Abstrak: SIMIGAPI merupakan simulasi digital pengenalan mitigasi gunung berapi yang diakses melalui media HDM (Head mounted display). Target penggunanya  adalah  anak-anak  usia  7  sampai  11  tahun  yang  belajar  mengenai mitigasi bencana gunung berapi menggunakan metode digital learning by doing . 3D virtual environment diciptakan sebagai tempat interaksi pada stage SIMIGAPI.
Dalam menciptakan stage untuk simulasi virtual reality , diperlukan modeling 3D yang efektif dan efisien namun tetap menarik. Penggunaan teori mengenai virtual environment dan  data  mengenai  peta  area  bencana  sangat  dibutuhkan  sebagai dasar perancangan.
Keywords : simulasi, 3D virtual environment , virtual reality , interactive media design

## Pendahuluan
SIMIGAPI merupakan aplikasi virtual rea- lity yang dijalankan menggunakan me dia Head  Mounted  Display  (HMD) . Materi SIMIGAPI terbagi dalam beberapa stage berdasarkan  tempat  dan  level  aktifitas vul kanik gunung berapi. Salah satu stage dalam SIMIGAPI adalah stage misi outdoor berupa evakuasi.
Pada misi outdoor ,  engguna  se o lah berada pada sebuah jalan desa yang terkena bencana  gunung  berapi,  menggunakan f irst  person  camera. Pengguna harus menyelamatkan diri dengan mengikuti alur yang sudah ditentukan dari bahaya erupsi. 3D  Virtual  environment pada
stage outdoor diharapkan dapat membuat pengguna seolah-olah berada pada area yang  terkena  bencana  letusan  gunung berapi.  Keterlibatan  pengguna  terhadap situasi diharapkan dapat menghasilkan immersion  education berupa pengalaman langsung sehingga memberikan kesan paling utuh dan paling bermakna mengenai informasi dan gagasan yang terkandung dalam pengalaman untuk belajar (Tjandra,2014).
Pembuatan 3D  virtual  environment memperhatikan kebutuhan teknis realtime rendering untuk efektifitas visualisasi aset sekaligus ketertarikan anak-anak sebagai pengguna sehingga pembelajaran melalui SIMIGAPI  menjadi menarik.

## 3D VIRTUAL ENVIRONMENT PADA STAGE OUTDOOR EVAKUASI SIMIGAPI

## Agatha Maisie Tjandra
Agatha Maisie Tjandra adalah Staf Pengajar pada Fakultas Seni dan Desain, Universitas Multimedia Nusantara (UMN) Tangerang.
e-mail : agatha@umn.ac.id

## Metodologi
Metodologi yang digunakan adalah metode active  research. Metode ini digunakan untuk menjawab pertanyaan penelitian. Active research berawal dari pengumpulan data melalui studi literatur mengenai lingkungan virtual, visualisasi 3D  virtual environment terhadap computer  graphic dan visualisasi ruang virtual terhadap anak-anak usia 7 hingga 11 tahun. Sehingga didapatkan teori yang relevan sebagai pe- nunjang  perancangan.  Kemudian  dilan- jutkan dengan perancangan visualisasi 3D virtual environment.
Gunung Merapi menjadi objek pe- nelitian SIMIGAPI. Gunung Merapi dipilih karena manajemen mitigasi bencana yang baik. Hal ini terbukti dari edukasi mitigasi erupsi Merapi menjadi bahasan yang penting di sekolah-sekolah dasar daerah Yogyakarta. Stage evakuasi SIMIGAPI dibuat berdasarkan alur evakuasi yang digambar warga desa Balerante khususnya kadus IV pada pelatihan mitigasi. Peta desa Balerante kadus IV mewakili jalur mitigasi dengan beberapa titik penting yang akan dilalui warga saat evakuasi. Alur evakuasi dimodifikasi  sehingga  terdapat  beberapa tempat interaksi dalam stage SIMIGAPI.

## Lingkungan Virtual
Lingkungan virtual saat ini digunakan sebagai perluasan dari lingkungan nyata untuk menambahkan objek yang tidak dapat  dilihat  secara  langsung  misalnya dengan menggunakan augmented reality.
Lingkungan virtual dapat berinteraksi secara  langsung  maupun  hanya  berupa elemen-elemen grafis yang bergerak.
Dengan adanya lingkungan virtual, maka sebuah aplikasi dapat menghadirkan immersion terhadap penggunanya. Im mer- sion sendiri dapat berarti objek kuantitatif tampilan yang dihasilkan dari software dan hardware tertentu dan sejauh mana mereka sebanding dengan tingkat masukan sensorik yang akan diterima di dunia nyata (Slater, 1997; Slater 2003). Sedangkan ke- hadiran (presence) bersifat subjektif se- ba gai perasaan seseorang berada dalam se buah lingkungan dan derajat dimana pengguna merespon terhadap tampilan ling kungan  seperti  kenyataan.  (Sanchez- Vives,2005; Slater,2009; Schall,2012).
Proses psikologis pengguna dengan memanfaakan persepsi visual dapat ter- bentuk karena dipengaruhi oleh hal-hal tek nis seperti jumlah frame per detik, re- solusi tampilan, ukuran tampilan, dan ru  ang  tampilan (field  of  view), serta field  of  regard  (FOR). Selain persepsi vi- sual, per hatian pengguna, memori da- lam me nangkap data yang disajikan, ser- ta fak or sosial Sensasi immersive juga dipengaruhi oleh aspek motivasi pengguna (Schnall,  2012).  Beberapa  hal  yang  dapat mempengaruhi aspek motivasi antara lain visualisasi bentuk, warna dan geometris yang ditampilkan oleh lingkungan virtual agar sesuai dengan pengguna.

## Visualisasi Digital dalam
Lingkungan Virtual

## Agatha Maisie Tjandra
3D Virtual Environment Pada  Stage Outdoor Evakuasi SIMIGAPI
Pada pembuatan virtual environment un- tuk diaplikasikan dalam simulasi digital menggunakan visualisasi 3 dimensi (3D) dengan bantuan computer  graphic  (CG).
Pembuatan visualisasi 3D dengan meng- gunakan software  CG disebut modeling . Terdapat beberapa jenis modeling 3D, di antaranya polygonal  modeling,  Non-uni - form rational B-spline (NURBS) modeling, dan digital sculpting. Polygonal modeling merupakan pembuatan bentuk 3 dimensi paling sederhana dengan berpatokan pada banyaknya jumlah vertex .
Bentuk 3D tidak hanya dipengaruhi oleh jenis modeling . Shading juga berper- an sebagai isyarat pembentuk posisi dan kedalaman sebuah benda (Möller, 2002). Dalam  hubungannya  dengan  kecepatan kalkulasi render pada sebuah image com - puter  graphic  3D,  berhubungan  dengan adanya alogaritma. Beberapa bayangan berdasarkan metodenya dibedakan menja- di: gouraud  shading, phong  shading, flat shading (constant shading).
Flat shading merupakan teknik penca - hayaan yang digunakan dalam 3D comput - er graphic dengan memberikan bayangan pada setiap permukaan polygon berdasar- kan arah permukaan polygon tersebut ter- hadap  sumber  cahaya  untuk  menghasil - kan  warna  dan  intensitas  sumber  cahaya yang berbeda pada setiap permukaannya. (Padda et al, 2014).
Permukaan sebuah polygon pada me- tode flat shading menghasilkan ilusi optik yang  dinamakan  matchband. Match  band merupakan garis ilusi yang dibentuk dari
perbedaan warna yang bersebelahan.
Keunggulan flat  shading jika diband- ingkan dengan jenis shading yang lain adalah  kalkulasi  yang  cepat  karena  per - hitungan alogaritma komputer yang lebih sederhana.

## Visualisasai Ruang Virtual untuk Pembelajaran Anak-anak
Salah satu teori intelegensi dalam hu- bung annya dengan kemampuan visual anak menurut Thurstone (dalam Desmita, 2012),  anak-anak  pada  usia  7  hingga  11 tahun memiliki intelegensi perceptual speed. Sehingga anak pada usia ini sudah mampu menangkap rincian visual.
Visual perceptual speed mempengaruhi Visual Spatial Relationship . V isual spatial relationship adalah kemampuan untuk me mahami hubungan objek dalam ling- kung annya. Sehingga pengguna mampu me mahami dan berinteraksi terhadap si- fat spasial objek. Dengan penggunaan vi- sual isasi dapat memberikan efek kognitif yang  signifikan  untuk  membantu  anak memahami pembelajaran (Osberg, 1997)

## Analisis
Lingkungan virtual 3D menjadi tempat in- teraksi dalam media virtual reality SIMI- GAPI. Sebagai tujuan pembelajaran untuk anak-anak  usia  7  hingga  11  tahun,  maka perlu  diperhatikan  visualisasi  yang  cocok untuk pemain.
Penggunaan low poly dan flat sha ding dalam modeling  3D memberikan keun- tungan dalam kalkulasi rendering secara

## Agatha Maisie Tjandra

## 3D Virtual Environment Pada  Stage Outdoor Evakuasi SIMIGAPI
Gambar 1. (Dari kiri ke kanan) Desa balerante dalam peta Kawasan rawan Bencana, posisi desa pada peta, Peta evakuasi desa Balerante Kadus IV
Gambar 2.  Peta lingkungan virtual pada SIMIGAPI stage evakuasi
Gambar 3. Penggambaran kondisi visual stage evakuasi , dan aset visual yang mendukung interaksi pemain dengan scene
Agatha Maisie Tjandra 3D Virtual Environment Pada  Stage Outdoor Evakuasi SIMIGAPI
teknis dan visualisasi sederhana pada aset visual. Gaya kartun yang digunakan mem- beri kesempatan untuk anak-anak men- jela jah dunia yang terkesan lebih “ramah” secara  visual.  Dalam  pembuatan virtual env  i ronment, pembentukan objek dan tata letak denah diadaptasi dari area rawan bencana Gunung Merapi, Jawa Tengah.

## Analisis Denah
Denah alur perjalanan pada stage evakuasi diadaptasi dari desa Balerante khususnya kadus IV. Pada gambar 4.1. dijelaskan bah - wa desa Balerante khususnya kadus IV ma- suk  pada  kawasan  rawan  bencana  II.    Di - gunakan aset visual yang menujukkan bah- wa pengguna sedang berada di area yang terkena efek erupsi gunung berapi seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.3

## Kesimpulan
Dalam  perancangan  visual  sebuah stage dalam aplikasi virtual reality untuk proses pembelajaran, perlu diperhatikan kebutu- han teknis dan kebutuhan visualisasinya. Dalam kebutuhan teknis pembuatan aset 3D, jumlah polygon yang terbatas dapat membantu pengoptimalan render. Selain low  poly,  efektifitas  penggunaan  tekstur untuk mapping objek dan style shading diperlukan agar bentuk objek tetap dapat teridentifikasi dengan baik.
Selain optimalisasi untuk kebutuhan teknis, style visual dari aset 3d yang digu- nakan juga berpengaruh terhadap penggu- na. Penggunaan 3D visual sesuai dengan kecerdasan  kognitif  anak  usia  7  hingga  11
tahun. Sebab anak-anak pada usia ini su- dah memiliki kecerdasan spasial yang ter - bentuk dari kecerdasan persepsi yang ada. Sehingga selain lebih menarik, penggunaan 3D visual juga memberikan pengalaman berada pada lingkungan virtual bagi anak.

## Referensi
Desmita.(2012). Psikologi  Perkembangan Anak . Bandung: Rosda
Möller, T.(2011).Presentation CMPT 361  Introduction  to  Computer  Graphics
:  Shading  Diakses  5  Januari  2015,  dari: http://www.cs.sfu.ca/~torsten/Teaching/ Cmpt361/LectureNotes/PDF/11_shading. pdf. (5 ,01, 2015).
Padda, S., Gupta, S., Arora. A., Sharma, P. (2014).  Different  Shading  Algorithms  for Image Processing.  International  Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engine ering. 4(5). Diakses 2 Febuari 2015, dari : www.ijarcsse.com.
Sanchez-Vives,  M.V.,  Slater,  M.  (2005). From presence to consciousness through virtual reality. Nature Reviews
Neuroscience 6, 332–339.

## Agatha Maisie Tjandra

## 3D Virtual Environment Pada  Stage Outdoor Evakuasi SIMIGAPI
Schnall,  S.,  Hedge.S.,  Weaver,  R.  (2012).

## The Immersive Virtual Environment of The
Digital Fulldome: Consideration of Relevant Psycological Process. International Journal of Human-Computer Studies, http:// dx.doi.org/10.1016/j,ijhcs.2012.04.001
Tjandra.  (2014). Perancangan  Simulasi Digital Pengenalan Mitigasi Erupsi Untuk
Anak-Anak Menggunakan Head-Mounted
Display (Hmd), ITB, Bandung.

## Agatha Maisie Tjandra

## 3D Virtual Environment Pada  Stage Outdoor Evakuasi SIMIGAPI