## Implementasi Augmented Reality untuk Media Pembelajaran Tata Surya pada Anak Usia Dini
Dzaki Padhlurrahman, Irma Handayani Jurusan Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Teknologi Yogyakarta Yogyakarta, Indonesia dzakipadhlurrahman@gmail.com, irma.handayani@staff.uty.ac.id
Abstract- The Solar System is a collection of celestial bodies consisting of a star, namely the sun, and all objects bound by its gravitational  force.  These  objects  are  not  only  eight  planets,  but  also  five  dwarf  planets,  173  natural  satellites  that  have  been identified, as well as millions of other celestial objects in the form of meteors, asteroids, comets and others. Learning media that use the theme of introducing the solar system for children, such as books containing 2-dimensional pictures of planets and stars, have not been able to attract children's interest in recognizing objects in the solar system. Based on these problems, the author built an augmented reality application for introducing the solar system which displays 3D solar system objects and has a quiz feature about the solar system as an interactive and interesting learning tool for children packaged in an Android-based application. In this research, the Unity 3D Game Engine was used to build an Android-based application as well as the Vuforia SDK so that the application  built  could  be  an  Augmented  Reality  technology  application.  This  media  for  introducing  the  solar  system  with Augmented Reality technology can be run on the Android platform at least version 8.1, with this application it can simplify the learning process and increase children's interest in learning.

## Keywords: Augmented Reality, Solar System, Learning Media
Abstrak- Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang, yakni matahari, serta semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek tersebut bukan hanya berupa delapan planet, tetapi juga berupa lima planet kerdil, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, serta jutaan benda langit lainnya berupa meteor, asteroid, komet, dan lainnya. Media pembelajaran yang mengangkat tema pengenalan tata surya bagi anak-anak seperti buku yang berisi gambar-gambar planet dan bintang 2 dimensi belum begitu mampu menarik minat anak-anak untuk mau mengenali objek-objek yang ada di tata surya. Berdasarkan permasalahan tersebut, penulis membangun sebuah aplikasi augmented reality pengenalan tata surya yang menampilkan objek tata surya 3D dan memiliki fitur quiz mengenai tata surya sebagai sarana pembelajaran interaktif dan menarik bagi anak-anak yang dikemas dalam sebuah aplikasi berbasis android. Pada penelitian ini digunakan Game Engine Unity 3D untuk membangun aplikasi berbasis android serta Vuforia SDK agar aplikasi yang dibangun dapat menjadi aplikasi berteknologi Augmented Reality. Media pengenalan tata surya dengan teknologi Augmented Reality ini dapat dijalankan pada platform android minimal versi 8.1, dengan adanya aplikasi ini dapat mempermudah proses pembelajaran dan menambah minat belajar anak.

## Kata Kunci: Augmented Reality, Tata Surya, Media Pembelajaran

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  informasi  dan  komunikasi saat  ini  semakin  pesat.  Seiring  dengan  perkembangan teknologi, aplikasi dapat digunakan sebagai media untuk belajar [1]. Salah satu teknologi yang digunakaan sebagai media untuk belajar adalah teknologi Augmented Reality. Augmented Reality adalah suatu desain yang memasukan gambar  visual  3D  ke  dalam  lingkungan  nyata  sehingga gambar visual objek akan terlihat seperti nyata [2]. Masa anak  -  anak  usia  1  sampai  6  tahun  merupakan  masa dimana  anak  mulai  peka  untuk  menerima  rangsangan, sehingga  anak  mudah  sekali  menerima  hal-hal  yang dianggap baru dan menarik [3]. Pada usia ini juga penting sekali  untuk  mengajarkan  anak-anak  mengenai  hal-hal disekitar  mereka  contohnya  tentang  tata  surya  [4].  Tata Surya  adalah  benda-benda  langit  yang  terikat  oleh  gaya
gravitasi  yang  terdiri  dari  sebuah  bintang  besar  yang disebut  matahari  sebagai  pusatnya  [5].  Benda  langit tersebut adalah delapan buah planet yang sudah diketahui (Merkurius,  Venus,  Bumi,  Mars,  Jupiter,  Saturnus, Uranus,  dan  Neptunus)  dengan  orbit  berbentuk  elips, jutaan benda langit (Meteor, asteroid, komet) dan 5 planet kerdil  lainnya  [6].    Dalam  memperkenalkan  sistem  tata surya kepada anak – anak memiliki beberapa cara seperti menggunakan  buku  bergambar,  alat  peraga  ataupun berkunjung ke planetarium [7]. Akan tetapi hal tersebut belum  mampu  menarik  minat  anak-anak  untuk  mau mengenali objek-objek yang ada di tata surya karena anak – anak lebih menyukai hal yang lebih interaktif dan mudah dipahami [8].

## Jurnal Sistem Informasi dan Telematika
(Telekomunikasi, Multimedia dan Informatika)
Berdasarkan permasalahan di atas, maka penelitian ini membangun  aplikasi  augmented  reality  pengenalan  tata surya,  teknologi  yang  digunakan  untuk  membangun aplikasi adalah Unity3D [9]. Jenis marker yang digunakan adalah Marker-Based Augmented Reality,  yang dimana marker  tersebut  telah  diregistrasikan  pada  Vuforia  agar dapat  dikenal  oleh  smartphone.  Jenis  marker  pada Vuforia  yaitu  bersifat  marker-based,  artinya  bentuk marker yang akan digunakan dapat berupa gambar bebas namun harus sudah diregistrasikan di situs resmi Vuforia [10]. Penelitian ini memiliki keterkaitan dengan penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya dimana aplikasi
augmented  reality  pengenalan  tata  surya  yang  dibuat menghasilkan  fitur  yang  sama.  Faktor  pembeda  dari penelitian ini terletak pada fitur baru berupa quiz dimana pengguna akan diberikan pertanyaan mengenai tata surya sehingga  dengan  fitur  ini  pengguna  dapat  lebih berinteraksi  dengan  aplikasi  [11].  Adapun  tujuan  dari penelitian  yang  dilakukan  adalah  menghasilkan  aplikasi pengenalan  tata  surya  menggunakan  teknologi Augmented  Reality  berbasis  Android  untuk  membantu dan  menumbuhkan  minat  anak  usia  dini  dalam memahami tata surya. [12].

## 2. Metodologi
Metodologi  yang  digunakan  untuk  melakukan penelitian  ini  adalah  dimulai  dengan  melakukan identifikasi  masalah  yang  menyebabkan  dibutuhkannya media  pembelajaran  yang  baru  dalam  memperkenalkan tata  surya  kepada  anak  usia  dini  [13].  Kemudian, melakukan  pengumpulan  data  terkait  pengembangan aplikasi augmented reality tata surya tersebut. Setelah itu, dilakukan  analisis  sistem  yang  sedang  berjalan  pada pembelajaran tata surya pada anak usia dini. Selanjutnya, dilakukan perancangan sistem yang baru berdasarkan dari analisis sistem yang sudah dilakukan. Lalu, mengimplementasikan  rancangan  tersebut  ke  sistem aplikasi. Terakhir, pengujian sistem yang baru dilakukan untuk  menguji  kelayakannya.  Adapun  gambar  terkait metodologi di atas adalah sebagai berikut.
Gambar 1. Alur Metodologi

## A. Identifikasi Masalah
Media  dalam  memperkenalkan  tata  surya  kepada anak-anak  seperti  buku  gambar,  alat  peraga  ataupun kunjungan ke planetarium belum mampu menarik minat
anak-anak untuk mau mengenali objek-objek yang ada di tata surya karena anak-anak lebih menyukai hal yang lebih interaktif dan mudah dipahami [14].
B. Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  dilakukan  untuk  memperoleh informasi yang dibutuhkan dalam rangka mencapai tujuan penelitian.  Pada  tahap  ini  terdapat  2  metode  yang dilakukan untuk membangun sebuah sistem, diantaranya adalah sebagai berikut :

## 1. Observasi
Observasi  yaitu  suatu  kegiatan  dengan  melakukan pengamatan  pada  suatu  objek  atau  bidang  yang  sedang diteliti, pengamatan ini dilakukan dengan cara mengamati aktivitas  yang  sedang  berjalan  dan  data-data  yang diperlukan  untuk  memenuhi  kebutuhan  program  yang akan  dibuat  [15].  Pengumpulan  data  dilakukan  dengan mengobservasi  objek  yang  akan  dikaji  sistemnya,  mulai dari analisis sistem pembelajaran yang berlangsung pada mata pelajaran tata surya, hingga aspek-aspek lainnya yang ada  kaitannya  dengan  penelitian  ini  yang  penulis pergunakan sebagai bahan acuan untuk mencari informasi dan teori-teori tentang perangkat lunak pendukung dalam pembuatan aplikasi sebagai referensi.
2. Studi pustaka
Studi pustaka merupakan metode untuk mendapatkan materi yang berhubungan dengan penelitian ini. Kegiatan yang  dilakukan  adalah  mencari  dan  membaca  referensi baik dari buku maupun jurnal-jurnal ilmiah yang memiliki keterkaitan dengan materi penelitian ini.
C. Analisis Sistem
Pada tahapan ini, penulis menganalisis sistem yang sedang berjalan  pada  pengenalan  tata  surya  kepada  anak-anak [16].  Berdasarkan  analisis  sistem  yang  sedang  berjalan tersebut  penulis  akan  mengusulkan  sistem  pengenalan tata surya yang baru. Sistem yang sedang berjalan dapat dilihat pada gambar di bawah.
Gambar 2. Flowmap Sistem Berjalan

## D. Perancangan Sistem
Perancangan  sistem  dibagi  dalam  dua  jenis,  yaitu desain logik dan desain fisik. Desain logik dideskripsikan menggunakan use case diagram. Desain fisik akan berisi rancangan antar muka menu-menu yang akan dibuat pada aplikasi ini.

## 1. Desain logik
Berikut detail usulan desain logik sistem atau aplikasi yang  diusulkan  menggunakan  use  case  diagram  yang sesuai dengan penelitian ini.
Gambar  use  case  diagram  aplikasi  dapat  dilihat  pada Gambar 1:
Gambar 3. Use Case Diagram

## 2. Desain fisik
Perancangan  aplikasi  pengenalan  tata  surya menggunakan  teknologi  augmented  reality  ini  memiliki beberapa tampilan scene yang di sesuaikan dengan menu-
menu  aplikasi  yang  ada.  Rancangan  antar  muka merupakan  suatu  gambaran  yang  lebih  jelas  dalam penyusunan program aplikasi.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada  bab  ini  akan  dijelaskan  hasil  implementasi  dan pembahasan berdasarkan pengujian sistem aplikasi yang sudah  dibuat.  Pembuatan  aplikasi  ini  dilakukan menggunakan  tool  aplikasi  Unity  3D  dan  dibantu  oleh layanan Vuforia untuk membuat aplikasi menjadi aplikasi augmented reality.
A. Pembuatan Marker Menggunakan Vuforia
Pembuatan  marker  dilakukan  dengan  cara  mengunggah gambar  yang  diambil  dari  gambar-gambar  planet  yang telah dibuat oleh penulis dalam bentuk ekstensi .jpg dan diunggah  ke  website  vuforia  untuk  diubah  menjadi marker  yang  bisa  dilacak  dan  dideteksi  oleh  kamera Android, kemudian gambar yang sudah diubah menjadi marker tadi diunduh dalam bentuk ekstensi .unitypackage kemudian  diimport  ke  Unity  3D  untuk  diolah  bersama objek tiga dimensi yang ada.
Gambar 4. Rancangan Menu Urama
Seperti yang terlihat di gambar 4. Menu utama memuat background aplikasi, judul aplikasi dan tombol – tombol menu  seperti  Play  AR,  Quiz,  Panduan  Aplikasi  dan Keluar.

## Gambar 5. Pembuatan Marker

## B. Pembuatan Objek 3D Menggunakan Unity 3D
Pembuatan bentuk tiga dimensi dari objek-objek tata surya  akan  dibuat  menggunakan  Unity  3D.  Pada pembuatan aplikasi, import terlebih dahulu SDK Vuforia agar  marker  dapat  dimasukkan  ke  dalam  Unity  3D. Marker  yang  diimport  merupakan  marker  yang berekstensi  .unitypackage.  Setelah  objek  dibuat  dan marker  di-import  ke  Unity  3D,  lalu  lakukan  split animation, split animation ini berguna untuk memanggil dan  memisahkan  animasi  tertentu  untuk  sebuah  action serta  pengaturan  frame  untuk  animasi  objek  tersebut. Selanjutnya akan dilakukan proses penggabungan antara marker  dan  objek  tiga  dimensi  sehingga  objek  tiga dimensi (3D) akan tampil di atas marker.
Gambar 6. Pembuatan Objek 3D
C. Pembuatan Aplikasi Menggunakan Unity 3D
Dalam  pembuatan  aplikasi  pengenalan  tata  surya menggunakan teknologi augmented reality yang dibangun dengan software unity ini. Semua file 3D yang diperlukan berekstensi  *.fbx  diimport  ke  dalam  editor  unity  yang nantinya  akan  ditampilkan  sebagai  augmented  reality. Tahap  ini  adalah  tahap  yang  paling  menentukan  untuk membangun sebuah aplikasi AR berbasis android karena proses  pengkodean,  penentuan  marker,  dan  building *.apk dilakukan pada tahap ini.
Gambar 7. Pembuatan Aplikasi
D. Pembuatan Menu Utama Menu utama memiliki 4 tombol, yaitu Play AR, Quiz, Panduan  Aplikasi  dan  Keluar.  Tampilan  menu  utama dapat dilihat di gambar di bawah ini.
Gambar 8. Menu Utama Aplikasi

## E. Pembuatan Menu Play AR
Jika pengguna menekan button Play AR yang terdapat pada menu utama aplikasi, maka tampilan  menu Play AR akan muncul, dan pengguna dapat mengarahkan kamera pada marker yang telah disediakan, ketika kamera diarahkan pada marker maka objek 3D planet yang sesuai dengan marker tersebut akan ditampilkan pada layar smartphone seperti pada gambar di bawah.

## Gambar 9. Menu Play AR Aplikasi

## F. Pembuatan Menu Quiz
Menu  quiz  memiliki  banyak  elemen  seperti pertanyaan, opsi jawaban, jumlah soal, score dan tombol. Tampilan menu quiz dapat dilihat pada gambar di bawah.
Gambar 10. Menu Quiz

## G. Hasil Pengujian
Pengujian dilakukan dengan metode blackbox testing yaitu  metode  yang  mengacu  pada  fungsionalitas  pada sistem. Pengujian dilaksanakan dengan cara menjelaskan dan  membandingkan  hasil  pengujian  aplikasi  dalam berbagai  kondisi  parameter  seperti  pencahayaan  dan jarak. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 1 dan 2.
Tabel 1 Hasil Pengujian Terhadap Pencahayaan No Marker  yang Diuji Kondisi Pencahayaan Siang Hari Malam Hari
1 Matahari Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 2 Merkurius Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 3 Venus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Bumi Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 3 Venus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Bumi Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Mars Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 5 Jupiter Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 6 Saturnus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 7 Uranus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 8 Neptunus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi
Berdasarkan tabel 1, cahaya berpengaruh besar terhadap proses rendering objek. AR camera tidak bisa mengenali marker dalam keadaan yang terlalu gelap. Kondisi cahaya yang  terlalu  gelap  akan  menghasilkan  pantulan  pada marker sehingga node pada marker tidak dapat dideteksi kamera. Pengujian terhadap jarak dilakukan dengan cara mengukur  jarak  kamera  ke  marker  menggunakan  alat pengukur jarak yang dibagi menjadi 2 kategori jarak. Yaitu jarak 5 - 100 cm dan > 100 cm.
Tabel 2 Hasil Pengujian Terhadap Jarak No Marker yang Diuji Jarak 5 – 100 cm > 100 cm 1 Matahari Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 2 Merkurius Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 3 Venus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Bumi Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 3 Venus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Bumi Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 4 Mars Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 5 Jupiter Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 6 Saturnus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 7 Uranus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi 8 Neptunus Berhasil terdeteksi Tidak terdeteksi
Visualisasi objek pada layar device dipengaruhi oleh jarak kamera terhadap marker. Marker terdeteksi dengan baik ketika marker berada di jarak yang dekat, tetapi jarak yang terlalu  dekat  terhadap  marker  membuat  marker  tidak berada dalam range kamera secara keseluruhan sehingga tidak akan memunculkan objek. Begitu pula dengan jarak yang  terlalu  jauh.  Nilai  toleransi  jarak  yang  diharapkan antara kamera dengan marker adalah 5 cm sampai 100 cm.

## 4. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan analisis Aplikasi Augmented Reality  Pengenalan  Tata  Surya  Berbasis  Android  maka dapat  disimpulkan  hal-hal  yaitu  Berhasil  dibangunnya teknologi  Augmented  Reality  yang  menampilkan visualisasi tata surya dalam objek animasi 3D sebagai alat bantu  anak-anak  dalam  mengenali  tata  surya,  Aplikasi memiliki fitur yang menampilkan deskripsi planet-planet anggota  tata  surya  dan  Media  pembelajaran  berupa aplikasi pengenalan tata surya ini dibangun menggunakan unity  sebagai  game  engine  dan  vuforia  SDK  sebagai library augmented reality.
5. Daftar Pustaka
[1] Aini, I.N.Q., Triayudi, A., dan Sholihati, I.D. (2020), Aplikasi Pembelajaran Interaktif Augmented Reality Tata  Surya  Sekolah  Dasar  Menggunakan  Metode Marker  Based  Tracking,  Jurnal  Media  Informatika Budidarma, 4(1), 178-184.
[2] Apriansyah,  A.,  Anugraha,  D.M.,  Prakoso,  G., Erdiham,  K.N.,  dan  Priyana,  R.  (2017),  Aplikasi Pengenalan Hewan dengan Teknologi Marker Less Augmented  Reality  Berbasis  Android,  Journal  of Computer and Information Technology, 1(1), 1-5.
[3] Atmaja,  N.J.D.  (2018),  Pengembangan  Aplikasi Media  Pembelajaran  Interaktif  3D  Tata  Surya Menggunakan  Teknologi  Augmented  Reality Dengan  Android,  Tugas  Akhir,  S.Kom.,  Teknik Informatika, Universitas Majalengka, Majalengka.
[4] Fauji  M.,  dan  Adler,  J.  (2016),  Pemanfaatan Augmented  Reality  Untuk  Buku  Pembelajaran Pengenalan Hewan Pada Anak Usia Dini Berbasis Android, Tugas Akhir, S.Kom., Sistem Komputer, Universitas Komputer Indonesia, Bandung.
[5] Prasetio,  A.,  Nurhadi  dan  Mulyadi  (2019), Perancangan Aplikasi Augmented Reality Pengenalan Tata Surya Berbasis Android Pada SD Negeri  139/IV  Kota  Jambi,  Jurnal  Ilmiah  Sistem
Informasi,  Teknologi  Informasi  dan  Sistem Komputer, 14(2), 94-104.
[6] Prasetyaningsih,  S.,  Huda,  M.,  dan  Apriyani,  M.E. (2016), Analisis Penggunaan Marker Tracking Pada Augmented Reality Huruf  Hijaiyah, Jurnal Infotel, 8(1), 71-77.
[7] Randi,  A.  (2017),  Pemanfaatan  Teknologi  Virtual Reality  Sebagai  Media  Pembelajaran  Interaktif Untuk Sistem Tata Surya Berbasis Android, Skripsi, S.Kom.,  Teknik  Informatika,  UIN  Alauddin Makassar, Makassar.
[8] Rentor,  M.F.  (2013),  Rancang  Bangun  Perangkat Lunak Pengenalan Motif Batik Berbasis Augmented Reality,  Tesis,  M.Kom.,  Teknik  Informatika, Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Yogyakarta.
[9] Rosa,  A.C.,  Sunardi,  H.,  dan  Setiawan,  H.  (2019), Rekayasa  Augmented  Reality  Planet  dalam  Tata Surya sebagai Media Pembelajaran Bagi Siswa SMP Negeri  57  Palembang,  Jurnal  Ilmiah  Informatika Global, 10(1), 1-7.
[10] Rosa,  A.S.  dan  Shalahuddin,  M.,  (2016),  Rekayasa Perangkat  Lunak:  Terstruktur  dan  Berorientasi Objek, Bandung : Informatika Bandung.
[11] Silvia,  A.F.,  Haritman,  E.,  dan  Muladi,  Y.  (2014), Rancang  Bangun  Akses  Kontrol  Pintu  Gerbang Berbasis  Arduino  Dan  Android,  Jurnal  Electrans, 13(1), 1-10.
[12] Sugianto, C.A. (2018), Aplikasi Edukasi Tata Surya Menggunakan Augmented Reality Berbasis Mobile, Tugas  Akhir,  S.Kom.,  Teknik  Informatika, Politeknik TEDC Bandung, Cimahi.
[13] Jarudin,  dkk.  2022.  “Pengenalan  Planet -Planet Menggunakan  Augmented  Reality  Berbasis Android”. AJCSR e -ISSN: 2721 – 3161 Vol. 4 No.
1, Januari 2022, PP. 43-47.
[14] M.  Muhammad,  “Teknologi  Informasi  Sebagai Media Inovasi Pendidikan,” Inov. Pendidik., vol. 1, no. 2, pp. 1 – 6, 2021.
[15] Dede Irmayanti, Lise Sri Andar Muni, Mia Pratiwi, "Rancang  Bangun  Aplikasi  Pembelajaran  Bangun Ruang  Berbasis  Augmented  Reality"  J.  Nuansa Inform., Vol 16, No.2, p.123-134, 2022.
[16] M.  Masri  and  E.  Lasmi,  “Perancangan  Media Pembelajaran Tata Surya Menggunakan  Teknologi Augmented Reality Dengan Metode Markerless,” J. Electr. Technol., vol. 4, no. 1, pp. 40 – 47, 2019.