## Implementasi Teknologi Augmented Reality 3D Pada Pembuatan Organologi Tumbuhan
Fivi Syukriah 1 , Liuvita Pranggarani 2
Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma
Jl. Margonda Raya No 100, Pondok Cina, Depok 16424 Email : 1 fivi_syukriah@staff.gunadarma.ac.id, 2 liuvitapranggarani@studentsite.gunadarma.ac.id

## ABSTRAK
Augmented  Reality  (AR)  atau dalam bahasa Indonesia  disebut realitas tertambah  adalah  teknologi yang  menggabungkan  benda  maya  dua  dimensi ataupun tiga dimensi ke  dalam sebuah lingkungan nyata kemudian memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu  nyata (real-time). Dengan adanya  Augmented    Reality,  melihat  gambar  sama  seperti  melihat  aslinya.  Penulisan  ini  membahas mengenai  teknologi  Augmented  Reality  yang  menyajikan  informasi  mengenai  organologi  tumbuhan sebagai  alternatif  baru  dalam  penyampaian  materi  di  dalam  kelas.  Konsep  visualisasi  3D  yang  lebih memperlihatkan objek-objek yang terkait dalam organologi tumbuhan diharapkan dapat meningkatkan fokus dan minat belajar siswa.  Tahapan pembuatan penulisan ini dibagi dalam beberapa tahap, mulai tahap  perancangan,  dimulai  dari  gambaran  umum,  analisis  kebutuhan  sistem,  struktur  navigasi,  dan perancangan tampilan. Pembuatan obyek tiga dimensi menggunakan perangkat lunak blender. Terdapat tiga  objek  dalam  pembuatan  menggunakan  blender  diantaranya  jaringan  dalam  pada  akar,  jaringan dalam pada batang, dan jaringan dalam pada daun
Kata Kunci : Augmented  Reality, Organologi tumbuhan, Tiga Dimensi

## 1. PENDAHULUAN
Teknologi augmented reality (AR) sangat ini sudah banyak digunakan dalam perkembangan aplikasi komputer karena dengan adanya teknologi ini aplikasi akan terlihat nyata atau seperti aslinya. Aplikasi augmented reality dapat digunakan pada siswa yang sedang mempelajari organologi tumbuhan.
Tumbuhan adalah salah satu benda hidup yang terdapat di alam semesta. Ciri yang mudah dikenali pada tumbuhan adalah warna hijau yang dominan akibat kandungan pigmen klorofil yang berperan vital dalam proses penangkapan energi melalui fotosintesis.
Materi organologi tumbuhan dipelajari pada jenjang SMP. Penyampaian materi di kelas menggunakan tampilan yang  statis.  Dengan  adanya  AR  penyampaian  informasi  yang  berbeda  lebih  menarik  minat  belajar  siswa  karena teknologi  ini  akan  memperlihatkan  bagian  dalam  tumbuhan  secara  tiga  dimensi  (3D).  Sehingga  akan  lebih memperjelas siswa dalam mengenali organ dalam tumbuhan..

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Organologi Tumbuhan
Organologi adalah cabang dari biologi yang berhubungan dengan struktur dan fungsi organ dari tumbuhan itu sendiri.  Tubuh  makhluk  hidup  tersusun  atas  jutaan  sel.  Sel-sel  yang  memiliki  struktur  dan  fungsi  yang  sama membentuk suatu jaringan. Beberapa macam  jaringan akan membentuk suatu organ. Kumpulan bermacam-macam organ membentuk suatu sistem organ. Akhirnya, beberapa macam sistem organ saling melengkapi dan bekerja sama untuk membentuk suatu individu makhluk hidup.
Akar sebagai organ pada tumbuhan dibentuk dari beberapa jaringan yang berbeda. Fungsi utama organ akar pada tumbuhan, yaitu sebagai alat absorbsi air, nutrisi berbagai garam mineral yang terlarut di dalam tanah, dan pengokoh tumbuhan pada tempat tumbuhnya.
Pada tumbuhan tingkat tinggi, yaitu dikotil dan monokotil akarnya sudah merupakan akar sejati. Penamaan ini berdasarkan adanya perbedaan dengan struktur akar yang terdapat pada tumbuhan tingkat rendah, misalnya lumut.
Akar memiliki struktur yang amat kuat, hal ini terbukti dengan kemampuannya untuk menerobos beberapa lapisan tanah yang keras. Akar pada tumbuhan dikotil dapat menjalar sangat jauh dari tempat tumbuhnya. Pada tumbuhan karet, akarnya dapat menembus tembok hingga beberapa meter dari tempat tumbuhnya. Kemampuan penjalaran akar ini memungkinkan tumbuhan mengambil berbagai jenis unsur hara dari sekitar tempat tumbuhnya. Kemampuan akar untuk menerobos lapisan tanah ini disebabkan karena akar memiliki lapisan pelindung yang disebut kaliptra (tudung akar). Kaliptra dapat kita temukan pada akar-akar tumbuhan monokotil maupun dikotil.
Bagian akar terbagi menjadi struktur luar dan struktur dalam. Struktur luar akar terdiri atas tudung akar, batang akar, percabangan akar (hanya pada dikotil), dan bulu-bulu akar. Sementara itu, struktur bagian dalam akar (anatomi akar) terbentuk oleh jaringan epidermis, korteks, endodermis, dan stele (silinder pusat). Bagian-bagian akar tersebut tersusun berurutan dari luar ke dalam. Anatomi akar diantaranya:
a) Epidermis
Jaringan epidermis akar merupakan lapisan yang hanya terdiri dari satu lapisan sel.
b) Korteks
Korteks adalah bagian dalam akar yang tersusun oleh berbagai sel yang membentuk beberapa lapisan.
c) Endodermis
Endodermis merupakan bagian dari jaringan akar yang terdiri atas satu lapisan sel.
d) Stele (Silinder Pusat)
Silinder pusat terbentuk oleh berkas-berkas pengangkut dan beberapa jaringan lain
Adapun beberapa fungsi akar pada tumbuhan antara lain :
1) Jangkar serta dukungan tanaman
2) Menyerap dan mengalirkan air dan    mineral
3) Produk toko fotosintesis (karbohidrat, gula, protein)
4) Musim dingin kelangsungan hidup tanaman keras
5) Makanan dan pakan
6) Perambatan
7) Pengendalian erosi tanah
Selain itu tumbuhan juga mempunyai batang. Batang merupakan bagian tumbuhan yang menyokong dan memproduksi tunas, daun, bunga, dan buah. Batang menahan daun pada posisinya sehingga dapat menerima sinar matahari yang diperlukan untuk memproduksi zat makanan. Batang tumbuhan juga sebagai alat transportasi yang membawa air dan mineral dari akar ke daun untuk digunakan dalam memproduksikan makanan atau karbohidrat. Karbohidrat yang diproduksi pada daun didistribusikan melalui batang ke bagian lain dari tumbuhan.
Banyak tumbuhan mempunyai batang tetapi juga ada yang tidak memiliki batang seperti lumut dan tumbuhan rendah lainnya. Bentuk dan ukuran batang tergantung dari jenis tumbuhan tersebut. Ada tumbuhan yang mempunyai batang yang pendek dan ada yang panjang. Ada batang yang keras, ada yang lunak. Anatomi batang diantaranya:
a) Epidermis
Epidermis terutama berfungsi sebagai pelindung.
b) Korteks
Korteks  tidak  berfungsi  untuk  pengangkutan  zat,  tetapi  membentuk  kulit  yang  dapat  berfungsi  sebagai pelindung dan penguat batang.
c) Silinder pusat
Pada  silinder  pusat  terdapat  berkas  pengangkut  (xilem  dan  floem),  jaringan  dasar,  empulur,  dan  jaringan penguat yang dikelilingi jaringan perisikel.
Adapun beberapa fungsi batang pada tumbuhan antara lain :
a) Penopang
b) Pengangkut
c) Penyimpanan
d) Alat Perkembang biakan
Seperti akar dan batang, tumbuhan pasti mempunyai daun. Daun telah berkembang sebagai kepala bagian dari tumbuhan untuk mengumpulkan energi cahaya dari matahari dan melakukan fotosintesis untuk mengubah energi cahaya menjadi energi biokimia. Oleh karena itu, memiliki struktur yang disesuaikan dengan fungsi tersebut.
Daun dibentuk oleh tumbuhan untuk memproduksi makanan. Fotosintesis-reaksi kimia yang rumit di mana karbon dioksida dari udara dan air dari tanah, dengan adanya cahaya, menghasilkan gula dilakukan pada kloroplas yang ditemukan dikemas dalam sel daun.
Karena energi yang berasal dari cahaya oleh klorofil, baik daun harus cukup tipis agar cahaya dapat menembus semua lapisan sel atau, dalam kasus tumbuhan dengan daun sukulen, kloroplas harus terkonsentrasi paling banyak di dekat permukaan daun. Anatomi daun diantaranya:
a) Kutikula
b) Epidermis
c) Jaringan tiang
d) Jaringan bunga karang
e) Berkas pembuluh angkut
f) Stomata
g) Adapun beberapa fungsi batang pada tumbuhan antara lain :
Beberapa fungsi dari daun pada tumbuhan antara lain :
1) Tempat terjadinya fotosintesis.
2) Sebagai organ pernapasan atau respirasi.
3) Tempat terjadinya transpirasi.
4) Tempat terjadinya gutasi.
5) Alat reproduksi vegetatif.
Daun dapat dijadikan bagian untuk memperbanyak tanaman

## 3. METODE PENELITIAN
Tahapan metode penelitian yang dilakukan pada penulisan ini adalah:
1) Analisa Kebutuhan Aplikasi
Melakukan perencanaan pokok bahasan materi, mengumpulkam data dan analisa kebutuhan, sistem perangkat lunak seperti Blender dan vuforia untuk pembuatan aplikasi ini  melalui buku dan media internet.
2) Perancangan Aplikasi
Melakukan perancangan program aplikasi termasuk, representasi antarmuka,  rancangan splash screen, rancangan menu, dan pembuatan marker.
3) Implementasi.
Dalam tahap ini dilakukan pembuatan program. dimulai dengan pembuatan objek struktur dalam tumbuhan, pembuatan menu utama dan aplikasi utama dengan menggunakan unity.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Aplikasi  organologi  tumbuhan  yang  berbasis  Augmented  Reality  merupakan  pengembangan  dari  aplikasi Augmented Reality itu sendiri, aplikasi ini dibuat sebagai sarana penyampaian materi pelajaran biologi di dalam kelas pada jenjang SMP. Aplikasi ini memanfaatkan fitur kamera smartphone untuk menampilkan objek tiga dimensi yang berada di dunia maya ke dalam dunia nyata (real).
Aplikasi organologi tumbuhan yang berbasis Augmented Reality ini merupakan pengembangan dari gabungan antara teknologi cetak berupa  marker dan teknologi pada smartphone. Aplikasi ini berisikan tiga  model objek tiga dimensi, yaitu struktur dalam akar, struktur dalam batang, dan struktur dalam daun pada tumbuhan.
Model-model  tiga  dimensi  yang  nantinya  akan  tampil  di  atas  penanda  (marker)  dengan  bantuan  kamera smartphone. Ketika kamera smartphone diarahkan pada marker maka akan tampilmodel objek-objek tersebut.

## 4.1 Struktur Navigasi
Struktur  navigasi  dalam  penulisan  ini  menggunakan  struktur  navigasi  hirarki.  Struktur  navigasi  yang  pertama yaitu struktur navigasi linier dimulai dari tampilan Splash Screen yaitu layar untuk menunggu ke halaman berikutnya menuju layar Main Menu merupakan  halaman utama dari  aplikasi ini. Pada layar Main Menu terdapat dua pilihan yaitu Play dan Exit yang merupakan struktur navigasi hirarki. Jika memilih Play maka akan menampilkan tiga objek yaitu  daun,  batang,  dan  akar.  Apabila  memilih  daun  maka  akan  tampil  informasi  mengenai  materi  daun.  Apabila memilih batang maka akan tampil informasi mengenai materi batang. Dan apabila memilih akar maka akan tampil informasi mengenai materi akar. Menu kedua adalah tombol Exit yaitu pilihan untuk keluar dari aplikasi.

## 4.2 Perancangan Tampilan
a) Perancangan Tampilan Splash Screen
Splash screen adalah suatu kondisi yang digunakan untuk menggambarkan image atau gambar yang tampil pada  saat  sebuah  aplikasi  dalam  proses  loading.  Splash  screen  yang  terdapat  pada  aplikasi  organologi  ini adalah gambar sebuah taman dengan durasi waktu 4 detik sebelum masuk ke bagian main menu.
Gambar 2 Rancangan Splash Screen
b) Perancangan Tampilan Main Menu
Main menu adalah daftar perintah-perintah pada sebuah aplikasi yang apabila dieksekusi akan menjalankan suatu  perintah  tertentu  dari  aplikasi.  Pilihan  yang  diberikan  oleh  menu  dapat  dipilih  sesuai  keinginan pengguna. Pada aplikasi ini hanya terdapat dua button yaitu button Play dan button Exit . Apabila pengguna memilih button Play maka  akan  masuk ke  aplikasi.  Dan apabila memilih button Exit maka  aplikasi akan keluar.

## Gambar 3 Rancangan Main Menu
c) Perancangan Tampilan Aplikasi
Pada  saat  aplikasi  dijalankan,  yang  digunakan  adalah  marker  pohon  untuk  menampilkan  struktur  dalam pohon  dengan  cara  mengarahkan  kamera  smartphone  ke  marker  untuk  melakukan  pendeteksian.  Berikut rancangan tampilannya.

## Gambar 4 Rancangan Aplikasi
d) Perancangan Tampilan Informasi pada Objek
Pada saat pendeteksian berhasil, akan tampil objek-objek. Dan apabila pada salah satu objek disentuh maka akan  menampilkan  informasi  sesuai  dengan  objek  yang  telah  dipilih  sebelumnya.    Berikut  rancangan tampilannya
Gambar 5 Rancangan Tampilan Informasi
Kemudian untuk pemberian warna dapat dilakukan pada kolom Material. Beri nama pada objek yang akan dilakukan pewarnaan. Klik pada Diffuse dan pilih warna sesuai dengan warna yang akan dibuat.
Gambar 6 Tampilan Lembar Kerja Pembuatan Struktur Daun pada Blender
Untuk pembuatan objek struktur batang ini menggunakan bantuan UV Image Editor . Tahap pertama buat terlebih dahulu bentuk dasarnya. Sama halnya seperti pembuatan sebelumnya yaitu dengan menekan tombol Shift+A kemudian pilih Cylinder , lalu atur bentuk dan ukuran. Langkah awal adalah membuat dua jendela kerja, arahkan kursor ke pojok kanan atas (atas simbol +) sampai kursor menyentuh 3 garis miring dan berubah menjadi tanda +, kemudian tarik ke sebelah kiri untuk menambah jendela kerja. Klik editor type pilih UV/Image Editor . Pada jendela kiri masuk ke edit mode , kemudian buat  model. Setelah  model telah terbentuk  saatnya  melakukan  pewarnaan  yaitu  dengan  menentukan  daerah  yang  akan  diwarnai  dengan Shift +Klik  Kanan.  Selanjutnya  tekan  U  pilih Unwrap untuk  memindahkan  daerah  tadi  ke  area  kerja UV/Image  Editor .  Selain  itu  pewarnaan  juga  bisa  dilakukan  dengan  pilih Image lalu Open  Image ,  pilih gambar yang telah tersedia. Kemudian tekan Alt+Z . Maka Tekstur akan menempel pada objek.
Untuk pembuatan objek struktur akar ini juga menggunakan bantuan UV Image Editor . Tahap pertama buat terlebih dahulu bentuk dasarnya. Sama halnya seperti pembuatan sebelumnya yaitu dengan menekan tombol Shift+A kemudian pilih UV Sphere , lalu atur bentuk dan ukuran. Langkah-langkah pada pembuatan objek ini sama dengan saat pembuatan objek struktur batang di atas.
Gambar 8 Tampilan Lembar Kerja Pembuatan Struktur Akar pada Blender

## 4.3 Tampilan Output Aplikasi
Setelah  aplikasi  terpasang  pada  perangkat smartphone maka  aplikasi  akan  membaca marker dan  akan menampilkan model tiga dimensi. Untuk menggunakan aplikasi Organologi Tumbuhan ini pastikan smartphone telah mendukung Android versi 4.2.2 yaitu spesifikasi minimal sistem operasi
a) Tampilan Output Splash Screen
Ketika aplikasi dijalankan, yang pertama kali tampil adalah tampilan Splash Screen. Tampilan Splash Screen yaitu tampilan layar untuk menunggu ke halaman berikutnya. Pada tampilan ini dibutuhkan durasi kurang lebih empat menit untuk menuju ke halaman selanjutnya yaitu tampilan Main Menu.
b) Tampilan Output Main Menu
Pada tampilan Main Menu ini menampilkan dua button yaitu button Play dan button Exit. Apabila menekan button Play maka akan masuk ke program utama. Dan apabila menekan button Exit maka akan keluar dari program.
Gambar 10 Tampilan Main Menu
c) Tampilan Output Pendeteksian Marker
Ketika  masuk  ke  program  utama  penulis  mengarahkan  kamera  pada  marker  yang  telah  diprint  out  dan meletakan marker tersebut pada suatu tempat. Marker akan melakukan pendeteksian dan akan menampilkan objek-objek tiga dimensi. Pada program utama juga terdapat icon home, icon yang berfungsi untuk kembali ke Main Menu.
d) Tampilan Output Objek Disertai Tampilnya Informasi
Ketika salah satu objek disentuh maka akan menampilkan informasi materi berdasarkan objek yang disentuh tersebut. Pada tampilan informasi terdapat tombol close yang berfungsi untuk menutup informasi dan kembali ke program utama.
Gambar 12 Tampilan Objek Disertai Tampilnya Informasi

## 5. KESIMPULAN
Aplikasi  pembelajaran  organologi  tumbuhan  untuk  siswa  jenjang  SMP  berbasis Augmented  Reality ini  sebagai alternatif lain pada siswa belajar di kelas. Pembelajaran ini lebih menarik bagi siswa selain karena metode belajarnya baru dan hal lainnya karena objek yang ditampilkan  berupa objek tiga dimensi, objek daun, batang dan akar yang menampilkan objek struktur dalam tumbuhan yang hampir sama seperti nyata dan objek tiga dimensi yang berada di dunia maya tampil ke dalam dunia nyata ( real ), serta penambahan informasi materi mengenai masing-masing objek akan lebih memudahkan siswa dalam memahaminya.

## 6. SARAN
Aplikasi  berbasis Augmented  Reality ini  dapat  ditambahkan  animasi  seperti  objek  yang  dapat  bergerak  dan  dapat ditambahkan suara pada penyampaian informasinya agar aplikasi dapat lebih menarik siswa untuk mempelajarinya sehingga lebih memudahkan siswa dalam memahami materi organologi tumbuhan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Haritsthinkso. 2012. Pengertian Augmented Reality . From
http://www.haritsthinkso.com/2010/12/augmented-reality-adalah-teknologi-yang.html, 15 April 2015
[2] Erik, Iman. 2008. Membuat Aplikasi Web Server dengan Winsock . Yogyakarta: Andi Offset.
[3] Academica. Augmented Reality objek 3D dengan Blender . From
https://www.academia.edu/6740800/Augmented_Reality_Objek_3_Dimensi_dengan_Perangkat_Artoolkit_ dan_Blender, 15 April 2015
[4] Aryulina, Diah, et al.2006. BIOLOGI 3 .     Jakarta : Erlangga.
[5] Edukasi Teknologi dan Informasi. Struktur Fungsi Akar Tumbuhan. From http://www.sridianti.com/struktur- fungsi-akar-tumbuhan.html, 15 April 2015
[6] Budisma. Struktur Jaringan pada Batang. From   http://budisma.net/2015/02/struktur-jaringan-pada-batang- dan-fungsinya.html, 15 April 2015
[7] Azuma,  Ronald  T.  1997. "A  Survey  of    Augmented  Reality" .  Presence:  Teleoperators      and  Virtual Environments.
[8] HermanClass. Unity  3D-Game  Engine .  From  http://www.hermantolle.com/class/docs/unity-3d-game- engine/ , 17 April 2015
[9] Mengenal  Android  SDK.  From  http://infoaplikasiandroid.blogspot.com/2014/10/mengenal-android- sdk.html, 15 April 2015