ISSN online: 2476-9754, ISSN print: 2623-0429 DOI : https://doi.org/10.21067/smartics.v5i2.3390
Augmented Reality Untuk Sistem Pernafasan Pada Manusia
Eka Larasati Amalia a , Dhebys Suryani H. b
a,b Politeknik Negeri Malang, Soekarno Hatta No 09, Malang, Indonesia
a,b eka.larasati@polinema.ac.id, dhebys.suryani@polinema.ac.id
Abstract — Teknologi maju dengan cepat karena banyak hal yang tidak mungkin beberapa tahun yang lalu menjadi mungkin sekarang. Augmented Reality adalah sintetis, realitas simulasi komputer atau rekreasi dari lingkungan waktu-nyata di mana pengguna dapat berinteraksi dengan lingkungan nyata yang direplikasi. Biologi   hanya   diajarkan   dengan   cara   konvensional   melalui   buku   sehingga   membuat   siswa   hanya memperhatikan teks dan gambar. Untuk menarik minat mereka, pelajaran akan menjadi lebih menarik dan interaktif  jika  siswa  dapat   melihat   proses  secara  langsung  dalam   bentuk  3D  sebagai   itu  membuat  siswa menghafalkannya dengan nyaman. Sistem pernapasan dan sirkulasi darah adalah contoh dari Biologi untuk kelas   dua   SMP.   Dengan   menerapkan   Augmented   Reality,   mereka   dapat   mengambil   pelajaran   secara interaktif melalui objek digital dalam kenyataan. Desain Augmented Reality dalam sistem pernapasan dan sirkulasi darah untuk siswa SMP dibuat dengan aplikasi Blender. Pembuatan aplikasi AR dengan platform android menggunakan kesatuan engine game. Berdasarkan uji fungsional yang dilakukan oleh para peneliti, dapat   disimpulkan   bahwa   dengan   menerapkan   aplikasi   tersebut,   pengguna   dapat   memperoleh   informasi terkait   sistem   pernapasan   dan   sirkulasi   darah   manusia   yang   dapat   disampaikan   secara   menarik   dan interaktif kepada para siswa.
Kata Kunci — Pernafasan manusia, sirkulasi darah manusia, Augmented Reality

## I. PENDAHULUAN
Di era globalisasi ini, perkembangan teknologi informasi dan komunikasi telah menjangkiti publik, seiring   berjalannya   waktu.   Augmented   Reality   Berkembang   sangat   pesat   sehingga   memungkinkan pengembangan aplikasi ini di berbagai bidang termasuk pendidikan. Augmented Reality adalah upaya untuk menggabungkan dunia nyata dan dunia virtual yang dibuat melalui komputer sehingga batas antara keduanya menjadi sangat tipis. Keuntungan dari metode Augmented Reality ini adalah tampilan visual yang menarik dan dapat menampilkan objek 3D yang tampaknya ada di lingkungan nyata. Augmented Reality juga memiliki keuntungan interaktif karena menggunakan spidol untuk menampilkan objek 3D tertentu yang diarahkan ke kamera. Selain itu, penerapan konsep yang akan digunakan diharapkan dapat meningkatkan penalaran dan imajinasi siswa [2].
Berdasarkan   hal   di   atas,   maka   perlu   menjadikan   sistem   pernapasan   dan   sirkulasi   darah   manusia berbasis Android sebagai media pembelajaran. Android memungkinkan siswa untuk belajar kapan saja dan   di   mana   saja   dengan   mudah,   tetapi   masih   mengacu   pada   buku   teks.   Sehingga   memudahkan pemahaman siswa dalam mempelajari mata pelajaran biologi.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1  Sistem Pernafasan dan Peredaran Darah
Bernafas adalah proses memasukkan oksigen ke dalam alat pernapasan dan menghilangkan karbon dioksida dan uap air. Ada 2 jenis pernapasan pada manusia, yaitu inspirasi dan kadaluarsa. Mekanisme pernapasan manusia adalah pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada adalah pernapasan yang menggunakan tulang rusuk tulang dada, tulang rusuk diangkat sehingga rongga dada membesar. Sedangkan pernapasan perut adalah bernafas menggunakan diafragma. Alat bantu pernapasan manusia adalah hidung, faring, trakea, bronkus dan bronkiolus, paru-paru, dan alveolus.
Bagi   para   ilmuwan   biologi,   bernapas   adalah   seluruh   proses   sel   dalam   suatu   organisme   dalam menerima   oksigen   dan   melepaskan   karbon   dioksida.   Pernapasan   dapat   dibagi   menjadi   tiga   bentuk, pernapasan   eksternal,   pernapasan   internal,   dan   pernapasan   seluler   [4].   Agar   proses   pernapasan   bisa terjadi, peralatan pernapasan sangat dibutuhkan. Alat-alat ini berurutan dimulai dari hidung, faring, laring, trakea dan paru-paru.

## 2.2 Android
Android   dipuji   sebagai   Platform   Seluler   lengkap   pertama,   sumber   terbuka,   dan   gratis   (Platform Lengkap).   Di   mana   desainer   dapat   mengambil   pendekatan   komprehensif   ketika   mereka   sedang mengembangkan platform Android. Android adalah sistem operasi yang aman dan menyediakan banyak alat   dalam   membangun   perangkat   lunak   dan   memungkinkan   peluang   pengembangan   aplikasi.   Open Source Platform, platform android yang disediakan melalui lisensi open source. Pengembangan dapat dengan bebas mengembangkan aplikasi. Gratis (Free Platform), di mana android adalah platform atau aplikasi yang bebas untuk dikembangkan. Tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk dikembangkan di platform Android. Tidak ada biaya keanggotaan, dan biaya pengujian. Tidak ada kontrak yang diperlukan. Aplikasi android ini dapat didistribusikan dan diperdagangkan dalam bentuk apa pun [5].

## 2.3 Augmented Reality
Augmented   Reality   memiliki   metode   kerja   sederhana   berdasarkan   deteksi   gambar   dan   biasanya disebut penanda. Misalnya, kamera yang telah dikalibrasi dapat mendeteksi marker yang telah dirancang, kemudian setelah mendeteksi marker, kamera akan cocok dengan database yang telah dibuat sebelumnya. Dan jika hasilnya cocok, maka informasi dari marker akan digunakan untuk menampilkan objek 3D yang telah dirancang di depan layar pengguna, tetapi jika marker tidak cocok dengan database maka informasi dari marker tidak akan diproses [ 6].
Augmented Reality (AR) adalah teknologi yang melibatkan gambar grafik komputer dengan dunia nyata. Pengguna dapat melihat dunia nyata plus objek virtual dan dapat berinteraksi dengan lingkungan nyata. Dalam konteks yang lebih umum, AR juga disebut Mixed Reality yang mengacu pada spektrum multi- sumbu yang mencakup Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), dan teknologi lainnya [7].

## 2.4 Unity
Unity adalah alat terintegrasi untuk membuat game, membangun arsitektur, dan simulasi. Unity tidak dirancang untuk proses desain atau pemodelan, karena Unity bukan alat untuk mendesain. Jika Anda ingin mendesain, gunakan editor 3D lain seperti 3dsmax atau Blender. Banyak hal yang dapat dilakukan dengan Unity, ada fitur zona reverb audio, efek partikel, dan kotak langit untuk menambahkan langit.

## 2.5 Vuforia
Menurut situs resmi Vuforia (vuforia.com) Vuforia adalah Perangkat Pengembangan Perangkat Lunak Augmented Reality (SDK) untuk seluler yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Sebelumnya lebih dikenal sebagai QCAR (Qualcomm Company Augmented Reality). Ini menggunakan teknologi Computer Vision untuk mengenali dan merencanakan gambar (Gambar Target) dan objek 3D sederhana, seperti kotak, secara real-time. Kemampuan registrasi gambar memungkinkan pengembang menyesuaikan posisi dan orientasi virtual objek, seperti 3D, model dan media lain dengan gambar dunia nyata ketika ini terlihat melalui kamera dari objek virtual perangkat mobile kemudian melacak posisi dan orientasi   gambar   secara   real-time   sehingga   perspektif   pengguna   pada   objek   sesuai   dengan   persepsi mereka Gambar Target, sehingga tampak bahwa objek virtual adalah bagian dari adegan dunia nyata.

## III. PEMBAHASAN

## 3.1 Gambaran Umum Sistem
Arsitektur aplikasi ini adalah sistem yang akan melibatkan pengguna yang menggunakan perangkat smartphone Android. Pengguna menggunakan selebaran sistem pernapasan dan sirkulasi darah manusia sebagai gambar target atau penanda yang disesuaikan. Marker diletakkan di depan kamera, maka kamera akan menangkap spidol dan menampilkan objek pada layar smartphone.  Gambaran  umum dari sistem yang ditunjukkan pada Gambar 1.

## 3.2 Spesifikasi Aplikasi
Spesifikasi Dalam fase analisis mengenai spesifikasi persyaratan perangkat lunak yang diperlukan dalam penerapan Augmented Reality Pernafasan Manusia untuk Siswa Sekolah Menengah adalah:
a. Sebuah. Windows 7
b. Blender 2.77
c. Adobe Photoshop CS 6
d. Unity 5.6
Augmented Reality Untuk Sistem Pernafasan Pada Manusia  (Eka Larasati Amalia)
Gambar 1. Gambaran Umum Sistem
3.3 Storyboard
Storyboard digunakan pada tahap desain dalam menjalankan aplikasi. Dapat dijelaskan pada tabel berikut 1.
Tabel 1. Story board Gambar Informasi
Pengguna   menggunakan   perangkat smartphone   Android   aplikasi   AR   telah diinstal dan selebaran sistem pernapasan dan   sirkulasi   darah   manusia   sebagai target   gambar   atau   penanda   yang   telah disesuaikan.
Pilih aplikasi AR yang telah diinstal pada perangkat smartphone Android.
Halaman   utama   aplikasi   berisi   nama aplikasi   dan   tombol   mulai   untuk   menu berikutnya.
Halaman   menu   yang   berisi   4   tombol akan   muncul:   Mulai,   instruksi   aplikasi, tentang aplikasi dan keluar.

## IV. IMPLEMENTASI

## 4.1 Membuat Objek Organ Alveolus
Berikut   ini   adalah   tampilan   pemodelan   organ   alveolar   di   paru-paru.   Langkah   pertama   adalah   mesh dengan subdivisi 1 untuk model avelous seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Objek Organ Alveolus
Kemudian buat saluran alvelous seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Saluran Alveolar
4.2 Membuat Marker Pada Augmented Reality
Dalam membuat teknik untuk Augmented Reality, AR Camera akan mendeteksi penanda, sehingga objek yang  diatur dapat  muncul  di  layar.  Gambar  4. adalah  gambar  yang  digunakan untuk menjadi penanda pada aplikasi ini.

## Gambar 4. Marker yang Digunakan dalam Aplikasi
Gambar marker dibuat menggunakan perangkat lunak Adobe Photoshop. Dapat dilihat pada setiap marker yang mewakili setiap objek 3D yang telah dibuat sebelumnya. Sebenarnya dalam Vuforia marker berbagai   bentuk   dan   warna   dapat   dikenali,   tetapi   untuk   membuatnya   lebih   mudah   dibaca   oleh   AR Camera, marker dengan dua warna dipilih, yaitu hitam dan putih.

## 4.3 Implementasi Animasi 3D Hidung
Organ-organ tampilan halaman organ-organ hidung 3D ditunjukkan pada Gambar 5. pada menu organ hidung menampilkan proses ketika oksigen melewati hidung.
Gambar 5. Implementasi Animasi 3D Hidung
4.4 Implementasi Animasi 3D dari Faring dan Trakea
Organ Tampilan faring dan trakea Halaman organ 3D ditunjukkan pada Gambar 6. pada menu organ faring dan trakea menampilkan proses ketika oksigen melewati faring ke trakea.
Gambar 6. Implementasi Animasi 3D Faring dan Trakea

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan dari hasil tes adalah sebagai berikut.
1. Aplikasi Myrespi dapat memodelkan organ Sistem Pernafasan dan Peredaran Manusia dalam bentuk animasi 3 dimensi yang dibuat dengan aplikasi blender, sehingga membuatnya lebih mudah untuk memahami subjek biologis tentang sistem pernapasan dan sirkulasi darah untuk siswa kelas 8 SMP.
2. Aplikasi ini dapat menjadi media pembelajaran yang menarik bagi siswa. Berdasarkan kuesioner, responden memberikan tanggapan bahwa aplikasi ini membantu meningkatkan minat belajar siswa.

## ACKNOWLEDGMENT
Penulis mengucapkan  terima  kasih  kepada  Politeknik  Negeri   Malang  yang telah  mendukung  proyek penelitian ini.

## REFERENCES
[1]  Pearce, C. Evelyn.2006.Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedic. Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama [2]   Januanesbi,   Galan.2014.Pembelajaran   Vulkanologi   Secara   3D   Berbasis   augmented   Reality.   Universitas   Muhammadiyah Surakarta. Skripsi Tidak Diterbitkan.
[3]  Matrix, Tim.2009.Seri Panduan Belajar dan Evaluasi Biologi untuk SPM/MTs kelas VIII. Jakarta : Grasindo,
[4] P, Fictor Ferdinand dan Ariebowo, Moekti.2009.Praktis Belajar Biologi 2 (IPA). [Online] Tersedia http://bse.annibuku.com/buku/871/praktis-belajarbiologi-2-ipa [21 Januari 2017]
[5]  Safaat, Nazruddin.2012.Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet Berbasis Android.Bandung : INFORMATIKA [6] RistyAmmatia.2012. Augmented Reality Paper. [Online] Tersedia http://images.ammatiaristy.multiply.multiplycontent.com/attachment [12 Januari 2017]
[7]  Toan Phan, Viet dan Yeon Choo, Seung.2010.Interior Design in Augmented Reality Environment. [Online] Tersedia http://www.ijcaonline.org [12 Januari 2017]
[8] Unity Technologies.Pengertian Unity. [Online] Tersedia http://unity3d.com/unity [15 Januari 2017]
[9] Boediman Surja, Andi.1995.Photoshop Special F/X. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.