IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITYSEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN MENGENAL ALAT – ALAT
LABORATORIUM FISIKA DASAR BERBASISANDROID
SKRIPSI
SITI KHAIRANY 131421075
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITYSEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN MENGENAL ALAT – ALAT LABORATORIUM FISIKA DASAR
BERBASISANDROID
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
SITI KHAIRANY 131421075
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITY SEBAGAI
MEDIA PEMBELAJARAN MENGENAL ALAT –
ALAT LABORATORIUM FISIKA DASAR
BERBASIS ANDROID
Kategori : SKRIPSI
Nama : SITI KHAIRANY
Nomor Induk Mahasiswa : 131421075
Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing :
Pembimbing II Pembimbing I
Amalia, S.T, M.T Prof. Dr. Iryanto, M.Si
NIP. 19781221201404 2001 NIP. 194604041971071 001
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI AUGMENTED REALITY SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN MENGENAL ALAT – ALAT LABORATORIUM FISIKA DASAR
BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, November2016
SITI KHAIRANY 131421075
PENGHARGAAN
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini yang sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat beriring salam dihadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat safa’at di akhir kelak.
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc. sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer sekaligus dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
4. Ibu Dr. Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.
5. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom selaku Koordinator Ekstensi IlmuKomputer Universitas SumateraUtara.
6. Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Siselaku Dosen Pembimbing Iyang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
7. Ibu Amalia,S.T,M.Tselaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
8. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Scselaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
9. Seluruh staf pengajar, pegawai dan satpam Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
10. Teristimewa orang tua penulis yang tercinta,ibunda Hj. Nuraini, S.pd dan ayahanda H. Lukman, S.H, M.Siyang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, dan dukungan yang selalu menjadi sumber semangat penulis.
11. KakakdanAdiktersayangUmmi Kalsum, S.KepdanAbdurrahman Nur (Budi)yang selalumendoakansertamemberikansemangat dan motivasikepadapenulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
12. Teman-teman seperjuangan mahasiswa Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk 2013,Octavianti Siregar, Fahmi, Zaky, Nana,Desi, Reni, Dewi, Hamdan, Ryan, Saskia, Dita dan Arizal yang berjuang bersama-sama dan membantu sertamemberikan semangat kepada penulis.
13. Para sahabat yaitu Surya, Dea, Lynur, Dina, Rizky, Arif, Takim, Yuri dan teman - teman yang tergabung dalam komunitas Sahabat Indonesia Berbagi (SIGi) regional Medan yang selalu memotivasi dan menyemangati penulis selama menyelesaikan skripsi ini.
14. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan- rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.
Medan, November 2016 Penulis
Siti Khairany
ABSTRAK
Perkembanganteknologi semakin hari semakin canggih. Salah satunya adalah Augmented Reality yang merupakan sebuah teknologi yang mampu menggabungkan benda dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata secara real time.Dengan kelebihan dapat menampilkan objek tiga dimensi yang menarik, Augmented Reality dapat dijadikan sebagai media pembelajaran yang efektif. Salah satunya adalah sebagai media pembelajaran mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar. Mengingat bahwasanya alat – alat laboratorium fisika dasar hanya dapat dilihat pada saat praktikan melakukan praktikum di laboratorium dan semua alat tersebut perlu dijaga dan akan disimpan setelah melakukan praktikum maka melaluipenelitian inidirancangsebuahmedia pembelajaran denganmemanfaatkan teknologi Augmented Reality yang dapat dipresentasikan denganmenarik dan interaktif.Pembangunan aplikasiAugmented Realiy berbasis Androidini bertujuan agar mahasiswa ataupun masyarakat dapat lebih mengenal dan memahami alat – alat laboratorium fisika dasar karena ditampilkan dengan konsep yang menyerupai nyata dalam bentuk objek tiga dimensi.Aplikasi ini dibangun dengan menggunakan Unity 3D dengan metode MarkerlessAugmented Reality. Pembangunan objek 3D alat – alat laboratorium fisika dasar dibuat dengan softwareBlender. Dengan memanfaatkan Vuforia SDK, aplikasi ini mampu menampilkan objekaugmentedrealityberupaobjek 3D alat – alat laboratorium fisika dasar melalui kamera smartphone.
Kata Kunci:Alat – Alat laboratorium Fisika Dasar, Android, Augmented Reality, Markerless, Unity3D, Vuforia.
IMPLEMENTATION OF AUGMENTED REALITY AS A LEARNING MEDIA TO KNOW THE TOOLS OF BASIC PHYSICS LABORATORY
BASED ANDROID
ABSTRACT
Every day the development of technology increasingly sophisticated. One of them is the Augmented Reality is a technology that is able to combine two-dimensional objects or three-dimensional into a real environment in real time. With an excess can display three-dimensional object of interest, Augmented Reality can be used as a medium for effective learning. One is as a learning media to know the tools of basic physics laboratory. Given that the tools of basic physics laboratory can only be seen when people conduct laboratory experiments and all of these tools need to be maintained and will be saved after a practicum that through this research designed a learning media by using Augmented Reality technology that can be presented with interesting and interactive. Development of Augmented Reality Android-based application is intended for students and the public can better know and understand the tools - the basic physics laboratory tool for display that resembles real concept in the form of three-dimensional objects. This application is built using the Unity 3D Augmented Reality Markerless method. Development of a 3D object tool - basic physics laboratory instrument made with Blender software. By utilizing Vuforia SDK, the application is able to display the augmented reality objects in the form of a 3D object tool - the tool of basic physics laboratory through the smartphone's camera.
Keywords: Augmented Reality, Android, Markerless, The Tools of Basic Physics laboratory, Unity 3D, Vuforia.
DAFTAR ISI
Hal.
Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
Bab I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
1.6 Metode Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
Bab IILANDASAN TEORI
2.1 Pengajaran Berbantuan Komputer 6
2.2 Augmented Reality (AR) 7
2.3 VuforiaSDK 10
2.4 Blender 3D 10
2.5 Unity 11
2.6 Android 12
2.7 Alat – Alat Laboratorium Fisika Dasar 16
2.8 Penelitian Terkait 20
Bab IIIANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 AnalisisSistem 22
3.2 Analisis Kebutuhan Sistem 23
3.2.1 Kebutuhan Fungsional 23
3.2.2 Kebutuhan nonfungsional 24
3.3 Pemodelan Sistem 24
3.3.1 Use-Case Diagram 24
3.3.2 Activity Diagram 25
3.4 Perancangan Sistem 27
3.5 Perancangan Antarmuka Sistem 29
3.5.1 Rancangan Menu Utama 29
3.5.2 Rancangan Menu Objek 30
3.5.3Rancangan Informasi Objek 32
3.5.4 Rancangan Augmented Realty 32
3.5.5Rancangan About 33
3.5.6 Rancangan Exit 34
Bab IVIMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1 Implementasi Sistem 36
4.1.1 Kebutuhan Hardware 36
4.1.2 Kebutuhan Software 36
4.2 InterfaceAplikasi 37
4.2.1 Splash Screen 37
4.2.2 Menu Utama 37
4.2.3Menu Objek 38
4.2.4Informasi Objek 38
4.2.5About 38
4.2.6Exit 39
4.3 Pengujian Sistem 39
4.3.1 Pengujian Markerless 39
4.3.2 PengujianAugmented Reality 40
4.3.3PengujianPencahayaan 42
4.3.4PengujianBlack Box 43
4.3.4.1Black Box Menu Utama 43
4.3.4.2Black Box Menu Objek 43
4.3.4.3Black Box Informasi Objek 44
4.3.4.4Black Box Augmented Reality 44
4.3.4.5Black Box About 45
4.3.4.6Black Box Exit 45
4.3.5Evaluasi User Terhadap Aplikasi 45
Bab VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 48
5.2 Saran 48
Daftar Pustaka 49
Lampiran
DAFTAR TABEL
Hal.
3.1 Keterangan Diagram ActivitySistem 26
3.2 Komponen-Komponen pada Menu Utama 30
3.3 Komponen-Komponen pada MenuObjek 31
3.4 Komponen-Komponen pada Informasi Objek 32
3.5 Komponen-Komponen pada Augmented Reality 33
3.6Komponen-Komponen pada About 34
3.7 Komponen-Komponen pada Exit 35
4.1 Hasil Pengujian Tombol Menu Utama 43
4.2 Hasil Pengujian Tombol MenuObjek 43
4.3 Hasil Pengujian Tombol Informasi Objek 44
4.4 Hasil Pengujian Tombol Augmented Reality 44
4.5 Hasil Pengujian Tombol About 45
4.6 Hasil Pengujian Tombol Exit 45
4.7 Hasil Kuisioner 45
DAFTAR GAMBAR
Hal.
2.1 Cara Kerja AR 8
2.2 Amperemeter 16
2.3 Galvanometer 17
2.4 Osiloskop 17
2.5 Power Supply 18
2.6 Rheostat 19
2.7 Timbangan Digital 19
2.8 Voltmeter 20
3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Masalah 22
3.2 Diagram Use-Case ARALIDA 25
3.3 Diagram Activity Sistem 26
3.4 Flowchart Pembuatan Aplikasi ARALIDA 28
3.5 FlowchartSistem ARALIDA 29
3.6 Rancangan Menu Utama 30
3.7 Rancangan Menu Objek 31
3.8 Rancangan Informasi Objek 32
3.9 Rancangan Augmented Reality 33
3.10 Rancangan About 34
3.11 Rancangan Exit 35
4.1 Splash Screen Aplikasi 37
4.2 Menu Utama 37
4.3 Menu Objek 38
4.4 Informasi Objek 38
4.5 About 39
4.6 Exit 39
4.7 Pemindaian Marker 40
4.8 Augmented Reality Amperemeter 40
4.9 Augmented Reality Galvanometer 41
4.10 Augmented Reality Osiloskop 41
4.11 Augmented Reality Power Supply 41
4.12 Augmented Reality Rheostat 41
4.13 Augmented Reality Timbangan Digital 42
4.14 Augmented Reality Voltmeter 42
4.15 Objek dapat di Rotate dan di Zoom In Zoom Out 42
4.16 Pengujian Pencahayaan 43
4.17 Hasil Evaluasi 46
4.18 Persentase Hasil Kuisioner 47
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LatarBelakang
Laboratorium merupakan tempat riset ilmiah, eksperimen, pengukuran ataupun pelatihan ilmiah dilakukan. Laboratorium ilmiah biasanya dibedakan menurut disiplin ilmunya, misalnya laboratorium fisika, laboratorium kimia, laboratorium biokimia, laboratorium komputer, dan laboratorium bahasa. Laboratorium mempunyai peranan penting sebagai wadah proses pembelajaran. Dengan memanfaatkan peralatan yang ada di laboratorium, para praktikan dapat melakukan praktikum sesuai dengan materi yang mereka pelajari.
Sama halnya dengan universitas – universitas lain, Universitas Sumatera Utara juga memiliki laboratorium. Salah satunya adalah Laboratorium Ilmu Dasar atau disingkat dengan LIDA. Laboratorium ini memfasilitasi seluruh mahasiswa USU untuk melakukan praktikum khususnya di bidang Ilmu Pengetahuan Alam.
Laboratorium yang dikelola oleh para civitas akademika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) ini mencakup tiga bidang IPA yaitu Kimia, Biologi dan Fisika. Khusus untuk fisika, praktikan yang melakukan praktikum tidak hanya datang dari Fakultas MIPA saja, tetapi juga dari Fakultas Teknik dan Fakultas lainnya.
Mengingat hal itu, semua peralatan yang ada di Laboratorium perlu dijaga karena alat – alat tersebut dipakai secara bergiliran oleh para praktikan lainnya. Dengan alasan itu pula, para mahasiswa tidak bisa sembarangan menggunakan alat- alat yang ada di laboratorium tanpa ada izin dari pihak laboratorium. Semua peralatan praktikum akan disimpan oleh para laboran setelah para praktikan selesai melakukan praktikum.
Untuk itu perlu dipikirkan suatu cara agar mahasiswa lebih mengenal alat – alat yang ada di LIDA tanpa harus merusak alat – alat tersebut.
Dewasa ini, perkembangan teknologi semakin hari semakin canggih. Salah satunya adalah Augmented Reality yang merupakan sebuah teknologi yang mampu menggabungkan benda dua dimensi ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata secara real time. Dalam hal ini diperlukan webcam atau kamera handphone untuk menangkap suatu pola atau gambar sehingga dapat ditampilkan informasinya.
Augmented reality ini hampir bisa dikatakan seperti imageproccesing.
Augmented Reality sudah banyak dapat digunakan dalam beberapa bidang seperti bidang kedokteran, hiburan, navigasi, dan juga pendidikan. Dalam bidang pendidikan, Augmented Reality dapat dimanfaatkan sebagai sarana pembelajaran bagi siapa saja. Dengan kelebihan dapat menampilkan objek tiga dimensi yang menarik, Augmented Reality dapat dijadikan sebagai media pembelajaran yang efektif. Salah satunya adalah sebagai media pembelajaran mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar. Semua alat – alat tersebut hanya dapat dilihat secara nyata ketika para mahasiswa melakukan praktek fisika dasar. Dengan memanfaatkan teknologi Augmented Reality, para mahasiswa dapat lebih mengenal dan memahami alat – alat laboratorium fisika dasar karena ditampilkan dengan konsep yang menyerupai nyata dalam bentuk objek tiga dimensi.
Augmented Reality sendiri biasanya dikembangkan pada platform iOS dan Android. Kedua sistem operasi mobile tersebut merupakan OS yang paling banyak digunakan dunia. Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Dengan media smartphone untuk menampilkan teknologi Augmented Reality akan sangat membantu mahasiswa untuk lebih mudah mengakses aplikasi pembelajaran mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar tersebut.
Berdasarkan hal di atas, penulis membuat suatu gagasan yaitu membuat aplikasi Augmented Reality sebagai sarana mengenalkan alat – alat laboratorium fisika dasar kepada user. Hal ini menjadi dorongan untuk memberikan manfaat dan kemudahan terhadap pengguna dalam mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar.
1. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelititan ini adalah bagaimana memperkenalkan alat – alat laboratorium fisika dasar dengan pemanfaatan teknologi Augmented Reality sebagai media pembelajaran berbasis Android.
2. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Pembangunan objek 3D alat – alat laboratorium fisika dasar dibuat dengan softwareBlender dengan metode MarkerlessAugmented Reality menggunakan vuforia SDK dan Unity 3D.
2. Referensi gambar yang akan dibuat ke dalam Augmented Reality diambil dari Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumatera Utara
3. Output yang ditampilkan berupaobject 3D alat – alat laboratorium fisika dasar dengan animasi sederhana dan memiliki fitur rotate dan zoom.
4. Jumlah alat yang akan ditampilkan sebanyak7 jenis alat yaitu amperemeter, galvanometer, osiloskop, power supply, rheostat, timbangan digital dan voltmeter.
5. Aplikasi ini dapat dijalankan pada perangkat mobile berbasis Android dengan sistem operasi minimal Android versi 2.3 atau Gingerbread.
3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan teknologi AugmentedReality sebagai media pembelajaran untuk mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar agar lebih mudah dipahami oleh mahasiswa. Dengan media smartphone untuk menampilkan teknologi Augmented Reality diharapkan dapat membantu mahasiswa untuk lebih mudah mengakses aplikasi pembelajaran mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar tersebut.
4. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yang diharapkan adalah untuk memperdalam dan mengembangkan wawasan disiplin ilmu yang telah dipelajari terutama dalam bidang Komputer Grafik
dan Pengajaran Berbantuan Komputer serta mempermudah mahasiswa untuk mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar dengan menggunakan teknologi Augmented Reality.
5. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Penulis mempelajari dan mencari infomasi dari berbagai sumber seperti buku, skripsi, jurnal, artikel dan sumber lain yang berkaitan dengan penulisan tugas akhir ini.
2. Pengumpulan Data
Tahapan pengumpulan data yaitu proses mencari data secara konkrit seperti terjun langsung ke laboratorium fisika dasar dan mewawancarai para laboran.
3. Analisis dan Perancangan Sistem
Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil pengumpulan data dan kemudian melakukan analisis dan perancangan dengan pemanfaatan teknologi Augmented Reality sehingga menjadi suatu aplikasi yang edukatif.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini sistem diimplementasikan dengan menggunakan Unity 3D sebagai pembangun aplikasi, VuforiaSDK sebagai library pada engine aplikasi dan software Blender sebagai pembentuk objek (modelling).
5. Pengujian Sistem
Setelah pada tahap implementasi sistem, maka dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun serta menguji kebenaran dari aplikasi Augmented Reality berbasis Android.
6. Dokumentasi
Metode ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil analisa dan pengujian dalam bentuk skripsi.
1.7. Sistematika Penelitian
Adapun langkah-langkah dalam menyelesaikan penelitian ini adalah sebagai berikut : BAB 1 :PENDAHULUAN
Babini menjelaskan mengenailatarbelakang
pemilihanjudulskripsi“Implementasi Augmented Reality sebagai MediaPembelajaran Mengenal Alat – Alat Laboratorium Fisika Dasar Berbasis Android”,rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaatpenelitian, metodologi penelitian, dan sistematikapenulisan.
BAB 2 :LANDASAN TEORI
Babinimerupakankumpulandariteori-teoriyangberkaitan dengan penelitian ini, baik itu dari bukuyang berisi teoridalam menyelesaikan masalah dalam penelitian maupun referensiyangberasal dari internet.
BAB 3 :ANALISISDAN PERANCANGAN SISTEM
Padababiniberisipenjelasantentanganalisismasalahyangdibangundalamsiste m dengan menggunakan diagram ishikawa, UML (Unified Modelling Language) dan Flowchart. Kemudian dilanjutkandengan tahapanperancangansistemyang berupa perancangan interface sistem.
BAB 4 :IMPLEMENTASI DANPENGUJIAN
Babinimembahastentangimplementasidarianalisisdanperancanganyang telah disusunpadaBab3danpengujianyang
dilakukanuntukmengetahuiapakahsistem yangtelah dibangun sesuaidengan apayangdiinginkan atau tidak.
BAB 5 :KESIMPULAN DAN SARAN
Babiniberisikesimpulandarikeseluruhanuraianbab-babsebelumnyadansaran- saranyangdiharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan penelitian selanjutnya.
BAB II
LANDASAN TEORI
Bab ini berisi teori - teori apasajayang dijadikansebagailandasan dalam pembangunan aplikasi Augmented Reality untuk mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar.
3.1. Pengajaran Berbantuan Komputer
Menurut Herman Dwi Surjono (1996) program pengajaran berbantuan komputer (CAI: Computer Assisted Instruction) merupakan salah satu bentuk pemakaian komputer dalam pengajaran. Banyak penelitian menunjukkan bahwa belajar dengan memanfaatkan CAI akan lebih efektif dibanding dengan alat bantu lainnya. Istilah CAI (Computer Assisted Instruction) umumnya menunjuk pada semua software pendidikan yang diakses melalui komputer dimana siswa dapat berinteraksi dengannya. Sistem komputer menyajikan serangkaian program pengajaran kepada siswa baik berupa informasi maupun latihan soal - soal untuk mencapai tujuan pengajaran tertentu dan siswa melakukan aktivitas belajar dengan cara berinteraksi dengan sistem komputer.
Materi pelajaran dapat disajikan dalam beberapa metode, yakni metode tutorial dan metode simulasi. Dalam metode tutorial, komputer berperan layaknya sebagai seorang guru. Siswa berpartisipasi secara aktif dalam proses belajarnya dengan berinteraksi melalui komputer. Komputer biasanya memberikan alternatif percabangan. Semakin bervariasi alternatif percabangan, program tutorial akan semakin dapat memenuhi kebutuhan berbagai individu. Simulasi merupakan suatu model atau penyederhanaan dari situasi, obyek, atau kejadian sesungguhnya. Program CAI dengan metode simulasi memungkinkan siswa memanipulasi berbagai aspek dari sesuatu yang disimulasikan tanpa harus menanggung resiko yang tidak menyenangkan. Siswa seolah - olah terlibat dan mengalami kejadian sesungguhnya
dan umpan balik diberikan sebagai akibat dari keputusan yang diberikannya (Surjono, 1996).
2.2. Augmented Reality (AR)
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 antarbenda dalam tiga dimensi, yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. 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 Sutherland menemukan head-mounted display yang dia claim adalah, jendela ke dunia virtual.
Tahun 1975 seorang ilmuwan bernama Myron Krueger menemukan Videoplace yang memungkinkan pengguna, dapat berinteraksi dengan objek virtual untuk pertama kalinya. Tahun 1989, Jaron Lanier memeperkenalkan Virtual Reality dan menciptakan bisnis komersial pertama kali di dunia maya, Tahun 1992 mengembangkan Augmented reality untuk melakukan perbaikan pada pesawat boeing, dan pada tahun yang sama, LB Rosenberg mengembangkan salah satu fungsi sistem AR, yang disebut Virtual Fixtures, yang digunakan di Angkatan Udara AS Armstrong Labs, dan menunjukan manfaatnya padamanusia, dan pada tahun 1992 juga, Steven Feiner, Blair Maclntyre dan dorée Seligmann, memperkenalkan untuk pertama kalinya Major Paper untuk perkembangan Prototype AR.
Augmented Reality (AR) merupakan teknologi yang menggabungkan tampilan dunia nyata dengan objek virtual yang dihasilkan oleh komputer sehingga menghasilkan realitas campuran. Objek virtual dalam AR bertujuan untuk memberikan informasi yang tidak dapat dijangkau secara langsung oleh pengguna. Informasi tersebut dapat membantu pengguna untuk memahami sesuatu dan dapat juga berfungsi sebagai sarana hiburan. Penerapan AR telah merambah berbagai bidang kehidupan yaitu bidang pendidikan, kesehatan, militer, iklan, hiburan atau game dan sebagainya.
Cara kerja AR digambarkan dalam blok diagram pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Cara Kerja AR
(Sumber : Usada, E. 2015)
Beberapa komponen yang dperlukan dalam pembuatan dan pengembangan aplikasi Augmented Reality adalah sebagai berikut:
a. Komputer
Komputer berfungsi sebagai perangkat yang digunakan untuk mengendalikan semua proses yang akan terjadi dalam sebuah aplikasi. Penggunaan komputer ini disesuaikan dengan kondisi dari aplikasi yang akan digunakan. Kemudian untuk output aplikasi akan ditampilkan melalui monitor.
b. Marker
Marker berfungsi sebagai gambar (image) dengan warna hitam dan putih dengan bentuk persegi. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi dari marker dan akan menciptakan objek virtual yang berupa objek 3D yaitu pada titik (0, 0, 0) dan 3 sumbu (X, Y, Z).
c. Kamera
Kamera merupakan perangkat yang berfungsi sebagai recording sensor.
Kamera tersebut terhubung ke komputer yang akan memproses image yang ditangkap oleh kamera. Apabila kamera menangkap image yang mengandung marker, maka aplikasi yang ada di komputer tersebut mampu mengenali marker tersebut. Selanjutnya, komputer akan mengkalkulasi posisi dan jarak marker tersebut. Lalu, komputer akan menampilkan objek 3D di atas marker tersebut.
Adapun metode yang dikembangkan pada Augmented Reality saat ini terbagi menjadi dua metode, yaitu Marker Based Tracking dan Markerless Augmented Reality (Chari,V., et al. 2008).
a. Marker Augmented Reality (Marker Based Tracking)
Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan sejak 1980-an dan pada awal 1990-an mulai dikembangkan untuk penggunaan Augmented Reality. AR berbasis Marker, disebut juga Pelacakan berbasis marker, merupakan tipe AR yang mengenali marker dan mengidentifikasi pola dari marker tersebut untuk menambahkan suatu objek virtual ke lingkungan nyata. Marker merupakan ilustrasi persegi hitam dan putih dengan sisi hitam tebal, pola hitam di tengah persegi dan latar belakang putih (Erwin, et al. 2013).
b. Markerless Augmented Reality
Salah satu metode Augmented Reality yang saat ini sedang berkembang adalah metode "Markerless Augmented Reality", dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen- elemen digital, dengan tool yang disediakan Qualcomm untuk pengembangan Augmented Reality berbasis mobiledevice, mempermudah pengembang untuk membuat aplikasi yang markerless.
Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion dan Qualcomm, mereka telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan mereka, seperti Face Tracking, 3D Object Tracking, dan Motion Tracking.
1. Face Tracking
Algoritma pada computer terus dikembangkan, hal ini membuat komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan lain - lain.
Teknik ini pernah digunakan di Indonesia pada Pekan Raya Jakarta 2010 dan Toy Story 3 Event.
2. 3D Object Tracking
Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.
3. Motion Tracking
Komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-film yang mencoba mensimulasikan gerakan.
4. GPS Based Tracking
Teknik GPS Based Tracking saat ini mulai populer dan banyak dikembangkan pada aplikasi smartphone (iPhone dan Android), dengan memanfaatkan fitur GPS dan kompas yang ada didalam smartphone, aplikasi akan mengambil data dari GPS dan kompas kemudian menampilkannya dalam bentuk arah yang kita inginkan secara realtime, bahkan ada beberapa aplikasi menampikannya dalam bentuk 3D (Rahman, Abdur, et al. 2014).
2.3 Vuforia SDK
Vuforia SDK adalah sebuah Augmented Reality Software Development untuk perangkat mobile yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality.
Vuforia SDK menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak gambar planar (Target Image) dan objek 3D sederhana seperti kotak secara real-time.
SDK Vuforia mendukung berbagai jenis marker 2D dan 3D termasuk target gambar markerless. Fitur tambahan dari SDK termasuk Deteksi Oklusi lokal menggunakan tombol virtual, runtime pemilihan target image, dan kemampuan untuk membuat dan mengkonfigurasi ulang set pemrograman pada saat runtime. (Vitono, H., et al. 2016).
2.4 Blender 3D
Menurut Hendi Hendratman (2015) dalam buku yang berjudul “The Magic of Blender 3D Modelling”, blender adalah software gratis / freeware dan terbuka / open source, maka siapa saja dapat merombak tampilan dan fungsinya. Selain itu, ukuran paket
softwarenya pun relatif kecil dan proses instalasinya juga sangat mudah tanpa harus register, serial number, crack atau formulir yang berbelit – belit. Berikut ini beberapa penjelasan singkat tentang interface blender.
a. Tools Shelf : berisi tools yang dikelompokkan berdasarkan jenisnya.
b. Properties : berisi parameter umum objek, grid dan tampilan viewport.
c. Info windows : berisi menu, jenis layout antar muka, informasi scene dan render engine
d. Outline window : menampilkan semua objek beserta settingnya.
e. Editor window : disebut juga buttons window atau properties window
f. 3D view window : disebut juga sebagai viewport, dibawahnya terdapat menu 3D view yang menyediakan option saat bekerja dalam viewport 3D.
2.5 Unity
Unity adalah salah satu game engine yang banyak digunakan. Dengan software ini, membuat game sendiri dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat. Selain itu, unity juga mensuport pembuatan game dalam berbagai platform, misal Unity Web, Windows, Mac, Android, iOS, XBox, Playstation 3 dan Wii. Pada Unity terdapat beberapa hal penting untuk membuat atau membangun suatu karya, diantaranya yaitu:
a. Project
Project merupakan kumpulan dari komponen – komponen yang dikemas menjadi satu dalam sebuah software agar bisa di build menjadi sebuah aplikasi. Pada Unity, project berisi identitas aplikasi yang meliputi nama project, platform building. Kemudian package apa saja yang akan digunakan, satu atau beberapa scene aplikasi, asset, dan lain – lain.
b. Scene
Scene dapat disebut juga dengan layar atau tempat untuk membuat layar aplikasi. Scene dapat dianalogikan sebagai level permainan, meskipun tidak selamanya scene adalah level permainan. Misal, level1 anda letakkan pada scene1, level2 pada scene2, dst. Namun scene tidak selamanya berupa level, bisa jadi lebih dari satu level anda letakkan dalam satu scene. Game menu biasanya juga diletakkan pada satu scene tersendiri. Suatu scene dapat berisi
beberapa Game Object. Antara satu scene dengan scene lainnya bisa memiliki Game Object yang berbeda.
c. Asset dan Package
Asset dan Package adalah mirip, suatu asset dapat terdiri dari beberapa package. Asset atau package adalah sekumpulan object yang disimpan. Object dapat berupa Game Object, terrain, dan lain sebagainya.. Dengan adanya asset/package anda tidak perlu susah-susah membuat object lagi jika anda telah membuatnya sebelumnya. Anda dapat mengimport nya dari project lama anda.
d. Vuforia SDK
Vuforia adalah Augmented Reality Software Development Kit ( SDK ) untuk perangkat bergerak yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Vuforia menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan melacak marker atau image target dan objek 3D sederhana , seperti kotak , secara real-time (Nugraha, I.S, et al. 2014)
2.6 Android
Menurut Nazruddin Safaat H. (2015) dalam buku “Android Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC Berbasis Android”, Androidadalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc. yang merupakan pendatang baru yang membuat piranti lunak untuk ponsel/smartphone. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsiumdari 34 perusahaan piranti keras, piranti lunak dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile dan Nvidia.
Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan open source pada perangkat mobile. Dipihak lain, Google merilis kode – kode Android di bawah lisensi
Apache, sebuah lisensi perangkat lunak dan open platform perangkat seluler. Tidak hanya menjadi sistem operasi di smartphone, saat ini Android menjadi pesaing utama dari Apple pada sistem operasi Tablet PC. Pesatnya pertumbuhan Android selain factor yang disebutkan di atas adalah karena Android itu sendiri adalah platform yang sangat lengkap baik itu seistem operasinya, aplikasi dan tool pengembangan , market aplikasi android serta dukungan yang sangat tinggi dari komunitas open source di dunia, sehingga android terus berkembang pesat baik dari segi teknologi maupun dari segi jumlah device yang ada di dunia. Android dipuji sebagai “platform mobile pertama yang lengkap, terbuka, dan bebas”.
• Lengkap (Complete Platform) : para desainer dapat melakukan pendekatan yang komprehensif ketika mereka sedang mengembangkan platform android.
Android merupakan sistem operasi yang aman dan banyak menyediakan tools dalam membangun software dan memungkinkan untuk pekluang pengembangan aplikasi.
• Terbuka (Open Source Platform) : platform android disediakan melalui lisensi open source. Pengembang dapat dengan bebas untuk mengembangkan aplikasi. Android sendiri menggunakan Linux Kernel 2.6.
• Free (Free Platform) : Android adalah platform / aplikasi yang bebas untuk develope. Tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk dikembangkan pada platform Android. Tidak ada biaya keanggotaan diperlukan. Tidak ada diperlukan biaya pengujian. Tidak ada kontak yang diperlukan. Aplikasi untuk android dapat didistribusikan dan diperdagangkan dalam bentuk apapun.
Masih menurut Nazruddin Safaat H. (2015), Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan untuk memulai mengembangkan aplikasi pada platform android menggunakan Bahasa pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi kunci yang di release oleh Google. Sebagai platform aplikasi-netral, android memberi kesempatan untuk membuat aplikasi yang kita butuhkan yang bukan merupakan aplikasi bawaan handphone / smartphone.
Pada penghujung tahun 2010 diperkirakan hamper semua vendor selular didunia menggunakan android sebagai operating system. Adapun versi – versi android yang pernah dirilis adalah sebagai berikut :
a. Android versi 1.1
Pada tanggal 9 Maret 2009, Google Merilis Android versi 1.1 dengan pembaruan estetis pada aplikasi, jam alarm, voice search, pengiriman pesan dengan Gmail dan peneriamaan pemberitahuan email.
b. Android versi 1.5 (Cupcake)
Pada pertengahan Mei 2009 dimana pada versi ini terdapat pembaharuan diantaranya kemampuan merekam dan menonton video dengan modus kamera.
c. Android versi 1.6 (Donut)
Android versi 1.6 dirilis pada September 2009, terdapat beberapa pebaruan pada versi ini diantaranya adalah fitur upload video ke Youtube dan gambar ke Picasa langsung dari telepon, dukungan bluetooth A2DP, kemampuan terhubung secara otomatis ke headsetbluetooth, animasi layar, dan keyboard pada layar yang dapat disesuaikan dengan sistem.
d. Android versi 2.0/2.1 (Eclair)
Dirilis pada 3 Desember 2009. Perubahan yang dilakukan adalah pengoptimalan hardware, peningkatan Google Maps 3.1.2, perubahan UI dengan browser baru dan dukungan HTML5, daftar kontak yang baru, dukungan flash untuk kamera 3.2 MP, digital zoom dan bluetooth 2.1.
e. Android versi 2.2 (Frozen Yogurt/Froyo)
Dirilis pada 20 Mei 2010.Versi Android inilah yang sekarang banyak digunakan sebagai standar sistem operasi mereka. Terdapat perubahan yang cukup signifikan dari versi sebelumnya diantaranya adalah kerangka aplikasi memungkinkan penggunaan dan penghapusan komponen yang tersedia, Dalvik Virtual Machine (DVM) yang dioptimalkan untuk perangkat mobile, grafik di 2D dan 3D berdasarkan libraries OpenGL, SQLite, mendukung berbagai format audio dan video, GSM, bluetooth, EDGE, 3G, Wifi, kamera, Global Positioning System (GPS), kompas dan accelerometer.
f. Android versi 2.3 (Gingerbread)
Dirilis pada 6 Desember 2010. Beberapa perbaikan fitur dari versi sebelumnya adalah SIP-based VoIP, Near Field Communications (NFC), gyroscope dan sensor, multiple cameras support, mixable audio effect dan download manager.
g. Android versi 3.0/3.1/3.2 (Honeycomb)
Dirilis tahun 2011.Android versi ini dirancang khusus untuk tablet, sehingga terdapat perbedaan dari fitur UI (User Interface). Honeycomb sengaja dibuat untuk layar yang lebih besar dan juga dapat mendukung multiprocessor.
h. Android versi 4.0 (IceCreamSandwich)
Dari berbagai informasi menyebutkan bahwa versi IceCream merupakan gabungan antara versi Gingerbread dengan Honeycomb sehingga bisa digunakan untuk ponsel maupun tablet.
i. Android versi 4.1/4.2 (JellyBean)
Dirilis pertama pada Juli 2012 dengan berbasis Linux Kernel 3.30.31 untuk komputer, tablet, dan ponsel pintar. Terdiri dari Android 4.1 API Level 16, Android 4.2 API Level 17, Android 4.3 Level 18. JellyBean memberikan kontribusi lebih sebagai versi Android pertama yang menawarkan GoogleNow, asisten digital pencarian. GoogleNow otomatis mempersiapkan diri untuk memberikan arah ke tempat tujuan dan juga menyediakan perkiraan lalu lintas dan cuaca.
j. Android versi 4.4 (KitKat).
Dengan KitKat, Google tidak hanya memodernisasi antarmuka, tetapi juga mendorong platform ini agar bisa digunkan pada hardware rendah. Berkat banyak perbaikan kinerja yang terkait di KitKat, Google meyakinkan bahwa bahkan perangkat dengan 512 MB RAM saja akan mampu menjalankan KitKat dengan baik.
k. Android versi 5.0 (Lollipop)
Lollipop adalah versi android yang di rilis pada tanggal 15 Oktober 2014.
Android dengan API level 21 memberikan visual paling menarik yang pernah ada, visual yang datar dan jauh lebih berwarna daripada sebelumnya.
2.7 Alat – Alat Laboratorium Fisika Dasar
Alat – alat laboratorium fisika dasar merupakan alat – alat yang digunakan dalam kegiatan praktikum materi pokok dan dasar dari ilmu fisika. Laboratorium fisika dasar menyediakan alat – alat praktikum yang meliputi seluruh dasar-dasar fisika yang sesuai dengan kebutuhan fisika di tiap – tiap sekolah maupun fakultas masing – masing universitas. Berikut ini merupakan contoh alat – alat laboratorium fisika dasar.
1. Amperemeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat aruslistrik yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemenlistrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.
Gambar 2.2. Amperemeter
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
2. Galvanometer
Galvanometeradalah alat ukurlistrik yang digunakan untuk mengukur kuat arus dan beda potensial listrik yang relatif kecil. Galvanometer tidak dapat digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang relatif besar, karena komponen-komponen internalnya yang tidak mendukung. Galvanometer bisa digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang besar, jika pada galvanometer tersebut dipasang hambatan eksternal (pada voltmeter disebut hambatan depan, sedangkan pada ampermeter disebut hambatan shunt).
Gambar 2.3. Galvanometer
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
3. Osiloskop
Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari.Osiloskop biasanya digunakan untuk mengamati bentuk gelombang yang tepat dari sinyal listrik. Selain amplitudo sinyal, osiloskop dapat menunjukkan distorsi, waktu antara dua peristiwa (seperti lebar pulsa, periode, atau waktu naik) dan waktu relatif dari dua sinyal terkait. Semua alat ukur elektronik bekerja berdasarkan sampel data, semakin tinggi sampel data, semakin akurat peralatan elektronik tersebut.
Gambar 2.4. Osiloskop
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
4. Power Supply
Power Supply berfungsi sebagai pemberi atau penyuplai arus listrik yang sebelumnya diubah dari bentuk listrik yang berlawanan atau AC, menjadi arus listrik yang searah atau sering disebut dengan arus DC. Power supply bertugas menyuplai arus DC yang dibutuhkan oleh hardware lainnya didalam komputer seperti harddisk, DVD/CD Room, motherboard dan lainnya. Power supply memiliki konektor kabel dengan fungsi yang berbeda-beda yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Semua hardware yang tersusun dalam komputer akan selalu mendapatkan arus dari power supply. Dan boleh dikatakan bahwa power supply ini merupakan sebuah perangkat keras yang kinerjanya sangat penting dan apabila terjadi kerusakan maka akan fatal akibatnya.
Gambar 2.5. Power Supply
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
5. Rheostat
Rheostat adalah resistor variabel yang digunakan untuk mengontrol arus yang mengalir dalam rangkaian atau sirkuit. Rheostat adalah salah satu jenis potensiometer yang memiliki 2 kawat kaki untuk koneksi. Rheostat (hambatan geser) merupakan resistor variabel yang didesain untuk menangani arus dan tegangan yang tinggi. Oleh karena itu sebagian besar rheostat didesain seperti resistor gulungan kawat (wirewound). Rheostat sering digunakan sebagai perangkat kontrol daya, misalnya untuk mengontrol atau mengatur intensitas cahaya (dimmer), kecepatan motor, pemanas dan oven. Namun sekarang rheostat tidak digunakan dalam fungsi ini lagi dikarenakan efisiensinya yang relatif rendah.
Sebagai resistor variabel rheostat sering digunakan untuk tuning dan kalibrasi pada
sirkuit. Dalam kasus ini rheostat disesuaikan hanya selama fabrikasi atau penyetelan sirkuit/ rangkaian (preset resistor). Rheostat slide merupakan tipe yang sering digunakan untuk pendidikan dan berada dalam lingkungan laboratorium.
Jenis linier atau slide biasanya terdiri dari resistif gulungan kawat (wirewound) dalam silinder isolasi. Sebuah kontak geser digunakan untuk menambah atau mengurangi resistensi.
Gambar 2.6. Rheostat
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
6. Timbangan Digital
Timbangan Digital merupakan piranti elektronik yang difungsikan untuk menimbang muatan. Timbangan digital hadir dalam berbagai ukuran dan warna serta berasal dari bermacam-macam material. Timbangan Digital tidak sama dengan timbangan manual karena timbangan itu berguna berdasarkan prinsip teknologi sel muatan di mana sel beban elektronik mengukur bobot benda pada keadaan tertentu. Sesudah muatan ditimbang ditransfer ke sinyal digital atau elektronik dan kemudian ditunjukkan ke bentuk digital. Timbangan tersebut tersedia model, merek, ukuran, dan model yang berbeda.
Gambar 2.7. Timbangan Digital
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
7. Voltmeter
Merupakan alat / perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian.
Gambar 2.8. Voltmeter
(Sumber : Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) Universitas Sumtera Utara)
2.8 Penelitian Terkait
Adapun penelitianterdahulu yang terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis antara lain:
a. Penelitian oleh Fadhil Akbar (2015) menggunakan Augmented Reality berbasis Android. Implementasinya menggunakan smartphone dan kertas (marker) sebagai media. Dengan menggunakan Unity dan library Augmented Reality yaitu Vuforia, kemudian menggunakan Blender sebagai software perancangan model objek 3D.
adapun output yang dihasilkan yaitu aplikasi pembelajaran huruf hijaiyah menggunakan augmented reality. (Akbar, F. 2015).
b. Penelitian oleh Erwin, et al (2013) menggunakan aplikasi media pembelajaran dengan menggabungkan teknik pemetaan pikiran. Pemetaan Pikiran merupakan teknik curah gagasan dengan menggunakan kata kunci bebas, simbol, gambar, dan melukiskannya secara kesatuan di sekitar tema utama. Hasil penelitiannya menyatakan bahwa dengan menggunakan metode perpaduan aplikasi augmented reality dengan teknik pemetaan pikiran dapat menyelesaikan soal secara benar (Ʃbenar = 5) dengan waktu 30 detik, dimana 2 kali lebih cepat dibanding metode pemetaan pikiran saja, dan 6,5 kali lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan metode konvensional.(Erwin, et al. 2013).
c. Penelitian oleh Heru Vitono, et al (2016) menggunakan aplikasi AR Museum berbasis Android yang dibangun menggunakan software Unity3D dan library
Vuforia SDK. Cara kerja aplikasi ini, pengguna hanya perlu mengarahkan kamera yang ada pada perangkat mobile berbasis Android ke objek penanda markerless, kemudian secara otomatis menampilkan informasi berupa gambar dan teks atau video dari objek koleksi museum berupa koleksi uang kertas kuno rupiah dan koleksi miniatur bangunan Istana/Keraton yang terdeteksi. (Vitono, H., et al.
2016).
d. Penelitian oleh Elisa Usada (2015) membuat sebuah rancangan sistem inventarisasi dan informasi tarian tradisional berbasis website dengan dukungan AR (Augmented Reality). Metode penelitian yang digunakan adalah analisis kebutuhan dilanjutkan dengan perancangan. Perancangan menggunakan diagram UML (Unified Modelling Language) dan ERD (Entity Relationship Diagram) dengan bantuan CASE (Computer Aided Software Engineering) tools. Hasil penelitian berupa sebuah rancangan sistem inventarisasi dan informasi tarian tradisional berbasis website dengan dukungan AR. (Usada, E. 2015).
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi pembahasan analisis dan perancangan sistem aplikasi, termasuk di dalamnya Diagram Ishikawa, UML (Unified Modelling Language), Flowchart dan Desain Interface.
6.1. Analisis Sistem
Analisis sistem bertujuan untuk memberikan pemahamanterhadapkebutuhansistem dan menggambarkan proses-proses yang ada di dalam sistem untuk menghasilkan keluaranyangsesuai dengan kebutuhanuser.
Masalah utama dari penelitian ini adalah bagaimana mengimplementasikan teknologi Augmented Reality sebagai media pembelajaran mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar. Analisis masalahyang digunakan untuk menampilkan objektiga dimensi alat – alat laboratorium fisika dasar tersebutdigambarkandengandiagramIshikawa(fishbone Diagram). Dalam diagram Ishikawa terdapat bagian – bagian penting yaitu bagian kepala yang merupakan masalah yang dianalisis dan bagian tulang yang merupakan faktor – faktor penyebab terjadinya masalah. DiagramIshikawadapat dilihat padaGambar3.1.
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Masalah
Daridiagramishikawa padagambar 3.1dijelaskanmengapasistemARALIDA dibuat. ARALIDA adalah sebuah aplikasi pembelajaran yang menampilkan objek 3D alat - alat laboratorium fisika dasar yang ada di LIDA USU dengan menggunakan teknologi Augmented Reality. ARALIDA merupakan singkatan dari Augmented Reality Alat - Alat Laboratorium Fisika Dasar. Pada diagramdijelaskan bahwa, masalahyang timbulyaitu waktu yang kurang efisien dalam mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar, mengingat bahwa semua alat laboratorium fisika dasar disimpan di laboratorium ilmu dasar (LIDA) dan hanya bisa dilihat oleh praktikan ketika mereka melakukan praktikum menggunakan alat – alat tersebut.
Selain itu, selama ini mahasiswa mengenal alat – alat laboratorium fisika dasar masih secara manual, belum menggunakan teknologi Augmented Reality. Kendala- kendalatersebut menjadikanpengguna lebihmemilihmenggunakanaplikasi karena kebanyakan manusia lebih menyukai informasi yang disajikan secara visualisasi.Aplikasi ARALIDAini dibuat agar dapatmembantu penggunauntukmengenalberbagaijenis alat – alat laboratorium fisika dasar denganmemanfaatkanteknologiAugmentedReality.
3.2. Analisis Kebutuhan Sistem
Analisis kebutuhan sistem Analisis kebutuhan sistem bertujuan untuk memahami kebutuhan dari sistem baru. Kebutuhan sistem terbagi dalam dua jenis yaitu kebutuhan fungsional yang menjelaskan seluruh aktifitas yang disediakan sistem dan kebutuhan nonfungsional yang menjelaskan fitur-fitur, karakteristik dan batasan lainnya (optional).
3.2.1. Kebutuhan Fungsional
Kebutuhan fungsional pada aplikasi ARALIDA yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut:
a. Dapat digunakan sebagai bahan ajar.
b. Sistem menggunakan sistem operasi berbasis android
c. Objek 3 dimensi divisualisasikan melalui kamera Smartphone.
d. Setiap objek dapat dirotasi dan Zoom.
3.2.2. Kebutuhan Non-fungsional
Kebutuhan nonfungsional mencakup karakteristik-karakteristik sebagai berikut:
a. Desain, sistem atau aplikasi yang akan dibangun harus interaktif dan edukatif agar memudahkan user dalam menggunakannya.
b. Performa, sistem atau aplikasi yang akan dibangun dapat menampilkan visualisasi objek tiga dimensimemanfaatkan Augmented Reality.
c. Informasi, sistem atau aplikasi harus mampu menyediakan informasi tentang alat – alat laboratorium fisika dasar.
d. Ekonomi, sistem atau aplikasi yang akan dibangun harus bekerja dengan baik dan tidak memerlukan perangkat tambahan untukpenggunaannya, sehinggalebih menghemat biayapengeluaran.
e. Pelayanan, sistem atau aplikasi yang akan dibangun harus mudah digunakan (user friendly), menarik dan mudah dimengerti.
3.3. Pemodelan Sistem
Pemodelan sistem yang dirancang bertujuan menggambarkan peran user terhadap sistem yang dibuat. Pemodelan sistem yang digunakan dalam perancangan sistem, yaitu use-case diagram dan activity diagram.
3.3.1. Use-Case Diagram
Diagram ini digunakan untuk mengorganisasi dan memodelkan perilaku dari suatu sistem yang dibutuhkan serta diharapkan pengguna dengan memperlihatkan himpunan use-case dan aktor-aktor. Berikut ini merupakan diagram use-case ARALIDA yang menjelaskan peran aktor terhadap sistem yang dapat memilih 7 objek alat – alat laboratorium fisika dasar dan sistem akan menghasilkan output berupa objek tiga dimensi.
Gambar 3.2 Diagram Use-Case ARALIDA
3.3.2. Activity Diagram
Activity Diagram adalah diagram yang menggambarkan aliran kerja atau aktivitas dari suatu sistem. Pada gambar 3.3 menjelaskan rancangan aktivitas user dan respon sistem pada aplikasi.
Gambar 3.3 DiagramActivity Sistem
Berdasarkan Diagram Activity tersebut maka rancangan aktifitas sistem dapat dijelaskan pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Keterangan Diagram Activity Sistem Name Activity Diagram Activity Diagram System
Actor User (Pengguna)
Deskripsi Diagram Activity menjelaskan rancangan aktivitas user dan respon sistem pada aplikasi
