Studi Kelayakan Pembuatan Tampilan Grafis untuk Pendukung Mata
Kuliah Tingkat Lanjut Program Studi IT di Universitas Kristen
Maranatha
Andi Wahju Rahardjo Emanuel, BSEE, MSSE
Fakultas Teknik, Jurusan Information Technology
Universitas Kristen Maranatha
Abstrak
Information Technology Program at Maranatha Christian University for both Bachelor (S1) and Diploma (D3) Programs for the advanced level courses require the use of adequate graphical software. To fulfill that requirement, there are two options that must be chosen, one of the options is by purchasing the commercial products such as Matlab, and the other options is by building it from scratch. Both options have advantages and disadvantages that need to be examined closely. The purchase of commercial products such as Matlab requires expensive licensing cost, and the other alternative that worthy of consideration is by creating home-built software. The advantages of the second choice is the software development can be subject of a continuous research project, but the disadvantages, other than the closing of the time frame before the software is needed for the teaching processes, are the need for adequate skill level, budget, and development time to build the software. Some the alternative technologies such as Java, Simple Direct Media Layer, and DirectX will be examined as the software tools for building the required software, as well as the other considerations such as the identified early requirements, the next steps that should be taken, and many more.
1. Pendahuluan
Program Studi IT (Information Technology) di Universitas Kristen Maranatha adalah program studi terbaru di Fakultas Teknik yang berdiri sejak tahun 2002. Kini program studi tersebut mempunyai 2 bagian yaitu program studi Diploma 3 dengan konsentrasi pada aplikasi web dan program studi Strata 1 dengan konsentrasi pada aplikasi wireless (aplikasi nirkabel). Program studi Diploma 3 telah mempunyai sekitar 200 mahasiswa dari 2 tahun angkatan (2002 dan 2003) sedangkan program studi S1 sekarang mempunyai sekitar 170 mahasiswa yang kesemuanya merupakan angkatan tahun 2003. Sebagai program studi yang baru di Fakultas Teknik UKM, maka banyak sekali faktor penunjang yang perlu dibangun seiring dengan perkembangan tingkat mahasiswa, baik sarana administrasi, ruang kelas sarana pendukung seperti perangkat keras komputer (laboratorium) dan perangkat lunak komputer (program atau aplikasi penunjang mata pelajaran). Pada pertengahan tahun 2004 ini para mahasiswa di program studi IT akan mulai memasuki tahun ketiga pada program Studi Diploma 3 dan tahun kedua pada Program Studi Strata 1. Pada tingkatan belajar yang lebih tinggi tersebut sarana penunjang terutama untuk pendukung pelajaran tingkat lanjut seperti Matematika Diskrit (mata kuliah semester 3 di S1), Statistik (mata kuliah semester 4 di S1 dan semester 2 di DIII), Metode Numerik (mata kuliah semester 5 di S1), Intelijensia Buatan (mata kuliah semester 5 di S1), Digital Image Processing (mata kuliah semester 6 di S1), Digital Sound Processing (mata kuliah semester 7 di S1), Multimedia (mata kuliah semester 5 di DIII), Multimedia Authoring (mata kuliah semester 7 di S1) akan membutuhkan aplikasi tampilan grafis yang memadai sebagai pendukung metode belajar-mengajar. Pada tulisan ini akan dilakukan studi kelayakan yang menekankan pentingnya dibangun suatu aplikasi tampilan grafis untuk penunjang studi tingkat lanjut mahasiswa IT UKM sebagai alternatif aplikasi tampilan grafis yang komersial.
dan cara belajar para mahasiswa IT di UKM. Berdasarkan pengelompokan gaya belajar mahasiswa di dalam 4 kelompok (Extroversion – Sensing (ES), Introversion – Sensing (IS), Extroversion – Intuition (EN), dan Introversion – Intuition (IN)), maka mahasiswa IT angkatan 2003 di UKM sebagian besar (48.72%) termasuk dalam gaya belajar EN. Gaya belajar EN berarti abstract active, berorientasi pada aksi tetapi lebih inovatif dan memiliki minat yang lebih luas dan biasanya menyukai kemungkinan-kemungkinan baru. Adapun survey tentang cara belajar yang dikelompokan dalam 3 kelompok (Individu “visual”, Individu “auditorik”, dan Individu “kinestetik”) maka para mahasiswa IT angkatan 2003 sebagian besar (50%) memiliki gaya belajar Individu “visual”. Gaya belajar Individu “visual” lebih menangkap dan memahami lebih banyak informasi melalui apa yang dilihat. Umumnya cara belajar yang digunakan adalah membuat “mind mapping”, memberi warna pada catatan atau membuat ringkasan.
Dengan melihat gaya belajar dari sebagian besar mahasiswa IT di UKM yang Extroversion – Intuition dan gaya belajar yang Individu “visual” maka proses belajar-mengajar di lingkungan IT di UKM harus dilengkapi dengan sarana penunjang demonstrasi yang memadai untuk membantu pemahaman pelajaran yang dikategorikan tingkat lanjut tersebut, salah satunya yang cukup penting adalah tampilan grafis, seperti tampilan plot, tampilan 2 dimensi dan 3 dimensi, tampilan permukaan (surface) dan lain-lain.
2. Kebutuhan Ketersediaan Tampilan Grafis Sebagai Penunjang Proses Belajar Mengajar
Dengan melihat pentingnya ketersediaan tampilan grafis tersebut, maka keputusan yang perlu diambil adalah apakah kita mampu untuk mengembangkan sendiri (built) ataukan kita harus membeli (buy) dari produk-produk komersial yang sudah ada. Keputusan built or buy ini merupakan keputusan awal yang harus dilakukan sebelum memutuskan hal-hal lain yang lebih spesifik yang bersifat teknis. Berikut ini merupakan pertimbangan-pertimbangan yang harus diperhatikan dalam penentuan keputusan tersebut.
2.1 Membeli Tampilan Grafis Komersial: Matlab
Matlab adalah program untuk pengolahan data yang berbasis matrix (deretan angka berbasis baris dan kolom) yang dikembangkan oleh Mathworks, Inc. Kemampuan grafis pada matlab telah didukung cukup lama dengan reputasi yang cukup baik karena telah dipergunakan di kalangan perguruan tinggi maupun industri secara luas. Aplikasi yang bernama Simulink dan Tool Box juga bisa ditambahkan di Matlab yang memungkinkan aplikasi ini dipergunakan untuk mengolah data-data spesifik seperti Artificial Intelligence, Digital Signal Processing, dll.
Adapun kendala utama pada pemakaian aplikasi ini adalah harganya yang mahal dan keharusan membeli sesuatu yang mungkin tidak diperlukan. Aplikasi Matlab itu sendiri yang merupakan aplikasi dasar membutuhkan biaya sekitar US$ 900 untuk setiap lisensinya (sekitar Rp. 7,65 juta), dan untuk tambahan Simulink dan Tool Box tambahan akan membutuhkan biaya yang lebih besar lagi. Jadi apabila sebuah lab komputer dengan 40 komputer akan membutuhkan biaya minimal sekitar Rp. 306 juta rupiah. Disamping pembelian lisensi Matlab, Simulink, dan Tool Box-nya yang mahal, dengan membeli Matlab dengan Simulink, kita juga diharuskan membeli aplikasi tambahan yang mungkin tidak diperlukan yang terintegrasi pada aplikasi Matlab dan Simulink tersebut.
2.2 Membangun Sendiri Tampilan Grafis
mencukupi. Keunggulan mengembangkan sendiri adalah aplikasi tersebut bisa dirancang khusus untuk keperluan yang spesifik dengan tidak perlu membayar fitur-fitur tambahan lain yang mungkin tidak diperlukan. Keunggulan lain adalah kemampuan untuk bisa terus menerus dikembangkan dan diperbaharui sehingga kemungkinan bisa menjadi obyek penelitian dan pada akhirnya bisa bernilai jual di kemudian hari. Adapun kelemahannya adalah skala waktunya yang kemungkinan cukup mendesak karena pemakaian aplikasi ini pada program studi IT sudah semakin dekat, disamping perlu dukungan sumber daya dan dana yang cukup.
Untuk mengetahui apakah membangun sendiri akan lebih ekonomis dalam hal dana dan waktu perlu dibuat suatu SRS (Software Requirement Specification) untuk aplikasi tersebut. Kemudian dari dokumen SRS tersebut akan diperkirakan jumlah baris kode (line of code) dengan metode function point, dari jumlah line of code yang diperkirakan dengan pertimbangan tingkat produktifitas programmer pada bahasa pemrograman yang digunakan maka dapat diperkirakan waktu dan dana yang diperlukan. Namun apabila dibandingkan dengan besarnya biaya yang perlu dibelanjakan untuk membeli lisensi Matlab dan Simulink untuk satu laboratorium komputer, dapat diperkirakan bahwa pengembangan sendiri aplikasi ini akan lebih ekonomis.
Pertimbangan lainnya disamping faktor ekonomi adalah ketersediaan teknologi untuk pembuatan tampilan grafis tersebut. Berikut ini adalah beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam pengembangan pembuatan tampilan grafis sendiri berdasarkan tinjauan teknologi yang ada.
3. Tinjauan Teknologi yang Ada Sekarang
Pada saat ini cukup banyak teknologi yang dapat dipergunakan untuk membangun tampilan grafis dengan keungulan dan kelemahan untuk setiap teknologinya. Ada 3 teknologi yang akan dibahas sebagai kandidat sarana pembuatan tampilan grafis yaitu Java, Simple Direct Media Layer (SDL), dan DirectX.
3.1 Java
Java adalah teknologi pemrograman yang dipelopori oleh Sun Microsystem, Inc. dari Amerika Serikat. Teknologi ini dirancang sebagai teknologi yang lebih baik daripada teknologi pemrograman C++ yang sudah ada sebelumnya, disamping juga dirancang untuk menunjang banyak platform sistem operasi yang ada sekarang ini seperti Windows, Macintosh, Linux, ataupun Unix. Dalam hal grafis, Java mendukung tampilan 2 Dimensi dengan Java 2D API (Application Programming Interface). Java 2D API mampu menampilkan bentuk (shapes), teks, gambar (images), cetak (printing) maupun kemampuan rendering.(2) Untuk tampilan 3 Dimensi, Java mempunyai Java 3D API yang mampu
menampilkan kemampuan grafis 3 Dimensi seperti rendering, tracking dll. yang menunjang pembangunan tampilan grafis yang dibutuhkan.(3)
Keunggulan dari teknologi Java ini adalah kemampuannya sebagai teknologi yang multi-platform (didukung banyak sistem operasi), sehingga tampilan grafis yang dibuat berdasarkan teknologi ini akan bisa dipergunakan oleh segala tipe sistem operasi komputer ataupun tampilan web yang ada sekarang ini. Adapun kelemahannya adalah karena kemampuannya yang multi-platform, maka yang akan dikorbankan sebagai kompensasinya adalah kecepatan pemrosesan akan menjadi lebih lambat.
3.2 Simple Direct Media Layer
Disamping mampu menampilkan tampilan 2 Dimensi, SDL mampu menampilkan tampilan 3 Dimensi dengan teknologi OpenGL. (4)
Keunggulan dari SDL adalah teknologi tersebut gratis dengan lisensi GPL (General Public License) sama seperti di Linux. Keunggulan lainnya adalah kemampuan multi-platform dengan mendukung Sistem Operasi seperti Windows, BeOS, dan Linux. Sumber-sumber tertentu juga menyatakan bahwa SDL lebih sederhana dalam pengembangannya dibandingkan dengan DirectX. (1)
Kelemahan dari SDL adalah teknologi tersebut termasuk relatif baru dibandingkan dengan Java maupun DirectX. Versi terbaru dari teknologi ini adalah versi 1.2. SDL ini lebih banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi seperti game, demo, emulator, dll yang berbasis Linux.
3.3 DirectX
DirectX adalah teknologi pemrograman grafis yang dipelopori oleh Microsoft Corp. yang berbasis di Amerika Serikat. DirectX sudah ada sejak diluncurkannya sistem operasi Windows 98 pada tahun 1998, dan sekarang ini sudah mencapai versi yang ke sembilan. Karena lebih spesifik untuk tampilan grafis pada komputer dengan sistem operasi Windows, maka teknologi ini banyak diadopsi oleh para pembuat graphic card (kartu tampilan grafis pada komputer) sehingga dapat dilaksanakan langsung di perangkat kerasnya (hardware) dan bukan pada perangkat lunaknya (software).
Keunggulan teknologi ini adalah sifatnya yang lebih spesifik pada grafis yang telah diadopsi pada perangkat keras kartu grafis. Tampilan grafis yang dikembangkan dengan teknologi ini akan diproses lebih cepat. Adapun kelemahannya yaitu sifatnya yang tidak multi-platform atau hanya didukung secara penuh pada sistem operasi Windows dengan dukungan yang minimal di Sistem Operasi Linux. Kelemahan lain dari DirectX adalah membutuhkan waktu belajar yang cukup lama untuk bisa menggunakan teknologi ini.(1).
4. Persyaratan Awal Tampilan Grafis yang Diperlukan
Setelah melalui tahapan keputusan built atau buy, maka keputusan selanjutnya adalah menentukan persyaratan-persyaratan apa saja yang diperlukan untuk aplikasi tampilan grafis tersebut. Dengan melihat jenis-jenis mata pelajaran tingkat lanjut pada program studi IT di UKM, maka dapat diprediksi persyaratan awal dari tampilan grafis yang diperlukan. Persyaratan awal tersebut adalah antara lain kemampuan untuk menampilkan grafis 2 dimensi dan 3 dimensi, kemampuan untuk menampilkan data serial secara terus-menerus (data stream), dan kemampuan untuk menampilkan grafis pada platform sistem operasi yang ada di program studi IT UKM yaitu Windows, dan lain-lain.
4.1 Kemampuan Tampilan 2 Dimensi dan 3 Dimensi
Kemampuan untuk mempilkan plot 2 Dimensi (sumbu X dan Y) dan 3 Dimensi (sumbu X, Y, dan Z) adalah kemampuan dasar yang harus diakomodasi. Kemampuan lain yang bisa ditambahkan adalah kemampuan untuk menampilkan lebih dari satu plot dalam sebuah sumbu 2 Dimensi dengan berbagai macam warna, dan kemampuan tampilan permukaan (surface) pada plot 3 Dimensi dengan kemampuan rendering terbatas.
4.2 Kemampuan Tampilan Data Stream
4.3 Kemampuan Tambahan lainnya
Kemampuan lainnya yang perlu dipikirkan adalah jumlah point yang bisa ditampilkan, kemampuan untuk printing, kemampuan untuk multi-platform, kemampuan untuk dilihat dari berbagai sudut (rendering), tingkat kehalusan, dan lain-lain,
5. Penutup
Pada tulisan ini telah dibahas tentang perlunya perangkat lunak penunjang untuk pendukung mahasiswa IT yang mulai memasuki tingkat lanjut di UKM. Keputusan untuk membeli (buy) atau membuat sendiri (built) akan selalu menjadi pertanyaan awal. Apabila membeli perangkat lunak seperti Matlab, biaya yang harus dikeluarkan sangat besar dan fitur-fitur tambahan yang tersedia di Matlab mungkin tidak berguna untuk kepentingan belajar-mengajar. Apabila membuat sendiri, banyak faktor yang harus diperhitungkan yaitu segi teknologi, sumber dana, sumber daya, waktu dan lain-lainnya. Apabila dipertimbangkan segi biaya pengadaan lisensi Matlab dan aplikasi pendukung seperti Simulink dan Tool Box, maka dapat diperkirakan bahwa keputusan untuk membuat sendiri merupakan keputusan yang perlu didukung.
Untuk langkah kedepan, dengan melihat kemampuan para pengajar yang semakin baik dan semakin berkembangnya kemampuan akademik para mahasiswa pada program studi S1 IT maupun program D3 IT, maka keputusan yang paling tepat untuk pemenuhan kebutuhan perangkat lunak grafis ini adalah dengan membangun sendiri (built). Sebuah SRS (Software Requirement Specification) perlu dibuat untuk membuat perkiraan besar program, waktu pembuatan, dan biaya yang harus dikeluarkan. Alternatif lainnya adalah menggunakan aplikasi ini sebagai obyek penelitian dengan pengembangan secara berkelanjutan (incremental) ataupun dikembangkan secara Open Source.
6. Referensi
1. Joffe, David. 2001. Game Programming with DirectX. Scorpion City Homepage. Internet: http://www.scorpioncity.com/djdirectxtut.html
2. Sun Microsystem, Inc. 2004. JavaTM Tutorial: Trail: 2D Graphics. Sun Microsystem Homepage. Internet:
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/2d/TOC.html
3. Sun Microsystem, Inc. 2004. Desktop Java: Java 3D API. Sun Microsystem Hompage. Internet: http://java.sun.com/products/java-media/3D/
4. Simple Direct Media Organisation. 2004. SDL Simple Direct Media Layer. Internet:
http://www.libsdl.org
5. The Mathworks. 2003. The Mathworks Family Product. Internet:
http://www.mathworks.com
