedia adalah pemanfaatan komputer untuk membuat dan menggabungkan teks, grafik, audio, gambar bergerak (video dan animasi) dengan menggabungkan link dan tool yang memungkinkan pemakai melakukan navigasi, berinteraksi, berkreasi dan berkomunikasi. [2] 2.3 Augmented Reality 2.3.1 Pengertian Augmented Reality Augmented Reality (AR) adalah suatu teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata. Sistem ini lebih dekat kepada lingkungan nyata (real). Karena itu, unsur reality lebih diutamakan pada sistem ini. Sistem ini berbeda dengan virtual reality yang sepenuhnya merupakan virtual environment (VR). Augmented Reality mengijinkan penggunanya untuk berinteraksi secara realtime dengan sistem. 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 antar benda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Augmented Reality adalah teknologi yang memungkinkan pandangan dari dunia nyata fisik yang ditambah kenyataan dengan citra yang dihasilkan virtual 3D, terdapat Virtual Reality sistem dimana dunia nyata yang menyatu dengan lingkungan virtual sehingga peneliti dari Amerika Serikat dan Jepang telah mengambil posisi terdepan dalam teknologi ini sejak 1990-an. [3]

Seiring berjalannya waktu, Augmented Reality berkembang sangat pesat sehingga memungkinkan pengembangan aplikasi ini di berbagai bidang, sebagai contoh, sebagai berikut : a. b. c. d. e.

Hiburan Kedokteran (Medical) Engineering Design Naavigasi Telepon Genggam Robotics dan Telerobotics

a.

Openspace 3D Aplikasi ini adalah sebuah editor atau scene manager objek tiga dimensi yang bersifat open source dengan menggunakan OGRE sebagai Graphic Rendering. Dengan Openspace 3D aplikasi game atau simulasi tiga dimensi bisa dibuat secara mudah tanpa terlibat secara langsung dengan programing. Aplikasi Openspace 3D bersifat sebagai sebuah scene manager dan editor . Proses Kerja Openspace 3D Openspace 3D menggunakan tehnik visi komputer untuk mengkalkulasikan sudut pandang kamera nyata ke marker yang nyata. Berikut adalah lima langkah dalam proses kerja Openspace 3D : 1. Menggunakan Openspace 3D, marker 3D akan diberi perintah sesuai dengan keadaan dan saling dihubungkan antara satu dengan yang lain. 2. Kamera, mencari marker, kemudian marker yang dideteksi dirubah menjadi binary, black frame atau bingkai hitam akan terdeteksi oleh kamera. 3. Kamera akan menemukan poisisi marker 3D dan dikalkulasikan dengan kamera nyata. 4. Kamera akan mengindentifikasi marker, apakah pola marker sesuai dengan templates memory. 5. Dengan mentrasformasikan posisi marker. 6. Objek 3D di render diatas marker.

2.1.2 Sejarah Augmmented Realiity Sejarah tentang Augmented Reality dimulai dari tahun 1957 - 1962, ketika seorang penemu yang bernama Morton Heilig, seorang sinematografer, menciptakan dan mempatenkan sebuah simulator yang disebut Sensorama dengan visual, getaran dan bau. Pada tahun 1966, Ivan Shuterland menemukan head-mounted display yang dia klaim adalah jendela ke dunia virtual. Tahun 1975 seorang ilmuan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna dapat berinteraksi dengan obyek virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier, memperkenalkan Virtual Reality dan menciptakan bisnis komersial pertama kali didunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented Reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem Augmented Reality, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakandi Angkatan Udara AS Amstrong Labs, dan menunjukkan manfaatnya pada manusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan Doree Seligman, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype AR

b.

Autodesk 3D Max Autodesk 3ds Max, 3D Studio MAX sebelumnya, adalah pemodelan, animasi dan rendering paket yang dikembangkan oleh Autodesk Media dan Entertainment. Autodesk memiliki kemampuan pemodelan, arsitektur plugin yang fleksibel dan dapat digunakan pada platform Microsoft Windows. c. OGRE OGRE 3D (Object Orien-ted Graphics Rendering Engine), engine yang object oriented dan flexible 3D rendering pada game engine yang ditulis dalam bahasa C++ serta didesain untuk mampu mengembangkan dengan intuitif dan mudah kepada aplikasi produksi dengan menggunakan utility hardware accelerated 3D graphic. Saat ini aplikasi tiga dimensi yang menggunakan OGRE tidaklah terbatas terhadap aplikasi yang hanya berorientasi terhadap C++ saja, melainkan dapat juga dijalankan pada aplikasi yang berbasis JAVA, PYTHON, SCOL dan lain-lain.

2.1.3 Contoh Pengaplikasian Augmented Reality

4

Augmented Reality diharapkan mampu melakukan fungsi sebagai berikut : 1) Bagi Pengguna (User) a. Penyedia informasi kepada pengguna (user) untuk melihat planet apa saja yang ada di tata surya dengan menampilkan gambar visualisasi 3 dimensi b. Pengguna (user) dapat melihat macam macam planet dan partikel apa saja yang menyusun planet tersebut 2) Bagi Developer Developer dapat lebih menyediaka informasi kepada pengguna (user) tentang apa saja macam - macam planet dan partikel penyusn planet didalamnya dengan visualisasi 3 dimensi sehingga lebih menarik minat pengguna untuk mempelajarai media edukasi ini.

d. Scol Aplikasi OpenSpace 3D ini berbasiskan language programing SCOL, mungkin belum banyak yang mendengar Scol, bahasa pemrograman ini berasal dari a. Prancis dan baru-baru ini dikembangkan. OpenSpace 3D menggunakan graphic engine OGRE 3D yang mempunyai komunitas cukup banyak tapi tidak di Indonesia. Seperti aplikasi Java, dimana kita harus b. menginstal jdk/jre untuk menjalankan aplikasi Java. Tapi ada alasan kenapa kita harus menginstal Scol, karena sebenarnya OpenSpace 3D ditujukan untuk browser, jadi aplikasi/simmulasi yang kita buat bisa ditampilkan dala suatu website pribadi. Kelebihan lainnya dari OpenSpace 3D adalah kompatibilitas dengan file multimedia lainnya seperti video Youtube, chatting, mp3, wav, swf dll. bahkan openspace 3D juga mendukung input controller dari joypad, keyboard, mouse, Wii Nintendo, dan juga voice controller. 3.

3.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Kebutuhan fungsional merupakan kebutuhan pendukung apa saja yang harus dimiliki oleh aplikasi agar dapat berjalan. Kebutuhan nonfungsional bertujuan untuk mengetahui sistem seperti apa yang cocok diterapkan, perangkat keras dan perangkat lunak apa saja yang dibutuhkan serta siapa saja yang akan menggunakan aplikasi ini. Perangkat lunak sistem operasi adalah perangkat yang digunakan untuk menjalankan kegiatan didalam komputer. Adapun perangkat lunak sistem operasi yang dibutuhkan adalah perangkat lunak yang mampu menjalankan aplikasi ini. Sistem operasi yang digunakan adalah Microsoft Windows 7. Kemudaian perangkat linak lainnya adalah 3DS Max, Corel Draw X4, Software Library Openspace 3D

Perancangan Sistem

3.1 Metode Pengumpulan Data 3.1.1 Metode Studi Kasus Dalam menerapkan metode studi kasus ini penulis memfokuskan sistem aplikasi yang dibuat untuk anak anak usia 11 sampai 13 tahun di wilayah Yogyakarta dan sekitarnya, studi kasus ini diterapkan pada anak dengan beberapa sekolah yang berbeda agar bisa mendapatkan beberapa hipotesis bagaimana cara belajar anak - anak tentang tata surya disekolah mereka. 3.1.2 Metode Quisioner Untuk membuktikan data dari metode study kasus tersebut penulis merancang metode quisioner, dimana dari data quisioner ini penulis bisa mendapatkan data yang lebih nyata seberapa pentingnya sistem aplikasi yang penulis buat ini nantinya akan berguna untuk media pembelajaran. Untuk penilaian data quisioner tersebut yaitu Setelah mendapatkan hasi dari isi quisioner penulis kemudian menghitung total nilai quisioner yang telah diisi, apabila bobot nilai melebihi 50% maka sistem aplikasi yang dirancang ini layak untuk diterapkan untuk anak - anak. 3.1.3 Metode Studi Pustaka Studi pustaka ini diperoleh dengan mencari sumber sumber yang berkaitan dengan sistem aplikasi yang penulis buat, sumber tersebut dapat diperoleh melalui buku - buku, majalah, jurnal ilmiah nasional maupun dari internet. Studi pustaka ini nantinya akan digunakan sebagai bukti dan penguatan dari sistem aplikasi yang telah dirancang penulis. 3.2 Analisisi Kebutuhan Mengacu pada Analisis Kebutuhan, maka ada 2 jenis analisis kebutuhan yang di gunakan oleh penulis antara lain : 3.2 1 Kebutuhan Fungsional Kebutuhan fungsional merupakan kebutuhan yang berkenaan langsung dengan proses yang dilakukan oleh aplikasi Augmented Reality. Dengan demikian aplikasi

3.3 Flowchart Perancangan proses merupakan tahapan dimana mendapatkan gambaran dengan jelas tentang apa yang dikerjakan pada analisa sistem, maka dengan memikirkan bagaimana membentuk sistem tersebut. Pada perancangan proses ini menggunakan permodelan dengan flowchart.

5

buku. Sedangkan dengan media yang baru diharapkan proses penjelasan dapat lebih banyak dilakukan oleh media itu sendiri. Buku dengan aplikasi Augmented Reality ini akan berfungsi maksimal jika dijalankan melalui komputer yang mempunyai fasilitas webcam dengan spesifikasi tertentu c. Peluang (Opportunity) Buku biasanya hanya menampilkan gambar atau tulisan. Dengan inovasi baru, buku dapat menampilkan objek virtual 3D secara realtime dengan bantuan komputer yang mempunyai fasilitas webcam. Ini akan menjadi semakin menarik audien untuk memperhatikan materi yang disampaikan. d. Ancaman (Threats) Pada saat ini perkembangan Augmented Reality semakin pesat dan pastinya akan banyak munvul aplikasi menari lain yang menggunakan Augmented Reality dalam berbagai bidang. Untuk menggunakan Augmented Reality ini, pengguna membutuhkan komputer dan webcam dengan spesifikasi khusus dan software pendukung berjalannya Augmented Reality yang tentunga hal ini akan berpengaruh pada biaya.

Mulai

Menu Utama

Menu Pengenalan Planet

Tidak

Tampilkan Halaman AR

Deteksi Marker Ya

Chek apakah ada marker terdeteksi?

Tidak

Ya

Cari id marker

Apakah ditemukan yang cocok dengan marker

Tampilkan Desain Planet

Tunggu interaksi user

Apakah user ingin keluar program AR?

4.

End

Implementasi

Implementasi ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak, implementasi basis data, implementasi pembuatan sistem dan implementasi antar muka atau interface

Gambar 3.1 Flowchart 3.4 Analisis Data Untuk dapat mengatasi masalah - masalah yang akan ditemui pada masa yang akan datang maka dilakukan analisis terhadap faktor - faktor lingkungan yang mempengaruhi pembuatan Augmented Reality untuk pengembangan buku edukasi pengenalan tata surya bagi anak. Analisis yang digunakan adalah analisis SWOT (Strength, Weakness, Opportunity dan Threats) yaitu dengan menganalisis dan menarik kesimpulan dari semua data yang telah dikumpulkan kemudian dipertimbangkan untuk menyusun materi, berikut analisis SWOT pada buku edukasi pengenalan tata surya bagi anak. a. Kekuatan (Strength) Yang dimaksud kekuatan yang dimiliki oleh sebuah media edukasi adalah kompetensi khusus yang dimiliki dan tidak dimiliki oleh media edukasi lain, sehingga memiliki keunggulan dari media lain dipasaran. Penggabungan antara objek - objek virtual yang terlihat seolah - olah menyatu dengan dunia nyata, sehingga informasi atau materi yang disampaikan menjadi lebih mudah diterima oleh pengajar, audien dan pembaca buku. b. Kelemahan (Weakness) Media lama memiliki kekurangan dalam menarik minat belajar karena hanya menggunakan buku manual dan alat peraga sederhana, sehingga memerlukan penjelasan yang cukup lama untuk menyampaikan pembelajaran tentang tata surya untuk anak, selain itu juga anak - anak kurang interaktif jika hanya membaca

4.1.1 Pembuatan Objek Planet

Gambar 4.1 Proses Awal Pemberian material

Gambar 4.2 Proses pemberian material pada planet 6

Pemberian material bertujuan agar objek yang kita buat bisa sama dengan gambar planet yang sesungguhnya. Setelah objek selesai dibangun maka selanjutnya adalah menyimpan atau mengekspor dalam bentuk SCENE (*.SCENE).

Gambar 4.5 Interface hasil jadi 5.

Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan Setelah melakukan penelitian dan analisis di lingkungan Sekolah Dasar (SD) maka dapat diambil kesimpulan bahwa. 1. Adanya sistem yang baru ini menambah kreatifitas penyampaian materi kepada anak didik. 2. Aplikasi ini mengenalkan teknologi Augmented Reality kepada masyarakat umum, khususnya yang menyampaikan materi dan anak didik. 3. Aplikasi tidak mengalami kendala dalam implementasi dan dapat digunakan secara mandiri. 4. Aplikasi yang dibuat dengan metode pendeteksian pola (marker detection) dapat dikembangkan menjadi sebuah aplikasi yang nyata dan menarik dan dapat diimplementasikan secara luas dalam berbagai media. 5.2 Saran 1. Untuk merancang aplikasi ini harus memperhatikan dalam mengekspor objek 3D ke bentuk Augmented Reality, beberapa objek menjadi tidak seperti yang diinginkan, maka diperlukan teori yang lebih mendalam untuk dapat membentuk objek 3D agar terlihat lebih indah. 2. Memperbaiki kualitas marker sehingga dapat dibaca dalam berbagai kondisi dan tidak bermasalah dengan cahaya ataupun pergerakan. 3. Menambah objek 3 dimensi yang berhubungan dengan tata surya ke dalam buku sehingga buku media edukasi ini memuat lebih banyak informasi. Selama perancangan terlihat adanya kekurangan yang terletak pada detail dan kualitas objek 3 dimensi, hal tersebut disebabkan kurangnya kemampuan teknis dari sumber daya manusia.

Gambar 4.3 Proses Export ke file (*.scene) Setelah merancang objek, selanjutnya memproduksi sistem dengan membuat buku sebagai media penghubung antara Augmented Reality dengan marker. Berikut adalah gambar per halaman yang memuat rincian media yang dibuat. Buku ini dilengkapi dengan marker dan CD installer untuk menginstall Openspace 3D sebagai pembaca marker tersebut.

Daftar Pustaka [1]

Iwan Binarto, 2010 Multimedia Digital Dasar Teori + pengembangannya, Yogyakarta : Andi Offset, Hal 2 [2] M. Suyanto, Multimedia Alat untuk Meningkatkan Keunggulan Bersaing, Yogyakarta, Andi, 2003, hal 20 [3] Luo, Qi. 2010. Parallel and Distributed Computing and Network. Hubei China : Wuhan Institute of Technology

Gambar 4.4 Panduan menggunakan AR

7

Biodata Penulis Heru Isma Pratiwi, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2015. Dhani Ariatmanto, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2006. Memperoleh gelar Magiste Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknologi Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2012. Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.

8