## JAMBURA GEO EDUCATION JOURNAL
P-ISSN: 2721-7000 | E-ISSN: 2721-7019 Volume 1 Nomor 1, Maret 2020, 26-31 Journal Homepage: http://ejurnal.ung.ac.id/index.php/jgej

## PETA PUZZLE 3D BERBASIS MOBILE AUGMENTED REALITY SEBAGAI PROTOTIPE MEDIA PEMBELAJARAN GEOGRAFI
Rakhmat Jaya Lahay a , Nurdin Mohamad b
Jurusan Ilmu dan teknologi Kebumian, Universitas Negeri Gorontalo, Jln Jendral Sudirman, Kota Gorontalo 96128, Indonesia

## INFO ARTIKEL

## ABSTRACT
Status artikel: Diterima: 01-03-2020 Disetujui: 03-03-2020 Tersedia online: 04-03-2020 Presentation  of  maps  in  paper  form  is  still  often  done.  The  advancement  of  mobile devices and the support of augmented reality technology are alternatives in making map media  presentations  more  interesting  and  interactive.  This  research  aims  to  develop media prototypes in the form of  educational  games based on  mobile augmented reality.
Media  development  is  carried  out  using  a  prototype  approach.  The  developed  media  is able to display 3D map objects properly based on the results of black box testing and beta testing. Black box testing shows that the  media functions as needed. Beta testing states that this application can be accepted with the percentage of survey results is 89.7%.

## Kata kunci:
Peta Puzzle, Mobile, Augmented Reality, Media, Pembelajaran Geografi
Penulis korespondensi: Rakhmat Jaya Lahay Pendidikan Geografi, Gorontalo, Indonesia Email: rjlahay@ung.ac.id DOI: 10.34312/jgej.v1i1.4675

## Copyright © 2020 JGEJ-UNG
All Rights Reserved.

## ABSTRAK
Penyajian  peta  dalam  bentuk  kertas  masih  sering  dilakukan.  Kemajuan  perangkat mobile  dan  dukungan  teknologi  augmented  reality  menjadi  alternatif  dalam  membuat sajian  media  peta  lebih  menarik  dan  interaktif.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan  prototipe  media  berbentuk  game  edukasi  berbasis mobile augmented reality .  Pengembangan  media  dilakukan  dengan  pendekatan  prototipe.  Media  yang dikembangkan  mampu  menampilkan  objek  peta  3D  secara  baik  berdasarkan  hasil pengujian  kotak hitam  dan pengujian beta. Pengujian kotak  hitam  menunjukan bahwa media  berfungsi  sebagaimana  yang  diharapkan.  Pegujian  beta  menyatakan  bahwa aplikasi ini dapat diterima dengan persentase hasil survei adalah 89,7%.
This open access article is distributed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial (CC-BY-NC) 4.0 International License

## 1. Pendahuluan
Geografi,  sebagai  salah  satu  cabang  geosains  (Båth,  1975),  yang  mempelajari  fenomena  yang  ada dipermukaan bumi dan hubungannya dengan kepentingan manusia (Yunus, 2008). Visualisasi fenomena dari dunia  nyata  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  media  peta.  Peta  dapat  menjadi  media  yang  baik  untuk menjelaskan  hubungan  berbagai  fenomena  yang  terjadi  (Kraak  &  Ferjan,  2007).  Oleh  karena  itu,  peta menjadi  alat  utama  bagi  pendidik  untuk  mengkomunikasikan  data  dan  informasi  geografis  dalam pembelajaran geografi (Demiralp, 2007).
Selama ini penggunaan media peta dalam pembelajaran masih disajikan dalam bentuk peta kertas (paper map). Peta kertas ini hanya mampu menyajikan objek 2 dimensi (2D), dan terbatas dalam menyajikan objek 3  dimensi  (3D).  Ketersediaan  peta  digital  yang  dapat  disajikan  melalui  teknologi  mobile  ( smartphone ), menjadi alternatif untuk mengatasi keterbatasan ini. Demikian pula dengan adanya teknologi komputer grafis augmented reality (AR), memungkinkan peta dapat disajikan secara 3D pada perangkat mobile. Kombinasi perangkat  mobile  dan  teknik  AR  ini  dapat  dimanfaatkan  untuk  mengembangkan  media  pembelajaran  yang interaktif, menarik dan mudah digunakan.
Menurut  (R.  T.  Azuma,  1997)  AR  adalah  integrasi  visual  objek  virtual  3D  kedalam  lingkungan  yang sesungguhnya secara real time. Lebih lanjut (R. Azuma et al., 2001) memberikan ciri-ciri sistem AR, yaitu: kombinasi  antara  objek  maya  dan  nyata  dalam  lingkungan  yang  nyata,  interaksi  dengan  objek  secara  real time, selaras batas antara objek virtual dan objek nyata. Dalam (Blanco-Pons et al., 2019) dinyatakan bahwa pelacakan  objek  dalam  teknologi  AR  terdiri  dari  dua  kelompok,  yaitu  pelacakan  berbasis  marker  dan pelacakan markerless .
Pengembangan mobile  augmented  reality (MAR)  sebagai  media  pembelajaran  telah  banyak  dilakukan. Penelitian  oleh  (Syawaludin,  Gunarhadi,  &  Rintayati,  2019)  mengenai  multimedia  interaktif  berbasis  AR markerless  untuk  meningkatkan  pemahaman  pada  pembelajaran  sains  bagi  siswa  sekolah  dasar.  (Khansa, 2017) mengembangkan aplikasi android berbasis AR markerless yang menyajikan objek 3D peta Indonesia dan landmark masing-masing daerah. Penelitian oleh (Liarokapis  et al., 2005) mengembangkan peta puzzle 3D untuk objek kampus universitas city menggunakan mobile dan teknik AR marker-based. Pemanfaatan Mobile  Augmented  Reality (MAR)  dalam  pembelajaran  masih  dalam  masa  pertumbuhan, oleh  karena  itu  perlu  dilihat  seberapa  besar  manfaatnya  untuk  menciptakan  suasana  belajar  yang  efektif (FitzGerald  et  al.,  2014).  Demikian  juga  game  edukasi  berbasis  AR  masih  perlu  untuk  dieksplorasi  lebih lanjut utamanya mengenai fitur, kekurangan dan kelebihannya (Bacca, Baldiris, Fabregat, Graf, & Kinshuk, 2014).  Aplikasi  AR  memungkinkan  pengguna  media  terdiri  dari  beberapa  orang  dan  saling  bekerja  sama untuk berinteraksi dengan objek geografi yang divisualisasikan (Hedley, Billinghurst, Postner, May, & Kato, 2002).
Berdasarkan latar belakang tersebut,  tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan prototipe media pembelajaran  berbasis Mobile  Augmented  Reality .  Teknik  AR  yang  dipilih  adalah  marker-based.  Prototipe media ini berbentuk game edukasi ( puzzle ) yang dapat menyajikan peta topografi secara 3D.

## 2. Metode
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  pengembangan  ( Research  and  Development ). Pengembangan  media dilakukan dengan menggunakan pendekatan  prototipe ( prototyping ). Menurut (Pressman, 2005) pendekatan prototipe  terdiri  dari  beberapa  tahap,  yaitu:  identifikasi  kebutuhan,  desain,  pembuatan  prototipe,  dan evaluasi.  Pada  tahap  identifikasi  kebutuhan  dilakukan  kegiatan  untuk  mendefinisikan  tujuan  pembuatan media,  dan  mengidentifikasi  kebutuhan  data  dan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Kebutuhan  data diidentifikasi melalui studi dokumentasi, penelusuran internet, diskusi, wawancara dan kuisioner.
Tahap  selanjutnya  adalah  membuat  desain  prototipe.  Desain  terdiri  dari  desain  masukan,  proses  dan keluaran. Tahap pembuatan prototipe dimaksudkan  untuk mengimplementasikan hasil desain menggunakan perangkat lunak pengembangan. Terakhir adalah tahap evaluasi (pengujian). Pengujian ini untuk memastikan bahwa prototipe yang dikembangkan sudah berjalan sesuai kebutuhan dan tujuan yang diharapkan.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Media pembelajaran yang dikembangkan pada penelitian ini berbentuk prototipe. Prototipe media berupa game edukasi berbentuk peta puzzle dengan teknologi augmented reality . Game edukasi ini dapat dimainkan secara  kolaboratif  menggunakan  perangkat  mobile  ( smartphone ).  Objek  geografi  yang  divisualisasikan secara 3D pada peta puzzle adalah topografi pulau Sulawesi.

## 3.1 Kebutuhan Data
Berdasarkan  hasil  identifikasi  kebutuhan,  pembuatan  media  berupa  peta  digital  membutuhkan  dua  jenis data.  Pertama  adalah  data  SRTM  90m  DEM  Version  4,  yang  diunduh  secara  bebas  dari  laman http://srtm.csi.cgiar.org/ .  Data  ini  dibutuhkan  untuk  pembuatan  model  peta  3D  elevasi  permukaan  bumi (topografi)  digital.  Format  data  tersimpan  dalam  tipe  GeoTIFF,  dengan  resolusi  spasial  90m.  Data  yang kedua adalah, wilayah pulau Sulawesi, dalam format tersimpan dalam tipe shapefile .

## 3.2 Kebutuhan Perangkat
Perangkat lunak dan perangkat keras serta fungsinya, yang digunakan pada pengembangan protipe media disajikan pada tabel 1 dan 2. Selain sistem operasi (Windows 10 Pro), perangkat lunak pengembangan yang digunakan bersifat gratis dan terbuka.
Tabel 1. Daftar Perangkat Lunak Perangkat Lunak Fungsi Windows 10 Pro Mengoperasikan  sumber  daya  baik  itu  perangkat keras dan perangkat lunak (aplikasi) QGIS 3.4.14-Madeira Mengolah  data  spasial  dan  memodelkan  objek  3D topografi Blender Memodifikasi objek 3D topografi Inkscape Memodifikasi gambar tekstur untuk objek 3D Openspace3D Membuat media Mobile Augmented Reality Tabel 2. Daftar Perangkat Keras Perangkat Keras Fungsi Laptop  hp  AMD  A6-9220  Redeon R4, Ram 4GB Sebagai  perangkat  keras  untuk  instalasi  sistem operasi dan aplikasi lainnya Smartphone Xiaomi A6 Menguji coba media

## 3.3 Desain Masukan, Proses dan Keluaran
Desain masukan berupa  konstruksi peta puzzle , model data 3D, jenis dan tipe file  yang akan digunakan. Tahapan ini dimulai dari pengolahan data geografis menggunakan aplikasi QGIS. QGIS memiliki tools yang menghasilkan vector  grid dan  model  objek  3D  geografi. Vektor  grid merupakan  struktur  objek  yang berbentuk  kotak-kotak  sebagai  pola  untuk  membuat  peta puzzle (lihat  gambar  1a).  Pola  ini  selanjutnya digunakan untuk membagi-bagi objek peta menjadi 9 potongan. Peta Sulawesi dipilih sebagai model 3D dan tersedia  dalam  format  raster  (data  SRTM).  Kenampakan  3D  (gambar  1b)  dihasilkan  dari  data  ketinggian yang ada di data SRTM. Hasil pemodelan 3D ini yang digunakan pada tahap selanjutnya.

## Gambar: 1a Tampilan Peta Sulawesi 2D; 1b. Tampilan 3D
Desain  proses  berupa  proses  yang  terjadi  ketika  aplikasi  menerima  input.  Jenis  input  dimaksud  adalah adalah marker. Desain keluaran berupa peta 3D yang ditampilkan ketika marker teridentifikasi oleh aplikasi. Keluaran  terdiri  dari  model  objek  3D  dan  Gambar  tekstur  permukaan  objek  3D.  Kegiatan  yang  dilakukan pada tahap ini adalah melakukan modifikasi objek 3D. Terdapat perbedaan format file yang digunakan oleh aplikasi  AR.  Modifikasi  yang  dimaksud  disini  adalah  melakukan  konversi  tipe  file.  Demikian  juga  pada tahap  ini  dilakukan  modifikasi  gambar  yang  akan  digunakan  sebagai  tekstur  objek  3D.  Kedua  keluaran  ini dibuat dengan perangkat lunak Blender dan Inkscape.

## 3.5 Pengembangan Mobile Augmented Reality
Perangkat  lunak  yang  digunakan  untuk  membuat  protipe  media  adalah  OpenSpace3D.  OpenSpace3D merupakan platform yang  gratis  dan open-source ,  untuk  membuat  aplikasi  AR.  Perangkat  ini  mendukung pemrograman secara visual dengan system plugITs yang dimilikinya. Pemrograman visual ini sangat mudah bagi  yang  tidak  memiliki  kemampuan coding .  Pengembangan  media  dimulai  dengan  memasukan scene model objek 3D yang dihasilkan dari tahap sebelumya kedalam aplikasi AR. Pengaturan scene berupa input scene berupa  AR  Capture  dan  AR  marker  dilakukan  sesuai  kebutuhan.  Demikian  juga  dengan  pengaturan
skala,  posisi  objek,  dan  tekstur  objek  serta  marker  yang  akan  digunakan.  Pengembangan  prototipe  media dengan pemrograman visual dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2 Pengembangan prototipe dengan pemrograman visual
Marker  berfungsi  sebagai  masukan  pada  aplikasi.  Pembuatan  marker  dilakukan  melalui  aplikasi  AR, sebanyak 9 jenis. Marker ini berfungsi sebagai penanda yang akan diindentifikasi oleh sistem untuk memicu munculnya objek peta permukaan bumi 3D. Setiap marker terhubung dengan salah satu potongan objek 3D. Jenis marker dan potongan objek 3D dapat ditampilkan pada gambar 3.

## Gambar 3 Marker dan Tampilan Keluaran

## 3.6 Pengujian
Pengujian media dilakukan dengan 2 tahap, yaitu tahap pertama pengujian kotak hitam dan tahap kedua adalah  pengujian  beta  ( beta  testing ).  Pengujian  kotak  hitam  dimaksudkan  untuk  memastikan  bahwa  fungsi media  telah  sesuai  dengan  keluaran  yang  diharapkan.  Demo  pengujian  dapat  dilihat  pada  gambar  4,  dapat pula dilihat pada link https://www.youtube.com/watch?v=PYryvtoG45c&t=44s .

## Gambar 4 Demo Pengujian Aplikasi
Apabila  terdapat  kesalahan  pada  saat  pengujian,  maka  kembali  pada  tahap  pengembangan  untuk diperbaiki. Jenis kesalahan berupa sulitnya marker diindentifikasi, sehingga objek 3D tidak ditampilkan. Uji Coba media dilakukan dengan menggunakan perangkat mobile ( Smartphone ). Tahap pertama uji coba adalah
melakukan import aplikasi  kedalam  perangkat  mobile  dan  dilanjutkan  dengan  instalasi  media.  Selanjutnya, beberapa hal yang diuji ditampilkan pada tabel berikut:

## Tabel 3. Hasil Pengujian Media
No Bentuk Pengujian Hasil yang diharapkan Hasil Pengujian 1 Instalasi aplikasi Aplikasi terpasang Berhasil 2 Menjalankan aplikasi ( running ) Aplikasi dapat dijalankan. Kamera smartphone diaktifkan Berhasil 3 Deteksi Marker saat awal dijalankan Objek 3D dikenali dan tampil bertampalan dengan marker Berhasil 4 Deteksi Marker saat digeser kedudukannya Objek 3D dikenali dan tampil bertampalan dengan marker Berhasil 5 Deteksi Marker saat diangkat dari kedudukannya Objek 3D dikenali dan tampil bertampalan dengan marker Berhasil

## Sumber : Hasil Olah Data, 2020
Pengujian  tahap  kedua  Pengujian  Beta  ( Beta  Testing )  dilakukan  untuk  menguji  kemampuan  media (aplikasi)  oleh  pengguna  lain.  Pengujian  ini  dilakukan  kepada  13  mahasiswa  Jurusan  Ilmu  dan  Teknologi Kebumian  Universitas  Negeri  Gorontalo.  Mahasiwa  diberi  kesempatan  untuk  menggunakan smartphone yang telah terpasang aplikasi. Selanjutnya disajikan lembar kuisioner yang berisi 4 pertanyaan sebagaimana yang disajikan pada tabel 2 berikut. Pertanyaan pada kuisioner dan perhitungan hasil pengujian ini diadaptasi dari  (Andrea,  Lailiyah,  Agus,  &  Ramadiani,  2019)  dengan  modifikasi  pada  pertanyaannya.  Bobot  masing- masing penilaian adalah jawaban “Bagus” bernilai 3, “Cukup” bernilai 2, dan “Kurang” bernilai 1.
Tabel 4. Hasil Pengujian Beta No. Pertanyaan Penilaian Jumlah Bagus  Cukup  Kurang 1  Bagaimana tampilan aplikasinya? 12 1 0 13 2  Bagaimana kemudahan menggunakannya? 6 7 0 13
3  Bagaimana isi materi (topografi permukaan bumi)?
11 2 0 13
4  Bagaimana tampilan objek 3 dimensinya?
9 2 2 13 Jumlah 38 12 2 52
Sumber : Hasil Olah Data, 2020
Persentase rata-rata jawaban responden diperoleh dari perhitungan berikut:
Persentase Jawaban =
= 89,7%
Berdasarkan  hasil  perhitungan  tersebut  diperoleh  nilai  sebesar  89,7%.  Menurut  (Andrea  et  al.,  2019) bahwa persentase nilai diatas 50 % berarti media dapat diterima/valid.

## 4. Kesimpulan
Prototipe  media  peta puzzle  3D berbasis mobile  augmented  reality dengan  teknik marker-based telah berhasil dibuat. Peta topografi secara 3D dapat disajikan dengan baik berdasarkan hasil pengujian. Pengujian kotak  hitam,  menunjukan  bahwa  keseluruhan  fungsi  aplikasi  berjalan  dengan  baik.  Pengujian  beta menunjukan hasil 89,7% yang berarti bahwa media dapat diterima.

## 5. Referensi
Andrea, R., Lailiyah, S., Agus, F., & Ramadiani, R. (2019). “Magic Boosed” an elementary school geometry textbook  with  marker-based  augmented  reality. TELKOMNIKA  (Telecommunication  Computing
Electronics and Control) , 17 (3), 1242. https://doi.org/10.12928/telkomnika.v17i3.11559
Azuma,  R.,  Baillot,  Y.,  Behringer,  R.,  Feiner,  S.,  Julier,  S.,  &  MacIntyre,  B.  (2001).  Recent  advances  in augmented reality. IEEE Computer Graphics and Applications . https://doi.org/10.1109/38.963459 Azuma,  R.  T.  (1997).  A  survey  of  augmented  reality. Presence:  Teleoperators  and  Virtual  Environments . https://doi.org/10.1162/pres.1997.6.4.355 Bacca, J., Baldiris, S., Fabregat, R., Graf, S., & Kinshuk. (2014). Augmented reality trends in education: A systematic review of research and applications. Educational Technology and Society .
Båth,  M.  (1975).  Introduction  to  Seismology. Geophysical  Journal  of  the  Royal  Astronomical  Society . https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1975.tb01612.x
Blanco-Pons,  S.,  Carrión-Ruiz,  B.,  Duong,  M.,  Chartrand,  J.,  Fai,  S.,  &  Lerma,  J.  L.  (2019).  Augmented Reality markerless multi-image outdoor tracking system for the historical buildings on Parliament Hill. Sustainability (Switzerland) . https://doi.org/10.3390/su11164268 Demiralp,  N.  (2007).  Geography  Education  Through  Maps. Bulgarian  Journal  of  Science  and  Education Policy , 1 (1).
FitzGerald, E., Ferguson, R., Adams, A., Gaved, M., Mor, Y., & Thomas, R. (2014). Augmented Reality and Mobile Learning. International Journal of Mobile and Blended Learning . https://doi.org/10.4018/ijmbl.2013100103
Hedley,  N.  R.,  Billinghurst,  M.,  Postner,  L.,  May,  R.,  &  Kato,  H.  (2002).  Explorations  in  the  use  of augmented  reality  for  geographic  visualization. Presence:  Teleoperators  and  Virtual  Environments . https://doi.org/10.1162/1054746021470577 Khansa, R. A. (2017). Pengembangan Aplikasi “Indonesian Landmark” Berbasis Android dengan Teknologi Augmented  Reality. KOPERTIP:  Jurnal  Ilmiah  Manajemen  Informatika  Dan  Komputer , 01 (02),  77– 84. Retrieved from http://jurnal.kopertipindonesia.or.id/ojs/index.php/kopertip/article/view/12/14
Kraak,  M.-J.,  &  Ferjan,  O.  (2007). Kartografi:  Visualisasi  Data  Geospasial  (Terjemahan) (2nd  ed.). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Liarokapis,  F.,  Greatbatch,  I.,  Mountain,  D.,  Gunesh,  A.,  Brujic-Okretic,  V.,  &  Raper,  J.  (2005).  Mobile Augmented  Reality  Techniques  for  GeoVisualisation. Ninth  International  Conference  on  Information Visualisation (IV’05) , 745–751. https://doi.org/10.1109/IV.2005.79
Pressman,  R.  S.  (2005). Software  Engineering:  A  Practitioner’s  Approach (6th  ed.).  Retrieved  from https://books.google.co.id/books?id=7c6rQgAACAAJ
Syawaludin,  A.,  Gunarhadi,  &  Rintayati,  P.  (2019).  Enhancing  Elementary  School  Students’  Abstract Reasoning  in  Science  Learning  through  Augmented  Reality-Based  Interactive  Multimedia. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 8 (2), 288–297. https://doi.org/10.15294/jpii.v8i2.19249 Yunus, H. S. (2008). Konsep dan Pendekatan Geografi-memaknai hakekat keilmuannya. Sarasehan Forum Pimpinan Perguruan Tinggi Geografi Indonesia . Yogyakarta.