JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS.
Vol.
No.
JULI 2022, pp.
105 - 112
p-ISSN : 1979-0414.
e-ISSN : 2621-6256 .
http://journal.
id/index.
php/pixel C page 105 Desain Pembelajaran Alam Semesta Anak TK Menggunakan AR Dengan Tehnik Markerless Soelistijadi 1.
Endang Lestariningsih 2.
Agung Royhans 3 Program Studi Tehnik Informatika / Fakultas Tehnologi Informasi dan Industri Universitas Stikubank Jl.
Tri Lomba Juang No.
1 Semarang, .
8443240, e-mail: r.
soelistijadi@edu.
Program Studi Tehnik Informatika / Fakultas Tehnologi Informasi dan Industri Universitas Stikubank Jl.
Tri Lomba Juang No.
1 Semarang, .
8443240, e-mail: endang_lestariningsih@edu.
Program Studi Sistem Informasi / Fakultas Tehnologi Informasi dan Industri Universitas Stikubank Jl.
Tri Lomba Juang No.
1 Semarang, .
8443240, e-mail: agungcubung13@gmail.
ARTICLE INFO
ABSTRACT
The method of learning the universe at TK Pertiwi Bebengan.
Kec.
Boja.
Kab.
Kendal.
Central Java is still simple, namely explaining the material by displaying a 2-dimensional still image.
This makes students unable to see directly the process of rotation and movement of celestial bodies in the universe.
For this reason, it is necessary to create an application that can display the process through 3D animated moving images using Augmented Reality (AR) based technology.
The research method used is Prototype, while the architectural design uses UML and software applications using Unity3D.
Vuforia.
Photoshop CS6 and Blender.
The final results of the study are .
on testing application features made with Unity3D and Vuforia software can run well, .
on device testing there are 2 out of 4 smartphones that cannot run the application so that a minimum specification of a smartphone is required, .
on distance testing with a height of 20 cm, it requires the right camera tilt angle, which is between200 to The conclusion of the research is that this application can run well on mobile devices registered in Google's ARCore database and minimum specifications of Android 8.
0 Oreo.
addition, it is necessary to pay attention to the right camera tilt angle so that it can display 3D objects.
Keywords: markerless, augmented reality, prototype Introduction Pembelajaran di taman kanak-kanak atau TK menggunakan berbagai macam tema yang salah satunya tentang ilmu alam semesta.
Tema ini termasuk ke dalam kurikulum 2013 yang termuat dalam tema Alam Semesta .
yang mana dalam tema tersebut akan diperkenalkan 3 jenis benda langit yaitu berbagai macam Planet.
Satelit dan Asetroid.
Sementara berdasarkan pengamatan yang penulis lakukan di TK Pertiwi Bebengan yang terletak di Jl.
Simbang Badakan.
Bebengan.
Kec.
Boja.
Kab.
Kendal.
Jawa Tengah, maka media yang digunakan untuk pembelajaran hanya menggunakan media gambar tidak bergerak 2 Dimensi sehingga Received Mei 23, 2022.
Revised Juni 29, 2022.
Accepted Juli 12, 2022 p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256 menimbulkan permasalahan yaitu banyak anak-anak yang kesulitan memahami materi yang Menurut Jean Piaget .
perkembangan intelektual anak usia dibawah 7 tahun berada pada fase atau tahap praoperasional, dimana kemampuan skema kognitif anak-anak masih Untuk itu salah satu cara merangsang perkembangan anak yaitu dengan cara bermain sambil belajar sehingga para pendidik anak usia dini dituntut untuk lebih kreatif dalam menciptakan kegiatan bermain yang lebih bermakna.
Anak akan belajar melalui pengalaman langsung, yang akhirnya pengetahuan yang ia dapat akan masuk ke memori jangka panjang dan bertahan lama.
Hal ini sesuai dengan prinsip pembelajaran di Taman Kanak-kanak yaitu bermain sambil belajar bukan sebaliknya belajar sambil bermain .
Dalam kegiatan bermain tersebut seyogyanya guru memasukkan unsur-unsur edukatif sehingga secara tidak sadar anak-anak telah belajar berbagai hal.
Hal ini mengingat anak-anak cenderung lebih suka meniru perilaku orang lain ataupun meniru hal-hal yang pernah dilihat dan dianggapnya menarik .
Selain itu anak usia dini pada generasi sekarang ini tergolong ke dalam generasi anak digitalnative yaitu generasi yang tumbuh dan berkembang di dalam lingkup teknologi digital .
Permasalahan di dunia pendidikan saat ini merupakan akibat langsung dari fenomena digital native sehingga saat memberikan materi pembelajaran maka guru membutuhkan sebuah pendekatan yang berbeda.
Salah satunya dengan memanfaatkan teknologi sebagai media pembelajaran karena kebiasaan para peserta didik dalam menggunakan teknologi di sekitarnya .
Animasi dapat dijadikan sebuah media pembelajaran untuk anak - anak yang kesehariannya sering memanfaatkan teknologi.
Animasi dapat menggambarkan objek yang tetap atau statik dapat bergerak dan terlihat seolah Ae olah hidup .
Sementara itu salah satu teknologi yang dimiliki smartphone yaitu Augmented Reality atau AR dimana user akan dapat melihat rangkaian kumpulan gambar yang bersifat dinamis sehingga user merasa seolah-olah melihat obyek tersebut berada di dalam dunia nyata.
Metode AR juga memiliki kelebihan dari sisi interaktif yaitu pembuat dapat menampilkan obyek 3 Dimensi dari buku 2 Dimensi dengan cara mengarahkan AR kamera ke dalam obyek buku tertentu .
Dalam menggunakan teknologi AR tersebut maka metode yang paling umum dilakukan yaitu dengan menggunakan marker khusus atau marker based tracking yang berupa ilustrasi hitam-putih persegi dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih pada sebuah kertas .
Marker tersebut berfungsi sebagai titik acuan untuk menentukan posisi dari objek digital di dunia nyata.
Akan tetapi mengutip pendapat .
bahwa dalam penerapannya justru kebutuhan menggunakan marker tersebut menimbulkan masalah baru yaitu agar dapat menampilkan AR tertentu yang diinginkan maka pengguna aplikasi harus membawa marker khusus sehingga perlu solusi lain agar objek digital mampu dihasilkan tanpa perlu menggunakan marker atau Istilah markerless sendiri merupakan teknologi pada AR yang tidak membutuhkan marker khusus dalam mengidentifikasi sebuah objek untuk menampilkan objek virtualnya pada suatu titik tertentu.
Identifikasi dilakukan dengan menggunakan beberapa informasi seperti koordinat lokasi, orientasi, dan pergerakan agen .
Selain itu perkembangan markerless AR ini juga banyak dipengaruhi oleh kemajuan teknologi sensor dan kamera pada perangkat smartphone saat ini .
Oleh karenanya pengembangan aplikasi AR tentang pengenalan benda langit di TK Pertiwi Bebengan diharapkan dapat menimbulkan rasa ingin tahu anak sehingga membuat mereka tertarik untuk mempelajarinya.
Selain itu pemakaian aplikasi markerless AR dilakukan dengan pertimbangan agar guru lebih leluasa menggunakan aplikasi ini sebab dapat dimainkan dimana saja tanpa perlu alat bantu marker.
Metode Penelitian Metode penelitian menggunakan model Prototype seperti pada gambar 1 berikut ini :
JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS
Vol.
No.
Juli 2022 : 105 Ae 112
JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS
p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256.
Gambar 1.
Metode penelitian dengan model Prototype 1 Identifikasi Kebutuhan Pengembang .
dan pemakai aplikasi .
yaitu guru TK Pertiwi Bebengan bertemu untuk mengidentifikasi secara rinci kebutuhan apa saja yang akan digunakan sebagai spesifikasi sistem.
Perencanaan dan Pemdoelan (Modelling and Designin.
Dalam tahap ini digunakan pemodelan UML yang meliputi use case diagram dan perancangan desain tampilan menu yang akan dibuat serta arsitektur sistem yang sesuai dengan hasil pemodelan dan perancangan.
Pembuatan Prototype Pembuatan prototype dilakukan dengan menggunakan aplikasi Unity3D disertai pendukungnya yaitu Vuforia untuk media kamera dalam mengenali objek 3D secara langsung.
Uji Coba Prototype Dilakukan pengujian yang meliputi : pengujian fitur aplikasi.
pengujian spesifikasi perangkat smartphone, pengujian jarak dan sudut kemiringan.
Perbaikan Prototype Berdasarkan hasil pengujian apabila ditemukan adanya kekurangan pada saat uji coba prototype maka akan kembali ke tahapan Modelling dan Designing untuk dilakukan perbaikan perncangan dan pemodelan kembali.
Hasil Akhir Prototype Hasil akhir terlihat apabila sudah tidak terdapat kekurangan / error pada hasil pengujian sebelumnya sehingga prototype sudah dapat dioperasikan sepenuhnya.
Hasil dan Pembahasan Berikut hasil dan pembahasannya sesuai dengan tahapan berdasarkan model Prototype :
Identifikasi Kebutuhan Hasil identifikasi kebutuhan sesuai keinginan user yaitu dapat menampilkan objek benda langit secara 3D disertai tombol untuk memutar audio berisi deksripsi singkat sesuai dengan benda langit yang dipilih.
Selain itu user juga dapat mengirimkan kritik dan saran yang dikirmkan ke email admin secara langsung untuk memudahkan user melaporkan apabila ditemui bug yang membuat aplikasi tidak dapat dioperasikan.
Pemodelan dan Perancangan (Modelling and Designin.
Desain Pembelajaran Alam Semesta Anak TK Menggunakan AR Dengan Tehnik Markerless (R.
Soelistijad.
p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256 Dalam tahap ini digunakan pemodelan UML yang meliputi use case diagram dan perancangan desain tampilan menu yang akan dibuat.
Gambar 2.
Use case diagram prototipe media pembelajaan Pemodelan diatas menjelaskan apabila user sudah memilih planet/bintang/satelit maka aplikasi akan memunculkan tampilan kamera dan dilanjutkan mengarahkan kamera smartphone tersebut ke permukaan yang datar dan bertekstur sehingga akan memunculkan secara otomatis tampilan benda langit 3D.
Sedangkan admin disini bertugas sebagai penerima masukan, saran dan kritik yang dikirimkan user dalam bentuk email.
Sementara itu perancangan dilakukan dengan membuat struktur menu seperti terlihat pada gambar dibawah ini dengan harapan dapat meminimalisasi kesalahan pada proses implementasi.
Gambar 3.
Struktur menu prototipe media pembelajaan Langkah berkutnya yaitu dengan membuat arsitektur sistem sesuai dengan hasil pemodelan dan perancangan yang telah dibuat seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 4.
Arsitektur system prototipe media pembelajaan Pembuatan Prototype Pembuatan Prototype dilakukan dengan menggunakan menggunakan software Unity3D.
Vuforia.
Photoshop CS6 dan Blender dengan hasil sebagai berikut :
Menu Utama.
Pada saat pertama kali aplikasi dibuka maka muncul beberapa tombol yaitu tombol play ditengah untuk menjalankan aplikasi, tombol di bagian kanan atas merupakan perintah untuk keluar aplikasi dan bagian bawah kanan terdapat tombol kritik dan saran.
Untuk bagian kiri atas terdapat tombol tentang aplikasi sedangkan bagian bawah kiri terdapat tombol suara yang berfungsi mengaktifkan serta menonaktifkan musik latar aplikasi.
JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS
Vol.
No.
Juli 2022 : 105 Ae 112
JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS
p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256.
Gambar 5.
Tampilan menu utama Pilih Benda Langit.
Tampilan ini berisi beberapa tombol dengan nama benda langit yang dapat dipilih secara bebas oleh user.
Sebagai contoh pemilihan salah satu tombol benda langit yaitu Planet Saturnus seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 6.
Tampilan menu pilih benda langit Tampilan AR Planet Saturnus.
Merupakan tampilan setelah user memilih salah satu benda langit yaitu dengan cara mengarahkan kamera smartphone ke permukaan yang datar dan bertekstur.
Setelah dirasa cukup datar maka klik satu kali pada layar smartphone di permukaan yang sudah dipilih sehingga akan muncul benda langit 3D yaitu Planet Saturnus.
Selain itu juga terdapat tombol Sound On dan Off yang mampu memutar audio berisi deskripsi singkat tentang dengan benda langit yang dipilih.
Gambar 7.
Tampilan augmented reality planet Saturnus Menu Kritik dan Saran.
Berisikan textbox dan tombol kirim yang digunakan user untuk menyampaikan pendapatnya terhadap aplikasi ini dengan cara menuliskan di box kolom yang nanti akan diteruskan ke email developer aplikasi.
Gambar 8.
Kritik dan saran Uji Coba Prototype Desain Pembelajaran Alam Semesta Anak TK Menggunakan AR Dengan Tehnik Markerless (R.
Soelistijad.
p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256 Pada tahap ini dilakukan pengujian yang meliputi :
Pengujian Fitur Aplikasi Untuk melihat apakah fungsionalitas dari fitur-fitur yang disediakan sudah berjalan dengan baik seperti terlihat pada Tabel 1 dibawah ini :
Tabel 1.
Pengujian fitur aplikasi Skenario uji tombol Keterangan Validitas Play Menu pilih benda langit berhasil ui AuiAy Planet / Satelit / Aseteroid / Meteorid Sound On / Off Kritik dan saran Informasi tentang aplikasi dapat Berhasil menjalankan 3D AR Planet / Satelit / Aseteroid / Meteorid Audio tentang deskripsi dari benda langit yang dipilih dapat didengarkan / dimatikan Kritik dan saran berhasil dikirim ke email developer ui ui ui ui Pengujian Spesifikasi Perangkat Smartphone Dilakukan terhadap beberapa perangkat smartphone dengan spesifikasi yang berbedabeda yang terlihat pada Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2.
Pengujian perangkat smartphone Jenis perangkat Spesifikasi Perangkat Keterangan Samsung J7 Prosesor Exynos 7870, kamera 8 Aplikasi tidak ANDROID 6.
1 marsmello.
RAM 2GB
Xiaomi Redmi Prosesor Snapdragon 732G.
Aplikasi Note 9 Pro kamera 64 MP ANDROID 10 terpasang dan oreo.
RAM 8GB
berjalan baik Xiaomi POCO Prosesor Snapdragon 732G.
Aplikasi
X3 NFC
kamera 64 MP.
ANDROID 10 terpasang dan oreo.
RAM 8GB berjalan baik Oppo A37 Prosesor Snapdragon 410, kamera Aplikasi tidak 8MP.
ANDROID 5.
1 lolipop.
RAM 2GB Berdasarkan tabel diatas maka dapat dilihat bahwa apabila aplikasi tersebut dapat terinstal dan beroperasi dengan baik maka terdapat keterangan AuAplikasi terpasang dan berjalan baikAy.
Sedangkan apabila aplikasi tidak dapat diinstal pada perangkat smartphone tersebut maka akan terdapat keterangan AuAplikasi tidak terpasangAy sehingga tidak dapat menampilkan objek 3D Augment Reality.
Pengujian Jarak dan Sudut Kemiringan Pengujian menggunakan kamera smartphone Xiaomi POCO X3 NFC yang dilakukan dalam ruangan menggunakan lampu LED 15 W terhadap obyek permukaan alas pintu .
sebagai marker yang berukuran 50 X 30 Cm dengan jarak ketinggihan 20 Cm.
Hasil yang JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS Vol.
No.
Juli 2022 : 105 Ae 112
JURNAL ILMIAH KOMPUTER GRAFIS
p-ISSN : 1979-0414 e-ISSN : 2621-6256.
diperoleh yaitu bahwa aplikasi AR dapat mendeteksi permukaan keset serta dapat memunculkan objek 3D dengan baik pada rentang sudut kemiringan di atas 200 sampai dengan 900 sedangkan pada sudut 0 sampai kurang dari 200 maka objek 3D tidak dapat dimunculkan.
Tabel 3.
Pengujian jarak 20 cm N Sudut Keterangan Tidak terdeteksi =<200 Tidak terdeteksi >200 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh yaitu media pembelajaran berbasis Augment Reality dengan tehnik Markerless dapat dibuat menggunakan software Unity3D.
Vuforia.
Photoshop CS6 dan Blender.
Agar dapat berjalan dengan baik maka aplikasi ini hanya dapat dijalankan pada perangkat mobile yang terdaftar di database ARCore Google dengan spesifikasi minimal Android 0 Oreo.
Selain itu toleransi sudut kemiringan kamera pada pendeteksian markerless perlu diperhatikan yaitu pada rentang sudut di atas 200 sampai dengan 900.
Kedepannya aplikasi ini perlu ditambahkan menu pilihan dengan tehnik marker agar perangkat yang tidak dapat menjalankan markerless tetap dapat mengaksesnya sehingga aplikasi ini bisa dipakai pada semua perangkat smartphone.
Referensi