doi.org/10.51179/tika.v5i3.59

## AUGMENTED REALITY UNTUK MATERI BANGUN RUANG MENGGUNAKAN UNITY 3D, VUFORIA SDK DAN APLIKASI BLENDER

## Abstract
[Augmented  Reality  for  Space  Building  Materials  Using  Unity  3D,  Vuforia  SDK  and  the  Blender Application] This  research  has  tittle  Augmented  Reality  for  Building  Materials  using  Unity  3D,  Vuforia SDK,  and  Blender  Applications.  The  development  of  information  and  communication  technology  has  an impact on globalization which will affect all aspects of human life, especially in the world of education. This requires  educators  to  make  innovation  in  learning.  One  of  the  innovations  that  following  technological developments, namely Augmented Reality (AR). Augmented Reality is a technique of combining real and virtual worlds and is based on 3-Dimensions (3D). The objects used can be 2D or 3D. In this research, the application were developed by involving three main software, namely vuforia, unity 3D, and Blender. Vuforia is a plugin for a software called unity 3D. Augmented Reality and Unity 3D are two platforms that make it easier for users to produce 3D graphics that will be displayed if the graphic that has been used as a marker was  shot  with  a  camera  from  a  SmartPhone.  The  difficulty  in  making  3D  shapes  was  on  forming  and designing 3D shapes in the blender application. This research was successfully developing applications with building markers using vuforia, unity 3D, and Blender. The form of 3-dimensional shapes was successfully presented in Augmented reality by using these three applications. The suggestion from this research was to create  more  specific  3D  space  shapes  so  when  the  marker  display  was  shot  by  the  Android  camera,    the number of edges and also the volume formula from the shape could be seen.
Keywords: Database; Marker; Software.

## Abstrak
Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi berdampak pada globalisasi yang akan mempengaruhi segala aspek dalam kehidupan manusia, khususnya dalam dunia pendidikan. Hal ini menuntut pendidik untuk membuat suatu inovasi terbaru dalam pembelajaran. Salah satunya inovasi yang sesuai dengan perkembangan teknologi yaitu Augmented Reality (AR). Augmented Reality merupakan teknik penggabungan dari dunia nyata dan virtual serta berbasis 3-Dimensi (3D). Objek-objek yang digunakan dapat berupa 2D ataupun 3D. Penelitian  ini  berjudul  Augmented  Reality  untuk  Materi  Bangun  Ruang  menggunakan  Unity  3D,  Vuforia SDK, dan Aplikasi Blender. Pada penelitian ini, aplikasi dikembangkan dengan melibatkan 3 software utama yaitu vuforia, unity 3D, dan Blender. Vuforia merupakan  sebuah plugin dari software yang bernama unity 3D. Augmented Reality dan unity 3D adalah dua platform yang memudahkan pengguna untuk menghasilkan grafik 3D yang akan ditampilkan jika grafik yang telah dijadikan marker disorot dengan kamera dari sebuah SP. Kesulitan dalam pembuatan bentuk 3D yaitu dalam membentuk dan mendesain bentuk 3D di aplikasi blender. Hasil penelitian ini berhasil mengembangkan aplikasi dengan marker bangun ruang menggunakan vuforia, unity 3D, dan Blender. Bentuk bangun ruang 3-dimensi berhasil disajikan dalam Augmented reality dengan menggnakan ketiga hasil tersebut. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Augmented reality berhasil dikembangkan dengan marker bangun ruang menggunakan  aplikasi vuforia, unity 3D, dan Blender. Adapun saran dari penelitian ini yaitu pembuatan bangun ruang 3D yang lebih spesifik sehingga saat tampilan marker disorot oleh kamera android dapat terlihat jumlah rusuk dan juga rumus volume dari bangun ruang.
Kata Kunci: Database; Marker; Software.
Rahmat 1) dan Novi Yanti 2)
1 2) Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Komputer dan Multimedia, Universitas Islam Kebangsaan Indonesia e-mail: rahmat.mtk88@gmail.com

## 1. Pendahuluan
Augmented  Reality  atau  dalam  bahasa  indonesia  diterjemahkan  menjadi  realitas  tambahan  adalah  sebuah teknik  yang  menggabungkan  benda  maya  dua  dimensi  maupun  tiga  dimensi  kedalam  lingkup  nyata  tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut dalam waktu nyata. Dengan bantuan alat seperti smartphone atau tablet yang bersistem android maupun iOS dengan pemanfaatan fitur kamera dunia 3D yang dirancang dengan perangkat komputer dapat ditampilkan sebagai pop up object (Pamoedji & Maryuni, 2017). Pengguna  AR  dapat  berinteraksi  langsung  atau  tidak  langsung  dengan  dunia  nyata  secara  bersamaan menggunakan  komputer/gadget  secara  virtual  untuk  mengeksplorasi  informasi  (Adami  &  Budihartanti, 2016).  Informasi-informasi  tentang  objek  dan  lingkungan  sekitar  kita  dapat  ditambah  dalam  sistem  AR, kemudian informasi tersebut ditampilkan diatas layer dunia nyata secara real-time (Azuma, 1997).  Tampilan dari AR sendiri merupakan penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata yang berjalan secara interaktif dalam waktu nyata (real time) dimana benda maya terintegrasi dalam dunia nyata (Chen, Liu, Cheng, & Huang, 2017). AR bertujuan menyederhanakan hidup pengguna dengan membawa informasi virtual  tidak  hanya  untuk  lingkungan  sekitarnya,  tetapi  juga  untuk  setiap  pandangan  tidak  langsung  dari lingkungan  dunia  nyata.  Dengan  bantuan  teknologi  AR,  lingkungan  nyata  disekitar  kita  akan  dapat berinteraksi dalam bentuk virtual (Kusuma, 2018; Mustaqim, 2016). AR dapat berfungsi sebagai kacamata atau proyektor retina yang menyediakan tampilan informasi yang relevan, diperlihatkan ke lingkungan secara real time (Maulana, 2017).
Perkembangan AR juga sudah mulai popular di bidang pendidikan. AR telah berkembang sejak 2 dekade dan  terus  diterapkan  di  berbagai  bidang  pendidikan  seperti  kedokteran,  IPA,  teknik  bahkan  bahasa  asing bahkan  dalam  mempelajari  sejarah.  Tujuan  dari  AR  adalah  mengambil  dunia  nyata  sebagai  dasar  dengan menggabungkan beberapa teknologi virtual dan menambahkan data kontekstual agar pemahaman manusia sebagai penggunanya menjadi semakin jelas (Boyles, 2017). Teknologi AR ini telah banyak digunakan dalam berbagai  bidang  terutama  dibidang  game.  Selain  di  bidang  game  AR  juga  banyak  dimanfaatkan  untuk membantu visualisasi perangkat guna mempermudah proses pengerjaan seperti dalam dunia rancang bangun robot, kontruksi, pemasaran produk, dan dunia pendidikan (Haryani & Triyono, 2017; Kurnia, 2019; Raharjo & Pitaloka, 2020).
Pembelajaran  bangun  ruang,  biasanya  hanya  berupa  gambar  yang  terbatas  pada  bahan  ajar  baik  buku ataupun modul.  Buku atau modul pembelajaran dapat dibuat lebih interaktif, kreatif, menarik, dan inovatif. Peserta didik dapat  mempelajari dan  memahami  materi, serta dapat melihat animasi pembelajaran dengan adanya bantuan dari AR. Animasi pembelajaran dibangun menggunakan aplikasi blender dan pembangunan AR menggunanakan Unity 3D dan Vuforia SDK.
Blender  adalah  sebuah  perangkat  lunak  animasi  3D  yang  padat,  lintas  platform  yang  gratis  dan  dapat digunakan oleh masyarakat pengguna komputer yang umum yang berkembang sejak Tahun 1995.  Blender yang merupakan perangkat kreasi 3D bersifat gratis dan open source. Blender medukung seluruh alur kerja 3D  seperi  modeling,  rigging,  animasi,  simulasi,  rendering,  compositing  dan  motion  tracking,  bahkan pengeditan  video  dan  pembuatan  game.  Blender  sangat  cocok  digunakan  oleh  perseorangan  maupun  oleh studio kecil yang bermanfaat dalam proyek 3D (Waeo, Lumenta, & Sugiarso, 2016).
Unity  3D  merupakan  software  untuk  membangun  permainan  3-dimensi  yang  telah  terintergrasi  untuk menghasilkan  suatu  animasi  3  dimensi  secara  real  time.  Unity  juga  memiliki  Integrated  Development Environment (IDE) yaitu Mono Develop yang bertujuan untuk mengintegrasikan semua script yang dibuat kedalam unity, sehingga dapat langsung diproses. Unity 3D dikembangkan oleh Unity Technologies yang dibangun di Tahun 2004 oleh David Helgason, Nicholas Francis dan Joachim Ante. Pada Tahun 2009, unity diluncurkan secara gratis saat ini jutaan developer telah terdaftar dari seluruh dunia.
Aplikasi  AR  yang  telah  dibangun  dapat  digunakan  dalam  perangkat  android  sehingga  dapat  diinstall dalam smartphone terintegrasi android. Perangkat smartphone sangat dekat dengan kehidupan saat ini. Selain sebagai  fungsi  komunikasi,  perangkat  smartphone  juga  sangat  berpotensi  dikembangkan  menjadi  media pembelajaran interaktif yang bermanfaat bagi peserta dididik, karena teknologi bukan lagi dianggap sebagai sesuatu  yang  baru.  Sehingga  dengan  pemakaian  smartphone  bisa  dimanfaatkan  untuk  media  dalam pembelajaran,  salah  satunya  Augmented  Reality  dalam  proses  pembelajaran.  Peserta  didik  dapat meningkatkan pemahaman matematika melalui bahan ajar yang terintegrasi AR dalam proses pembelajaran. Beberapa penelitian terkait penerapan AR dalam pembelajaran juga telah dilakukan, diantaranya penelitian oleh  Lahallo,  Wiranatha,  and  Sasmita  (2016)  yang  merancang  pembelajaran  tentang  molimod  yang menemukan bahwa pembelajaran di SMA menjadi lebih menarik dan siswa lebih  aktif. Sedangkan Adami and Budihartanti (2016) menerapkan teknologi AR pada media pembelajaran sistem pencernaan.

## 2. Metode
Penelitian  ini  merupakan  jenis  penelitian  Research  and  Development  (R&D).  Model  penelitian  yang digunakan adalah ADDIE (Analyze, Design, Development, Implementation, Evaluation).
1. Tahap Analisis Kebutuhan
Pada tahap analisis, dilakukan proses kajian literatur untuk memperoleh informasi software sebagai alat pengembangan yang digunakan.
2. Tahap Desain
Pada tahap ini dilakukan perancangan konsep model media yang ingin dikembangkan.
3. Tahap Pengembangan
Pada tahap ini desain dibangun kedalam program software.
4. Tahap Implementasi
Pada  tahap  ini  merupakan  tahap  membangun  scene  marker  dan  bentuk  3D    hasil  pengembangan  ke aplikasi Unity 3D.
5. Tahap Evaluasi
Tahap ini merupakan tahapan pengujian software yang digunakan yang bertujuan untuk memastikan hasil yang diperoleh sesuai keinginan dengan kesalahan yang sangat kecil.
Aplikasi  AR dikembangkan dengan  melibatkan 3 software  utama  yaitu vuforia, unity 3D dan blender. Vuforia merupakan sebuah plugin dari software yang bernama unity 3D. Augmented Reality dan unity 3D adalah dua platform yang memudahkan pengguna untuk menghasilkan grafik 3D yang akan ditampilkan jika buku/modul berisi marker disorot dengan kamera dari sebuah Smart Phone (SP).

## 3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian  ini  diawali  dengan  analisis  kebutuhan.  Analisis  dilakukan  dengan  melakukan  kajian  literatur. Kajian  literatur  dilakukan  dengan  mengumpulkan  data  terkait  software  yang  dapat  digunakan.  Hasil  dari tahapan  analisis  ini  yaitu  penggunaan  software  Unity  3D,  Vuforia  SDK,  dan  blender.  AR  secara  umum merupakan  kombinasi  dari  dunia  nyata  serta  virtual  dan  berbasis  3D.  Objek-objek  yang  digunakan  dapat berupa  2D  ataupun  3D.  Objek  tersebut  diproyeksi  ke  dunia  nyata  dalam  waktu  yang  nyata  (real  time). Informasi  yang  diproyeksi  dapat  dimanfaatkan  untuk  membantu  user  dalam  melakukan  kegiatan-kegiatan dalam dunia nyata.
Sistem  AR  memiliki  tiga    komponen  utama  yaitu,  Tracking  system    menentukan  posisi  dan  orientasi objek-objek  dalam  dunia  nyata.  Graphic  system  yang  menggunakan  informasi  yang  disediakan  tracking system  untuk  menggambarkan  gambar-gambar  virtual  pada  tempat  yang  sesuai,  sebagai  contoh  melalui objek-objek  nyata.  Kemudian  display  system  yaitu  tampilan  system  yang  menggabungkan  dunia  nyata dengan gambar virtual dan mengirimkan hasilnya pada pengguna (Kustiawan, 2009) dalam (Mubai, Rukun, Tasrif, & Huda, 2020).
Adapun  tahapan  awal  dari  desain    dimulai  dengan  penentuan  marker/trigger  yang  akan  digunakan, kemudian  dilajutkan  dengan  membuat  bentuknya  ke  dalam  bentuk  3D.  Proses  pembuatan  aplikasi  AR diperlukan sebuah marker sebagai penanda untuk menampilkan suatu objek. Marker yang digunakan pada aplikasi Augmented Reality ini ialah Marker Based Tracking. Marker diperlukan dalam bentuk file gambar dengan  ekstensi  .JPG  yang  nantinya  akan  diunggah  ke  situs  resmi  Vuforia.  Vuforia  merupakan  Software Development  Kit  (SDK)  yang  disediakan  oleh  Qualcomm  untuk  membantu  para  developer  membuat aplikasi-aplikasi  Augmented  Reality  (AR)  di  mobile  phones  (IOS  dan  Android).  Vuforia  menggunakan teknologi  komputer  vision  untuk  mengenali  dan  melacak  gambar  plannar  (image  target)  dan  objek  3D sederhana secara realtime (Cushnan dan Habbak, 2013). Vuforia merupakan perpustakaan yang digunakan sebagai pendukung adanya Augmented Reality pada Android dan iOS. Vuforia menganalisa gambar dengan menggunakan  pendeteksi  marker  dan  menghasilkan  informasi  3D  dari  marker  yang  sudah  dideteksi  via Application  Programming  (API).  Programmer  juga  dapat  menggunakannya  untuk  membangun  objek  3D virtual pada kamera. Tampilan marker yang telah diunggah dalam situs vuforia dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Marker kubus yang diunggah dalam situs resmi Vuforia.
Marker yang telah diunggah kedalam situs Vuforia SDK akan dinilai kualitasnya oleh sistem. Semakin banyak  rating  dengan  tanda  bintang  yang  diberikan,  maka  kualitas  marker  akan  semakin  baik.  Langkah selajutnya setelah marker diunggah dalam situs vuforia yaitu pembuatan molekul 3D menggunakan software khusus  dalam  pembuatan  benda-benda  dalam  bentuk  3D.  Sorftware  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini yaitu  software  Blender.  Blender  merupakan  aplikasi  untuk  pembuatan  molekul  3D.  Tampilan  bentuk  3D kubus yang dibuat menggunakan aplikasi blender dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Bentuk 3D Kubus yang dibuat menggunakan aplikasi blender.
Kesulitan  dalam  pembuatan  bentuk  3D  yaitu  dalam  membentuk  dan  mendesain  bentuk  3D  di  aplikasi blender. Hal ini menyebabkan karena proses pembuatan bentuk 3D membutuhkan waktu yang lama, sehingga membuat proses pembuatan aplikasi AR cukup memerlukan waktu. Setelah marker dan bentuk 3D selesai didesain, dilanjutkan dengan mendesain aplikasi di software Unity 3D. Unity 3D sendiri merupakan alat yang digunakan untuk membangun games 3 dimensi yang telah terintergrasi untuk menghasilkan suatu animasi 3 dimensi  secara  real  time.  Software  Unity  3D    dilengkapi  dengan  GUI  (Graphical  User  Interface)  yang memudahkan untuk membuat, mengedit dan membuat script untuk menciptakan sebuah game 3D.
Langkah pertama yang dilakukan dalam Unity 3D adalah memasukkan marker kubus yang telah diunggah dalam Vuforia ke dalam scene di Unity 3D. Tampilan marker dalam scene Unity 3D disajikan pada Gambar 3 berikut.
Gambar 3. Tampilan marker kubus dalam scene Unity 3D.
Selanjutnya,  setelah  marker  kubus  berhasil  dimasukkan  dalam  scene  Unity  3D,  dilakukan  build  untuk bentuk 3D diatas marker. Adapun tampilan hasil build marker dan bentuk 3D dari kubus dalam Scene Unity 3D disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Hasil build marker dan bentuk 3D dari kubus dalam Scene Unity 3D.
Tahapan  selanjutnya  adalah  mengubah  hasil  built  pada  Gambar  4  menjadi  file  berekstensi  Android Package  (APK)  yang  dapat  diinstall  dalam  smartphone  terintegrasi  android.  Tampilan  pengubahan  file menjadi file .APK disajikan pada Gambar 5 berikut.
Gambar 5 . Tampilan pengubahan file menjadi file .APK.
Untuk  membuat  aplikasi  AR  dapat  digunakan  dalam  perangkat  android,  perlu  dilakukan  development aplikasi android dengan menggunakan Android Studio yang menghasilkan file berekstensi Android Package (APK) yang dapat diinstall dalam smartphone terintegrasi android. Build berguna untuk membangun aplikasi yang telah dirancang didalam Software tersebut, sehingga dapat digunakan di Handphone android yang sering dipakai oleh masyarakat sekitar. Setelah di build, aplikasi dapat langsung digunakan/ diinstall di handphone android dan dapat langsung digunakan.

## 4. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari hasil penelitian ini yaitu:
1. AR  yang  dikembangkan  dapat  menampilkan  bentuk  3-Dimensi  bentuk  bangun  ruang  yang  mirip dengan bentuk nyata.
2. Hasil penelitian ini berhasil mengembangkan aplikasi dengan marker bangun ruang menggunakan vuforia, unity 3D, dan Blender.
3. Adapun saran dari penelitian  ini  yaitu pembuatan bangun ruang 3D  yang lebih  spesifik  sehingga saat  tampilan  marker  disorot  oleh  kamera  android  dapat  terlihat  jumlah  rusuk  dan  juga  rumus volume dari bangun ruang.

## Daftar Pustaka
Adami, F. Z., & Budihartanti, C. (2016). Penerapan Teknologi Augmented Reality pada Media Pembelajaran Sistem Pencernaan Berbasis Android. Jurnal Teknik Komputer, 2 (1), 122-131.
Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators & Virtual Environments, 6 (4), 355-385.
Boyles,  B.  (2017).  virtual  reality  and  augmented  reality  in  Education. Center  For  Teaching  Excellence, United States Military Academy, West Point, Ny .
Chen, P., Liu, X., Cheng, W., & Huang, R. (2017). A review of using Augmented Reality in Education from 2011 to 2016 Innovations in smart learning (pp. 13-18): Springer.
Haryani, P., & Triyono, J. (2017). Augmented Reality (Ar) Sebagai Teknologi Interaktif Dalam Pengenalan Benda  Cagar  Budaya  Kepada  Masyarakat. Simetris:  Jurnal  Teknik  Mesin,  Elektro  dan  Ilmu Komputer, 8 (2), 807-812.
Kurnia, D. (2019). Rancang bangun robot pemadam api menggunakan kontrol Bluetooth dan Virtual Reality. UIN Sunan Gunung Djati Bandung.
Kusuma,  S.  D.  Y.  (2018).  Perancangan  Aplikasi  Augmented  Reality  Pembelajaran  Tata  Surya  dengan Menggunakan Marker Based Tracking. Jurnal Informatika Universitas Pamulang, 3 (1), 33-38.
Lahallo, C. A. S., Wiranatha, A. K. A. C., & Sasmita, I. G. M. A. (2016). Media Pembelajaran Molymod Senyawa  Hidrokarbon  Teknologi  Augmented  Reality  Berbasis  Android. Jurnal  Ilmiah  Merpati (Menara Penelitian Akademika Teknologi Informasi) .
Maulana,  G.  G.  (2017).  Penerapan  Augmented  Reality  Untuk  Pemasaran  Produk  Menggunakan  Software Unity 3D Dan Vuforia. Jurnal Teknik Mesin Mercu Buana, 6 (2), 74-78.
Mubai, A., Rukun, K., Tasrif, E., & Huda, A. (2020). Augmented Reality (AR)-Based Learning Media on the Subject of Computer Network Installation. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran, 53 (2), 213-226.
Mustaqim,  I.  (2016).  Pemanfaatan  Augmented  Reality  sebagai  media  pembelajaran. Jurnal  Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, 13 (2), 174-183.
Pamoedji,  A.  K.,  &  Maryuni,  R.  S.  (2017). Mudah  Membuat  Game  Augmented  Reality  (AR)  dan  Virtual Reality (VR) dengan Unity 3D : Elex Media Komputindo.
Raharjo,  N.  E.,  &  Pitaloka,  G.  K.  (2020).  PENGEMBANGAN  MEDIA  PELAJARAN  BERBASIS APLIKASI  ANDROID  DENGAN  AUGMENTED  REALITY  UNTUK  MATA  PELAJARAN GAMBAR  TEKNIK  KELAS  X  KONTRUKSI  GEDUNG,  SANITASI  DAN  PERAWATAN  DI SMK NEGERI 1 SEYEGAN. Jurnal Pendidikan Teknik Sipil, 2 (1), 65-77.
Waeo,  V.,  Lumenta,  A.  S.,  &  Sugiarso,  B.  A.  (2016).  Implementasi  Gerakan  Manusia  Pada  Animasi  3D Dengan Menggunakan Menggunakan Metode Pose to pose. Jurnal Teknik Informatika, 9 (1).