6
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum
Teori umum yang menjadi pedoman dalam penulisan ini antara lain konsep multimedia, tata cara perancangan user-interface dalam Interaksi Manusia dan Komputer (IMK), dan Rekayasa Piranti Lunak (RPL).
2.1.1 Multimedia
Multimedia merupakan salah satu elemen utama dari analisa dan perancangan perangkat ajar 3D modeling ini. Multimedia memungkinkan terciptanya sebuah perangkat ajar yang interaktif dan atraktif.
2.1.1.1 Pengertian Multimedia
Kata multimedia merupakan gabungan dari dua kata yaitu multi dan media. Multi berarti banyak, sedangkan media berarti suatu substansi perantara yang melaluinya sesuatu dikirimkan. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa arti multimedia secara utuh adalah teknologi yang dikembangkan dengan menggabungkan video, audio, teks, dan grafik dalam suatu produksi untuk menyampaikan informasi, aplikasi, presentasi dan dokumen yang berbasiskan komputer. (Andleigh, Prabhat K dan Thakrar, Kiran, p19).
Sedangkan menurut Fred T. Hofstetter, multimedia adalah penggunaan sebuah komputer untuk menampilkan dan mengkombinasikan teks, grafik, audio dan video dengan link-link dan tool-tool yang memungkinkan user bernavigasi, berinteraksi, membuat dan mengkomunikasikannya (2001, p02).
2.1.1.2 Komponen-komponen Multimedia
Ada lima macam komponen dalam membangun multimedia, yaitu teks, image, animasi, suara / audio dan video.
a. Teks
Teks merupakan komponen mutimedia yang menjadi dasar untuk menyampaikan informasi dan juga merupakan jenis data yang paling sederhana serta membutuhkan tempat untuk penyimpanan yang paling kecil. Biasanya dihasilkan oleh program pengolah kata (word processing), pengolah database, hasil komputerisasi (Andleigh dan Thakrar, 1996, p33).
Ada empat macam teks, yaitu:
• Teks tercetak, merupakan teks yang dicetak pada kertas.
• Scanned Text, merupakan teks tercetak yang di scan oleh scanner dan diubah menjadi bentuk yang dapat dibaca oleh komputer.
• Teks elektronik, adalah teks yang dapat dibaca oleh komputer.
• Hypertext, adalah teks elektronik dimana hubungan antara satu teks dan lainnya tidak linear.
b. Image
Menurut Steinmetz dan Nahrstedt (1995), image adalah representasi dari suatu obyek 2D atau 3D yang dapat berupa gambar alami atau buatan. Image juga dapat didefinisikan sebagai representasi statis pada layar dari suatu ide/konsep. Biasanya manusia akan lebih tertarik pada suatu obyek yang dijelaskan dengan menggunakan gambar/kode daripada teks saja.
Menurut Andleigh dan Thakrar (1996, p34-35), image dibagi menjadi tiga bagian, yaitu:
• Visible Image yaitu obyek-obyek yang dapat terlihat seperti foto, gambar lukisan, termasuk juga hasil rekaman digital.
• Non Visible Image, pada dasarnya obyek-obyek ini tidak tergolong sebagai image, namun ditampilkan dalam bentuk image, seperti alat ukur suhu, alat ukur tekanan, dan lain-lain.
• Abstract Image, suatu obyek yang bukan merupakan sebuah image berbentuk nyata yang pernah ada di dunia, yang termasuk abstract image adalah hasil aplikasi komputer yang menggunakan hasil perhitungan aritmatik.
c. Animasi
Adalah sekumpulan image yang dikumpulkan dalam waktu pergantian yang sangat cepat dan menipu mata sehingga terlihat bergerak (Andleigh dan Thakrar, 1996, p259). Image dalam konteks ini disebut frame. Kecepatan frame kontinyu agar dapat terkesan bergerak oleh mata adalah yang diatas 15 fps (frame per second).
Animasi terdiri dari dua macam, yaitu: • Computer Based Animation
Adalah animasi yang terbuat dari pemrosesan dan perhitungan dari program komputer. Dengan menggunakan komputer, dibuatlah efek-efek visual seperti perubahan posisi, bentuk, warna, struktur suatu obyek, perubahan dalam pencahayaan, sudut pandang, orientasi dan fokus.
• Full Motion Video
Adalah animasi yang terbuat atas bantuan video/kamera sehingga yang dihasilkan berupa gambar alami. Full Motion Video ini memiliki beberapa komponen yang paling kompleks dari sistem mutimedia, yang tentunya membutuhkan media penyimpanan yang besar karena ukuran file yang dihasilkannya juga besar.
d. Suara / audio
Menurut Burger, (1993, p263), audio digambarkan sebagai pergetaran dari tekanan udara yang menstimulasikan genderang telinga yang diteruskan oleh syaraf dan diterjemahkan oleh otak.
Suara dibagi menjadi tiga kategori, yaitu:
• Percakapan (speech), berupa suara orang yang berbicara
• Musik, berupa suara yang dihasilkan oleh alat musik baik itu alat musik tradisional maupun alat musik modern.
• Efek suara (sound effect), yaitu suara yang berada diluar suara percakapan dan musik seperti suara gelas pecah, halilintar, dan lain-lain.
e. Video
Merupakan benda bergerak yang sesungguhnya diambil melalui kamera video dan disimpan dalam bentuk file (Andleigh dan Thakrar, 1996, p259). Perbedaan dari video dan animasi terdapat pada cara penyajiannya, dimana video disajikan dalam kesatuan utuh dari objek, sedangkan animasi berupa gabungan beberapa objek yang dimodifikasi sehingga terlihat saling mendukung penggambaran dan seakan-akan terlihat hidup.
2.1.2 Interaksi Manusia dan Komputer
Interaksi Manusia dan Komputer memiliki aturan mengenai perancangan sebuah user interface yang user friendly dalam Eight Goden Rules of User Interface, yang akan penulis terapkan dalam perancangan interface perangkat ajar 3D modeling.
2.1.2.1 Pengertian Interaksi Manusia dan Komputer
Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) merupakan suatu proses keseluruhan yang digunakan untuk merancang sebuah user interface yang dimulai dengan pembuatan berbagai model yang berbeda dari fungsi sistem.
2.1.2.2 Eight Golden Rules of User Interface
Suatu sistem interaktif yang baik akan menghasilkan suatu rancangan yang baik pula, sehingga pemakai dapat menggunakan sistem interaktif tersebut dengan lancar. Sebaliknya, sistem interaktif yang kurang baik
akan menghasilkan rancangan yang kurang baik pula, sehingga menyebabkan pemakai mendapatkan kesulitan dalam menggunakannya karena interface yang tidak user friendly.
Untuk membuat suatu interface dan user friendly, maka sebaiknya menggunakan metode yang terdapat dalam Delapan Aturan Emas (Eight Golden Rules), menurut Shneiderman (1998, p74-75), yaitu sebagai berikut:
1. Berusaha untuk selalu konsisten.
Maksudnya penggunaan jenis font, warna, simbol, bentuk tombol harus tetap sama atau tidak mengalami perubahan makna di seluruh bagian program.
2. Memungkinkan pemakai yang sering untuk menggunakan kunci (shortcut), misalnya tombol khusus, singkatan dan sebagainya.
Maksudnya program menyediakan suatu tombol yang berfungsi untuk masuk ke bagian lain secara langsung dan tidak perlu melalui bagian-bagian yang biasa dilewati.
3. Memberikan tanggapan (feedback) yang informatif, sehingga tidak membingungkan pemakai.
4. Mendesain suatu dialog pada akhir suatu proses sehingga pemakai tahu kapan awal dan akhir dari suatu aksi.
5. Memberikan pencegahan kesalahan (error) dan penanganan kesalahan yang sederhana.
Sistem harus dapat mendeteksi kesalahan dan dapat memberikan jalan keluar yang termudah untuk mengatasi kesalahan tersebut.
6. Membolehkan pemakai untuk membatalkan suatu aksi.
Kesalahan yang dapat terjadi dapat dikembalikan pada aksi sebelum kesalahan terjadi. Dengan adanya rancangan seperti ini kegelisahan dan rasa takut membuat kesalahan pada pengguna dapat diatasi. 7. Mendukung pengendalian internal.
Memberikan kesan bahwa pengguna mempunyai kuasa penuh atas sistem tersebut. Pengguna yang berpengalaman menginginkan kuasa penuh terhadap sistem yang mereka pakai dan mengharapkan sistem memberikan tanggapan atas aksi yang dilakukannya.
8. Mengurangi penggunaan ingatan (short-term memory).
Dengan terbatasnya kemampuan manusia untuk mengingat, tampilan pada sistem hendaklah mudah untuk diingat dan sederhana.
2.1.3 Rekayasa Piranti Lunak
Menurut Pressman (1997, p29), Rekayasa Piranti Lunak (RPL) terdiri dari sekumpulan langkah-langkah yang meliputi metode-metode, alat-alat bantu dan prosedur-prosedur yang disebut paradigma piranti lunak. Dalam penelitian ini penulis menggunakan paradigma Linear Sequential atau yang juga sering disebut dengan Waterfall Model atau Classic Life Cycle sebagai metoda perancangan.
2.1.3.1 Pengertian Piranti Lunak
Menurut kamus besar Bahasa Indonesia, piranti lunak adalah kumpulan instruksi dan prosedur yang menjalankan operasi komputer dan mengarahkan user untuk mengoperasikan komputer secara optimal.
Piranti lunak komputer secara umum dibagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu:
1. Sistem Piranti Lunak
Sistem piranti lunak adalah sistem yang mengatur dan membantu operasi-operasi dan sumber daya sistem komputer yang diperlukan untuk melakukan bermacam-macam tugas pemrosesan informasi.
2. Aplikasi Piranti Lunak
Aplikasi piranti lunak adalah suatu program yang menjalankan operasi dari aplikasi tertentu untuk memenuhi kebutuhan tertentu bagi user
2.1.3.2 Pengertian Rekayasa Piranti Lunak
Rekayasa piranti lunak adalah penetapan dan penggunaan prinsip-prinsip rekayasa untuk mendapatkan piranti lunak yang ekonomis, yaitu piranti lunak yang dapat diandalkan dan bekerja efisien pada mesin yang real (Pressman, 1997, p22).
2.1.3.3 Paradigma Piranti Lunak Linear Sequential / Waterfall Model
Pada paradigma ini diperlukan suatu pendekatan yang sistematis dan sekuensial untuk pengembangan piranti lunak yang dimulai dari level sistem lalu analisis, perancangan, pembuatan program, pengujian dan pemeliharaan.
Adapun tahap-tahapnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.1 Classic Life Cycle
• System Engineering
Tahap pertama ini lebih difokuskan pada analisa sistem secara keseluruhan dalam hubungannya antara perangkat lunak dengan perangkat keras dan user dengan database yang dibutuhkan. • Analysis
Tahap kedua ini difokuskan pada perancangan piranti lunak yang akan dibangun dengan mengumpulkan informasi yang dibutuhkan dan memahami fungsi-fungsi apa saja yang diinginkan sesuai dengan kesepakatan dalam tahap sebelumnya.
System Engineering Analysis Design Coding Testing Maintenance
• Design
Pada tahap ini akan dilakukan perancangan penggambaran modul dari piranti lunak secara rinci dan dilakukan pengkajian kualitas. Tahap ini menitikberatkan pada struktur data, arsitektur dan prosedur.
• Coding
Pada tahap ini dilakukan langkah-langkah pengkodean dengan mengubah desain yang telah dirancang sebelumnya ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh mesin.
• Testing
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap semua fungsi yang terdapat pada piranti lunak yang sudah dibangun. Pengujian ini dilakukan untuk menemukan kemungkinan adanya kesalahan serta memastikan output/keluaran yang dihasilkan telah sesuai dengan yang diinginkan.
• Maintenance
Suatu piranti lunak yang baik harus mampu melakukan penyesuaian terhadap adanya perubahan/peningkatan yang mungkin terjadi di masa yang akan datang, baik itu peningkatan kebutuhan user ataupun pengembangan dari lingkungan di luar sistem piranti lunak tersebut sehingga tidak perlu dibuat program baru hanya untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan tersebut, yang mungkin akan berkembang menjadi lebih kompleks.
2.2 Teori Khusus
Teori khusus yang menjadi pedoman dalam penulisan ini antara lain mengenai konsep dasar Perangkat Ajar, konsep 3D modeling, State Transition Diagram (STD) dan Extensible Markup Language (XML).
2.2.1 Konsep Dasar Perangkat Ajar
Perangkat ajar berbasis komputer atau biasa disebut dengan CAI (Computer Assisted Instruction) mempelajari kemungkinan penggunaan komputer sebagai media pendidikan serta efek-efek yang ditimbulkannya. CAI juga dikenal dengan Computer Based Instruction (CBI), atau Computer Assisted Learning (CAL). (Chambers and Sprecher, 1993, p6).
2.2.1.1 Pengertian Perangkat Ajar
Perangkat ajar didefinisikan sebagai penggunaan personal computer (PC) untuk pembelajaran dan pelatihan. (http: // computing- dictionary. thefreedictionary. Com / Computer- Aided Instruction ).
Perangkat ajar adalah suatu piranti lunak dalam sistem berbasiskan komputer. Namun yang membedakan perangkat ajar dengan perangkat lunak lainnya adalah karena perangkat ajar memiliki aturan khusus untuk menampilkan suatu kurikulum pendidikan.
Perangkat ajar atau CAI (Computer Aided Interface) juga dapat diartikan sebagai salah satu alat bantu pengajaran berbasis komputer dengan program yang interaktif terhadap user sehingga proses belajar-mengajar menjadi lebih efektif dan efisien.
2.2.1.2 Tujuan Perangkat Ajar
Pada dasarnya, tujuan pengajaran yang berbasiskan komputer adalah untuk mencapai suatu cara belajar yang lebih efektif dan efisien bagi pemakainya. Cara belajar yang efektif akan meningkatkan hasil belajar dan mengajar sehingga meningkatkan efisiensi penggunaan sumber daya manusia, waktu dan peralatan.
Adapun sepuluh sasaran menurut Kearsley (1983,p2) yang merupakan tujuan khusus yang ingin dicapai melalui suatu perangkat ajar atau CAI, yaitu:
1. Peningkatan pengawasan
Perangkat ajar akan mengarahkan peningkatan dan pengawasan melalui cara memperbaiki penyelesaian materi pelajaran yang diberikan, dan pemantauan kemampuan pelajar dengan memberikan latihan-latihan. Dari hasil latihan-latihan yang diberikan dapat diketahui apakah suatu perangkat ajar berhasil atau tidak dalam mencapai tujuannya.
2. Memperkecil kebutuhan sumber daya
Pengajaran yang dilakukan secara individu dengan menggunakan perangkat ajar dapat menyelesaikan kebutuhan akan fasilitas tempat dapat dikurangi.
3. Individualisasi
Perangkat ajar dapat diarahkan kepada para pengguna untuk belajar dengan daya tangkap sesuai kemampuan masing-masing.
4. Ketetapan waktu dan tingginya tingkat ketersediaan
Masalah yang timbul dalam pengajaran adalah tersedianya materi pengajaran pada saatnya dan tempat yang dibutuhkan seketika. Dengan adanya suatu perangkat ajar, maka masalah tersebut dapat diatasi, karena materi pengajaran yang diinginkan oleh seseorang dapat langsung tersaji seketika di tempatnya berada.
5. Berkurangnya waktu pelatihan
Perangkat ajar memiliki kemampuan untuk mengurangi waktu pelatihan yang dibutuhkan dengan menggunakan suatu perangkat ajar, menghasilkan rata-rata hanya 30 persen dari waktu pelatihan tanpa menggunakan perangkat ajar.
6. Perbaikan kinerja
Kemampuan perangkat ajar untuk menyajikan suatu pengajaran yang interaktif secara individu memiliki arti bahwa perangkat ajar juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki kualitas pelatihan.
7. Berguna sebagai alat kenyamanan
Perangkat ajar lebih bersifat sebagai fasilitas penolong bagi penggunaannya ketika mereka menghadapi masalah dalam belajar. 8. Peningkatan kepuasan belajar
Karena memiliki sifat interaktif, maka para pengguna akan merasa puas dengan menggunakan perangkat ajar dibandingkan dengan bentuk pengajaran lainnya.
9. Berguna sebagai alat pengubah
Dengan adanya perangkat ajar maka para pengguna tidak hanya belajar di lembaga-lembaga pengajaran atau tempat kursus, tetapi dapat juga belajar secara individu di rumah masing-masing.
10. Berkurangnya waktu pengembangan
Dengan adanya perangkat ajar, maka waktu yang diperlukan untuk pengembangan program dan pelatihan dapat dikurangi.
2.2.1.3 Jenis-jenis Perangkat Ajar
Suatu Perangkat Ajar dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yang dikategorikan berdasarkan cara atau metode pembelajaran dalam Perangkat Ajar tersebut. Menurut Kearsley (1983,p30-36) CAI dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
• Drill and Practice
Cara kerja jenis CAI ini adalah menampilkan pertanyaan-pertanyaan atau misi, kemudian penerimaan respon dari peserta latihan atau pengguna. Jawaban diperiksa dan memberikan umpan balik dan dilanjutkan dengan percabangan ke pertanyaan yang lainnya berdasarkan kebenaran dari jawaban atau kriteria untuk instruksi tersebut. Umumnya, jenis ini tidak menampilkan suatu instruksi, tetapi hanya mempraktekkan konsep yang sudah ada.
• Tutorial
Berbeda dengan jenis Drill and Practice, jenis tutorial secara khusus terdiri dari diskusi mengenai suatu konsep atau prosedur dengan pertanyaan bagian
demi bagian atau latihan yang berupa kuis pada akhir diskusi, yang biasanya disajikan dalam istilah “ Frames “ yang berhubungan dengan tampilan layar.
• Socratic
Jenis ini berisi percakapan atau dialog antara pengguna dengan komputer dalam bentuk natural language. Jenis socratic ini lebih cenderung bersifat Artificial Intellegence, karena sering digunakan dalam bidang intelegensia semu jika dibandingkan dengan dunia pendidikan atau bidang CAI sendiri.
2.2.1.4 Komponen-komponen Perangkat Ajar
Menurut Kearsley ( 1983, p64-65 ), ada empat komponen dasar yang harus diketahui sebelum melakukan pembuatan dan pengembangan perangkat ajar. Adapun komponen dasar tersebut adalah :
• Perangkat keras ( Hardware )
Komponen ini mengacu kepada semua peralatan fisik yang berhubungan langsung antara pengguna dengan sistem perangkat ajar, contohnya CPU, monitor, disk drive, printer, terminal, peralatan mutimedia, dll.
• Piranti lunak ( Software )
Komponen ini mengacu program yang akan mengarahkan cara pengoperasian sistem dan menyajikan fungsi-fungsi pengajaran dari suatu perangkat ajar. Seringkali piranti lunak diklasifikasikan menjadi:
¾ Piranti lunak sistem, misalnya sistem operasi dan program-program pembantu.
¾ Piranti lunak aplikasi, misalnya pengolah kata, manajemen database, dan perangkat ajar.
• Perangkat ajar ( Courseware )
Komponen ini mencakup program yang akan menyajikan presentasi pengajaran. Perangkat ajar berbeda dengan piranti lunak karena dalam sistem perangkat ajar mempunyai aturan atau peran yang khusus.
• Manusia (Brainware )
Komponen ini adalah manusia yang memiliki keahlian khusus untuk mengembangkan , memelihara, serta mengevaluasi suatu perangkat ajar.
Komponen-komponen diatas menjadi sangat penting untuk mendukung pembuatan dan penerapan suatu sistem perangkat ajar. Tanpa salah satu dari keempat komponen tersebut maka komponen lainnya tidak akan berfungsi.
2.2.1.5 Perancangan Perangkat Ajar
Dalam merancang suatu sistem perangkat ajar harus memperhatikan displays dan interaction ( Kearsley, p109-111 ), yang akan dijelaskan di bawah ini:
• Displays
Displays adalah apa yang dilihat oleh pengguna pada layar monitor dapat berupa tampilan teks atau grafik, ataupun kedua-duanya. Hal pokok yang harus diperhatikan adalah berupa ukuran dan tampilan serta berapa banyak
informasi yang ditampilkan dalam satu layar. Informasi harus disajikan secara efisien dan efektif agar memenuhi kebutuhan pengguna sehingga dapat tercapainya tujuan belajar-mengajar.
• Interaction
Interaction adalah komunikasi antara pengguna dengan piranti lunak dua arah. Diharapkan pengguna dapat berinteraksi terhadap piranti lunak yang digunakan dengan baik. Interaksi dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu :
Pengendalian ( control ), dimana pengguna dapat mengontrol program perangkat ajar.
Tanggapan ( response ), meliputi masukan dari pengguna dapat menggunakan input device seperti keyboard, mouse, dan sebagainya, termasuk yang tanggapan dari sistem kepada pengguna dengan alat output.
2.2.2 Konsep Dasar 3D Computer Graphics
Menurut Tim H. Brown dkk. dalam bukunya yang berjudul “The Art of Maya: An Introduction to 3D Computer Graphics” (2002, p7), secara garis besar 3D Computer Graphics terbagi menjadi 3 tahap, yaitu modeling, animasi dan rendering. Dimana setiap tahap memiliki area studi masing-masing namun tetap saling terkait satu sama lain.
2.2.2.1 Pengertian Grafik Komputer
Menurut Adérito Fernandes Marcos dalam artikelnya yang berjudul “Computer Graphics as an Enabling Technology for Cooperative, Global Applications” di kolom SIGGRAPH Computer Graphics Newsletter – CG Around The World (http:// www.siggraph.org/ publications/ newsletter/ v32n4/ columns/ chesnais.html), grafik komputer adalah teknologi yang memungkinkan pemodelan dan pemrosesan komputasional informasi pictorial, yaitu informasi dalam bentuk gambar.
Grafik komputer juga diartikan sebagai sintesa pictorial suatu benda real atau bayangan dari suatu model komputer (Foley, Van Daam, 1982, p2).
2.2.2.2 Representasi Obyek Dalam Grafik Komputer
Informasi pictorial dapat terdiri dari obyek dua dimensi (2D) maupun tiga dimensi (3D). Yang dimaksud dengan obyek 2D adalah obyek yang dipresentasikan di dalam sebuah bidang yang terdiri dari sumbu horizontal x dan sumbu vertikal y. Sedangkan obyek 3D adalah representasi obyek dunia nyata (berbentuk tiga dimensi ) ke dalam layar monitor yang merupakan bidang 2D, dengan tambahan sumbu ketiga yakni sumbu z. Sumbu z pada bidang 3D berfungsi sebagai atribut kedalaman sebuah obyek yang digambarkan menembus layar monitor dari depan ke belakang.
y y
x x
z
Gambar 2.2 Bidang Cartesian 2D Gambar 2.3 Bidang Cartesian 3D Obyek dalam grafik komputer dapat berupa titik, garis maupun polygon. Sebuah titik dalam bidang 2D terbentuk dari dua koordinat (x,y), dimana dua buah titik atau lebih dapat saling dihubungkan oleh garis. Kumpulan dari titik yang terhubung dengan garis dapat membentuk obyek segi banyak tertutup (polygon) maupun obyek segi banyak terbuka.
Obyek 3D yang memiliki tiga buah koordinat (x,y,z) memungkinkan penempatan titik, obyek dan polygon sedemikian rupa hingga sebuah obyek 3D dapat memiliki volume.
y y
2
x 2 x z
Obyek 2D hanya dapat diukur tinggi (sumbu y) dan lebar (sumbu x) dari obyek tersebut, sedangkan obyek 3D memungkinkan kita untuk mengukur tinggi (sumbu y), panjang (sumbu z) dan lebar (sumbu x) dari obyek. (Brown dkk., 2002, p13).
2.2.2.3 Konsep Dasar 3D Modeling
3D modeling merupakan tahap pembentukan geometri untuk merepresentasikan obyek dan karakter. Dimana geometri ini menentukan posisi dan bentuk dari model dan dapat dimanipulasi dalam ruang kerja aplikasi pengolah grafik 3D seperti Alias|Wavefront Maya dan 3D Studio Max. (Brown dkk., 2002, p7).
Hal yang patut dipertimbangkan dalam 3D modeling adalah bagaimana cara memilih geometri sebuah obyek 3D yang sesuai dengan kebutuhan dan tujuan dari pemodelan obyek tersebut. Sehingga obyek yang dibentuk dapat digunakan secara efisien pada tahap-tahap selanjutnya dalam 3D computer graphics. (Brown dkk., 2002, p62).
2.2.2.3.1 Tipe Geometri Obyek Tiga Dimensi
Menurut Brown dkk. terdapat beberapa macam geometri yang dapat dipilih dalam 3D modeling, yakni polygon, NURBS dan Sub division. Dimana tiap geometri memiliki teknik masing-masing dalam pemodelan sebuah obyek 3D. (2002, p64).
Polygon
Polygon dapat didefinisikan sebagai bidang yang terbentuk dari titik-titik yang saling terhubung. Bidang yang terbentuk tersebut dapat berupa segitiga, segiempat (quads), atau segi banyak (n-gons). Kumpulan dari polygon yang saling berhubungan akan membentuk sebuah obyek polygonal yang disebut juga polygon mesh. (Brown dkk., 2002, 77).
NURBS
NURBS terbentuk dari titik-titik yang membentuk sebuah kurva (NURBS curves), yang kemudian menjadi kerangka sebuah permukaan NURBS (NURBS surface). NURBS memiliki keterbatasan karena setiap NURBS surface hanya memiliki 4 buah sisi. Namun hal ini dapat diatasi dengan operasi trim (operasi pemotongan / klipping sebuah permukaan melalui proyeksi bidang klipping ke permukaan NURBS). (2002, p64) Subdivision
Subdivision merupakan kombinasi dari polygon dan NURBS. Dimana sebuah obyek subdivision dapat memiliki sudut-sudut tajam seperti pada obyek polygon sekaligus dapat dikombinasikan dengan permukaan halus seperti yang terdapat pada obyek NURBS, tanpa terbatas pada 4 buah sisi seperti sebuah NURBS surface. (Brown dkk., 2002, p64).
2.2.2.3.2 Teknik 3D Modeling
Sebuah obyek 3D dapat dibuat dengan menggunakan berbagai macam cara atau disebut juga dengan teknik modeling. Menurut Brown dkk., terdapat beberapa teknik yang umum digunakan dan menjadi dasar dalam 3D modeling. (2002,p65). Teknik-teknik tersebut antara lain:
• Primitive-up modeling
Merupakan salah satu teknik yang paling umum digunakan dalam 3D modeling. Dimana sebuah obyek 3D dibentuk dari primitives, yakni obyek sederhana berbentuk persegi, kerucut, sphere (bola), silinder atau sebuah bidang, yang kemudian di modifikasi untuk mencapai bentuk yang diharapkan.
• Symmetry / mirroring
Yakni teknik yang digunakan untuk membuat obyek yang memiliki bagian simetris dengan cara refleksi. Hasil duplikasi tersebut berupa instance yang memiliki sifat yang sama dengan sumbernya. Dengan demikian modifikasi sumber akan ikut mempengaruhi instance dan akan menghasilkan obyek yang simetris.
• Rotoscoping
Rotoscoping merupakan teknik modeling menggunakan image planes sebagai referensi atau acuan dalam modeling.
Image planes dapat berupa foto, gambar atau sketsa dari sebuah obyek.
• Network of curves
Sebuah obyek dapat dibentuk dari kurva-kurva yang saling terhubung membentuk sebuah jaringan. Jaringan kurva tersebut menjadi kerangka dari sebuah permukaan obyek 3D. • Patch Modeling / Patching
Teknik patching memerlukan perencanaan lebih banyak dari teknik modeling lainnya karena menggunakan beberapa NURBS surface seperti teknik network of curves, yang kemudian digabungkan menjadi satu bagian utuh.
2.2.2.3.3 Kategori 3D Modeling
Pemodelan suatu obyek tiga dimensi dapat dikategorikan menjadi 2, yaitu organic modeling dan hard-surface modeling. (Brown et al. 2002, p66).
• Organic Modeling
Yakni pemodelan obyek-obyek organik seperti manusia, hewan, dan makhluk hidup lainnya, yang memiliki sudut-sudut tumpul. Tipe geometri NURBS dan Subdivison lebih cocok untuk model organik.
• Hard-surface Modeling
Disebut juga dengan Industrial Modeling, dimana obyek yang dihasilkan memiliki sudut-sudut tajam seperti meja, automotif, dan benda-mati lainnya. Tipe geometri poligon sangat sesuai dengan model industrial ini, walaupun dalam beberapa kasus modeling penggunaan NURBS juga sesuai untuk memperoleh sudut-sudut tumpul suatu obyek.
2.2.2.4 Interactive 3D
Penggunaan obyek 3D secara interaktif telah diterapkan pada dunia entertainment dalam bentuk video games. Dimana pengguna dapat berinteraksi dalam ruang tiga dimensi beserta obyek-obyek di dalamnya. (Brown et al. 2002, p187). Analisa dan perancangan perangkat ajar 3D modeling ini akan menerapkan konsep 3D interaktif dalam salah satu metode pengajaran, sebagai penerapan 3D interaktif dalam dunia pendidikan.
2.2.3 State Transition Diagram (STD)
State Transition Diagram adalah kumpulan keadaan/atribut yang menggambarkan seseorang/suatu benda pada waktu tertentu, bentuk keberadaan tertentu ataupun kondisi tertentu, seperti menunggu instruksi berikutnya, menunggu pengisian password, dan lain-lain.
STD merupakan suatu modeling tool yang menggambarkan sifat ketergantungan pada waktu di sistem. Pada awalnya STD digunakan untuk
menggambarkan suatu sistem yang mempunyai sifat real-time seperti control process, telephone switching, high speed data acquisition, military command dan control system. (Yourdon, Edward, 1989, p259).
Cara kerja sistem ini ada dua macam: • Passive
Sistem ini melakukan kontrol terhadap lingkungan, tetapi lebih bersifat memberikan reaksi/hanya menerima data. Kontrol suatu sistem bertugas mengumpulkan/menerima data melalui sinyal yang dikirim oleh satelit.
• Active
Sistem ini melakukan kontrol terhadap lingkungan secara aktif dan dapat memberikan respon terhadap lingkungan sesuai dengan program yang telah ditentukan.
Simbol state : Simbol transition state :
• State adalah kumpulan atribut yang mencirikan seseorang/suatu benda
pada waktu atau kondisi tertentu.
• Condition adalah suatu event pada lingkungan eksternal yang dapat
dideteksi oleh sistem.
• Action adalah apa yang dilakukan oleh sistem apabila terjadi perubahan
state, atau bisa juga dikatakan sebagai reaksi sistem terhadap suatu kondisi. Aksi akan menghasilkan keluaran/tampilan.
2.2.4 Extensible Markup Language (XML)
Analisa dan Perancangan Perangkat Ajar 3D Modeling ini menggunakan XML untuk perancangan database karena XML bersifat sederhana, terstruktur, dan universal.
2.2.4.1 Sejarah XML
XML dikembangkan mulai tahun 1996 dan mendapatkan pengakuan dari W3C pada bulan Februari 1998. Teknologi yang digunakan pada XML sebenarnya bukan teknologi baru, tapi merupakan turunan dari SGML yang telah dikembangkan pada awal 80-an dan telah banyak digunakan pada dokumentasi teknis proyek-proyek berskala besar. Ketika HTML dikembangkan pada tahun 1990, para penggagas XML mengadopsi bagian paling penting pada SGML dan dengan berpedoman pada pengembangan HTML menghasilkan markup language yang tidak kalah hebatnya dengan SGML.
2.2.4.2 Bagian-bagian dari Dokumen XML
Sebuah dokumen XML terdiri dari bagian-bagian yang disebut dengan node. Node-node itu adalah:
• Root Node
Yaitu node yang melingkupi keseluruhan dokumen. Dalam satu dokumen XML hanya ada satu root node. Node-node yang lainnya berada di dalam root node.
• Element Node
Ditandai dengan tag pembuka dan tag penutup, atau bisa juga sebuah tag tunggal elemen kosong, misal <topik skripsi=”multimedia”/>.
• Attribute Node
Termasuk nama dan nilai atribut ditulis pada tag awal sebuah elemen atau pada tag tunggal.
• Text Node
Adalah teks yang merupakan isi dari sebuah elemen, ditulis diantara tag pembuka dan tag penutup.
• Comment Node
Adalah baris yang tidak dieksekusi oleh parser. • Processing Instruction Node
Adalah perintah pengolahan dalam dokumen XML. Node ini diawali dengan karakter <? dan diakhiri dengan ?>.
• NameSpace Node
