B2-67
PERANCANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS AUGMENTED REALITY
Iwan Kustiawan1
Alamat: Jurusan Pend. Teknik Elektro UPI
Jl. Dr. Setia Budhi No. 207 Bandung, email: iwan_kustiawan@upi.edu
ABSTRAK : Pada paper ini dipaparkan hasil perancangan media pembelaran berbasis
Augmented Reality (AR) dengan pengembangan beragam metafora interaksi fisik seperti
grabbing, moving, dan dropping obyek virtual secara alami dan intuitif menggunakan pointer
marker. Selain itu, pengujian pada penggunaan teknik interaksi seleksi dan manipulasi dalam
sistem berbasis AR juga dilakukan. Sistem media pembelajaran AR yang dikembangkan adalah pada menu game AR Tsunami dengan skenario pengguna diminta melakukan proses evakuasi obyek dari satu lokasi ke lokasi lain dengan pointer marker. Hasil pengujian usability terhadap sistem ini menunjukkan bahwa penggunaan pointer marker pada sistem memberikan kemudahan kepada pengguna untuk melakukan interaksi secara alami dan intuitif. Masalah-masalah yang teridentifikasi dari hasil pengujian usability masih memerlukan rekomendasi untuk perbaikan perancangan antarmuka berikutnya.
Kata Kunci :augmented reality, marker, pointer, selection and manipulation, usability test.
PENDAHULUAN
Dalam era digital sekarang ini, para siswa yang memasuki pendidikan tinggi benar-benar mengharapkan keterlibatannya dalam bidang Teknologi Informasi (TI) yang secara potensial akan memberi manfaat besar bagi profesionalisme karir mereka di masa mendatang. Sebagai salah satu perkembangan mutakhir di bidang TI, teknologi Augmented Reality (AR) dapat menciptakan kondisi ruang kerja yang ditambahkan dengan cara menyisipkan content dari ruang virtual ke dalam ruang fisik tempat manusia bekerja dan berkarya. Hal ini berbeda denganVirtual Reality (VR) dimana pengguna terlibat total dalam dunia virtual. Berbagai aplikasi AR sudah mulai dikembangkan seperti dalam bidang arsitektur, kedokteran, hiburan, dan termasuk pendidikan. Bahkan dalam bidang pendidikan para peneliti meyakini bahwa media pembelajaran berbasis AR ini merupakan salah satu cara baru untuk mendapatkan pengetahuan yang holistik.
Augmented Reality (AR) adalah bidang
penelitian komputer yang menggabungkan data komputer grafis 3D dengan dunia nyata. Inti dari AR adalah menempatkan obyek virtual ke dalam dunia nyata untuk mendapatkan kesan tambahan atas keterlibatan user dengan sistem. Gbr.1 di bawah ini merupakan salah satu contoh aplikasi AR untuk menunjukkan obyek boneka virtual di atas fiducial marker.
Gbr.1 Contoh aplikasi AR
Sistem AR seperti pada Gbr.2 di bawah memiliki tiga komponen utama. Tracking system
menentukan posisi dan orientasi obyek-obyek dalam dunia nyata. Graphic system menggunakan informasi yang disediakan tracking system untuk menggambarkan gambar-gambar virtual pada tempat yang sesuai, sebagai contoh melalui obyek-obyek nyata. Tampilan system menggabungkan dunia nyata dengan gambar virtual dan mengirimkan hasilnya ke pengguna, misalkan dikirim ke Head
Mounted Display (HMD), tetapi tampilan biasa juga
seperti monitor dapat digunakan.
Gbr.2 Contoh Sistem AR
Pendekatan populer untuk efek augmentasi pengguna adalah menggunakan see-through HMD, yang terdiri dari dua jenis yaitu video see-through
HMD dan optical see-through HMD. Optical
see-through HMD menggunakan layar transparan
dimana dunia nyata dapat dilihat. Sedangkan video
see-through HMD menggabungkan closed-view
HMD dengan satu atau dua head-mounted camera. Video dari kamera tersebut ditempatkan dengan material virtual dan dilihat pada tampilan. Pengguna melihat dunia nyata melalui video pada HMD.
B2-68
untuk mengubah atribut suatu obyek virtual adalah melalui teknik array marker, sistem menu, dan
marker sebagai switch toggle. Sedangkan teknik
untuk memilih obyek 3D virtual dapat dilakukan dengan menggunakan magic pen, central pointing
device, atau pointer marker. Dari beberapa kajian
komparasi terhadap kelebihan dan kekurangan masing-masing teknik, dicoba untuk mengembangkan teknik interaksi pengguna dalam sistem AR menggunakan pointer marker. Adapun masalah yang diangkat dalam penelitian ini adalah apakah alat interaksi pengguna berupa pointer
marker sesuai dikembangkan untuk pemilihan menu
pada game berbasis AR.
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan alat interaksi berupa pointer marker sebagai media pembelajaran berbasis sistem AR, mengetahui tanggapan pengguna terhadap teknik interaksi yang dikembangkan dalam sistem AR, dan mendapatkan masukan dari pengguna mengenai hal-hal apa saja yang harus dilakukan untuk melakukan perbaikan pengembangan sistem selanjutnya.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini adalah penelitian eksperimen. Sistem dirancang dengan kerangka teknologi AR yang selanjutnya dibangun dan diujicobakan. Pada uji coba sistem ini dikembangkan dan diimplementasikan alat ukur evaluasi untuk mengukur keberhasilan dan menjaring masukan dari pengguna. Pengujian melibatkan sampel 10 orang, lima pria dan lima wanita. Kelompok pengguna ini diambil secara acak tetapi proses pemilihan sampel berusaha menghindari kelompok peneliti dari ilmu komputer. Usia sampel pengguna bervariasi dari usia 27 – 33 tahun, rata-rata usia 28,6 tahun. Pengguna kebanyakan berlatar balakang dari bidang teknik dan ilmu pengetahuan alam. Umumnya mereka belum pernah mengoperasikan sistem berbasis Augmented Reality dan Virtual
Reality.
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Pengujian terhadap pengguna merupakan bagian penting dari suatu sistem yang melibatkan interaksi pengguna. Pengujian ini menurut Mack merupakan proses yang bertujuan untuk mengidentifikasi masalah-masalah kegunaan dalam perancangan antarmuka pengguna dan pengoperasiannya. Masalah-masalah yang teridentifikasi dapat digunakan untuk merekomendasikan perbaikan untuk perancangan antarmuka. Gabbard memaparkan bahwa teknik
usability merupakan proses dimana usability
dimaksudkan hanya untuk jenis aplikasi interaksi pada semua tahap proses pengembangan. Teknik
usability ini tidak dibangun melalui eksperimen
berbasis uji hipotesis.
Masalah-masalah usability umumnya termasuk tidak berfungsinya sistem, lemahnya kinerja pengguna pada tugas umum atau kritis, kesalahan pengguna, kenyamanan pengguna rendah, dan adopsi pengguna rendah terhadap sistem baru. Pengujian ini digunakan untuk memperoleh reaksi atau tanggapan pengguna terhadap teknik interaksi tangible ketika melakukan seleksi dan manipulasi dalam AR. Beberapa masalah usability dengan prototipe sistem diidentifikasi, lalu didiskusikan dan solusi-solusi yang mungkin disarankan.
Pengujian terdiri atas analisis beragam aspek dari kinerja pengguna pada tugas-tugas untuk menjalankan antarmuka. Kegiatan dan pendapat responden dicatat ketika melakukan tugas, dan kuesioner digunakan untuk menjaring opininya dengan cara kuantitatif. Pengujian dibagi ke dalam tiga tahap utama, dengan masing-masing tahap menganalisis aspek-aspek yang ada pada sistem. Untuk jelasnya, tahapan ini dituliskan dalam TABEL 1. agar terbiasa dengan sistem AR. Pengguna melakukan tracking, mengamati obyek virtual pada
marker. Seleksi dan
Manipulasi Obyek
Selection Pengguna mulai melakukan interaksi dengan pointer marker
untuk memilih menu yang disediakan. Untuk berinteraksi dalam skenario game tsunami, pengguna diminta memilih menu
game tsunami.
Grabbing Obyek-obyek yang harus
di-grab diperlihatkan. Pengguna diminta melakukan grabbing
dengan alat interaksi.
Moving Obyek yang berhasil di-grab
digerak-gerakkan untuk dipindahkan ke lokasi lain dari posisi semula.
Dropping Pengguna diminta menaruh obyek hasil grabbing dengan cara memiringkan alat interaksi ke arah posisi baru dari marker
Pengujian Akhir
Kesan Umum
Pengguna diminta melakukan tugas berulang-ulang hingga semua obyek berhasil dipindahkan dari posisi awal ke posisi baru. Pengguna diminta menuliskan kesan umum dan memberikan komentar jika menginginkan.
Dari 10 pengguna yang mengisi kuesioner seperti pada Gbr.2, umumnya mereka memberi bobot penilaian dengan rata-rata 4,4 terhadap point
B2-69
interaksi dari sistem yang dirancang tidak memerlukan waktu yang lama untuk beradaptasi dalam mengoperasikannya.
0 1 2 3 4 5 6
15. Bagaim anak ah pe ndapat Anda m e nge nai s is te m te r s e but?
S
u
li
t
d
io
p
e
ra
s
ik
a
n
M
u
d
a
h
d
io
p
e
ra
s
ik
a
n
Gbr.3 Grafik hasil kuesioner tentang tanggapan pengguna
Hasil kuesioner penelitian tentang opini pengguna terhadap sistem yang dirancang menunjukkan bahwa sistem mudah digunakan dan pengguna mendapatkan kesan tersendiri setelah melakukan pengoperasian terhadap sistem secara berulang-ulang. Untuk dapat familier dengan lingkungan AR, maka perlu dilakukan pelatihan dan pendampingan bagi pengguna untuk mengoperasikannya, karena di sanalah akan muncul kesulitan atau kemudahan pengoperasian sistem. Masalah-masalah yang teridentifikasi dari hasil pengujian usability dapat dijadikan rekomendasi untuk perbaikan perancangan antarmuka berikutnya.
Gbr.4 Pengguna memindahkan obyek mobil yang menempel pada marker interaksi
Gbr.4 di atas adalah contoh pengguna ketika sedang mencoba interaksi memindahkan obyek mobil dalam menu game sistem AR Tsunami.
KESIMPULAN
Dari pembahasan dan analisis dapat disimpulkan bahwa penggunaan pointer marker
pada sistem AR memberikan kemudahan kepada pengguna untuk melakukan interaksi secara alami dan intuitif. Sistem interaksi AR tangible
menawarkan gaya interaksi alami yang sesuai digunakan untuk aplikasi pendidikan, seperti pengenalan tsunami di museum.
SARAN
Mengingat pengujian yang telah dilakukan tidak melingkupi aspek-aspek khusus antarmuka secara rinci, maka perlu dilakukan pengujian yang lebih fokus dan komprehensif pada aspek-aspek khusus untuk mendapatkan analisis yang lebih mendalam atas hal-hal yang berhubungan dengan perancangan antarmuka AR tangible.
DAFTAR PUSTAKA
Azuma, A. (1997), Survey of Augmented Reality,
Presence: Teleoperators and Virtual
Environments 6, 4,355 – 385.
Bowman, D. (1997), An Evaluation of Techniques for Grabbing and Manipulating Remote Objects in Immersive Virtual Environments, Proceedings of the ACM Symposium on Interactive 3D
Graphics, 35-38.
Gabbard, J. and D. Hix. (1997),Taxonomy of Usability Characteristics in Virtual Environments,
Technical report, Virginia Polytechnic Institute and State University, Final Report to the Office
of Naval Research.
Rekimoto, J and Ayatsuka, Y. (2000), Cybercode: Designing Augmented Reality Environments with Visual Tags, Proceedings of Designing
Augmented Reality Environments (DARE 2000).
Shelton, B. (2002), Augmented Reality and Education, New Horizons for Learning, 9, No. 1. Sinclair, P.(2004), Integrating Hypermedia
Techniques with Augmented Reality
Environments, PhD Thesis, University of
Southampton.
Wloka, M. (1995), The Virtual Tricorder: A Uniform Interface for Virtual Reality, Proc.UIST’95, 39-40.
Zlatanova, S. (2002), Augmented Reality Technology, GISt Report No. 17, TU Delft.
Keterangan :
1
Iwan Kustiawan, S.Pd., M.T. adalah dosen Jurusan Pend. Teknik Elektro UPI
