Interaction Design and Implementation of Hydrocarbon Augmented Reality

(1)

Interaction Design and Implementation of

Hydrocarbon Augmented Reality

Hotman Silitonga

Sekolah Teknik Elektro dan Informatika –Institut Teknologi Bandung hotman.lpmpsu@gmail.com

Abstract

—Augmented reality (AR) technology has been used

widely in various fields. In the field of education, AR is used as a medium of learning that can display 3-dimensional object in real time.

In this research, build an application designed for interactive learning technology based chemical AR. The material presented is mainly hydrocarbons material structure formula, and tatanama molecular geometry, one of the materials chemistry class X High School (SMA). Making an application referred to mengkonkritkan simultaneously visualize molecular models alkana, alkena, 3-dimensional alkuna format that can be an interactive.

Interaction system design Hydrocarbon Augmented Reality (HAR) was performed on the material daln implemented hydrocarbons. Has also been done with high school chemistry teacher respondents. Testing the system is done to get feedback on the use of applications in learning. Test results indicate that the response of teachers to use in learning materials HAR hydrocarbons are high. Therefore, HAR can be the alternative

media in learning this material.

Keywords

— augmented reality, hydrocarbon

I. INTRODUCTION

Hydrocarbons is a part of the chemistry lessons taught high school students in the class X. Chemistry is a branch of Natural Sciences, which describes the order, composition, structure, nature and material changes, and changes in energy that accompanies change ¬ - changes in materials. Most of the material chemistry are abstract, so the chemistry learned in a way most of simplification of the existing objects in the world and not just pembahasannya with shoptalk solution consisting of the numbers (numerical problems) but also include an explanation-an explanation of chemical phenomena that are in the Conpolat[15].

As the assumption that learning chemistry is like learning a new language, then the same thing also happens in learning hydrocarbons. Difficulty learning hydrocarbons, causing subjects is less attractive by the students. So that the media needed to mengonkretkan interactive forms that are abstract. As mentioned in the quantum learning, students learn to do (learning by doing) are very active akan determine kebermaknaan students learn. If students learn only by reading, kebermaknaan bias reaches 10% of the hearing 20%, from 30% to see, hear and see 50%, say-70% reach of communication and learning by doing and can communicate

up to 90%, then the benefits of this technology, AR can be used as a medium for learning chemistry, especially hirokarbon that student competency ketercapaian met. Therefore, in the wake of this research is designed, implemented at the media interaction model of hydrocarbons based Augmented Reality technology, then tested against the teacher to see the response (the user experience and usability) of the interaction of teachers that have been designed.

II. LEARNINGCONCEPT

Learning emphasize the change of the paradigm of learning based on the teacher (teacher Centered) to a paradigm that is based on the student (student Centered).

This is in accordance with the opinion Gagne & Briggs[11] says that the more appropriate learning of the teaching learning process are due in all activities that may affect the learning process is not just someone on the activities of teachers only. Include learning activities that digeneralisasikan in the form of a picture, television program or a combination of media. In this case teachers memengang an important role in managing all activities.

Learning is also a systematic process where all components, among others, teachers, students, materials, and the learning environment is an important component for achieving success in learning. Learning to use the system as a system approach in the design of learning. In view of all system components are involved in learning each other interact with one another to achieve the goal of learning.

Therefore, learning can be all the activities that affect student learning, where students as the center of colligate bereksplorasi seluasnya and the media have so impacted the learning more significant.

III. INTERACTIVELEARNINGMEDIA

The word media comes from the latin medius, which is harafiah means "middle", "medium" or "introduction". Gerlach and Ely[2] revealed that the media understood the outline is human, material or events that build the student is able to create conditions to obtain the knowledge, skills or attitudes. While Gagne, the media are different types of components in the environment that students can learn to merangsangnya [14]. Schramm points out that the media is carrying the message that technology can be utilized for the purpose of learning. Another restriction, AECT (Association

(2)

of Education and Comunication Technologi) says the restrictions are all forms of media and channels in use to convey messages and information. Heinich[13] also said the medium term as the mediator who deliver information between source and recipient.

Based on description above can be concluded that interactive media is all things (people, materials, events, environment, technology) that is selected in accordance with the purpose of learning is used to convey messages and information that occurs in interaction between teachers, students, media and students as a center of learning in the broadest bereksplorasi to stimulate students' learning so that learning gain knowledge, skills and change attitudes and the impact of the learning process more significant.

IV. AUGMETEDREALITYTECHNOLOGY There are some opinions that say that the AR is part of the Virtual Reality (VR)[4], Azuma, et al defines Augmented Reality (AR) as a system that is the real world pengabungan and vitual that occur in real-time. AR said, so that when the system contains a combination of a virtual world with the real world, interacting in real time and based on three-dimensional (3D). Milgram and Kishino further indicates the likelihood mixed reality (Fig.1). Where mixed reality can be explained as follows.

a. Virtual environment (virtual reality), virtual objects are placed in the virtual world.

b. Augmented virtuality, real objects have been added to the virtual object in the virtual world.

c. Augmented reality, virtual objects are combined to a real object is in the real world.

Fig.1 Mixed reality

ARToolKit (ARTKP) is a software library that can be used calculate the camera position and orientation relative to the Marker in real time. This software provides ease of development to a wider application in the AR. ARTKP is a revised version of the code ARToolkit vision with the addition of features, and more compatible with the new class bebasis API. Basically ARToolkit is computer vision methods to detect the Marker, the general principle works as follows. 1. Computer captures the image from the real world of live and send it to the computer.

2. The software in the computer will search for Marker on each video frame.

3. If found Marker was found, the computer will process mathematically from the camera position relative to the black city of the Marker.

4. When the camera position is known, then the model will be described in the same position

5. 3D model of the object will be displayed in the Marker, meaning vitual object is on the real world.

Fig. 2 Rendering phase in ARTKP V. ARINTERACTION

Tangible user interface (TUI) as the user interface concepts that can be touched dipopulerkan Ishii [21], TUI in the physical object can be directly used to process digital data. TUI is a UI that uses the physical object, and field space as the personification of the digital information can be touched. TAR provides an effective and intutif to manipulate virtual objects with real objects to provide benefits such as keakaraban, speed and familiarity with the user. Kombinansi AR system with TUI called TAR. From a user perspective, users need to learn not too long interaction techniques in AR systems, rather quickly because it is able to interact based on experience in the real world. TAR allows users to see virtual objects from different angles with the intuitive interaction. Because TAR is selected as the following important reasons. 1. Users to manipulate real objects to manipulate virtual objects.

2. Although it can not interact using a special device. 3. Some of the virtual object can be manipulated at a time. 4. Allows users to collaborate in the same time. There is a general term and specific about the model of interaction in the TAR that have been developed. Bowman, et al [8] have found a systematic research on the interaction techniques in the context of 3D virtual reality system. Bowman suggested that the general 3D virtual reality can be displayed in the composition of primitive such as select, manipulate, and navigate the object control system. Interaction are important aspects in the design application berbasi AR. This is associated with the akan pengalam perceived by the user. Control the interaction in the TAR can be done in a variety of scenario depends kratifitas system developers. As the user interacts with a turn bali page book which is marke, markernya or mengerakkan move the camera to be able to see virtual objects in a variety of perspectives. Some of the many interactions that developed in the TAR, among others.

1. Navigation (viewpoint control) is to see a virtual object based on the user's perspective. There are three main configuration control to the point of view associated with the display configuration system: mobile, fixed and mobile tele-this is because the environment is based on the TAR real world environment.

(3)

2. 3D spatial manipulation, is the manipulation of objects in 3D space is a type of interksi the series developed. Bowman share this type of interaction that is mejadi 3 selection, manipulation and release.

3. Event generation, is the interaction of an interactive event trigger/function specific. Interaction is often developed in the TAR with the configuration space of the objects physical or virtual location of a simple oriented or object these positions.

VI. HARINTERACTIONDESIGN

Based on the results of interviews of teachers and students high school chemistry class X, then the lesson materials chemistry of hydrocarbons in the HAR is the formula structure, tatanama and geometry of molecules alkana, alkena and alkuna. Hydrocarbons further material will be described as the use of HAR phases as follows.

1. Basic understanding of hydrocarbons, on the stage HAR using this formula will contain both the structure of simple hydrocarbons siklik and asiklik.

2. Alkana: structural formula, molecular geometry, and tatanama.

3. Alkena: structural formula, molecular geometry, and tatanama.

4. Alkuna: structural formula, molecular geometry, and tatanama. At 2, 3 and 4 above formula, the formula introduced the structure and tatanama compound alkana, alkena and alkuna straight chain with the number of C atoms of 1 to 10 (C1 - C10). Formula-based structure of the displayed 3D.

5. Merging alkana materials, alkena and alkuna in the form of a game.

6. Molecular geometry string.

Interactions that have been developed in the TAR includes viewpoint control, selection, manipulation and event generation will be applied in the HAR application to meet the application's ability as a medium of learning for both subjects hydrocarbons.

Table 1. Interaction type and HAR usability phase

User Control Viewpont Event Generation Selected Open Marker Close Marker Move Marker <<extend>> <<extend>> <<extend>> Pengenalan Hidrokarbon Pemahaman Alkana Pemahaman Alkena Pemahaman Alkuna <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> Game Tebak-Nama Merangkai Geometri_Molekul Release <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> .

Fig. 3 Use case diagram

Interaction HAR will be designed in accordance with IRVO (Interaction with real and virtual object). IRVO used to illustrate the concept iteraksi that occur between users with Marker interksi HAR.

Fig. 4 HAR interaction model design

VII. IMPLEMENTATIONANDANALYSIS RESULT Based on interaction design interaction are implemented in the next application HAR. Implimentasi interaction is as follows. 1. Viewpoint control.

Position of the camera influence interactions that occur in the HAR application, so that the positioning of the camera depends on focus and kemapuan camera. If the position is right it will produce a good output.

(4)

Fig. 5 HAR viewpoint control 2. Selection and release

Interaction and selection applied to the release phase of the string HAR molecular geometry. At this stage, users select the C atom with the release Marker paddle ago on a random position outside the existing 3D object. Similarly to the H atom, and let the user choose the atom to the vacant position above magicbook. After the atom C and H in accordance with the desired system will optimize bond in accordance with the size and shape based on the geometry UPAC.

Fig. 6 Selection and release 3. Event Generation

Interaction event generation is applied to the application of open HAR close Marker, Marker and move objects. Stages of interaction with the use of HAR event generation is as follows.

a. Open-close interaction Marker, at the stage of HAR applied open-close interaction Marker is on the interaction defenisi hydrocarbons, structure formula, and molecular geometry tatanama from alkana, alkena, alkuna.

Fig.7 (a) hydrokarbon definition, (b) hydrokarbon nomenclature, (c) structure formula and geometry of hydrokarbon.

b. Marker friction interaction, the interaction is applied to the phases of the application HAR game. Where is the user name of the structure ago put the card in accordance with the name to guess. If the right to guess the name of the system will display the 3D model of the name.

Fig.8 Interaction in hydrocarbon nomenclature game

c. Interactions take the object, the user interaction is taking C and H atom with a paddle to form a bond (string molecular geometry).

Fig.9 To complete hydrocarbon structure formula VIII. CONCLUSION

Based on the description above, it is known that the interaction of hydrocarbons that are designed and implemented on the media-based interactive learning to provide AR hydrocarbons interactive materials, assist teachers in the delivery of materials and also gives the new user experience (user experience). This is the result of limited testing and limited the response of the 10 teachers high school chemistry class X, as the media hydrocarbons obtained 76,97% of teachers responded quite high. Thus, this application can be an alternative media in support of interactive learning activities and provide new experiences for users.

(5)

REFERENCES

[1] Arikunto, Suharsimi. (2008), Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan, PT Bumi Aksara, Jakarta, Edisi Revisi.

[2] Arsyad, Azhar.(2003), Media Pembelajaran, PT. RajaGrafindo Persada, Jakarta, Edisi 1 - 4.

[3] Billinghurst, M., Kim, G. (2007), Interaction Design for Tangible Augmented Reality Application, Emerging Technologies of Augmented

Reality : Interfaces and Design, Idea Group Inc, hal 261-279.

[4] Bimber, Oliver dan Raskar, Ramesh (2005), Spatial Augmented Reality:

Marging Real and Vitual worlds, A K Peters, Massachusetts

[5] Bowman, D., dkk (2001), An introduction to 3D user interface design,

Presence : Teleoperators and Virtual Environment, 10(1), hal 96-108.

[6] Chalon, R., David B.T.(2004), IRVO : an Architectural Model for Collaborative Interction in Mixed Reality Environment: Proceedings

of the workshop MIXER’04

[7] Gagne, R. M. (1985), The condition of learning and theory og

instruction, Reinhart and Winstone, Orlando, edisi ke empat.

[8] Preece, J., dkk (2002), Interction design : beyond human-computer

interaction, Jhon Wiley & Son.

[9] Sadiman, Arief. S. dkk (2009), Media Pendidikan : Pengertian,

Pengembangan, dan Pemanfaatannya, Rajawali Press, Jakarta, Edisi

1-12.

[10] Sagala, Saiful., (2005), Konsep dan makna Pembelajaran, Alfabeta,

Bandung.

[11] Seijin, Woontack (2007), Augmented Gardening System with Personalized Pedagogical Agent: International Symposium on

Ubiquitas VR.

[12] Su, B. dkk (2005), The Importance of Interaction in Web-Based Education : A Program-level Case Study of Online MBA Courses,

Journal of Interactive Online Learning, Volume 4, Number 1, Summer.

[13] Ulbrich, C., dan Schmalstieg, D. ( ), Tangible Augmented Reality for

Computer Games, Vienna University of Technology.

[14] ______, www.hitl.washington.edu/artoolkit/document.userarwork.htm, diakses 15 Mei 2009, 15:20 WIB.

[15] Pulungan, Intan., Pengaruh Metode Pembelajaran Dan Motivasi Belajar Siswa Terhadap Hasil Belajar Kimia :Makalah,

(6)

Perancangan dan Implementasi Interaksi

Media Pembelajaran Hidrokarbon Berbasis

Teknologi Augmented Reality

Hotman Silitonga

Sekolah Teknik Elektro dan Informatika –Institut Teknologi Bandung hotman.lpmpsu@gmail.com

Abstrak

—

Teknologi augmented reality (AR) telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang. Dalam bidang pendidikan, AR digunakan sebagai media pembelajaran yang dapat menampilkan obyek 3 dimensi secara real time.

Dalam penelitian ini, dirancang bangun suatu aplikasi interaktif untuk pembelajaran kimia berbasis teknologi AR. Materi yang disajikan adalah materi hidrokarbon terutama rumus struktur, tatanama dan geometri molekul, salah satu materi kimia kelas X Sekolah Menengah Atas (SMA). Pembuatan aplikasi dimaksud untuk mengkonkritkan sekaligus memvisualisasikan model-model molekul alkana, alkena, alkuna berformat 3 dimensi yang dapat dipelajari secara interaktif.

Perancangan sistem interaksi Hydrocarbon Augmented Reality (HAR) telah dilakukan daln diimplementasikan pada materi hidrokarbon. Juga telah dilakukan pengujian dengan responden guru kimia SMA. Pengujian sistem dilakukan untuk mendapat tanggapan mengenai penggunaan aplikasi dalam pembelajaran. Hasil pengujian menunjukkan bahwa respon guru terhadap penggunaan HAR dalam pembelajaran materi hidrokarbon tergolong tinggi. Karena itu, HAR dapat menjadi media alternatif dalam pembelajaran materi ini.

Kata kunci

—

augmented reality, hidrokarbon

I. PENDAHULUAN

Hidrokarbon adalah salah bagian dari pelajaran kimia yang diajarkan pada siswa SMA kelas X. Ilmu kimia merupakan salah satu cabang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang menjelaskan tentang susunan, komposisi, struktur, sifat-sifat dan perubahan materi, serta perubahan energi yang menyertai perubahan - perubahan materi tersebut. Sebagian besar materi ilmu kimia tergolong abstrak, sehingga ilmu kimia dipelajari dengan cara penyederhanaan dari kebanyakan obyek yang ada di dunia ini dan pembahasannya tidak hanya sekedar dengan pemecahan soal-soal yang terdiri dari angka-angka (soal numerik) melainkan juga menyertakan penjelasan-penjelasan tentang fenomena kimiawi yang terkandung di dalamnya menurut Conpolat[15].

Sebagaimana asumsi bahwa belajar kimia bagaikan mempelajari bahasa yang baru, maka hal yang sama juga

terjadi dalam pembelajaran hidrokarbon. Kesulitan mempelajari hidrokarbon, mengakibatkan mata pelajaran ini kurang diminati oleh para siswa. Sehingga diperlukan media pembelajaran yang interaktif untuk mengonkretkan bentuk-bentuk yang abstrak tersebut.

Sebagaimana disebutkan dalam quantum learning, siswa yang belajar dengan berbuat (learning by doing) secara aktif akan sangat menentukan kebermaknaan belajar siswa tersebut. Jika siswa belajar hanya dengan membaca, kebermaknaan bias mencapai 10% dari mendengar 20%, dari melihat 30 %, mendengar dan melihat 50%, mengatakan-komunikasi mencapai 70% dan belajar dengan melakukan dan mengkomunikasikan bisa mencapai 90 %, maka keunggulan teknologi AR ini dapat dimanfaatkan sebagai media pembelajaran kimia khususnya hirokarbon agar ketercapaian kompetensi siswa terpenuhi.

Karena itu, dalam penelitian ini dirancang bangun, diimplementasikan model interaksi pada media pembelajaran hidrokarbon berbasis teknologi Augmented Reality, selanjutnya diuji terhadap guru untuk melihat respon (user experience dan usability) dari guru terhadap interaksi yang telah dirancang.

II. KONSEPPEMBELAJARAN

Pembelajaran menekankan terjadinya perubahan paradigma pembelajaran dari pembelajaran yang berpusat pada guru (teacher centered) ke paradigma yang berpusat pada siswa (student centered).

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 juga merupakan 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

(7)

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.

III. MEDIAPEMBELAJARANINTERAKTIF 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. 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.

Dari uraian-uraian diatas dapat disimpulkan bahwa media pembelajaran interaktif adalah segala sesuatu (manusia, materi, kejadian, lingkungan, teknologi) yang dipilih sesuai dengan tujuan pembelajaran tersebut, digunakan untuk menyampaikan pesan dan informasi yang terjadi secara timbal-balik antara guru, siswa, media dan siswa sebagai pusat pembelajaran dalam bereksplorasi seluas-luasnya untuk merangsang siswa belajar sehingga pembelajaran memperoleh pengetahuan, keterampilan dan perubahan sikap dan memberi dampak proses belajar yang lebih signifikan.

IV. TEKNOLOGIAUGMETEDREALITY

Terdapat beberapa pendapat yang mengatakan bahwa AR adalah bagian dari Virtual Reality (VR)[4], Azuma, dkk mendefinisikan Augmented Reality (AR) sebagai suatu sistem yang merupakan pengabungan dunia nyata dan vitual yang terjadi secara real-time. 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.1) . 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.

Gbr.1 Mixed reality

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.

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.

Gbr. 2 Tahapan rendering dalam ARTKP V. INTERAKSIDALAMAR

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.

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.

(8)

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.

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 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.

1. 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.

2. 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.

3.

Event generation, adalah 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.

VI. DESAININTERAKSIHAR

Berdasarkan hasil wawancara terhadap guru kimia dan siswa SMA kelas X, maka materi pelajaran kimia dalam pembelajaran hidrokarbon HAR adalah rumus struktur, tatanama dan geometri molekul dari alkana, alkena dan alkuna. Selanjutnya materi hidrokarbon ini akan diuraikan sebagai tahapan penggunaan HAR seperti berikut.

1. Pemahaman dasar tentang hidrokarbon, pada tahapan pengguanaan HAR ini nantinya akan berisi rumus struktur hidrokarbon sederhana baik siklik maupun asiklik. 2. Alkana : rumus struktur, geometri molekul, dan tatanama. 3. Alkena : rumus struktur, geometri molekul, dan tatanama. 4. Alkuna : rumus struktur, geometri molekul, dan tatanama.

Pada tahap 2, 3 dan 4 di atas dikenalkan rumus-rumus struktur dan tatanama senyawa alkana, alkena dan alkuna berantai lurus dengan jumlah atom C sebanyak 1 hingga 10 (C1 - C10). Rumus struktur yang ditampilkan berbasis

3D.

5. Penggabungan materi alkana, alkena dan alkuna dalam bentuk game

6. Merangkai geometri molekul.

Interaksi yang telah dikembangkan dalam TAR meliputi viewpoint control, selection, manipulation dan event generation akan diterapkan pada aplikasi HAR untuk memenuhi kemampuan aplikasi sebagai media pembelajaran yang baik untuk mata pelajaran hidrokarbon.

Tabel 1 Jenis interaksi dan tahapan penggunaan HAR

User Control Viewpont Event Generation Selected Open Marker Close Marker Move Marker <<extend>> <<extend>> <<extend>> Pengenalan Hidrokarbon Pemahaman Alkana Pemahaman Alkena Pemahaman Alkuna <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> <<include>> Game Tebak-Nama Merangkai Geometri_Molekul Release <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> .

Gbr. 3 Diagram use case

Interaksi pada HAR akan dirancang sesuai dengan IRVO (Interaction with real and virtual object). IRVO digunakan

(9)

untuk mengilustrasikan konsep iteraksi yang terjadi antara pengguna dengan marker interksi HAR.

Gbr. 4 Model rancangan interaksi HAR VII. IMPLEMENTASIDANANALISISHASIL

Berdasarkan rancangan interaksi selanjutnya diimplementasikan interaksi pada aplikasi HAR. Implimentasi interaksi tersebut sebagai berikut.

1. Viewpoint control

Posisi kamera sangat mempengaruhi interaksi yang terjadi pada aplikasi HAR, sehingga penentuan posisi kamera tergantung dari penelusuran dan kemapuan focus kamera. Apabila posisi sudah tepat maka akan menghasilkan output yang baik.

Gbr. 5 Viewpoint control pada aplikasi HAR 2. Selection dan release

Interaksi selection dan release diterapkan pada tahapan penggunaan HAR yaitu merangkai geometri molekul. Pada tahap ini user memilih atom C dengan marker paddle lalu melepaskan pada posisi acak diluar obyek 3D yang ada. Demikian juga dengan atom H, user memilih dan melepaskan atom tersebut pada posisi kosong diatas magicbook. Setelah memindahkan atom C dan H sesuai

dengan yang diinginkan sistem akan mengoptimasi ikatan sesuai dengan ukuran dan bentuk geometri berdasarkan UPAC.

Gbr. 6 Selection and Release 3. Event Generation

Interaksi event generation yang diterapkan pada aplikasi HAR terdiri dari buka tutup marker, menggeser marker dan mengambil objek. Tahapan penggunaan HAR dengan interaksi event generation adalah sebagai berikut.

a. Interaksi buka-tutup marker, pada tahapan penggunaan HAR diterapkan interaksi buka-tutup marker adalah pada interaksi defenisi hidrokarbon, rumus struktur, geometri molekul dan tatanama dari alkana, alkena, alkuna.

Gbr.7 (a) definisi hidrokarbon, (b) tatanama hidrokarbon, (c) rumus struktur dan geometri molekul hidrokarbon.

b. Interaksi menggeser marker, interaksi ini diterapkan pada tahapan penggunaan aplikasi HAR game. Dimana user menebak nama dari struktur lalu meletakkan kartu sesuai dengan nama yang ditebak. Apabila nama yang ditebak tepat maka sistem akan menampilan model 3D dari nama tersebut.

(10)

c. Interaksi mengambil objek, pada interaksi ini user mengambil atom C dan H dengan paddle untuk membentuk ikatan (merangkai geometri molekul).

Gbr.9 Merangkai struktur bangun molekul dari atom-atom penyusunnya

VIII. PENUTUP

Berdasarkan uraian di atas, diketahui bahwa pembelajaran hidrokarbon dengan interaksi yang dirancang dan diimplementasikan pada media pembelajaran interaktif berbasis AR untuk menyajikan materi hidrokarbon interaktif, membantu guru dalam penyampaian materi dan juga memberi pengalaman baru pada pengguna (user experience).

Hal ini diperkuat dengan hasil pengujian terbatas dan terbatas yang dilakukan terhadap respon 10 orang guru kimia SMA kelas X, sebagai media pembelajaran hidrokarbon diperoleh guru merespon 76,97% cukup tinggi.

Dengan demikian, aplikasi ini dapat menjadi alternatif media dalam menunjang kegiatan pembelajaran yang interaktif dan memberi pengalaman baru bagi pengguna.

DAFTARPUSTAKA