PENGENALAN HURUF ALFABET DENGAN OBJEK 3D AUGMENTED REALITY
Lukman Affandi1, Meyti Eka Apriyani2, Elok Nur Hamdana31, 2,3 Program Studi Teknik Informatika
laffandi@polinema.ac.id1, meyti24@gmail.com2, elok@polinema.ac.id3
Abstrak
Saat ini media pembelajaran huruf alfabet untuk anak usia dini sudah cukup beragam. Mulai dari media pembelajaran interaktif berupa animasi maupun video pembelajaran. Pembelajaran mengenal huruf dengan menggunakan teknologi komputer mampu memberikan pengalaman dan pemahaman yang baik terhadap anak. Dalam bidang teknologi komputer terdapat teknologi yang disebut Augmented Reality atau yang biasa disingkat AR. Augmented Reality merupakan upaya untuk menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga batas antara keduanya menjadi sangat tipis. Melalui perkembangan teknologi Augmented Reality ini maka penulis mencoba untuk melakukan pembuatan buku pembelajaran anak-anak mengenai pengenalan jenis huruf alfabet. Buku Pembelajaran ini akan digunakan oleh anak-anak-anak-anak dari usia 3-5 Tahun. pengenalan jenis huruf sekarang sangat membosankan bila masih menggunakan metode 2D, oleh karena itu penulis mencoba bentuk design 3D sebagai daya tarik dengan menggunakan teknologi Augmented Reality. Secara garis besar prosesnya adalah dengan membaca marker yang secara automatis akan dilakukan pada kamera, kamera akan mendeteksi marker tersebut dan akan di bandingkan dengan gambar marker yang telah menjadi acuan. Kemudian apabila marker terdeteksi maka akan di tampilkan objek 3D pada layar monitor
Kata kunci : Alfabet, Augmented Reality, Objek 3D
I. PENDAHULUAN
Saat ini media pembelajaran huruf alfabet untuk anak usia dini sudah cukup beragam. Mulai dari media pembelajaran interaktif berupa animasi maupun video pembelajaran alfabet. Pembelajaran mengenal huruf dengan menggunakan teknologi komputer mampu memberikan pengalaman dan pemahaman yang baik terhadap anak. Dalam bidang teknologi komputer terdapat teknologi yang disebut Augmented Reality atau yang biasa disingkat AR.
Augmented Reality (AR) merupakan suatu lingkungan yang memasukkan objek Virtual 3D dalam lingkungan nyata. Karena itu, unsur reality lebih diutamakan pada sistem ini. Augmented Reality juga mengijinkan penggunanya untuk berinteraksi secara real-time dengan sistem. Penggunaan Augmented Reality saat ini telah melebar banyak aspek dalam kehidupan sehari hari dan diproyeksikan akan mengalami perkembangan yang signifikan. Seiring berjalannya waktu, Augmented Reality berkembang sangat pesat sehingga memungkinkan pengembangan aplikasi ini di berbagai bidang termasuk pendidikan. Augmented Reality merupakan upaya untuk menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga batas antara keduanya menjadi sangat tipis. Melalui perkembangan teknologi Augmented Reality ini maka pada penelitian kali ini mencoba untuk melakukan pembuatan buku pembelajaran anak-anak mengenai pengenalan jenis huruf alfabet. Buku Pembelajaran
ini akan digunakan oleh anak-anak dari usia 3-5 Tahun. pengenalan jenis huruf sekarang sangat membosankan bila masih menggunakan metode 2D, oleh karena itu pada penelitian ini mencoba bentuk design 3D sebagai daya tarik dengan menggunakan teknologi Augmented Reality. Secara garis besar prosesnya adalah dengan pembacaan marker yang secara otomatis akan dilakukan pada kamera, kamera akan mendeteksi marker tersebut dan akan di bandingkan dengan gambar marker yang telah mejadi acuan. Kemudian apabila marker terdeteksi maka akan di tampilkan objek 3D pada layar monitor. Secara umum, masalah yang akan dianalisis adalah apakah teknologi Augmented Reality dapat mendukung pembelajaran anak. Secara rinci, masalah yang dianalisis adalah Merancang aplikasi berbasis Augmented Reality untuk menampilkan objek 3D dengan konsep single marker dan menerapkan teknologi Augmented Reality untuk model 3D alfabet.
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan suatu aplikasi Augmented Reality sebagai media pembelajaran mengenai jenis huruf alfabet dalam bentuk 3D pada perangkat mobile android.
II. AUGMENTED REALITY
Augmented Reality adalah sebuah teknologi yang menempatkan suatu gambar Virtual dari grafis komputer pada dunia nyata, atau dengan kata lain penggabungan antara dunia
36 nyata dengan dunia Virtual, serta merupakan salah satu contoh aplikasi bidang seni dan teknologi yang cukup banyak di gemari saat ini. Tujuan dalam penggunaan teknologi Augmented Reality ini adalah menambahkan pengertian dan informasi pada dunia nyata dimana sistem Augmented Reality mengambil dunia nyata sebagai dasar dan menggabungkan beberapa teknologi dengan menambahkan data konstektual agar pemahaman seseorang menjadi jelas.
Prinsipnya secara umum menurut menurut Ronald T. Azuma (1997:2) masih sama dengan virtual reality, yaitu bersifat interaktif, immersion (membenamkan/memasukan), realtime, dan objek virtual biasanya membentuk 3 dimensi. Namun kebalikan dari virtual reality yang menggabungkan objek nyata (user) kedalam lingkungan virtual, Augmented Reality menggabungkan objek virtual pada lingkungan nyata. Kelebihan utama dari virtual reality adalah pengembangannya yang lebih mudah dan murah (Kauffman,2002:4)
Dalam teknologi Augmented Reality ada tiga karakteristik yang menjadi dasar diantaranya adalah kombinasi pada dunia nyata dan virtual, interaksi yang berjalan secara real-time, dan karakteristik terakhir adalah bentuk objek yang berupa model 3 dimensi atau 3D. Bentuk data konstektual dalam sistem Augmented Reality ini dapat berupa data lokasi, audio, video ataupun dalam bentuk data model 3D.
Beberapa komponen yang diperlukan dalam pembuatan dan pengembangan aplikasi Augmented Reality adalah sebagai berikut:
1.Komputer 2.Marker 3.Kamera
Komputer merupakan 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.
A. Marker
Marker merupakan gambar (image) dengan warna hitam dan putih dengan membentuk persegi. Dengan menggunakan marker ini maka proses tracking pada saat aplikasi digunakan. 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)
Kamera merupakan perangkat yang berfungsi sebagai recording sensor. Kamera tersebut ke komputer yang akan memproses image yang ditangkap oleh kamera. Apabila kamera menangkap image yang mengandung marker, maka aplikasi yang ada dikomputer tersebut mampu mengenali marker tersebut. Selanjutnya komputer akan mengkalkulasi posisi dan jarak marker tersebut. Lalu, komputer akan menampilkan objek 3D di atas marker tersebut.
III. METODE PENELITIAN
A. Deskripsi Umum Sistem
Aplikasi Teknologi Augmented Reality digunakan untuk mempermudah pengenalan huruf alfabet kepada pengguna dengan menampilkan bentuk huruf secara virtual 3d menggunakan Smartphone. Secara garis besar, aplikasi Teknologi Augmented Reality menggunakan smartphone yang sudah terinstall aplikasi Teknologi Augmented Reality sebagai Alat Pengenalan jenis huruf. Kemudian marker diletakan di tempat yang akan di trigger oleh kamera smartphone sehingga kamera secara otomatis akan melacak marker dan apabila marker dikenali, maka akan muncul tampilan alfabet secara 3D serta mengeluarkan suara penyebutan dari alfabet yang terdeteksi.
Gambar 1 Deskripsi Umum Sistem
Pada gambar 1 merupakan deskripsi umum sistem. Secara umum alur sistem aplikasi yang dibuat adalah sebagai berikut:
1. User menginstall aplikasi. 2. Sistem dapat mendeteksi marker. 3. Marker terdeteksi oleh sistem.
4. Sistem dapat menampilkan objek 3D dan suara.
B. Teknik pengumpulan data/instrumen penelitian
Dalam penerapan Augmented Reality teknik pengumpulan datanya adalah sebagai berikut:
1. Membuat design buku dan design marker huruf menggunakan adobe photoshop CS5.
2. Membuat marker pada tiap – tiap halaman buku 3. Membuat Objek 3D menggunakan Autodesk Maya 2012 4. Import Objek 3D animasi dalam bentuk format.fbx
C. Tahapan Penelitian
Tahapan yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan metode system development life cycle (SDLC). Metode SDLC dikenal juga dengan metode waterfall karena setiap tahapan akan menghasilkan keluaran yang digunakan dalam tahapan berikutnya.
Tahapan tahapan SDLC:
1. Tahap Pertama: Kemungkinan dan perencanaan
(feasibility and planning). Tahapan ini mempelajari kemungkinan dengan melakukan pengujian secara cepat terhadap masalah, tujuan dan biaya yang diharapkan. Pada tahapan ini akan dikumpulkan data yang digunakan untuk melakukan analisis
2. Tahap Kedua: Tahapan ini dimulai dengan menentukan bagaimana sistem ini yang ada bekerja dan dimanakah masalahnya. Dari data yang telah terkumpul selanjutnya dianalisis untuk menentukan bagaimana system bisa berjalan di semua perangkat dan semua sistem operasi 3. Tahap Ketiga: Tahapan ini meliputi implementasi dari
sistem yang telah dibuat pada TK Al Fath Titian Ilmu, Bunulrejo Blimbing
4. Tahap empat: Tahapan ini adalah permulaan dari penggunaan sistem. Selain penggunaan juga harus dilakukan pemeliharaan terhadap sistem dan akan dilakukan peninjauan ulang dalam waktu tertentu untuk menjaga keberlangsungan sistem.
D. Perancangan
Aplikasi Augmented Reality ini dibangun dengan menggunakan Unity 3D dimana aplikasi ini adalah salah satu software pendukung pada pembuatan Augmented Reality dan sudah mendukung library Vuforia (database image target) yang sudah terintegrasi dengan berbagai jenis platform. Seri device
Android yang mempunyai spesifikasi minimum Android Gingerbread 2.3 karena mengingat kerja proses aplikasi ini
hanya mendukung minimal di OS Gingerbread 2.3
Use Case Diagram
Use Case Diagram pada aplikasi ini gunakan untuk
menggambarkan alur proses berdasarkan perpektif pengguna sistem, dengan kata lain use case diagram mempresentasikan aktor yang akan berinteraksi dengan sistem aplikasi.
Pada gambar 2 menjelaskan tentang deskripsi dari diagram
use case yang dilakukan oleh aktor atau. Mulai dari proses
menangkap gambar, melacak marker sampai menampilkan model 3D.Diagram Activity Scan Marker
Pada gambar 3 dijelaskan mengenai cara kerja aplikasi
Augmented Reality tersebut:
1. Aktor menjalankan aplikasi kemudian memilih menu start. 2. Lalu aktor meletakkan marker di depan kamera.
3. Kamera melakukan scan marker.
4. Jika marker belum valid, maka program akan terus mengidentifikasi marker.
5. Jika marker valid maka aplikasi akan menampilkan objek 3D alfabet.
6. Setelah objek 3D muncul maka aplikasi dapat
mengeluarkan suara berupa bacaan dari huruf alfabet tersebut.
E. Pengujian
Melakukan pengujian, terhadap buku pembelajaran yang telah dibuat sehingga objek 3D tampil diatas marker melalui media kamera pada Smartphone Android
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Konsep 3D dan Augmented Reality
Konsep 3D pada penelitian ini adalah objek 3D alfabet dan tidak memiliki animasi dan merupakan objek diam.
Gambar 4 Contoh Marker
Gambar 4 merupakan salah satu bentuk marker pada aplikasi Augmented Reality. Pembuatan marker menggunakan Adobe Photoshop CS5. Desain marker dibuat menarik dan memiliki banyak warna agar mempermudah sensor kamera dalam pembacaan marker. Marker di buat sebanyak objek 3D yang akan di tampilkan, lalu di upload ke VuforiaQualcom.
Gambar 5 merupakan upload ke dalam VuforiaQualcom.Target Name merupakan nama dari target atau marker, Target Type merupakan jenis marker yang ada, sedangkan Target Dimensi dapat di sesuaikan dengan dimensi masing-masing marker.
38
Gambar 5 Proses Upload Marker
Gambar 6 File marker yang telah di upload
Gambar 6 merupakan tampilan seluruh marker yang telat selesai di upload.
B. Pembuatan Augmented Reality
1) Proses Import Data Objek 3D dan Image Target Setelah database marker selesai di unduh, Selanjutnya import database atau marker kedalam unity, setelah database selesai di import pada aplikasi unity, kemudian masuk kedalam file prefabs, drag Arcamera dan Imagetarget ke dalam Hierarchy.
Setelah Coding yang akan dipakai selesai di buat kemudian klik imagetarget, pada bagian inspector pilih data marker yang akan digunakan pada kolom dataset yang terdapat dalam inspector setiap Imagetarget harus memiliki marker yang berbeda kemudian disusun agar rapi seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 7 . Pemilihan data Marker yang digunakan
Gambar 7 merupakan tampilan masing-masing imagetarget yang telah selesai diberikan dataset marker, kemudian masukan file objek 3D alfabet yang sudah di import ke dalam asset unity, kemudian tarik file 3D ke dalam imagetarget sesuai masing-masing imagetarget sehingga hasilnya akan seperti tampak seperti gambar di bawah ini:
Gambar 8 karakter 3D kedalam ImageTarget
2) Proses VirtualButton Audio dan pemberian suara Setelah Imagetarget selesai di berikan objek 3D, langkah selanjutnya adalah membuat virtual button suara dan memberikan file audio ke dalam asset.
Gambar 9 MemberikanVirtual button
Gambar 9 merupakan tampilan virtalbutton pada unity. Sama seperti Imagetarget dan ARcamera data VirtuaButton juga terdapat di dalam file prefabs.
Masukkan coding ke dalam imagetarget kemudian pilih music atau audio yang akan di gunakan seperti gambar di bawah ini:
Gambar 10 Memberikan audio suara
Gambar 10 merupakan tampilan Imagetarget yang akan ditambahkan suara, pada bagian inspector terlebih dahulu ditambahkan komponen music dengan cara add component, kemudian pilih komponen audio listener dan audio source untuk di tambahkan ke dalam inspector.
3) Pembuatan Halaman Menu
Pada pembuatan menu tahapan pertama yang dilakukan adalah Create new Scene kemudian buat script Button touch screen dan pilih teksur yang akan dimasukkan seperti yang ditujukan pada gambar 11:
Gambar 11 Membuat touchscreen
Setelah selesai membuat script kemudian pilih gameobject lalu pilih create empty dan rubah nama menjadi Menu.
Setelah itu drag Script Menu kedalam Hierarchy Menu dan pilih tekstur yang digunakan pada kolom Inspector, untuk membuat bagian background menu pilih gameobject kemudian pilih 3D dan klik plane.
Gambar 12 Membuat background main menu
Gambar 12 merupakan cara menambahkan background pada aplikasi dengan plane. Setelah selesai membuat plane kemudian atur posisi plane menggunakan tools rotate dan move pada unity agar dapat terbaca oleh main camera, setelah itu berikan tekstur gambar background pada kolom inspector plane.
Gambar 13 Build Aplikasi
Gambar 13 merupakan tampilan build aplikasi.
C. Hasil Tampilan Aplikasi
40 Pada gambar 14 merupakan hasil tampilan menu pada mobile android yang telah di install aplikasi pengenalan huruf alfabet.
Berikut adalah hasil tampilan scan marker pada mobile android yang telah di install aplikasi pengenalan huruf alfabet.
Gambar 15 tampilan scan marker huruf alfabet A
Pada gambar 15 merupakan hasil tampilan scan marker huruf A pada mobile android yang telah di install aplikasi pengenalan huruf alfabet.
D. Hasil uji kelayakan
TABEL 1HASIL UJI KELAYAKAN
No Pernyataam Pilihan
SS S K TS 1 Tampilan Aplikasi
augmented reality pengenalan huruf alfabet berjalan dengan baik
5 20 5
2 Bentuk 3D augmented reality pengenalan huruf alfabet mirip dengan yang ada pada marker
24 5 1
3 Suara atau audio dari masing-masing objek 3D terdengar jelas tau tidak
5 22 2 1
4
Aplikasi augmented reality pengenalan huruf alfabet menambah minat anak dalam belajar huruf alfabet.
15 9 3 3
Jumlah Skor 49 56 11 4
Jumlah responden adalah 30 orang dan target responden ialah orang tua anak, dengan jumlah pernyataan sebanyak 4 pernyataan, maka total skor adalah 120.
Dari hasil prosentase, responden yang menyatakan sangat setuju sebanyak 41%, setuju sebanyak 47%, 9% kurang setuju dan tidak setuju 3%. Maka dapat disimpulkan bahwa
aplikasi Augmented Reality Untuk Pengenalan Huruf Alfabet Dengan Objek 3D Menggunakan Metode Single Marker sudah sesuai dengan tujuan penelitian ini yaitu dapat digunakan sebagai media pembelajaran alternatif untuk meningkatkan minat dan ketertarikan anak usia 3-5 tahun dalam mengenal huruf alfabet.
V. KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian ini adalah:
1. Telah berhasil dirancang dan dibuat aplikasi media pembelajaran pengenalan Huruf Alfabet berbasis
Augmented Reality pada perangkat mobile Android
bernama “Pengenalan Huruf Alfabet dengan Objek 3D Augmented Reality”.
2. Aplikasi “Pengenalan Huruf Alfabet dengan Objek 3D
Augmented Reality” dapat menampilkan objek 3D Huruf
alfabet serta menampilkan suara pengucapan dari setiap huruf alfabet yang ada.
3. Aplikasi Augmented reality untuk Pengenalan Huruf Alfabet dengan Objek 3D Augmented Reality” bersifat statis, karena data yang ada di dalam aplikasi ini tidak dapat diubah-ubah.
4. Penggunaan metode single marker dapat menampilkan objek 3D dengan menggunakan tampilan marker 2D.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kepada Politeknik Negeri Malang dengan sumber dana DIPA sesuai Kontrak Penelitian Tahun Anggaran 2020
DAFTARPUSTAKA
[1] Aditya 2009. Trik Dahsyat menjadi Animator 3D Andal. Yogyakarta:Andi Offset.
[2] Bonafix, Dominicus Nunnun. 2005. Animasi 3D profesional dengan maya. Jakarta: Elex Media Komputido.
[3] Borg, James. “Buku pintar memahami Alfabet”. Diva press, februari 2013.
[4] Creighton, Ryan Henson . Unity 3d Game Development by Example. 2010.
[5] Djalle, Zaharuddin G. The Making of 3D Animation Movie. Jakarta: informatika, 2009
[6] Hidayat Yoni Wibowo, Hestiasari Rante, Achmad Subhan KH. IMPLEMENTASI TEKNIK SOUND EFFECT DAN VOICE OVER DALAM PEMBUATAN VIDEO DOKUMENTER PERLINDUNGAN ANAK DI KAWASAN DOLLY. Prodi Multimedia Broadcasting, Jurusan Telekomunikasi. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya [7] Iwan setya Nugraha,Kodrat imam satoto, Kurniawan teguh martono.
2013. Makalah Seminar Tugas Akhir: PEMANFAATAN
AUGMENTED REALITY UNTUK PEMBELAJARAN
PENGENALAN ALATMUSIK PIANO. Program Studi Sistem Komputer. Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
[8] Prakosa, gatot. Pengetahuan dasar film animasi indonesia, Jakarta: FFTV-IKJ , 2010
[9] Rickman Roedavan. 2014. Unity Tutorial Game engine [10] Wahana Komputer. Adobe Photoshop CS5. Yogyakarta, 2011
