Aplikasi Pembelajaran Pedosfer Berbasis Augmented Reality
Wildan 1 , Sri Khaerawati 2* , Moh. Noval 3
1,2,3 Program Studi Teknik Informatika, STMIK Adhi Guna, Kota Palu, Provinsi Sulawesi Tengah, Indonesia.

## a r t i c l e  i n f o
Article history: Received 18 August 2022 Received in revised form 9 December 2022 Accepted 16 February 2023 Available online April 2023
DOI: https://doi.org/10.35870/jti
k.v7i2.757 Keywords:
Pedosphere Learning; Augmented Reality.
Kata Kunci: Pembelajaran Pedosfer;
Augmented Reality.

## a b s t r a c t
The pedosphere is a combination of 2 words, namely the word pedo which means soil and sphera which means layer. The pedosphere is commonly referred to as the soil layer that is studied in high school. In this case, the researcher conducted research at SMA Negeri 5 Palu, which usually only used 2-dimensional images and theories in books to study the soil layers because of the lack of teaching aids. The purpose of this study is to help educators or students in the teaching and learning process recognize the soil layers by making an Augmented Reality (AR) technology application that can be used in all Android-based  Smartphones.  This  application  requires  a  marker  to  display  a  3- dimensional object regarding the soil layer. The research method used by the researcher is the multimedia development method developed by Luther which is divided into 6 stages,  namely  concept,  design,  material  collection,  manufacture,  testing  and distribution. In the process of making the application, the researcher uses the Vuforia software as a marker database, Blender to create 3-dimensional objects and Unity as the application maker. The results of application testing on 47 respondents, namely 52% stated strongly agree, 36.2% agree, 10.5% quite agree, 1.1% disagree and 0.1% disagree.

## a b s t r a k
Pedosfer merupakan gabungan dari 2 kata yaitu kata pedo berarti tanah dan sfera berarti lapisan. Pedosfer biasa disebut dengan lapisan tanah yang dipelajari di sekolah menengah atas. Dalam hal ini peneliti melakukan penelitian di SMA Negeri 5 Palu yang biasanya untuk mempelajari mengenai lapisan tanah hanya bermodalkan gambar 2 dimensi dan teori yang ada dibuku karena minimnya alat peraga. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk membantu tenaga pendidik ataupun siswa dalam proses belajar mengajar mengenal lapisan tanah dengan membuat sebuah aplikasi teknologi Augmented Reality (AR) yang dapat digunakan disemua Smartphone yang berbasis Android. Aplikasi ini membutuhkan sebuah marker untuk menampilkan objek 3 dimensi mengenai lapisan tanah. Metode penelitian yang digunakan oleh peneliti adalah metode pengembangan multimedia yang dikembangkan oleh Luther yang terbagi menjadi 6 tahap yaitu konsep, perancangan, pengumpulan bahan, pembuatan, pengujian dan distribusi. Pada proses pembuatan  aplikasi  peneliti menggunakan  software  Vuforia  sebagai  database  marker, Blender  untuk  membuat  objek  3  dimensi  dan  Unity  pembuat  aplikasi.  Hasil  dari pengujian  aplikasi  pada  47  responden  yaitu  52  %  menyatakan  sangat  setuju,  36,2  % setuju, 10,5 % cukup setuju, 1,1 % kurang setuju dan 0,1 % tidak setuju.
*Corresponding Author. Email: srikhaerawatinur@gmail.com 2* .
© E-ISSN: 2580-1643.
Copyright @ 2023. Published by Lembaga Otonom Lembaga Informasi dan Riset Indonesia (KITA INFO dan RISET) ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ).

## Jurnal JTIK (Jurnal Teknologi Informasi dan Komunikasi)
journal homepage: http://journal.lembagakita.org/index.php/jtik

## 1. Latar Belakang
Pedosfer berasal  dari  bahasa  latin  yang  terdiri  dari  2 kata  yaitu  kata  Pedo  berarti  tanah  dan  Sfera  yang berarti  lapisan.  Pedosder  adalah  suatu  istilah  yang merujuk lapisan tanah dalam permukaan bumi, yang merupakan  ilmu  yang  mempelajari  tentang  tanah, bagaimana  proses  pembentukannya,  faktor-faktor apa  saja  yang  mempengaruhinya,  dan  mengenal berbagai lapisan tanah.  Tanah merupakan bagian dari permukaan  bumi  yang  memiliki  keutaman  dan manfaat  untuk  menumbuhkan  suatu  tanaman  dan sebagai  tempat  dimana  setiap  makhluk  hidup  baik tumbuhan,  hewan  dan  manusia  hidup  diatasnya. Tanah  berasal  dari  hasil  pelapukan  bebatuan  yang dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu curah hujan, angin, temperatur, cahaya dan kelembapan. Menurut Jacob  S.  Joffe  (dalam  Eka  Septiyani,  2019)  tanah adalah  benda  alam  yang  tersusun  atas  horizon- horizon yang mengandung bahan kimia mineral dan bahan  organik,  biasanya  tidak  menyatu  dan mempunyai  tebal  yang  dapat  dibedakan  dalam  hal fisika,  biologi,  kimia  dan  morfologi  [1].  Tanah memiliki beberapa lapisan dan juga memiliki banyak jenis  tergantung  pada  kondisi  alam  disekitarnya, untuk  mempelajari  lapisan  tanah  ini  tentunya  akan sulit jika hanya  sekedar  menerima  teori  yang disampaikan lalu membayangkannya.
Dalam dunia pendidikan di Indonesia khususnya di SMA Negeri 5 Palu kebanyakkan tenaga pendidiknya masih  melakukan  proses  pembelajaran  yang  hanya sekedar  memberikan  teori  lalu  siswa  hanya  bisa membayangkannya atau memberikan sebuah gambar 2 (dua) dimensi. Tentu dengan cara memberi gambar sebagian tenaga pendidik pastinya menganggap kalau hal itu sudah efektif tetapi kenyataannya hal tersebut masih  belum  efektif  apalagi  jika  gambar  yang diberikan  terlihat  tidak  jelas  atau  buram,  maka dipastikan siswa tidak dapat memahami materi yang disampaikan.  Dalam  kasus  seperti  ini  tentu  yang dibutuhkan oleh tenaga pendidik adalah sebuah alat peraga  jika  tenaga  pendidik  tidak  ingin  terjun langsung  kelapangan,  namun  untuk  alat  peraga sendiri  khusus  lapisan  tanah  itu  sudah  jarang diproduksi, kalaupun alatnya ada biasanya harganya terlalu mahal. Berdasarkan masalah yang ada di SMA Negeri 5 Palu khusus pembelajaran Pedosfer , peneliti menerapkan  teknologi Augmented  Reality (AR)  3 dimensi  untuk  menggantikan  alat  peraga  sebagai
media  pembelajarannya,  selain  harga  yang  dapat dijangkau,  tentu  dengan  teknologi Augmented  Reality (AR)  pembelajaran  akan  lebih  menarik  dan menyenangkan  sehingga  nantinya  materi  yang disampaikan  akan  diterima  dengan  baik  dan  lebih mudah dipahami oleh siswa.
Augmented  Reality (AR)  adalah  teknologi  yang menggabungkan antara benda – benda maya dengan bentuk  2  (dua)  dimensi  ataupun  3  (tiga)  dimensi kedalam  dunia  nyata  sehingga  nantinya  dapat disentuh, dilihat dan juga didengarkan [2]. Fungsi dari Augmented  Reality (AR)  sendiri  adalah  untuk menambah  informasi  seseorang  bahwa  teknologi Augmented  Reality (AR)  mampu  menjadikan  dunia virtual  dan  dunia  nyata  sebagai  tampilan  yang  baru yang  dapat  dimanfaatkan  dalam  menampilkan informasi dalam bidang apapun.
Gambar 1. Contoh gambar atau ilustrasi [1] (sumber: www.maenmain.com)
Marker Based Augmented Reality (AR)merupakan salah satu  metode  yang  digunakan  pada Augmented  Reality (AR).  Metode  ini  memerlukan marker untuk membedakan  objek  didunia  nyata  dan  juga memerlukan  kamera  agar  dapat  diakses  oleh perangkat komputer atau Smartphone .
Gambar 2. Contoh Penggunaan Marker Based Augmented Reality (AR)
(Sumber : www.medium.com)
Vuforia  adalah Software  Development  Kit (SDK)  yang
digunakan  untuk  pembuatan  aplikasi Augmented Reality (AR).  Vuforia  ini  menggunakan  teknologi Computer  Vision  untuk mengenali  dan  mendeteksi marker dengan cara mendaftarkan gambar yang ingin digunakan  sebagai marker kemudian  vuforia  akan memberikan  lisencie  yang  juga  berfungsi  sebagai pendeteksi,  setelah  itu  akan  mengeluarkan  hasil informasi dalam bentuk 3D dari marker yang sudah dideteksi via API [3][4][5]. Vuforia juga mengizinkan hak  akses  lain  agar  dapat  digunakan  diberbagai Platform  seperti  Android,  Ios  dan  untuk  aplikasi Unity  Game  Engine  3D  [6][7].  Biasanya  para programmer menggunakan vuforia untuk membangun objek 3D virtual pada kamera [8][9][10].
Gambar 3. Proses Pendaftaran Gambar Sebagai Marker (Sumber : www.vuforia.com)
Pedosfer merupakan  istilah  lain  lapisan  atas  dari permukaan  bumi  tempat  berlangsungnya  proses pembentukan tanah. Tanah adalah lapisan teratas dari permukaan bumi yang mengandung partikel batuan dan  mineral  yang  sudah  tercampur  bahan  organik. Tanah memiliki lapisan tanah kebawah yang disebut struktur tanah, biasa juga disebut profil tanah. Profil tanah  ini  dipengaruhi  banyak  faktor  seperti  curah hujan, cahaya, temperatur dan kelembapan. Lapisan tanah  diurutkan  berdasarkan  tekstur,  warna, komposisi kimia, kedalaman dan ukuran partikel dan ini meliputi Horizon O, A, B, C dan baruan. Letak perbedaannya adalah :
1) Horizon O adalah lapisan tanah paling luar atau permukaan tanah
2) Horizon  A  adalah  lapisan  tanah  yang  sudah tercampur  dari  bahan  organik  dan  mineral, lapisan ini biasanya berwarna gelap.
3) Horizon  B  adalah  lapisan  yang  memiliki kandungan  organik,  biasanya  tanah  keras  dan padat.
4) Horizon C adalah batuan yang sudah mengalami pelapukan. Biasanya akar tumbuhan tidak dapat menembus lapisan ini.
Batuan dasar adalah lapisan terdalam dibawah tanah yang  tidak  pernah  mengalami  pelapukan  dan  tidak adanya aktifitas organik didalamnya.
Gambar 4. Lapisan Tanah (Sumber : www.materibelajar.co.id)

## 2. Metode Penelitian
Pada perancangan sistem ini cara kerjanya tidak begitu rumit  yaitu  sistem  akan  mendeteksi marker apabila kamera Augmented Reality (AR) telah aktif, jika dalam proses mendeteksi marker berhasil maka akan muncul objek 3 dimensi yang akan berada di atas marker , tetapi jika prosesnya tidak berhasil maka sistem akan tetap jalan  dan  menunggu  hingga marker terdeteksi  dan memunculkan objek.
Gambar 5. Alur Kerja Sistem
Dalam  penelitian  ini,  cara  kerja  aplikasi Augmented Reality (AR) yang dibuat terdiri dari beberapa tahapan. Pertama,  pengguna  membuka  aplikasi  AR  pada Smartphone Android  mereka.  Selanjutnya,  pengguna menunjukkan marker yang  telah  disediakan  pada kamera  AR  di  aplikasi  tersebut.  Kemudian,  aplikasi akan memproses citra dari kamera AR dan melakukan deteksi marker . Apabila marker telah terdeteksi, aplikasi akan menampilkan objek 3 dimensi mengenai lapisan tanah  yang  berada  di  atas marker .  Objek  3  dimensi tersebut dapat diputar dan diperbesar agar pengguna
dapat mempelajari detail dari lapisan tanah tersebut. Apabila marker tidak  terdeteksi,  aplikasi  akan  tetap berjalan  dan  menunggu  hingga marker terdeteksi untuk menampilkan objek. Setelah pengguna selesai menggunakan  aplikasi,  mereka  dapat  menutup aplikasi dengan menekan tombol "close" pada layar. Dalam tahap pengujian, aplikasi ini akan diuji pada 47 responden  terhadap  penggunaan  aplikasi  ini  dalam proses  belajar  mengajar  mengenai  lapisan  tanah  di SMA  Negeri  5  Palu.  Metode  pengembangan multimedia  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  metode  pengembangan  Luther  yang  terdiri dari  6  tahap  yaitu  konsep,  perancangan, pengumpulan  bahan,  pembuatan,  pengujian,  dan distribusi.  Pada  proses  pembuatan  aplikasi,  peneliti menggunakan  software  Vuforia  sebagai  database marker , Blender untuk membuat objek 3 dimensi, dan Unity  sebagai  pembuat  aplikasi. Use  Case  Diagram digunakan  untuk  menggambarkan  interaksi  antara user  dan  aplikasi.  Desain  3  dimensi  struktur  tanah dibuat dengan menyusun setiap lapisan tanah secara berurutan,  menambahkan  tekstur,  batuan,  rumput, dan pohon beserta akarnya agar terlihat lebih nyata.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Use  Case  Diagram (UCD)  merupakan  salah  satu diagram  yang  menggambarkan  interaksi antara  user dan aplikasi yang dimana user berperan aktif dalam hal ini. Adapun alurnya adalah sebagai brikut.
Gambar 6. Use Case Diagram

## Desain 3 Dimensi Struktur Tanah
Tanah  merupakan  lapisan  atas  bumi  dimana  setiap makhluk  hidup  tumbuh  dan  berkembang  diatasnya. Tanah terdiri dari beberapa lapisan atau biasa disebut horizon. Dalam mendesain objek 3 dimensi struktur tanah,  peneliti  menyusun  setiap  lapisan  tanah  mulai dari  awal  hingga  akhir  secara  berurutan, menambahkan  tekstur,  batuan,  rumput  dan  pohon beserta akarnya agar terlihat lebih nyata.
Gambar 7. Desain 3D Struktur Tanah.
Dari  hasil  kuisioner  yang  diberikan  kepada  47 responden yaitu 52 % menyatakan sangat setuju, 36,2 %  menyatakan  setuju,  10,5  %  menyatakan  cukup setuju,  1,1  %  menyatakan  kurang  setuju  dan  0,1  % menyatakan  tidak  setuju.  Dari  hasil  tersebut menunjukkan bahwa aplikasi pembelajaran Pedosfer ini sangat  membantu  dalam  proses  pembelajaran  dan responden sangat tertarik menggunakan aplikasi ini.
Gambar 8. Halaman Menu Utama
Gambar 9. Halaman Penanda atau Marker
Gambar 10. Halaman Penanda atau Marker
Penelitian ini menggunakan Use Case Diagram (UCD) sebagai  diagram  interaksi  antara  user  dan  aplikasi yang  berfokus  pada  pembelajaran Pedosfer .  Gambar UCD pada Gambar 6 menunjukkan langkah-langkah interaksi  yang  dilakukan  oleh  pengguna  dalam menggunakan  aplikasi  ini.  Langkah  pertama  adalah membuka  aplikasi,  kemudian  memilih marker yang akan dipindai. Setelah itu, pengguna memulai marker untuk  mengaktifkan  kamera Augmented  Reality . Kemudian,  sistem  akan  memindai marker dan menampilkan  objek  3  dimensi  di  atas marker . Terakhir,  pengguna  dapat  menampilkan  informasi tentang  objek  3  dimensi  yang  ditampilkan.  Desain objek 3 dimensi struktur tanah merupakan salah satu fitur dari aplikasi ini. Struktur tanah yang dirancang oleh peneliti ditampilkan secara berurutan mulai dari lapisan  atas  hingga  lapisan  bawah,  dan  termasuk tekstur  tanah,  batuan,  rumput,  serta  pohon  beserta akarnya.  Tujuan  dari  desain  ini  adalah  untuk memudahkan  pengguna  dalam  memahami  struktur tanah dengan lebih jelas dan detail.
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  52%  dari  47 responden  menyatakan  sangat  setuju,  36,2% menyatakan setuju, 10,5% menyatakan cukup setuju, 1,1%  menyatakan  kurang  setuju  dan  0,1% menyatakan tidak setuju dengan penggunaan aplikasi pembelajaran Pedosfer ini.  Dari  hasil  ini,  dapat disimpulkan  bahwa  aplikasi  ini  sangat  membantu dalam proses pembelajaran dan dapat menarik minat pengguna untuk menggunakannya. Gambar-gambar yang disajikan pada penelitian ini juga memperlihatkan tampilan antarmuka aplikasi dengan halaman menu utama pada Gambar 8, serta halaman penanda  atau marker pada  Gambar  9  dan  10. Halaman penanda atau marker pada Gambar 9 dan 10 menunjukkan contoh penanda yang digunakan untuk memindai marker dan menampilkan objek 3 dimensi. Secara keseluruhan, aplikasi pembelajaran Pedosfer ini
memiliki  potensi  untuk  menjadi  alternatif  yang menarik dalam pembelajaran tentang struktur tanah. Dengan  menggunakan  teknologi Augmented  Reality , pengguna  dapat  memahami  struktur  tanah  dengan lebih jelas dan interaktif. Namun, perlu diingat bahwa penelitian  ini  hanya  melibatkan  47  responden  dan perlu  dilakukan  penelitian  yang  lebih  luas  untuk memperoleh  kesimpulan  yang  lebih  akurat  tentang efektivitas dan kegunaan dari aplikasi ini.

## 4. Kesimpulan
Setelah melakukan penelitian dengan mengumpulkan data,  melakukan  desain,  menggunakan  Vuforia sebagai  pembuat  database marker ,  Blender  sebagai desain  objek  3  dimensi, dan  Unity  sebagai  pembuat aplikasi teknologi Augmented Reality (AR), peneliti telah menyimpulkan  beberapa  hal  mengenai  aplikasi pengenalan  lapisan  tanah  ini.  Pertama,  aplikasi  ini dapat  dijalankan  pada  semua Smartphone berbasis Android  dengan  posisi  horizontal  atau  landscape dengan ukuran minimal 480 x 320 dan membutuhkan sebuah marker untuk  dipindai  sehingga  objek  3 dimensi dapat ditampilkan. Kedua, jarak marker yang ideal  saat  melakukan  pemindaian  adalah  20-30  cm agar  hasil  pemindaian  menjadi  lebih  baik  ketika kamera  menghadap marker .  Ukuran marker juga mempengaruhi  kualitas  gambar  yang  dipindai  oleh kamera  dan  semakin  besar  ukuran marker ,  semakin jelas  gambar  dan  semakin  cepat  objek  3  dimensi muncul.  Ketiga,  aplikasi  pengenalan  lapisan  tanah berbasis AR ini dapat menjadi pengganti alat peraga konvensional yang hanya dapat digunakan pada suatu lokasi tertentu.
Aplikasi  ini  memungkinkan  pengguna  untuk  belajar tentang  lapisan  tanah  setiap  saat  dan  di  mana  saja, sehingga  menjadi  solusi  pembelajaran  yang  fleksibel dan  mudah  diakses.  Dalam  kesimpulannya,  peneliti menyimpulkan  bahwa  aplikasi  pengenalan  lapisan tanah  berbasis  AR  ini  sangat  berguna  untuk pembelajaran tentang lapisan tanah. Selain itu, aplikasi ini juga fleksibel karena dapat diakses kapan saja dan di  mana  saja  menggunakan Smartphone yang  telah terpasang  aplikasi  ini.  Dengan  demikian,  aplikasi  ini dapat  menjadi  alternatif  pengganti  alat  peraga konvensional  untuk  pembelajaran  tentang  lapisan tanah.

## 5. Daftar Pustaka
[1] M  Septiyani,  E.,  2020. Pengaruh  Karakteristik
Fisika  Dan  Kimia  Tanah  Terhadap  Pertumbuhan Sawi  di  Desa  Bahway  Kecamatan  Balik  Bukit Kabupaten Lampung Barat (Doctoral dissertation, UIN Raden Intan Lampung).
[2] Ihsan,  M.,  2016.  Perancangan  Media Pembelajaran Biologi Menggunakan Teknologi Augmented  Reality Pada  SMA  Negeri  4  Palu.
Skripsi,  Teknik  Informatika,  STMIK  Adhi Guna, Palu.
[3] Karundeng, C.O., Mamahit, D.J. and Sugiarso, B.A.,  2018.  Rancang  Bangun  Aplikasi Pengenalan  Satwa  Langka  di  Indonesia
Menggunakan Augmented Reality. Jurnal Teknik Informatika , 13 (1).
[4] Nugraha,  E.,  2013. Upaya  Meningkatkan  Hasil Belajar  Siswa  Pada  Materi  elektronika  Dasar Menggunakan  Media  Pembelajaran  Berbasis Augmented Reality (Doctoral dissertation, Universitas Pendidikan Indonesia).
[5] Perwitasari, I.D., 2018. Teknik Marker Based Tracking Augmented Reality untuk Visualisasi Anatomi  Organ  Tubuh  Manusia  Berbasis Android. INTECOMS:  Journal  of  Information Technology and Computer Science , 1 (1), pp.8-18.
[6] Surjono, H.D., 2017. Multimedia pembelajaran interaktif konsep dan pengembangan. Yogyakarta,  Bagian  Penerbitan  Komplek Fakultas Teknik UNY
[7] Wardhani,  H.,  2017. Pengaruh  Penggunaan Aplikasi  Augmented  Reality  Tata  Surya  Terhadap Minat Belajar Siswa; Kuasi Eksperimen pada Mata Pelajaran  IPA  Kelas  VI  di  SD  Negeri  Babakan Ciparay  4  Kota  Bandung (Doctoral  dissertation, Universitas Pendidikan Indonesia).
[8] Muntahanah,  M.,  Toyib,  R.  and  Ansyori,  M.,
2017. Penerapan Teknologi Augmented Reality Pada Katalog Rumah Berbasis Android (Studi Kasus Pt. Jashando Han Saputra). Pseudocode , 4 (1), pp.81-89.
[9] Aristo, R., Afirianto, T. and Akbar, M.A., 2018. Desain  dan  Implementasi  Mobile  Augmented Reality  Untuk  Media  Pembelajaran  3D Hidrosfer. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi  dan  Ilmu  Komputer  e-ISSN , 2548 , p.964X.
[10] Suharso,  A.  and  Pramana,  A.A.,  2016.  Media Pembelajaran  Perangkat  Keras  Jaringan Komputer  Berbasis  Magicbook  Augmented Reality. Syntax:  Jurnal  Informatika , 5 (2),  pp.106- 127.