Volume 05, No. 1, May 2021, page 1 - 13

## JEE
Jurnal Edukasi Elektro https://journal.uny.ac.id/index.php/jee

## Virtual Laboratorium Teknik Digital berbasis Mobile Virtual Reality
Adhy Kurnia Triatmaja 1* , Muchlas 2 , Yoga Wardana 3 1,2,3 Program Studi Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika, Universitas Ahmad Dahlan
1 adhy.triatmaja@pvte.uad.ac.id* *corresponding author

## ABSTRACT

## Article Info
Virtual  laboratory  of  digital  engineering  based  mobile  virtual  reality  is  a technology  that  will  be  change  the  conventional  laboratory.  The  use  of  virtual labs  can  be  used  for  as  long  as  you  have  an  Android  computer,  wherever  and whenever.  A  technical  breakthrough  that  makes  virtual  laboratories  imitate actual  laboratories  is  the  use  of  virtual  reality  technology.  This  thesis  applies mobile  augmented  reality  technology  to  a  virtual  software  engineering laboratory.  Until  it  becomes  a  functional  product,  many  considerations  and processes  are  required  in  the  application  of a  virtual  laboratory.  The  results  of this  study  are  used  as  materials  for  studying  the  application  of  virtual  digital engineering laboratories using mobile virtual reality technology.
Article history Received: Feb. 11 th , 2021 Revised: May 28 th , 2021 Accepted: May 30 th , 2021
Keywords digital engineering, mobile virtual reality, virtual laboratory.

## ABSTRAK
Virtual  laboratorium  teknik  digital  berbasis  mobile  virtual  reality  merupakan teknologi yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti laboratorium konvensional. Penggunaan  virtual  laboratorium  dapat  digunakan  dimanapun  dan  kapanpun selama  memiliki  perangkat  android.  Penggunaan  teknologi  virtual  reality merupakan  suatu  perkembangan  teknologi  sehingga  membuat  virtual laboratorium  dapat  menyerupai  laboratorium  yang  sebenarnya.  Penelitian  ini mengaplikasikan  virtual  laboratorium  teknik  digital  dengan  teknologi  mobile virtual  reality.  Dalam  mengaplikasikan  virtual  laboratorium  perlu  beberapa pertimbangan  dan  proses  yang  harus  dilakukan  sebelum  menjadi  suatu  produk yang  dapat  digunakan.  Hasil  dari  penelitian  ini  adalah  sebagai  bahan  untuk mempelajari  dalam  mengaplikasikan  virtual  laboratorium  teknik  digital  dengan menggunakan teknologi mobile virtual reality.

## PENDAHULUAN
Laboratorium  yang  dapat  digunakan sebagai  sarana  latihan  praktik  oleh  peserta didik pada suatu instansi pendidikan.
Pembangunan laboratorium membutuhkan suatu perencanaan yang matang dan memerlukan dana yang besar. Kebutuhan suatu laboratorium  berbeda-beda  sesuai  dengan fungsi dari laboratorium itu dibuat.
Laboratorium  yang  telah  ditetapkan  fungsi akan menjadi permanen dan akan membutuhkan waktu yang lama untuk merombak suatu fungsi dari laboratorium.
Laboratorium  harus  memiliki  aturan penggunaan  setiap  alat  dan  keamanan  yang harus diawasi secara berkala. Kecelakaan kerja yang terjadi pada laboratorium dapat mengganggu  penggunaan  dari  laboratorium saat  digunakan.  Perbaikan  pada  laboratorium
dan  alat  yang  terdapat  pada  laboratorium membutuhkan  waktu  yang  cukup  lama. Beberapa  peralatan  laboratorium  juga  harus diganti  dan  tidak  bisa  diperbaiki  apabila terdapat  kerusakan  tertentu,  sehingga  perlu pengadaan  ulang  pada  peralatan  laboratorium yang ada.
Smartphone pada  era  sekarang  ini merupakan  kebutuhan  utama  yang  harus dimiliki  setiap  orang.  Kebutuhan smartphone juga  membantu  dalam  berkomunikasi  dan berinteraksi  kapan  saja  tanpa  ada  halangan jarak. Operating  System (OS)  yang  banyak digunakan  pada  perangkat  smartphone  adalah Android.  OS  android  juga  didukung  dengan banyak  aplikasi  yang  dapat  digunakan  secara gratis.  besar  pengembang  juga  membuat aplikasi  pada  OS  android karena  lebih  banyak digunakan di semua kalangan.
Salah  satu  teknologi  yang  dapat digunakan  di  masa  depan pada android  adalah Virtual  Reality (VR).  Penggunaan virtual reality sudah banyak digunakan pada perangkat  game  dengan  didukung  dengan kacamata Virtual  Reality dan  pengenkendali Virtual  Reality .  Teknologi Virtual  Reality merupakan  teknologi  dimana  suatu  perangkat dapat  menampilkan  suatu  bentuk  visual  yang terlihat  seperti  kenyataan.  Penggunaan Virtual Reality pada laboratorium dapat meningkatkan keamanan  dan  kemudahan  dalam  pengadaan fasilitas dari laboratorium.
Teknik  digital  merupakan  kompetensi yang baik untuk dimiliki untuk menghadapi era industri  4.0.  sebagian  besar  komponen  utama yang  digunakan  pada  era  industri  tersebut adalah menggunakan data digital dan komunikasi  antar  mesin.  Pengetahuan  tentang teknik digital merupakan dasar dari pemrograman  dan  pengembangan  dari  mesin- mesin yang terdapat pada era tersebut.
Salah  satu  model  dari  laboratorium yang  saat  ini  sering  digunakan  adalah  remote laboratorium. remote laboratorium juga dikenal  dengan  nama online laboratorium.
Salah  satu online laboratorium  pada  teknik elektro adalah laboratorium elektronika.
Dimana  online  laboratorium  memberikan pengetahuan  kepada  peserta  didik  dengan konsep  dan  kemampuan  secara  teknis  dengan praktik dengan waktu lebih lama menggunakan online  laboratorium  (Almarshoud,  2011:  16- 17).  keunggulan  tersebut  mirip  dengan penggunaan  virtual  laboratorium  yang  dapat digunakan  kapan  saja  dan  dimana  saja.  Tetapi pada laboratorium konvensional dapat memberikan  kemampuan  untuk  mengatasi masalah  dan  kemampuan  kerja  sama  pada peserta didik.
Karakteristik dari manajemen laboratorium harus memiliki lima acuan, yaitu: simple , measurable , achievable , relevant ,  dan time  bound (SMART).  SMART  dibutuhkan pada pengembangan dan pengaplikasian virtual laboratorium  (Mekonnen,  2004:  17)  karena manajemen  laboratorium  dapat  meningkatkan kualitas dari virtual laboratorium. Kualitas dari laboratorium  didefinisikan  sebagai  akurasi, reliabel,  dan  hasil  tes  yang  berkelanjutan (WHO, 2011: 21).
Dua belas kualitas sistem dari manajemen laboratorium, itu adalah
organization ,  personil, equipment , purchasing and  inventory , process  control , information management , document and record , occurrence  management , assessment , process improvement , customer  service ,  serta facilities and  safety .  Dua  belas  sistem  tersebut  dapat digunakan pada pengembangan dan pengaplikasian  dari  virtual  laboratorium untuk mengetahui  kualitas  laboratorium  (WHO, 2011: 18-19).
Sistem  manajemen  keamanan  pada laboratorium  harus  diawasi  sesuai  dengan standar  dari  keamanan  laboratorium  dan menyiapkan  untuk  kebutuhan  darurat.  Pada laboratorium  konvensional  dibutuhkan  teknisi yang selalu menjaga keamanan pada laboratorium.  Kemanan  pada  laboratorium merupakan hal yang sangat penting yang harus dijaga  agar  penggunaan  laboratorium  menjadi lebih efektif (Bureau, 2013: 2).
Teknologi mobile yang  digunakan pada mobile  learning .  Konsep  dari mobile
learning memiliki  lima  karakteristik,  hal tersebut  adalah  probabilitas,  aksesibilitas, personalisasi, konektivitas, dan dapat meningkatkan  motivasi  belajar.  Karakteristik tersebut mirip dengan karakteristik pada virtual laboratorium karena penggunaan virtual laboratorium  yang  diterapkan  juga  berbasis pada mobile (Persson & Nouri, 2018: 191).
Virtual  Reality didefinisikan  sebagai simulasi komputer dari lingkungan 3D dimana pengguna  dapat  berinteraksi  dengan  melihat benda  fisik  seperti  pada  kenyataan  dengan menggunakan  peralatan  khusus,  seperti  helm dengan  layar  di  bagian  dalam  dan  sarung tangan yang terdapat sensor. Terdapat beberapa  kategori  dari  VR  yaitu  desktop  VR, Immersive VR, distributed VR, dan augmented VR (Zhang et al, 2018: 138).
Keunggulan  dari  virtual  laboratorium yaitu mudah digunakan, mudah untuk mengerti konsep  teori,  tersedia  waktu  yang  banyak, memuaskan pada teori pengetahuan, lingkungan  yang  aman,  kemajuan  keahlian baru,  didorong  dengan  kerja  sama  kelompok, tempat  yang  nyaman,  waktu  bereksperimen lebih banyak (Odeh, 2015: 7-8).
Terdapat  enam  karakteristik  yang harus diikuti pada penyusunan virtual laboratorium  yang  meliputi:  1)  karakteristik fisik  dari  peralatan  virtual  laboratorium  harus konsisten  dengan  peralatan  pada  laboratorium dunia nyata; 2) kemampuan menjadi pembelajaran yang interaktif yang lebih tinggi; 3) kemampuan untuk memberikan umpan balik secara real-time ; 4) fungsi dalam penggunakan alat;  5)  tampilan  virtual  mirip  dengan lingkungan yang sebenarnya; serta 6) tampilan virtual  merupakan  pemandangan  yang  dapat diubah  sesuai  dengan  kebutuhan  seperti mengurangi,  memperbesar,  dan  menjelajah (Lixia, 2009: 629).
Keunggulan  dari virtual  reality yang dimanfaatkan  sebagai  virtual  laboratorium yang  meliputi  lingkungan  virtual  dapat menghemat  anggaran  daripada  lingkungan fisik, lingkungan virtual lebih aman
dibandingkan dengan lingkungan fisik,
interaksi melalui lingkungan virtual memberikan  pengalaman  tertentu  yang  tidak didapat  pada  lingkungan  fisik,  praktik  pada lingkungan  virtual  dapat  lebih  dikembangkan daripada lingkungan fisik, konsep pembelajaran  dari  pengalaman  yang  dialami pengguna  secara  langsung,  lingkungan  virtual memberikan  kesan  yang  nyata  menyerupai lingkungan  fisik  (Jaya,  2010:  1).  Virtual laboratorium  dapat  meningkatkan  motivasi siswa  dalam  hal  nilai  tugas  dan  kemanjuran diri (Dyrberg, 2016: 13).
Keuntungan dari penggunaan emulator pada teknik digital, yaitu: tampilan asli nuansa dan  perilaku  objek  digital  dipertahankan, modal awal pada produksi emulator lebih besar tetapi  pengeluaran  lain  akan  lebih  efisiensi, mengurangi  waktu  penggunaan  laboratorium, banyak  emulator  yang  sudah  dikembangkan dengan  baik  dan  berlisensi,  emulator  dapat digunakan  di  berbagai  sistem  perangkat, kebutuhan  fisik  dari  emulator  dapat  dikurangi sehingga  dapat  mengurangi  biaya  dan  waktu praktik, kebanyakan emulator memiliki memori data yang besar dan dapat menyediakan  banyak  komponen  elektronik yang  disimulasikan  (Ogungbenro  et  al,  2017: 657).

## METODE

## Konsep Virtual Laboratorium
Virtual  laboratorium  yang  akan  dibuat menggunakan teknologi mobile Virtual Reality . Virtual laboratorium dibuat menyerupai laboratorium  konvensional  yang  sebenarnya. Kendali  dari  pergerakan  virtual  laboratorium menggunakan remote  bluetooth yang  diatur agar  dapat  menjalankan  perintah-perintah  pada virtual  laboratorium.  Pada  virtual  laboratorium terdapat beberapa pilihan yang dapat dikerjakan oleh pengguna. Seperti mengetahui dasar-dasar teori  dari  gerbang  logika.  Kemudian  terdapat juga simulasi dari gerbang logika  dan  simulasi rangkaian gerbang logika.
Gambar 1. Flowchart Virtual Laboratorium
Pada  Gambar  1, flowchart dijelaskan bahwa ketika virtual laboratorium teknik digital dijalankan  maka  akan  muncul  tampilan pembuka  yang  menunjukan  hal  pertama  yang dapat dilakukan pada virtual laboratorium. Pada tampilan  pertama  tersebut,  akan  ada  tampilan berbentuk  kotak  bertuliskan  perintah  awal dalam penggunaan virtual laboratorium.
Kalimat pada tampilan tersebut berupa perintah untuk  bergerak  menuju  daerah  tertentu  dan memulai  menggunakan  virtual  laboratorium. Perintah pertama adalah untuk bergerak menuju pojokan  ruangan  dan  mengklik  bagian  IC  agar muncul tampilan dan perintah-perintah tertentu. Tujuan  dari  perintah  tersebut  adalah  untuk membuat  pengguna  dapat  beradaptasi  dengan virtual  laboratorium  teknik  digital  sehingga akan  mudah  dalam  mengoperasikan  aplikasi virtual laboratorium teknik digital tersebut.
Pada flowchart bagian  kedua  setelah muncul tampilan utama, pengguna belum dapat menggunakan  perintah  untuk  berjalan  pada
virtual  laboratorium  teknik  digital.  Pengguna diminta  untuk  mengatur  dahulu remote bluetooth yang  sudah  disediakan.  Terdapat beberapa  tahapan  dalam  mengatur remote bluetooth .  Pertama  dalam  menngatur remote bluetooth adalan  dengan  mengaktifkan  dahulu remote  bluetooth yang  disediakan  dengan memberikan  baterai  dan  menekan  tombol power dengan lama. Ketika proses ini indikator lampu  pada remote  bluetooth akan  menyala secara  berkedip  yang  menunjukan  bahwa remote  bluetooth sedang  menunggu  untuk dikoneksikan pada perangkat android. Langkah selanjutnya  yang  harus  diatur  adalah bluetooth pada perangkat  android, hal tersebut  dilakukan dengan  cara  mengaktifkan bluetooth pada android  dan  melakukan  pemasangan  dari perangkat  android  menuju  perangkat remote bluetooth .
Setelah  melakukan  tahap  pemasangan pada remote  bluetooth maka  lampu  indikator pada remote  bluetooth yang  sebelumnya menyala  secara  berkedip  akan  mati  yang menunjukan  bahwa remote  bluetooth sudah siap  untuk  dipakai.  Pada  tahap  ini remote bluetooth sudah terkoneksi namun belum dapat digunakan untuk berjalan pada virtual laboratorium teknik digital. Diperlukan kalibrasi pada remote bluetooth untuk mengubah  mode  dari remote  bluetooth agar pengguna dapat bergerak pada virtual laboratorium.  Kalibrasi  tersebut  dilakukan dengan  menekan  tombol  @  +  C.  Setelah menekan  tombol  tersebut  perangkat remote bluetooth dapat  terkoneksi  dengan  perangkat android  dan  dapat  digunakan  untuk  bergerak pada  virtual  laboratorium  teknik  digital.  Ciri bahwa remote  bluetooth sudah  terkalibrasi  dan siap digunakan pada virtual laboratorium teknik digital  adalah  muncul  tampulan  cursor  ketika arah analog pada remote bluetooth digerakkan.
Setelah rangkaian kalibrasi pada remote bluetooth selesai, maka pengguna dapat berjalan atau bergerak pada virtual laboratorium  teknik  digital.  Pengguna  ketika memakai mode virtual  laboratorium  apabila pengguna  menggerakan  tombol  analog  pada
remote  bluetooth maka  pengguna  akan  dapat bergerak  sesuai  arah  tombol remote  bluetooth ketika  diarahkan  ke  arah  tertentu.  Dalam bergerak pengguna tidak dapat melewati benda- benda padat yang ada pada virtual laboratorium teknik  digital.  Hal tersebut  disesuaikan  dengan karakteristik benda pada dunia nyata.
Tahap  selanjutnya  dari flowchart adalah  pengguna  dapat  memberikan  perintah pada  benda  tertentu  pada  virtual  laboratorium teknik  digital.  Perintah  yang  diberikan  akan muncul  ketika  melakukan  klik  pada remote bluetooth atau  ketika  layar  ditekan.  Ciri  dari benda  pada  virtual  laboratorium  teknik  digital memiliki  suatu  perintah  tertentu  adalah  ketika benda tersebut berada di titik tengah maka titik tengah tersebut akan berubah menjadi lingkaran yang  menunjukan  bahwa  benda  tersebut  siap diberikan perintah sehingga dapat memunculkan  tampilan  tertentu.  Terdapat beberapa  benda  yang  dapat  diperintah  pada virtual  laboratorium  teknik  digital,  benda tersebut antara lain, IC yang dapat memunculkan  sifat-sifat  dan  karakteristik  dari gerbang logika, Laptop yang mampu memunculkan  tampilan  simulasi  dari  setiap gerbang logika tertentu sesuai pada  perintah  di laptop,  dan  komputer  yang  memberikan simulasi  pada  rangkaian  gerbang  logika  yang lebih kompleks berdasarkan aljabar Boolean.
Pada tahap simulasi, dapat dimunculkan  ketika memberikan perintah pada laptop atau komputer pada virtual laboratorium teknik  digital.  Simulasi  yang  dapat  dilakukan adalah  berupa  simulasi  gerbang  logika  dengan cara memberikan masukan antara 0 atau  1 dan otomatis  keluaran  akan  muncul  sesuai  logika dari  gerbang  logika  tersebut.  Selain  simulasi gerbang  logika,  pada  komputer-komputer  di setiap  meja  memiliki  berbagai  macam  jenis rangkaian gerbang logika yang lebih kompleks dengan sistem kerja yang sama dengan simulasi gerbang  logika,  yaitu  memberikan  masukan pada  rangkaian  tersebut  sehingga  dapat memunculkan  hasil  tertentu  sesuai  logika  dan kebenaran  dari  rangkaian  gerbang  logika tersebut.
Tahap  selanjutnya  sebelum  tahap terakhir adalah pengguna diberikan keleluasaan untuk  mengubah  tampikan  atau  masukan  dari simulasi yang terdapat pada virtual laboratorium  teknik  digital  dengan  cara menekan  tombol  pada  remote  bluetooth sehingga dapat mengubah masukan pada semua simulasi menjadi 0 atau 1. Pengguna juga dapat mengganti  simulasi  gerbang  logika  yang  ada ketika  melakukan  simulasi  gerbang  logika. Simulasi  gerbang  logika  yang  dapat  diganti adalah  AND  dengan  OR,  kemudian  NAND dengan NOR. Ketika selesai dalam menggunakan  virtual  laboratorium  teknik digital  pengguna  hanya  menekan  tombol close atau back pada  layar  smartphone  dan  apabila pengguna  masih  ingin  menggunakan  virtual laboratorium  teknik  digital  maka  pengguna hanya  tinggal  mengeksplorasi  pada  bagian- bagian virtual laboratorium yang belum dicoba.
Hal tersebut merupakan tahapan dalam pengembangan  virtual  laboratorium  teknik digital. Penggunaan virtual laboratorium dengan berdasarkan tahapan tersebut diperlukan  waktu  tertentu  dan  persiapan tertentu  untuk  dapat  menggunakannya  pada tingkat  suatu  lembaga  atau  sekolah.  Virtual laboratorium  juga  membutuhkan  peralatan pendukung untuk mendukung virtual laboratorium  teknik  digital  dapat  diaplikasikan dengan  baik  dan  sesuai  dengan  standar  dan ketentuan  serta  kesesuaian  pada  materi-materi pembelajaran tertentu.
Tampilan Virtual Laboratorium
Gambar 2. Tampilan Ruang Virtual laboratorium
Gambar 2 menunjukan tampilan ruang dari  virtual  laboratorium  teknik  digital. Terdapat berbagai benda yang dapat digunakan
secara  aplikatif  dan  dapat  menampilkan tampilan  lain  seperti  simulasi  dari  gerbang logika  pada  teknik  digital.  Dalam  virtual laboratorium  didesain  dan  dikembangkan  agar menyerupai  benda  nyata.  Dalam  virtual laboratorium  memiliki  banyak  komponen benda  seperti  keramik,  meja,  kursi,  komputer, laptop, papan tulis, IC, hingga lampu sehingga ketika pengguna menggunakan virtual laboratorium  teknik  digital,  maka  pengguna diberikan  pemandangan  yang  sama  dengan pemandangan  di  dunia  nyata.  Benda-benda pada virtual laboratorium memiliki karakteristik dan sifat yang sama dengan benda pada  dunia  nyata,  seperti  meja  kursi  yang memiliki sifat keras dan tidak mudah dilewati, sehingga  pada  virtual  laboratorium  benda- benda  tersebut  juga  tidak  dapat  dilewati  dan tidak tembus ketika pengguna bergerak ke arah tertentu melewati benda tersebut.
Pada virtual laboratorium teknik digital juga memiliki pencahayaan yang cukup untuk melakukan praktek seperti pada laboratorium  konvensional.  Terdapat  juga bayangan  dari  benda  sehingga  benda-benda tersebut terlihat seperti nyata dan benda-benda tersebut  juga  memiliki  sifat  yang  sama  pada dunia  nyata.  Tata  letak  benda  pada  virtual laboratorium juga disesuaikan dengan ergonomis  yang  sesuai  standar  K3  sehingga pengguna  dapat  mengetahui  bagaimana  tata letak yang seharusnya pada suatu laboratorium teknik  digital.  Dalam  virtual  laboratorium teknik digital juga terdapat tampilan awal yang memberikan kita perintah untuk hal yang dapat dilakukan pertama kali. Perintah tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Tampilan awal pada virtual laboratorium
Virtual laboratorium juga memiliki tampilan  dengan  bentuk  mirip  dengan  benda- benda dunia nyata namun masih terlihat seperti benda visual. Penggunaan virtual laboratorium teknik  digital  disesuaikan  dengan  standar laboratorium  yang  dipakai  di  dunia  nyata. Penggunaan virtual laboratorium teknik digital juga  digunakan  sebagai  upaya  menghemat pembangunan  suatu  laboratorium  asli  karena dalam virtual laboratorium penambahan komponen atau peralatan pada virtual laboratorium dapat dilakukan dengan cepat dan tanpa harus mengeluarkan tambahan. Penambahan peralatan pada virtual laboratorium  teknik  digital  dilakukan  dengan mendesain  bentuk  virtual  dari  benda-benda dari dunia nyata yang kemudian diubah dalam bentuk  virtual  dan  bentuk  3D.  Setelah  bentuk benda  asli  diubah  menjadi  3D  dalam  bentuk visual,  dilakukan  pewarnaan  yang  disesuaikan dengan  warna  benda  pada  dunia  nyata.  Hal tersebut  dilakukan  agar  mendapat  bentuk virtual yang memiliki kemiripan dengan benda nyata.
Setelah  tahap  desain  benda  nyata menjadi  benda  virtual  selesai,  benda-benda tersebut  dapat  dimasukkan  pada  virtual laboratorium  teknik  digital  sebagai  salah  satu peralatan yang dapat digunakan dan dimanfaatkan pada virtual laboratorium. Benda-benda  yang  dimasukkan  pada  virtual laboratorium  memiliki  fungsi-fungsi  tertentu yang dapat memberikan kesan dan fungsi yang sama  pada  benda-benda  yang  terdapat  pada dunia nyata. Pencahayaan pada virtual laboratorium  terpasang  di  atas.  Hal  ini diumpamakan  sebagai  sebuah  lampu  yang menerangi laboratorium di dunia nyata. Lampu pada  virtual  laboratorium  teknik  digital  ini dapat  menghasilkan  bayangan  bada  benda- benda  padat  di  sekitar  sesuai  dengan  posisi lampu tersebut. Terdapat juga beberapa lemari dan  rak  yang  nantinya  dapat  dikembangkan dengan berbagai peralatan yang dapat mendukung  proses  praktik  pada  virtual laboratorium teknik digital.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Peralatan dan Perangkat Virtual Laboratorium Peralatan
yang digunakan untuk
pengembangan  dan  pengimplementasian  pada virtual laboratorium adalah:
• VR box
• VR Controlle r
• Android Smartphone (Xiaomi Redmi 4X)
• Laptop
• Unity3D
• Virtual Laboratorium.apk
Virtual  laboratorium  dikembangkan menggunakan aplikasi
Unity3D pang dikerjakan dengan laptop. Virtual laboratorium menggunakan  teknologi virtual  reality yang berjalan  pada  perangkat  android  smartphone. Aplikasi  yang  dihasilkan  dari  pemrograman pada Unity3D adalah Virtual Laboratorium.apk peralatan  pendukung  dari  virtual  laboratorium adalah  VR box yang  dipasang  seperti menggunakan  kacamata  dan  VR Controller yang  digunakan  sebagai  penggerak  ketika menjalankan  virtual  laboratorium.  Berikut adalah bentuk VR box dan VR Controller pada Gambar 4.
Gambar 4. VR box dan VR controller
Peralatan  pada  virtual  laboratorium teknik digital ini disesuaikan dengan kebutuhan dan  peralatan  dari  kebutuhan  laboratorium  di dunia  nyata.  Penggunaan  VR Box dapat mendukung  bentuk  dari  virtual  laboratorium sehingga dapat menghasilkan kesan nyata pada virtual  laboratorium  teknik  digital.  Dalam
menggunakan  VR Box ,  pengguna  hanya  perlu menggerakkan kepala untuk mengetahui sekeliling  dari  virtual  laboratorium.  Hal tersebut juga harus didukung dengan perangkat android yang sesuai dan memiliki sensor posisi. Sensor posisi pada perangkat android digunakan untuk mengetahui posisi arah kepala sehingga seakan penglihatan kita dapat berubah sesuai arah mata yang kita tuju.
Peralatan tersebut juga harus didukung dengan  peralatan  untuk  bergerak  ke  tempat- tempat tertentu pada virtual laboratorium teknik digital.  Pergerakan  tersebut  dapat  dilakukan menggunakan remote bluetooth dengan spesifikasi remote satu tangan dengan menggunakan komunikasi bluetooth yang dapat mengendalikan  layar  perangkat smartphone dan aplikasi virtual laboratorium teknik digital. Dalam remote  bluetooth tersebut  memiliki  2 tombol di depan yang berfungsi sebagai tombol OK  dan  Cancel  pada  perangkat  smartphone. Terdapat  juga  tombol  analog  yang  dapat diarahkan  360 o yang  difungsikan  sebagai penggerak  dari  karakter  utama  atau  karakter yang dilihat menuju ke tempat-tempat tertentu.
Terdapat  enam  tombol  lain  yang masing-masing  memiliki  fungsi  yang  berbeda. Satu  tombol  berfungsi  sebagai  tombol power dari virtual laboratorium teknik digital, tombol satu  lagi  digunakan  sebagai  pengubah mode dari remote , tombol ini berbentuk @. Terdapat juga  empat  tombol  lain  yang  memiliki  fungsi yang  berbeda-beda.  Setiap  tombol  memiliki mode  tersendiri  apabila  ditekan  bersamaan dengan  tombol  @.  Masing-masing  fungsi tombol  tersebut  adalah  pada  tombol  A digunakan  untuk  mengubah  remote  menjadi penggerak pada VR dengan kendali horizontal, tombol  B  digunakan  untuk  mengeubah remote bluetooth menjadi pengubah suara dan kamera. Tombol C berfungsi sebagai kendali dari virtual laboratorium  dengan  kendali  vertical.  Dan tombol  D  akan  memunculkan  cursor  seperti cursor mouse yang dapat digunakan selayaknya menggunakan mouse.

## Gesture pada Virtual Laboratorium
Beberapa  gerakan  yang  dapat  dilakukan  pada virtual laboratorium antara lain:
• Kendali  Penggerak  –  digunakan  untuk menggerakkan  seolah  pengguna  berjalan  ke berbagai arah.
Kendali penggerak
menggunakan  fungsi  tombol  pada  VR controller .  Tombol  yang  digunakan  untuk menggerakkan  adalah mouse pad  pada  VR controller .  Program  yang  digunakan  dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Program Penggerak dengan Remote Bluetooth
Pada  Kendali  penggerak  pembacaan program  dilakukan  dengan  mendeteksi  nilai analog  pada remote  bluetooth dan  mengubah tampilan  pada  virtual  laboratorium  sehingga menunjukan  seakan  dapat  bergerak  ke  tempat tertentu.  Kemampuan  mendeteksi  nilai  analog pada remote  bluetooth dapat  dibaca  dengan menggunakan  komunikasi bluetooth yang  ada
dan  membaca  nilai  analog bluetooth ke  atas atau  ke  bawah  dengan  berbedaan  nilai  positif dan  negatif.  Pembacaan  arah  berdasarkan  nilai analog yang dikirimkan pada remote bluetooth . Berikut Gambar 6 adalah flowchart penggunaan remote bluetooth sebagai penggerak pada virtual laboratorium.
Gambar 6. Flowchart Penggunaan Kendali Penggerak
Sistem  kerja  pada  kendali  penggerak adalah dimulai dari membaca nilai cursor pada
remote  bluetooth .  Untuk  membaca  data  dari remote bluetooth
diharuskan untuk
menyambungkan koneksi antara remote
bluetooth dan android terlebih dahulu.
Kemudian  apabila  sudah  memasuki  aplikasi, gerakan  tombol  kursor  akan  dapat  digerakkan dan  akan  diikuti  oleh  gerakan  pada  virtual laboratorium.  Setiap  gerakan  kursor  pada bluetooth remote dibagi menjadi dua arah, yaitu X  dan  Y.  Masing-masing  arah  memiliki  nilai tertentu  yang  memiliki  nilai  diatas  0  dan dibawah  0.  Nilai  tersebut  yang  menentukan gerakan maju atau mundur atau gerakan kanan kiri  agar  sesuai  dengan  kursor.  Gerakan  pada kursor  tersebut  mengubah  nilai  koordinat  dari posisi  awal  sehingga  gerakan  pada  virtual laboratorium  mengikuti  arah  dari  gerakan kursor.
Apabila pembacaan pada remote bluetooth cursor ke atas maka akan memberikan nilai Y + sehingga memerintahkan koordinat  penglihatan  akan  bergerak  maju  ke depan, dan sebaliknya apabila remote bluetooth diarahkan  ke  bawah  maka  nilai  Y  –  pada remote  akan  memberikan  perintah  pada virtual laboratorium  untuk  mundur  ke  belakang. Sedangkan  untuk  kanan  kiri  pada remote bluetooth dapat  menggerakkan  arah  kanan  dan kiri  pada remote  bluetooth akan  memberikan nilai  X  +  atau  X  –  sehingga  akan  mengubah koordinat  dari  tampilan  menuju  ke  kanan  atau ke kiri.
• Kendali  Visual  –  Untuk  menggerakkan visual sesuai arah mata dalam melihat. Pada kendali visual penglihatan digerakkan sesuai posisi  kepala  arah  kita  menghadap.  Kendali visual  membaca  nilai  sensor gyro dan accelerometer pada  perangkat  android.
Pemrograman  pada  Unity3D  memiliki  fitur agar  menggantikan  gerakan  penglihatan menjadi dengan pembacaan sensor gyro pada android.  Fitur  tersebut  akan  ditampilkan pada  Gambar  8.  Berikut  Gambar  7  adalah program  yang  digunakan  sebagai  kendali visual dari virtual laboratorium.
Gambar 7. Program Kendali Arah Pandangan
Gambar 8. Setting Kendali Visual pada Unity3D
Pada  pemrograman  kendali  visual menggunakan  perintah  pada mouse untuk mengetahui  arah  pandangan.  Pada  aplikasi Unity3D terdapat fitur untuk menjadikan suatu aplikasi  menjadi virtual  reality .  Hal  tersebut dapat  mengubah  gerakan mouse menjadi gerakan android dengan membaca sensor gyro . Pembacaan  sensor gyro pada  android  akan otomatis dibaca ketika program dibuka, dengan cara  mengaktifkan virtual  reality  supported ketika melakukan compile . Maka aplikasi yang terdapat  pada  android  akan  terdeteksi  sebagai aplikasi virtual  reality sehingga  otomatis  akan menggunakan  sensor gyro untuk  mendeteksi gerakan yang disesuaikan dengan gerakan pada virtual laboratorium.
Pada  kendali  visual,  pemrograman hampir sama dengan kendali penggerak. Yang membedakan  adalah  data  yang  dibaca  pada virtual  laboratorium  yang  pada  penggerak merupakan  data  dari  cursor  pada  remote bluetooth  yang  digerakkan  ke  atas  kanan  kiri atau  bawah.    Sedangkan  pada  kendali  visual, data  yang  dibaca  adalah  sensor gyro pada perangkat  android  yang  mendeteksi  gerakan kepala ketika melihat ke berbagai arah. Sistem kerja  dari  kendali  visual  dapat  dilihat  pada Gambar 9.
Gambar 9. Flowchart Kendali Visual
• Kendali  Perintah  –  untuk  membuka/melihat/ mengaktifkan  suatu  perintah  sesuai  benda tertentu  dan  perintah tertentu. Untuk mengendalikan perintah pada virtual
laboratorium,  patokan  utama  terdapat  pada titik  tengah  pada  layar  atau  pandangan pengguna.  Perintah  diberikan  dengan  cara menekan  tombol  ok  pada remote dengan arahan navigasi dari titip tengah layar.  Pada virtual  laboratorium  beberapa  benda  yang dapat diberikan perintah ditunjukkan dengan perubahan  titik  tengah  pada  layar  menjadi sebuah lingkaran. Pada Gambar 10 ditunjukkan  perubahan  pada  titik  tengah layar yang menunjukkan bahwa suatu benda pada  virtual  laboratorium  dapat  diberikan perintah.  Berikut  adalah  program  yang digunakan untuk  memberikan perintah
melalui titik tengah layar atau pandangan.
Gambar 10. Perubahan Titik yang Menunjuk Pada  kendali  perintah,  beberapa  benda yang  dapat  diperintah  dapat  diketahui  dengan perubahan titik tengah pada tampilan pandangan.  Benda-benda  tersebut  adalah  IC dan  komputer  yang  terdapat  pada  meja beberapa  benda  menampilkan  tampilan  berupa keterangan  dan  karakteristik  IC  pada  benda dengan  bentuk  IC  pada  Gambar  11.  Simulasi dari penggunaan IC dapat dilihat pada Gambar
12  dan  simulasi  rangkaian  digital  dapat  dilihat pada Gambar 13.
Gambar 11. Tampilan perintah karakteristik gerbang IC Gambar 12. Tampilan perintah simulator gerbang IC
Gambar 13. Tampilan perintah simulator rangkaian digital
Pada  bentuk  IC  terdapat  beberapa pilihan  IC  pada  tampilan virtual  reality .  IC tersebut  merupakan  IC  AND,  OR,  NAND, NOR,  XOR,  dan  NOT.    IC  tersebut menampilkan keterangan dari sifat gerbang IC, simbol  gerbang  IC  dan  rangkaian  pada penggunaan  gerbang  IC.  Selain  untuk  untuk menampilkan  tampilan  tersebut  perlu  ditekan pada IC yang digunakan dan untuk
menghidangkannya perlu di tekan kembali pada IC  yang  ditekan  sebelumnya.  Program  yang
digunakan untuk menampilkan dan
menghilangkan adalah program yang berfungsi untuk menghilangkan dan memunculkan tampilan  tertentu  yang  sudah  dibuat  dan  di hidden.  Untuk  tampilan  default tampilan menu adalah disembunyikan. Sehingga perlu perintah dengan menekan  IC untuk menampilkan menu keterangan  dan  sifat  IC.  Hal  tersebut  dapat dilihat pada Gambar 11.
Setiap  IC  pada  virtual  laboratorium teknik  digital  memiliki  karakteristik  tersendiri dan  dapat  dibedakan  berdasarkan  nomor  IC yang  terdapat  pada  bagian  atas  IC.  Terdapat  6 Jenis  IC  yang  disediakan  yang  berbeda  jenis seri dan fungsi dari IC tersebut. Keterangan IC akan  muncul  apabila  titik  tengah  pada  layar ketika  menggunakan  VR  ditekan  ketika diarahkan pada IC tersebut. Ketika titik tengah mengenai  IC  maka  titik  tengah  tersebut  akan berubah  menjadi  sebuah  lingkaran  yang menunjukkan  bahwa  IC  tersebut  siap  untuk menerima  perintah  atau  diklik.  Setiap  kali  klik dari  setiap  IC  maka  akan  muncul  tampilan berupa  gambar  rangkaian,  aljabar  Boolean, serta tabel kebenaran dari IC tersebut. Setiap IC memiliki  tampilan yang  berbeda  setiap jenisnya.  Tampilan  tersebut  dapat  dihilangkan atau  dikembalikan  kembali  dengan  cara menekan kembali IC tersebut.
Untuk  tampilan  Simulator  gerbang  IC terdapat  enam  simulator  IC  yaitu  NOT,  AND, OR,  NAND,  NOR,  XOR.  Algoritma  pada  IC menggunakan perintah IF Penggunaan algoritma  itu  digunakan  di  setiap  IC  berbeda  - beda sesuai dengan sifat IC tersebut. Pengaturan masukan nilai 1 dan 0 atau ON dan OFF  dilakukan  dengan  menekan  tombol  input pada  tampilan  dan  untuk  menghapus  tampilan tersebut  dengan  menekan  tombol close warna merah.  Pada  beberapa  simulasi  terdapat  dua simulasi  dalam  satu  tampilan.  Misalkan  AND dan OR, untuk mengganti tampilan antara AND dan  OR  maka  harus  menekan  tombol  pada kanan  atas  sehingga  dapat  mengubah  tampilan dari simulasi yang sudah dibuka.
Pada simulasi gerbang logika pengguna diberikan keleluasaan untuk berinteraksi
dengan  tampilan  simulasi  tersebut.  Tampilan simulasi  tersebut dapat terbuka dengan menekan  laptop  yang  terdapat  pada  meja  pada virtual  laboratorium  teknik  digital.  Ketika laptop diarahkan titik tengah maka titik tengah tersebut akan berubah menjadi sebuah lingkaran  dan  akan  muncul  simulasi  dari gerbang  jenis  apa  yang  dapat  dibuka  pada laptop tersebut.
Terdapat  empat  laptop  pada  virtual laboratorium  teknik  digital.  Masing-masing laptop  menampilkan  Gerbang  NOT,  Gerbang AND/OR, Gerbang NAND/NOR, dan Gerbang X-OR. Pengguna dapat memilih gerbang logika yang  ada  pada  satu  laptop  yang  terdapat  dua jenis gerbang. Pada simulasi gerbang logika ini pengguna dapat mengubah masukan dari setiap masukan  gerbang  logika  dan  otomatis  akan muncul keluaran dari hasil logika dari gerbang logika tersebut. Pengguna juga dapat mengganti  gerbang  logika  yang  dengan  jenis yang  berbeda  pada  laptop  tertentu  yang memberikan pilihan dari gerbang logika. Untuk menutup simulasi gerbang logika tersebut dapat dilakukan  dengan  mengarahkan  titik  tengah pada virtual laboratorium teknik digital menuju tanda  merah  yang  berada  di  pojok  kanan bawah.  Apabila  titik  tengah  sudah  mendekati atau mencapai warna merah tersebut maka titik tengah  akan  berubah  menjadi  lingkaran  dan siap untuk ditutup atau disembunyikan lagi.
Pada simulasi rangkaian digital terdapat  sembilan  jenis  rangkaian  simulasi teknik digital yang dapat dicoba dan dipraktikkan.  Rangkaian  tersebut  memiliki fungsi  dan  hasil  yang  berbeda  sesuai  masukan masing-masing  rangkaian.  Setiap  rangkaian memiliki algoritma yang berbeda dan diprogram  sesuai  dengan  rangkaian  dan
gerbang  logika  yang  digunakan.  Rangkaian juga dapat dihitung secara manual menggunakan  aljabar  Boolean  karena  pada bagian  kanan  atas  di  setiap  simulasi  rangkaian digital  terdapat  nilai  aljabar  Boolean  dari rangkaian  tersebut.  Setiap  komputer  memiliki simulasi  rangkaian  teknik  digital  yang  berbeda dan  secara  acak.  Pada  komputer-komputer
tersebut  juga  terdapat  masukan  yang  berbeda- beda  sehingga  pengguna  dapat  memilih rangkaian mana untuk dicoba.
Simulasi rangkaian digital ini mengimplementasikan  gabungan  dari  berbagai gerbang  logika  sehingga  menghasilkan  suatu rangkaian  logika  baru  yang  lebih  rumit.
Simulasi  rangkaian  digital  juga  terdapat  fungsi perhitungan  rangkaian  dalam  bentuk  aljabar Boolean.  Hal  tersebut  dapat  mempermudah dalam  mengidentifikasi  rangkaian  tersebut  dan mengetahui  hasil  dari  rangkaian  tersebut dengan  mudah.  Pengguna  diberikan  kebebasan untuk  mengisi  masukan  dari  rangkaian  digital tersebut  pada  virtual  laboratorium  teknik digital.  Pengguna  hanya  perlu  mengarahkan titik  tengah  pada  titik  masukan  dan  menekan tombol  OK  atau  menyentuh  layar,  maka masukan akan berubah antara 0 atau 1. Apabila input  sesuai  dengan  fungsi  rangkaian  maka output akan otomatis berubah menjadi nilai 1.
Pada  setiap  simulasi  baik  simulasi gerbang  logika  maupun  simulasi  rangkaian digital.  Diperlukan  bantuan  pengguna  dalam mengoperasikan  simulasi  tersebut.  Pengguna hanya  perlu  memberikan  masukan  nilai  antara 0 atau 1 dengan cara mengarahkan titik tengah pada  setiap  titik  masukan  dari  rangkaian simulasi  dan  menekan  tombol  OK  atau menyentuh  layar.  Setiap  pengguna  dapat memberikan  masukan  yang  berbeda  sesuai dengan kemauan untuk mengetahui bagaimana fungsi  dari  gerbang  logika  tersebut.  Pengguna dapat  menutup  semua  tampilan  pada  simulasi dengan  cara  menekan  tanda  merah  di  bagian bawah  sehingga  pengguna  dapat  beralih  ke simulasi  lain  tanpa  terhalang  pandangan dengan simulasi yang sebelumnya.

## SIMPULAN
Virtual  laboratorium  teknik  digital menggunakan  teknologi Virtual  Reality untuk meningkatkan kualitas tampilan dan memanfaatkan kemajuan teknologi. Penggunaan virtual laboratorium menggunakan  perangkat smartphone android
untuk  membuka  aplikasi  virtual  laboratorium. Perangkat  pendukung  yang  digunakan  adalah VR Box dan  VR controller yang  digunakan sebagai  pengendali  dari  virtual  laboratorium. Dalam  virtual  laboratorium  terdapat  berbagai barang yang menyerupai barang asli, beberapa barang  memiliki  fungsi  perintah  tertentu  yang dapat digunakan dan dapat menampilkan suatu tampilan tertentu. Pengembangan virtual laboratorium menggunakan perangkat Unity3D dan  dapat  dikembangkan  lagi  lebih  jauh.
Virtual  laboratory memberikan  pengetahuan tentang dasar teknik digital berupa karakteristik IC, simulasi Gerbang Logika, dan simulasi rangkaian digital.
Virtual  laboratorium  teknik  digital memiliki  berbagai  fungsi  interaktif  yang terdapat dalam penggunaan virtual laboratorium,  selain  menampilkan  teori  dari setiap  IC  gerbang  logika.  Logika  yang digunakan  pada  simulasi  sama  dengan  logika yang  digunakan  pada  gerbang  logika  dengan sifat-sifat  yang  sesuai  dengan  gerbang  logika. Perangkat  VR  dengan  menggunakan  Unity3D juga  dibuat  dengan  menyematkan  fasilitas kemudahan  akses  pada  virtual  laboratorium sesuai dengan kebutuhan. Virtual laboratorium teknik  digital  juga  dapat  menghemat  biaya apabila  terdapat  penambahan  peralatan  dan komponen dari virtual laboratorium.

## DAFTAR RUJUKAN
Almarshoud, A, F. (2011). The advancement in using  remote  laboratories  in  electrical engineering education: a review.
European Journal of Engineering Education , Vol. 35(5). 425-433. J. Clerk Maxwell,  A  Treatise  on  Electricity  and Magnetism,  3rd  ed.,  vol.  2.  Oxford: Clarendon, 1892, pp.68 - 73.
Dyrberg, N, R., Treusch, A, H., & Wiegand, C.
(2016).  Virtual  laboratories  in  science education:  Students  Motivation  and Experiences  in  Two  Tertiary  Biology Courses. Journal of Biological
Education . Vol.51 (4), 358 - 374.
Jaya,  H.  (2010).  Laboratorium  Virtual  Mata Kuliah  Praktikum  Elektronika  Digital:
Jurusan  Pendidikan  Teknik  Elektronika Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri Makassar. Jurnal Elektronika Telekomunikasi  &  Computer ,  Vol.  4(2).
699 - 710.
Lixia,  Z.  &  Guangran,  L.  (2009).  Study  and Design  of  3D  Virtual  Scenes  of  Virtual Laboratory. International Conference on Computational Intelligence and Security ,  11  -  14  December  2009,
Beijing, China.
Mekonnen,  E.  (2004). Health  Laboratory Management  and  Quality  Assurance . Ethiopia:  Gondar  University  College.K. Elissa,  “Title  of  paper  if  known,” unpublished.
Odeh,  S.,  Shanab,  S,  A.,  &  Anabtawi,  M.
(2015).  Augmented  Reality  Internet Labs  versus  its  Traditional  and  Virtual Equivalence. International  Journal  of Emerging  Technologies  in  Learning . Vol. 10 (Issue 3), 4 - 9.
Ogungbenro,  O,  U.,  Chukwudebe,  G,  A.,
Opara,  F,  K.,  &  Ezeh,  G,  N.  (2017). Design  and  Implementation  of  Logic Gate Emulator. 3rd International
Conference on Electro  - Technology for National Development , 7 - 10 November 2017, Owerri, Nigeria.
Persson,  V.  &  Nouri,  J.  (2018)  A  Systematic Review  of  Second  Language  Learning with Mobile Technologies. International Journal  of  Emerging  Technologies  in
Learning . Vol. 13 (2), 53 - 61.
WHO. (2011). Laboratory Quality Management System. France: WHO. Zhang,  M.,  Zhang,  Z.,  Chang,  Y.,  Aziz,  E., & Chassapis, C. (2018). Recent Developments  in  Game-Based  Virtual Reality  Educational  Laboratories  Using the  Microsoft  Kinect. International Journal  of  Emerging  Technologies  in Learning . Vol. 13(1), 138 – 159.