B2-67 PERANCANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS AUGMENTED REALITY

PERANCANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS AUGMENTED REALITY
1

Iwan Kustiawan

Alamat: Jurusan Pend. Teknik Elektro UPI
Jl. Dr. Setia Budhi No. 207 Bandung, email: iwan_kustiawan@upi.edu
ABSTRAK : Pada paper ini dipaparkan hasil perancangan
media pembelaran berbasis
Augmented Reality (AR) dengan pengembangan beragam metafora interaksi fisik seperti
grabbing, moving, dan dropping obyek virtual secara alami dan intuitif menggunakan pointer
marker. Selain itu, pengujian pada penggunaan teknik interaksi seleksi dan manipulasi dalam
sistem berbasis AR juga dilakukan. Sistem media pembelajaran AR yang dikembangkan adalah
pada menu game AR Tsunami dengan skenario pengguna diminta melakukan proses evakuasi
obyek dari satu lokasi ke lokasi lain dengan pointer marker. Hasil pengujian usability terhadap
sistem ini menunjukkan bahwa penggunaan pointer marker pada sistem memberikan kemudahan
kepada pengguna untuk melakukan interaksi secara alami dan intuitif. Masalah-masalah yang
teridentifikasi dari hasil pengujian usability masih memerlukan rekomendasi untuk perbaikan
perancangan antarmuka berikutnya.
Kata Kunci : augmented reality, marker, pointer, selection and manipulation, usability test.
PENDAHULUAN

Dalam era digital sekarang ini, para siswa yang
memasuki
pendidikan
tinggi
benar-benar
mengharapkan
keterlibatannya
dalam
bidang
Teknologi Informasi (TI) yang secara potensial akan
memberi manfaat besar bagi profesionalisme karir
mereka di masa mendatang. Sebagai salah satu
perkembangan mutakhir di bidang TI, teknologi
Augmented Reality (AR) dapat menciptakan kondisi
ruang kerja yang ditambahkan dengan cara
menyisipkan content dari ruang virtual ke dalam
ruang fisik tempat manusia bekerja dan berkarya. Hal
ini berbeda denganVirtual Reality (VR) dimana
pengguna terlibat total dalam dunia virtual. Berbagai
aplikasi AR sudah mulai dikembangkan seperti

dalam bidang arsitektur, kedokteran, hiburan, dan
termasuk pendidikan. Bahkan dalam bidang
pendidikan para peneliti meyakini bahwa media
pembelajaran berbasis AR ini merupakan salah satu
cara baru untuk mendapatkan pengetahuan yang
holistik.
Augmented Reality (AR) adalah bidang
penelitian komputer yang menggabungkan data
komputer grafis 3D dengan dunia nyata. Inti dari AR
adalah menempatkan obyek virtual ke dalam dunia
nyata untuk mendapatkan kesan tambahan atas
keterlibatan user dengan sistem. Gbr.1 di bawah ini
merupakan salah satu contoh aplikasi AR untuk
menunjukkan obyek boneka virtual di atas fiducial
marker.

Gbr.1 Contoh aplikasi AR

Sistem AR seperti pada Gbr.2 di bawah
memiliki tiga komponen utama. Tracking system

menentukan posisi dan orientasi obyek-obyek dalam
dunia nyata. Graphic system menggunakan
informasi yang disediakan tracking system untuk
menggambarkan gambar-gambar virtual pada
tempat yang sesuai, sebagai contoh melalui obyekobyek nyata. Tampilan system menggabungkan
dunia nyata dengan gambar virtual dan mengirimkan
hasilnya ke pengguna, misalkan dikirim ke Head
Mounted Display (HMD), tetapi tampilan biasa juga
seperti monitor dapat digunakan.

Gbr.2 Contoh Sistem AR
Pendekatan populer untuk efek augmentasi
pengguna adalah menggunakan see-through HMD,
yang terdiri dari dua jenis yaitu video see-through
HMD dan optical see-through HMD. Optical seethrough HMD menggunakan layar transparan
dimana dunia nyata dapat dilihat. Sedangkan video
see-through HMD menggabungkan closed-view
HMD dengan satu atau dua head-mounted camera.
Video dari kamera tersebut ditempatkan dengan
material virtual dan dilihat pada tampilan. Pengguna

melihat dunia nyata melalui video pada HMD.
Beberapa metode interaksi yang berkaitan
dengan marker pada sistem AR telah dikemukakan
oleh beberapa peneliti di bidang AR. Diantaranya
Bowman mengemukakan bahwa beberapa cara

B2-67

B2-68
untuk mengubah atribut suatu obyek virtual adalah
melalui teknik array marker, sistem menu, dan
marker sebagai switch toggle. Sedangkan teknik
untuk memilih obyek 3D virtual dapat dilakukan
dengan menggunakan magic pen, central pointing
device, atau pointer marker. Dari beberapa kajian
komparasi terhadap kelebihan dan kekurangan
masing-masing
teknik,
dicoba
untuk

mengembangkan teknik interaksi pengguna dalam
sistem AR menggunakan pointer marker. Adapun
masalah yang diangkat dalam penelitian ini adalah
apakah alat interaksi pengguna berupa pointer
marker sesuai dikembangkan untuk pemilihan menu
pada game berbasis AR.
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan
alat interaksi berupa pointer marker sebagai media
pembelajaran berbasis sistem AR, mengetahui
tanggapan pengguna terhadap teknik interaksi yang
dikembangkan dalam sistem AR, dan mendapatkan
masukan dari pengguna mengenai hal-hal apa saja
yang harus dilakukan untuk melakukan perbaikan
pengembangan sistem selanjutnya.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini adalah penelitian eksperimen.
Sistem dirancang dengan kerangka teknologi AR
yang selanjutnya dibangun dan diujicobakan. Pada
uji

coba
sistem
ini
dikembangkan
dan
diimplementasikan alat ukur evaluasi untuk
mengukur keberhasilan dan menjaring masukan dari
pengguna. Pengujian melibatkan sampel 10 orang,
lima pria dan lima wanita. Kelompok pengguna ini
diambil secara acak tetapi proses pemilihan sampel
berusaha menghindari kelompok peneliti dari ilmu
komputer. Usia sampel pengguna bervariasi dari
usia 27 – 33 tahun, rata-rata usia 28,6 tahun.
Pengguna kebanyakan berlatar balakang dari
bidang teknik dan ilmu pengetahuan alam.
Umumnya mereka belum pernah mengoperasikan
sistem berbasis Augmented Reality dan Virtual
Reality.
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Pengujian terhadap pengguna merupakan

bagian penting dari suatu sistem yang melibatkan
interaksi pengguna. Pengujian ini menurut Mack
merupakan
proses
yang
bertujuan
untuk
mengidentifikasi masalah-masalah kegunaan dalam
perancangan
antarmuka
pengguna
dan
pengoperasiannya.
Masalah-masalah
yang
teridentifikasi
dapat
digunakan
untuk
merekomendasikan perbaikan untuk perancangan

antarmuka. Gabbard memaparkan bahwa teknik
usability merupakan proses dimana usability
dimaksudkan hanya untuk jenis aplikasi interaksi
pada semua tahap proses pengembangan. Teknik
usability ini tidak dibangun melalui eksperimen
berbasis uji hipotesis.

Masalah-masalah
usability
umumnya
termasuk tidak berfungsinya sistem, lemahnya
kinerja pengguna pada tugas umum atau kritis,
kesalahan pengguna, kenyamanan pengguna
rendah, dan adopsi pengguna rendah terhadap
sistem baru. Pengujian ini digunakan untuk
memperoleh reaksi atau tanggapan pengguna
terhadap teknik interaksi tangible ketika melakukan
seleksi dan manipulasi dalam AR. Beberapa
masalah usability dengan prototipe sistem
diidentifikasi, lalu didiskusikan dan solusi-solusi

yang mungkin disarankan.
Pengujian terdiri atas analisis beragam aspek
dari kinerja pengguna pada tugas-tugas untuk
menjalankan antarmuka. Kegiatan dan pendapat
responden dicatat ketika melakukan tugas, dan
kuesioner digunakan untuk menjaring opininya
dengan cara kuantitatif. Pengujian dibagi ke dalam
tiga tahap utama, dengan masing-masing tahap
menganalisis aspek-aspek yang ada pada sistem.
Untuk jelasnya, tahapan ini dituliskan dalam TABEL
1.
TABEL 1
Item
Pengenalan
Lingkungan
AR

Seleksi dan
Manipulasi
Obyek

Tahap
Pengujian
Pengenalan
awal

Selection

Grabbing

Moving

Dropping

Pengujian
Akhir

Kesan
Umum

Deskripsi
Memperkenalkan
pengguna
agar terbiasa dengan sistem AR.
Pengguna melakukan tracking,
mengamati obyek virtual pada
marker.
Pengguna mulai melakukan
interaksi dengan pointer marker
untuk memilih menu yang
disediakan. Untuk berinteraksi
dalam skenario game tsunami,
pengguna diminta memilih menu
game tsunami.
Obyek-obyek yang harus digrab diperlihatkan. Pengguna
diminta melakukan grabbing
dengan alat interaksi.
Obyek yang berhasil di-grab
digerak-gerakkan
untuk
dipindahkan ke lokasi lain dari
posisi semula.
Pengguna diminta menaruh
obyek hasil grabbing dengan
cara memiringkan alat interaksi
ke arah posisi baru dari marker
Pengguna diminta melakukan
tugas berulang-ulang hingga
semua
obyek
berhasil
dipindahkan dari posisi awal ke
posisi baru. Pengguna diminta
menuliskan kesan umum dan
memberikan
komentar
jika
menginginkan.

Dari 10 pengguna yang mengisi kuesioner
seperti pada Gbr.2, umumnya mereka memberi
bobot penilaian dengan rata-rata 4,4 terhadap point
opini kesulitan dan kemudahan pengoperasian
sistem. Penilaian itu tentu saja muncul setelah
pengguna berhasil menjalani tahap evaluasi dan
mendapatkan respon positif dari sistem yang
dicobakan. Kemudahan dan keluwesan metoda

B2-69
interaksi dari sistem yang dirancang tidak
memerlukan waktu yang lama untuk beradaptasi
dalam mengoperasikannya.
Sulit dioperasikan Mudahdioperasikan

6

5

AVG
= 4,4
STDEV = 0,5

4

3

SARAN
Mengingat pengujian yang telah dilakukan
tidak melingkupi aspek-aspek khusus antarmuka
secara rinci, maka perlu dilakukan pengujian yang
lebih fokus dan komprehensif pada aspek-aspek
khusus untuk mendapatkan analisis yang lebih
mendalam atas hal-hal yang berhubungan dengan
perancangan antarmuka AR tangible.

2

1

0
15. Bagaim anak ah pe ndapat Anda m e nge nai s is te m te rs e but?

Gbr.3 Grafik hasil kuesioner tentang tanggapan
pengguna
Hasil kuesioner penelitian tentang opini
pengguna terhadap sistem yang dirancang
menunjukkan bahwa sistem mudah digunakan dan
pengguna mendapatkan kesan tersendiri setelah
melakukan pengoperasian terhadap sistem secara
berulang-ulang. Untuk dapat familier dengan
lingkungan AR, maka perlu dilakukan pelatihan dan
pendampingan
bagi
pengguna
untuk
mengoperasikannya, karena di sanalah akan
muncul kesulitan atau kemudahan pengoperasian
sistem. Masalah-masalah yang teridentifikasi dari
hasil
pengujian usability dapat dijadikan
rekomendasi untuk
perbaikan perancangan
antarmuka berikutnya.

Gbr.4 Pengguna memindahkan obyek mobil
yang menempel pada marker interaksi
Gbr.4 di atas adalah contoh pengguna ketika
sedang mencoba interaksi memindahkan obyek
mobil dalam menu game sistem AR Tsunami.
KESIMPULAN
Dari pembahasan dan analisis dapat
disimpulkan bahwa penggunaan pointer marker
pada sistem AR memberikan kemudahan kepada
pengguna untuk melakukan interaksi secara alami
dan intuitif. Sistem interaksi AR tangible
menawarkan gaya interaksi alami yang sesuai
digunakan untuk aplikasi pendidikan, seperti
pengenalan tsunami di museum.

DAFTAR PUSTAKA
Azuma, A. (1997), Survey of Augmented Reality,
Presence:
Teleoperators
and
Virtual
Environments 6, 4, 355 – 385.
Bowman, D. (1997), An Evaluation of Techniques for
Grabbing and Manipulating Remote Objects in
Immersive Virtual Environments, Proceedings of
the ACM Symposium on Interactive 3D
Graphics, 35-38.
Gabbard, J. and D. Hix. (1997),Taxonomy of
Usability Characteristics in Virtual Environments,
Technical report, Virginia Polytechnic Institute
and State University, Final Report to the Office
of Naval Research.
Rekimoto, J and Ayatsuka, Y. (2000), Cybercode:
Designing Augmented Reality Environments
with Visual Tags, Proceedings of Designing
Augmented Reality Environments (DARE 2000).
Shelton, B. (2002), Augmented Reality and
Education, New Horizons for Learning, 9, No. 1.
Sinclair,
P.(2004),
Integrating
Hypermedia
Techniques
with
Augmented
Reality
Environments, PhD Thesis, University of
Southampton.
Wloka, M. (1995), The Virtual Tricorder: A Uniform
Interface for Virtual Reality, Proc.UIST’95, 3940.
Zlatanova,
S.
(2002),
Augmented
Reality
Technology, GISt Report No. 17, TU Delft.

Keterangan :
1
Iwan Kustiawan, S.Pd., M.T. adalah dosen Jurusan
Pend. Teknik Elektro UPI