Buletin Sistem Informasi dan Teknologi Islam ISSN: XXXX-XXXX Vol 1, No 1, Januari 2020, pp. xx-xx

Aplikasi Augmented Reality Media Pembelajaran Organ Tubuh Manusia Untuk SD Kelas 5 Berbasis Android

Fatimah1), Irawati2) , Purnawansyah3) 1,2,3 Fakultas Ilmu Kompter, Universitas Muslim Indonesia Makassar

1,2,3Jl. Urip Sumoharjo Km.5 Propinsi Sulawesi Selatan

E-mail: fatimahsyarifuddin1453@gmail.com1),Irawati.irawati@umi.ac.id 2), purnawansyah@umi.ac.id3)

I. Pendahuluan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) adalah suatu kumpulan teori yang sistematis, penerapannya secara

umum terbatas pada gejala-gejala alam, lahir dan berkembang melalui metode ilmiah seperti observasi dan eksperimen serta menuntut sikap ilmiah seperti rasa ingin tahu, terbuka, jujur dan sebagainya. Pembelajaran IPA diarahkan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya merupakan penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja, tetapi juga merupakan suatu proses penemuan (Trianto, 2010).

Pengenalan terhadap organ tubuh manusia khususnya yang berfungsi sebagai sistem pernapasan, sistem pencernaan dan sistem peredaran darah merupakan bagian dari mata pelajaran IPA pada kurikulum pendidikan sekolah dasar kelas 5, melalui pembelajaran ini siswa dapat mengetahui bentuk dan cara kerja dari sistem organ tubuh manusia tersebut.

Dengan melihat metode pembelajaran organ tubuh manusia kurikulum sekolah dasar kelas 5 yang digunakan hari ini masih dominan menggunakan cara belajar konvensional yang tidak didukung dengan media pembelajaran yang tepat. Sekolah dasar hanya menggunakan media buku pelajaran yang memiliki keterbatasan jumlah halaman, hal ini mengakibatkan informasi yang dijelaskan dalam buku menjadi berkurang. Selain itu terdapat beberapa kendala lain dalam penyampaian pembelajaran ini, yaitu bentuk dari organ tubuh manusia yang hanya ditampilkan dalam gambar 2 dimensi baik gambar sistem pernapasan, sistem pencernaan dan sistem peredaran darah, serta cara kerja dari masing-masing sistem organ tubuh manusia tersebut yang hanya dijelaskan dalam bentuk tulisan, sehingga peserta didik kebanyakan hanya akan mengerti teorinya saja. Kekurangan yang ada pada media pembelajaran berupa buku atau handout ini, dapat mengurangi minat belajar peserta didik, sehingga dibutuhkan inovasi yang baru dalam media pembelajaran yang dapat digunakan.

INFORMASI ARTIKEL A B S T R A K

Diterima : xx – xx – 20xx Direvisi : xx – xx – 20xx Diterbitkan : xx – xx – 20xx

Abstrak –Salah satu materi mata pelajaran ilmu pengetahuan alam yang wajib dipelajari siswa SD kelas 5 adalah organ tubuh manusia, yaitu sistem pernapasan, sistem pencernaan dan sistem peredaran darah. Dalam proses pembelajaran organ tubuh manusia ini, pada umumnya belum memanfaatkan sistem informasi sebagai media pembelajarannya, hingga saat ini masih banyak metode pembelajaran menggunakan buku bergambar 2D yang tidak dapat menunjukkan bentuk real (nyata) seperti aslinya (3 dimensi), sehingga kurang menarik untuk dipelajari. Penulis membangun aplikasi augmented reality media pembelajaran organ tubuh manusia berbasis android dengan marker flash card yang menarik. Aplikasi ini menampilkan objek organ tubuh manusia dalam bentuk 3D, serta disimulasikan cara kinerja sistem organ tubuh manusia dalam bentuk video, dengan demikian organ tubuh manusia serta cara kinerjanya dapat tergambar secara keseluruhan yang bekerja sesuai cara kerja yang terjadi (secara nyata). Aplikasi ini menggunakan pengujian secara black box, didapatkan bahwa video maupun objek 3D organ tubuh manusia pada kamera augmented reality akan tampil dengan baik pada jarak 15 cm antara kamera dan marker, dengan kriteria pencahayaan yang terang ataupun redup, baik pada sudut kemiringan kamera 0º maupun 80º

Kata Kunci: Media Pembelajaran, Augmented Reality, Flash Card, Sistem Organ Tubuh Manusia, Android

ISSN: XXXX-XXXX BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx

Fatimah, et. al. 25

Berdasarkan permasalahan diatas penulis membuat sebuah aplikasi yang dapat digunakan guru sebagai media mengajar kepada siswa dan media belajar sediri oleh terkait sistem organ tubuh manusia diantaranya sistem pernafasan sistem pencernaan, dan sistem peredaran darah dengan teknologi augmented reality, sehingga masing-masing sistem organ tubuh manusia yaitu sistem pernapasan, sistem pencernaan, dan sistem peredaran darah dapat divisualisasikan dalam objek 3D yang dapat dilihat dari berbagai sisi dan kinerja sistem organ dalam bentuk video yang dapat tergambar dan berkerja sesuai yang terjadi secara nyata di perangkat mobile platform android.

II. Metode Metode yang digunakan dalam kegiatan ini yaitu digambarkan dalam bentuk diagram gambar :

Gambar 1. Metode Penelitian 2.1 Tampilan Halaman Splashscreen

Menu Splashscreen adalah halaman pembuka yang ditampilkan ketika aplikasi pertama kali dijalankan dengan waktu tampil selama kurang lebih 5 detik. Halaman Splashscreen ditampilkan untuk mengenalkan aplikasi pada pengguna, yakni berupa logo dari aplikasi augmented reality yang dilanjutkan dengan tampilan logo Unity. Halaman Splashscreen aplikasi augmented reality organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 ditunjukkan pada gambar 4.2 dan gambar 4.3 di bawah ini:

Gambar 2. Halaman Splashscreen (a) Logo aplikasi

Gambar 3. Halaman Splashscreen (b) Logo Unity

Sistem organ tubuh manusia yaitu sistem pernapasan, sistem pencernaan dan sistem peredaran darah

Metode pembelajaran yang diguanakan masih mendominasi menggunakan gambar 2 dimensi

Maka atas dasar permasalahan tersebut dibuatlah aplikasi menampilkan objek system organ tubuh manusai dalam

bentik 3 dimensi

Diharapkan denhgan adanya a Augmented Reality Media Pembelajaran Organ Tubuh Manusia untuk SD Kelas 5

berbasis Android

BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx ISSN: XXXX-XXXX

26

2.2 Augmented Reality Setelah halaman splashscreen tampil, maka selanjutnya akan tampil halaman augmented reality.

Halaman augmented reality ini merupakan halaman utama pada aplikasi augmented reality organ tubuh manusia untuk SD kelas 5. Pada halaman augmented reality akan tampil kamera augmented reality yang jika diarahkan pada marker (proses tracking marker) akan menampilkan objek 3D organ tubuh ataupun video kinerja sistem organ tubuh, hal ini tergantung dari marker yang dideteksi. Pada halaman augmented reality ini juga dilengkapi dengan tampilan logo vuforia pada pojok kiri bawah layar halaman augmented reality. Adapun ilustrasi tampilan halaman augmented reality pada aplikasi augmented reality organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini:

Gambar 4. Implementasi Aplikasi

2.3 Implementasi Objek 3D Organ Tubuh Manusia Aplikasi augmented reality media pembelajaran organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 berbasis

android yang dibangun akan menampilkan objek 3D yang didesain menggunakan software blender. Pada aplikasi ini terdapat 20 objek 3D organ tubuh manusia yang terdiri dari 6 organ sistem pernapasan (rongga hidung, laring, trakea, paru-paru, alveolus, dan diafragma), 9 organ sistem pencernaan (mulut, kerongkongan, lambung, hati, empedu, pancreas, usus halus, usus besar, dan anus), dan 5 organ sistem peredaran darah (jantung, pembuluh darah, eritrosit, leukosit, dan trombosit) yang didesain dengan pemberian warna dan texture yang diupayakan meniru bentuk asli dari organ tubuh manusia, agar dapat memberikan gambaran yang nyata bagi siswa SD kelas 5. Berikut ini salah satu objek 3D pada aplikasi augmented reality media pembelajaran organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 berbasis android:

Gambar 5.Tampak Depan Objek 3D Lambung Gambar 6.Tampak Belakang Objek 3D Lambung

Gambar 7. Tampak Samping Kiri Objek 3D Gambar 8. Tampak Samping Kiri Objek 3D

Cara penggunaan aplikasi augmented reality media pembelajaran organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 ini dalam menampilkan objek 3D dari berbagai sisi seperti gambar di atas dapat dilakukan dengan cara memutar atau mengatur letak marker flash card dan mengatur pengarahan sudut kamera secara manual.

ISSN: XXXX-XXXX BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx

Fatimah, et. al. 27

2.4 Implementasi Vidio Sistem Organ Tubuh Manusia Aplikasi augmented reality media pembelajaran organ tubuh manusia untuk SD kelas 5 berbasis

android yang dibangun ini tidak hanya menampilkan objek 3D dari organ tubuh manusia tetapi juga menampilkan 3 video dengan durasi berbeda-beda yang menerangkan secara detail cara kerja organ tubuh manusia tersebut dalam sistemnya, yaitu video sistem pernapasan dengan durasi 6.00 menit, video sistem pencernaan dengan durasi 3.51 menit, dan video sistem peredaran darah dengan durasi 4.52 menit. Berikut ini salah satu video yang ada pada aplikasi augmented reality ini:

Gambar 9. Tracking Marker Video Sistem Pencernaan Manusia

III. Hasil dan Pembahasan 3.1 Rancangan Sistem Secara Umum

1. Use Case DiagramDiagram use case merupakan pemodelan yang akan menggambarkan kelakuan sistem yang

akan dibuat. Adapun use case diagram program dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 10 dibawah ini:

Gambar 10. Use Case Diagram

2. Activity Diagram Activity diagram adalah teknik untuk mendeskripsikan sebuah logika procedural, adapun activity

diagram program dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.2 dan gambar 11 dibawah ini:

Gambar 11. (a)Activity diagram 3D Gambar 12. (b) Activity diagram vidio

BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx ISSN: XXXX-XXXX

28

3. Sequence Diagram Sequence Diagram proses menampilkan objek 3Dorgan tubuh ditunjukkan pada Gambar 3.4

dibawah ini:

Gambar 13. Sequence Diagram Object 3D Gambar 14 Sequence Diagram Vidio 3.2. Rancangan Input Output

Adapun rancangan input output diagram program dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah ini:

Gambar 15. Input Output Keterangan gambar: 1. Logo Pembuat 2. Logo UNITY 3. Layar Scan Marker 4. Layar untuk menampilkan objek 3D ketika marker berhasil diidentifikasi 5. Logo Vuforia

3.3. Arsitektur ProgramAdapun arsitektur program dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 16 dibawah ini:

Gambar 16. Arsitektur Aplikasi 1. Input pada augmented reality yaitu proses sistem mendeteksi sensor dari marker. 2. Scaning Marker dengan menggunakan kamera untuk menangkap marker yang telah disorot dari

dunia nyata diterima dan dijadikan informasi yang nantinya akan diproses oleh sistem. 3. Database yaitu tempat tersimpannya marker dalam sistem, pada bagian ini akan memproses

informasi yang masuk dan menemukan informasi apa yang akan di keluarkan. 4. Output yaitu menampilkan informasi yang sudah ada di proses objek 3D atau video.

ISSN: XXXX-XXXX BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx

Fatimah, et. al. 29

3.4. Rancangan Objek 3D

Objek 3D yang dirancang merupakan objek 3D produk yang akan di tampilkan ketika marker teridentifikasi oleh aplikasi. Perancangan objek 3D dilakukan menggunakan aplikasi blender, dengan langkah-langkah perancangan sebagai berikut: 1. Modeling: Pembuatan model 3D menggunakan tools vertex, vertice, face untuk mengubah bentuk

geometri shape dalam blender 3D sehingga dapat terbentuk sesuai yang diinginkan. Adapun kegiatan modeling objek 3D dapat dilihat pada gambar 17 dan gambar 18, dan untuk hasil keseluruhan modeling objek 3D dapat dilihat pada lampiran A.

Gambar 17. Animation Panel Modeling 3D Gambar 18. Modeling 3D

2. Materialing: Pemberian warna dan pemisahan kriteria material pada model 3D agar terlihat seperti nyata. Adapun kegiatan materialing objek 3D dapat dilihat pada gambar 3.12 dibawah ini:

Gambar 19. Materialing 3D 3. Texturing: Ada dua tipe texture yang digunakan, yaitu (1) texture albedo penggambaran warna secara

manual menggunakan kanfas dan tools 3D texturing sehingga diperoleh sebuah warna dan texture sesuai yang di inginkan layaknya dalam dunia nyata (lihat gambar 20 ). (2) texture normal untuk membuat objek 3D lebih terlihat nyata karena permukaan model terlihat seperti tidak rata namun dengan polygon dapat memberikan performa aplikasi yang maksimal (lihat gambar 21). Adapun kegiatan texturing objek 3D dapat dilihat pada gambar 22 di bawah ini:

Gambar 20. Texture Albedo 3D Gambar 21. Texture Normal 3D

Gambar 22. Texturing 3D

BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx ISSN: XXXX-XXXX

30

4. Baking Texture: Pembuatan texture, baik texture albedo maupun texture normal yang telah di lukis sebelumnya menjadi format gambar (jpg).

5. Exporting: Pengubahan format 3D model atau multimedia ke format yang dapat di gunakan dalam aplikasi pihak ketiga (unity).

Gambar 23 Eexporting 3D Gambar 24. Data 3D dan Texture Model 3D 3.5. Rancangan Marker

Marker merupakan penanda yang digunakan untuk menampilkan objek 3D dan objek video pada aplikasi Augmented Reality. Perancangan marker diawali dengan mendesain bentuk marker yang kita inginkan, adapun pada penelitian ini, penulis mendesain marker menggunakan aplikasi CorelDRAW X8, berikut ini adalah rancangan dari desain marker:

Gambar 25 Rancangan Desain Tampak Gambar 26 Rancangan Desain Tampak Depan Marker Belakang Marker

3.6. Pembuatan Aplikasi Augmented Reality dengan Unity dan Vuforia Objek 3D dan objek video yang telah dipersiapkan kemudian di masukan ke unity, untuk

kemudian di-build menjadi aplikasi Augmented Reality berbasis Android, dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Langkah pertama menjalankan aplikasi unity. Apabila terkoneksi dengan internet dan belum

memiliki akun unity, maka diharuskan untuk membuatnya 2. Kemudian halaman untuk membuat akun unity akan tampil, selanjutnya Isilah kolom-kolom

informasi dengan benar dan centang persyaratan, lalu klik Create a Unity ID. 3. Konfirmasi alamat email yang didaftar dengan cara membuka Inbox email dari Unity Technologies.

Kemudian klik Link to confirm email. 4. Setelah konfirmasi email, kemudian halaman konfirmasi email pada unity akan terbuka, kemudian

klik Continue. 5. Masukkan email dan password yang telah didaftar, kemudian klik Sign In. 6. Pilih Unity versi PERSONAL EDITION

3.7. Pengujian Black Box pada Android Untuk mengetahui apakah perangkat lunak terdapat kesalahan atau tidak maka diadakan pengujian

terhadap aplikasi tersebut. Adapun pengujian yang dilakukan adalah pengujian Black Box. Fokus dari pengujian menggunakan metode Black Box adalah pada pengujian fungsionalitas dan

output dihasilkan aplikasi. Pengujian Black Box didesain untuk mengungkap kesalahan pada persyaratan fungsional dengan mengabaikan mekanisme internal atau komponen dari suatu program.

Functional testing memastikan bahwa semua kebutuhan-kebutuhan telah dipenuhi dalam sistem aplikasi. Dengan demikian fungsinya adalah tugas-tugas yang didesain untuk melaksanakan sistem. Functional testing berkonsentrasi pada hasil dari proses, bukan bagaimana prosesnya terjadi.

Untuk menguji fungsionalitas dan output yang dikeluarkan oleh aplikasi katalog, maka dilakukan pengujian black box. Berikut ini adalah hasil dari pengujian black box:

ISSN: XXXX-XXXX BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx

Fatimah, et. al. 31

1. Pengujian Deteksi Marker Interface Pengujian ini dilakukan untuk menguji apakah kamera augmented reality pada aplikasi ini dapat mendeteksi marker sebagaimana mestinya pada tampilan interface. Berikut ini hasil pengujiannya:

Tabel 1. Pengujian Black Box Deteksi Marker Tabel 2. Pengujian Black Box Deteksi Marker Video Sistem Pernapasan Manusia Video Sistem Pencernaan Manusia

Tes Fungsi Hasil Keterangan

Arahkan kamera ke marker video sistem pernapasan manusia, kemudian menekan tombol play ketika objek video ditampilkan

Berhasil

Objek video sistem pernapasan manusia berhasil dijalankan

Antar Muka

IV. Kesimpulan Aplikasi yang dibangun mampu mengidentifikasi marker dan menampilkan objek 3D atau video sesuai

dengan marker yang diidentifikasi baik pada kondisi cahaya lampu yang terang maupun redup.Video maupun objek 3D organ tubuh manusia pada kamera augmented reality akan tampil dengan baik pada jarak 15 cm antara kamera dan marker baik dengan sudut kemiringan kamera 0º maupun 80º dan Berdasarkan pengujian Black Box yang dilakukan, semua fungsi dari aplikasi dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

.

Tes Fungsi Hasil Keterangan

Arahkan kamera ke marker video sistem pencernaan manusia, kemudian menekan tombol play ketika objek video ditampilkan

Berhasil

Objek video sistem pencernaan manusia berhasil dijalankan

Antar Muka

BUSITI Vol. 1, No. 1, Januari 2020, pp. xx-xx ISSN: XXXX-XXXX

32

Daftar Pustaka Sanjaya, Wina. Pembelajaran dalam Implementasi Kurikulum Berbasis Kompetensi. 2005. Jakarta: Kencana

Prenada Media Group. Trianto. 2010. Model Pembelajaran Terpadu. Jakarta: Bumi Askara. Tiarani, Vinta A. Pembelajaran IPA di Sekolah Dasar. 2007. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Hasibuan, Ali Adanan. 2012. Peningkatan Hasil Belajar IPA dalam Pokok Bahasan Struktur Organ Tubuh

Manusia dengan Menggunakan Metode Discovery pada Siswa Kelas IV SD Negeri Muarantai Kecamatan Batang Angkola Kabupaten Tapanuli Selatan Tahun Pembelajaran 2015/2016. Medan: Universitas Negeri Medan.

Anonim. 2017. Video sebagai Media Pembelajaran, http://tmp.ittelkom.ac.id/ video-sebagai-median-pelajaran/. Diakses pada tanggal 4 Juni 2017.

Anonim. 2017. https://developer.vuforia.com/resource/sample-apps/videoplay back-sample-app. Diakses pada tanggal 4 Juni 2017.

Wibisono, Endarmadi Kunto. 2011. Implementasi Aplikasi Augmented Reality sebagai Alat Peraga dalam Pelajaran Fisika Materi Tata Surya. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Perdana, Mukhlis Yuzti. 2012. Aplikasi Augmented Reality Pembelajaran Organ Pernapasan Manusia pada Smartphone Android.

Arsyad, Azhar. 2002. Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali Pers. Heinich, Molenda, Russell, Smaldino. 2005. Instructional Technology and Media for Learning 8th Edition.

New Jersey: Person Merrill Prentice Hall. Anonim. 2017. Kamus Besar Bahasa Indonesia. http://pusatbahasa.kemdiknas. go.id/kbbi/. Diankses pada

tanggal 5 Juli 2017. Anonim. 2017. Video sebagai Media Pembelajaran, http://tmp.ittelkom.ac.id/ video-sebagai-media-

pembelajaran/. Diakses pada tanggal 5 Juli 2017 Anonim. 2017. Kamus Kesehatan, http://kamuskesehatan.com/. Diakses pada tanggal 5 Juli 2017. Indriati, Umi, Eko Susilowati, Sri Suwarni Endang Susilowati dan Wiyanto. 2010. Ilmu Pengetahuan Alam

untuk Kelas 5 SD/MI. Pusat Perbukuan Kementrian Pendidikan Nasional. Sulistyowati. 2009. Hello, Android: Introducing Google’s Mobile Development Platform 2nd. USA:

Pragmatic Bookshelf. Azuma, Ronald T. 1997. A Survey of Augmented Reality. Malibu: Hughes Research Laboratories, Malibu

Canyon Road. Hasibuan, Zainal A. 2007. Metedologi Penelitian Pada Bidang Ilmu Komputer Dan Teknologi Informasi:

Konsep, Teknik dan Aplikasi. Jakarta: Ilmu Komputer Universitas Indonesia. Anonim. 2015. Blackbox Testing. http://teknologi.kompasiana.com/gadget/2015/ 12/13/blackbox-testing-

324503.html. Diakses pada tanggal 5 Juli 2017. Adriayadi Anggi 2011 “Augmented Reality”, Informatika Bandung. Buana C, Aji Fendi., 2011. “Unity Game Tutorial Engine”, Informatika Bandung. Facebook, 2015 “SDIT Insantama Makassar” (facebook.com/SDIT-Insantama-Makassar). Hendratman Hendi, 2014. “The Magic of 3D Studio Max”, Informatika Bandung. Lipschuts, Martin M dan Saymor Lipschutz 2011. “Rekayasa Perangkat Lunak”, Informatika Bandung. Roedavan Rickman, 2014. “Unity Tutorial Game Engine”, Informatika Bandung. Rosa A.S dan M. Salahuddin 2014. “Rekayasa Perangkat Lunak Terstrukrur dan Berorientasi Objek”,

Informatika Bandung. Website, 2014 “Sekolah” (DosenPendidikan.Com). Martono,K,T., dan Kridalukmana,R.2014. Mobile Augmented Reality Jurusan Sistem Komputer Universitas

Dipenogoro Berbasis Android (MARSISKOM). Diponegoro: Universitas Diponegoro. Nugroho,F,W. 2013. Markerless Augmented Reality sebagai Media Promosi dengan Platform Android.

Semarang: Universitas Dian Nuswantoro. Rambli Awang, D, R., Matcha, W., dan Sulaiman, S. 2013. Fun Learning with AR Alphabet Book for

Preschool Children. Malaysia: Universitas Teknologi PETRONAS. Sari. Et al. 2014. Pengembangan Aplikasi Augmented Reality Book Pengenalan Tata Letak Bangunan Pura

Goa Lawah dan Pura Goa Gajah. Bali: Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja. Sugianto. 2014. Implementasi Augmented Reality pada Brosur Rental Mobil CV Asmoro Jati Menggunakan

Metode Marker. Semarang: Universitas Dian Nuswantoro