RANCANG BANGUN GLOBE 3D BERBASIS JAVA UNTUK MENDUKUNG PEMBELAJARAN GEOGRAFI DAN SEJARAH

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN GLOBE 3D BERBASIS JAVA UNTUK MENDUKUNG PEMBELAJARAN GEOGRAFI DAN SEJARAH Didik Dwi Prasetya Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang Jalan Semarang 5 Malang 65145, Telp. (0341) didik@um.ac.id ABSTRAK Di era komputerisasi seperti ini, penggunaan globe konvensional yang berupa alat peraga dipandang kurang efisien karena tidak semua siswa dapat memilikinya dan memerlukan tempat untuk meletakkannya. Oleh karena itu, perlu adanya solusi yang lebih praktis namun tidak mengurangi kenyamanan belajar. Makalah ini mengemukakan rancang bangun globe 3D dengan memanfaatkan API Java 3D. Aplikasi ini diintegrasikan dengan Apache Derby embedded database yang berisi informasi historis dan geografis suatu negara sehingga lebih informatif dan edukatif. Hasil implementasi memperlihatkan bahwa aplikasi globe ini dapat dimanfaatkan untuk mendukung pembelajaran Geografi dan Sejarah. Media alternatif seperti ini juga lebih praktis dan menarik sehingga memotivasi siswa untuk menggunakan dan mempelajarinya. Kata kunci: Globe 3D, Java, Embedded Database, Pembelajaran, Geografi, Sejarah PENDAHULUAN Tak bisa dipungkiri, keberadaan globe di dalam pelajaran Geografi maupun Sejarah memiliki peran penting sekali, terutama bagi siswa sekolah dasar. Globe mampu merepresentasikan dengan baik letak geografis suatu negara secara nyata. Selain itu, bentuknya yang memang mencerminkan bola dunia menjadikannya menarik dan mudah dipahami. Sayangnya, sampai saat ini hampir semua globe masih berbentuk alat peraga sehingga tidak semua siswa dapat memilikinya. Di samping harganya yang relatif mahal, bentuk fisik globe juga kurang efisien untuk kondisi saat ini. Tak hanya itu, informasi yang disediakan globe juga masih sangat minim. Oleh karena itu, dipandang perlu sekali adanya solusi yang lebih praktis dan disesuaikan dengan perkembangan teknologi saat ini. Intuisi dari pembuatan aplikasi ini adalah potensi pengembangan aplikasiaplikasi berbasis Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK). Perkembangan di bidang TIK yang sangat pesat membawa pengaruh terhadap segala aktivitas manusia, termasuk metode belajar. Bahkan, urgensi akan kebutuhan TIK direspon baik oleh pemerintah melalui Departemen Pendidikan Nasioanl (Depdiknas) dengan memasukkan dalam kurikulum Kondisi-kondisi ini membuka peluang besar terhadap pengembangan aplikasi-aplikasi edukatif berbasis komputer, seperti globe. Tak hanya tenaga pengajar yang dapat memanfaatkan aplikasi ini, para siswa pun bisa mendapatkannya untuk dipelajari sendiri. Penyediaan media pembelajaran alternatif semacam ini dipandang cukup tepat dalam mengatasi persoalan-persoalan pada media pembelajaran konvensional.

2 Makalah ini menguraikan rancang bangun globe 3D berbasis Java untuk mendukung pembelajaran Geografi dan Sejarah. Pengembangan dilakukan dengan memanfaatkan API Java 3D sehingga mampu menghasilkan visualisasi yang lebih nyata. Adapun agar hasilnya lebih informatif dan edukatif, aplikasi globe ini diintegrasikan dengan Apache Derby embedded database yang memuat informasi historis dan geografis suatu negara. Pemilihan Apache Derby dimaksudkan untuk menghasilkan aplikasi database yang praktis dan portabel, di mana menerapkan model basisdata tertanam ( embedded database). Dengan demikian, aplikasi dapat dibawa kemana saja tanpa harus melakukan konfigurasi database terlebih dahulu. KAJIAN PUSTAKA Java Java merupakan bahasa pemrograman berorientasi objek yang dikembangkan oleh Sun Microsystems pada tahun Pada awalnya, Java didesain untuk digunakan pada perangkat bergerakdigital, seperti telepon selular. Namun setelah dirilis ke publik sekitar tahun 1995, konsentrasi Java berubah ke lingkungan Internet. Sejak saat itu popularitas Java semakin meningkat dan memiliki komunitas yang terus bertambah dari tahun ke tahun. Java dikenal sebagai bahasa tingkat tinggi karena ia dapat dibaca dan ditulis dengan mudah oleh manusia. Bahasa ini sangat terkenal dengan slogan write once run anywhere, di mana mengindikasikan bahwa Java dapat dijalankan di lintas platform tanpa perlu dieksekusi ulang. Java didesain dengan prinsip easy to use, reliability, secure, dan platform independent. Sebagai bahasa pemrograman yang cukup matang, Java menyediakan pustaka yang sangat lengkap. Para pemrogram dapat memanfaatkan Java untuk menghasilkan beragam aplikasi, baik desktop maupun Internet. Dari sisi kemampuan grafis, Java bisa digunakan untuk menghasilkan aplikasi grafis 2D tanpa memerlukan pustaka tambahan. Khusus untuk aplikasi grafis 3D, diperlukan pustaka tambahan yang diinstal secara terpisah. Java juga terintegrasi dengan aplikasi-aplikasi Internet dan solusi-solusi bisnis lainnya yang merupakan pondasi komputasi korporasi. Java 3D Di dalam grafika komputer, 3D merupakan bentuk grafik yang menggunakan representasi data geometri tiga dimensi. Melalui konsep dan proses desain, keseluruhan objek bisa direpresentasikan ke dalam tiga dimensi, sehingga banyak yang menyebut hasil ini sebagai pemodelan tiga dimensi. Sebagaimana definisi grafika komputer, grafik 3D ini tersimpan di dalam komputer untuk keperluan kalkulasi dan rendering gambargambar 2D. Berbeda dengan dukungan grafik 2D yang sudah built-in, dukungan Java terhadap grafik 3D diletakkan ke dalam API terpisah, yakni Java 3D. Java 3D merupakan API 3D berbasis scene graph di platform Java, di mana scene graph merupakan sebuah pohon yang berisi hierarki data scene. Scene graph dimulai dari root dengan sebuah virtual universe dan mencakup transformasi serta geometri untuk mendefinisikan objek di dunia maya. Di dalam API Java 3D didefinisikan sejumlah kelas dan interface yang menyediakan beragam operasi grafik 3D. Secara garis besar, ada tiga tahap fundamental yang diperlukan untuk menghasilkan objek 3D. Menciptakan objek Canvas3D C-8-2

3 Menciptakan sebuah scene graph Menghubungkan objek Canvas3D ke objek BranchGroup yang menunjuk root dari scene graph. Apache Derby Apache Derby merupakan sistem manajemen basisdata relasional yang dapat diembed ke dalam program-program Java dan digunakan untuk pemrosesan transaksi obline. Pada awalnya, Apache Derby dikembangkan oleh Cloudscape Inc sekitar tahun 1996 dengan tujuan utama untuk mengembangkan teknologi basisdata Java. Sejak tahun 2004, Apache Derby dikelola oleh Apache Software Foundation dan didistribusikan di bawah lisensi terbuka (open source). Sebagai perangkat lunak basisdata, Apache Derby termasuk produk dengan ukuran yang ringan, kira-kira 2 MB. Dengan ukuran sekecil ini, Derby sudah mendukung standar SQL, termasuk view dan stored procedure. Kelebihan lain dari produk ini adalah kemampuan untuk mendukung aplikasi client/server maupun embedded. Kemampuan yang terakhir ini yang cukup menarik, di mana aplikasi Java dapat dipaket bersama Apache Derby guna menghasilkan aplikasi database yang portabel. ANALISIS Perspektif Produk Produk yang dikembangkan merupakan aplikasi desktop untuk simulasi globe 3D yang diintegrasikan dengan basisdata tertanam. Aplikasi ini dibuat menggunakan Java Swing dan memanfaatkan API Java 3D. Aktor yang terlibat pada aplikasi ini hanya satu, yakni pengguna saja. Meski demikian, pengguna juga bisa menambahkan atau memodifikasi data ke basisdata secara langsung. Ada beberapa fitur yang ditawarkan oleh aplikasi ini, di antaranya adalah: Desain yang portabel sehingga dapat dibawa kemana saja dan mudah pengoperasiannya. Mendukung rotasi globe, baik secara otomatis maupun manual (melalui mouse). Menyediakan informasi geografis terkait negara yang dipilih. Informasi teks yang disajikan bisa dicetak atau disimpan ke file teks. Menyajikan gambar-gambar (seperti bendera, logo, dan foto ibukota) terkait dengan negara yang dipilih. Fitur zoom dan translasi melalui mouse. Texture Mapping Texture mapping atau texturing mencerminkan kunci dari visualisasi globe 3D pada aplikasi yang dikembangkan. Pada hakekatnya, texture mapping memungkinkan pemrogram Java untuk menghasilkan visualisasi objek yang didasarkan pada tekstur tertentu, di mana model tekstur yang digunakan bisa berupa file gambar. Tekstur yang paling utama, sering juga disebut sebagai diffuse texture. Operasi texture mapping adalah dengan memetakan gambar 2D ke permukaan objek 3D. Implementasi teknik pemberian tekstur ini dilakukan melalui objek TextureLoader, yang kemudian ditetapkan melalui objek Appearance. Jadi, gambar peta dunia yang sudah disiapkan akan dijadikan sebagai tekstur pada aplikasi globe. Langkah ini bisa menghasilkan visualisasi globe yang seolah tampak nyata menyerupai dunia. C-8-3

4 Desain Sistem Perancangan Antarmuka Perancangan atau desain antarmuka (interface) mendefinisikan rencana tampilan aplikasi yang diakses langsung oleh pengguna. Perancangan ini disusun sesederhana mungkin dengan tidak mengurangi fungsionalitas dari aplikasi. Tampilan antarmuka utama dari aplikasi globe diperlihatkan seperti pada Gambar Gambar 1 Desain Antarmuka Pengguna Keterangan dari Gambar 1 adalah sebagai berikut: 1. Menu Terdiri dari empat menu utama yang meliputi File, View, Skin, dan Help. 2. Toolbar Berisi ikon-ikon untuk mengakses perintah-perintah yang lazim digunakan secara cepat. 3. Panel Informasi Menyajikan informasi geografis terkait negara yang dipilih. 4. Tampilan Globe Panel utama untuk menyajikan visualisasi globe 3D. 5. Panel Pilihan Negara Menyediakan combo box berisi daftar negara yang diambil dari basisdata. Perancangan Data Perancangan data menguraikan transformasi informasi model domain yang telah diciptakan pada tahap analisis ke dalam struktur data. Untuk selanjutnya, struktur data yang dihasilkan akan digunakan dalam mengimplementasikan perangkat lunak. Berdasarkan analisis kebutuhan sistem, aplikasi globe ini menggunakan penyimpanan data persistent di dalam sebuah basisdata relasional. Keberadaan basisdata pada aplikasi globe ini memiliki peran penting karena memuat informasi-informasi geografis tentang suatu negara. Selain itu, pendekatan ini juga membuka peluang ke depan untuk mengembangkan aplikasi yang lebih kompleks. Adapun saat ini tabel yang dilibatkan hanya dua buah, yaitu benua dan negara. Bentuk diagram skema dari basisdata diperlihatkan seperti Gambar 2. C-8-4

5 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Gambar 2 Diagram Skema Basisdata Implementasi ( code generation) merupakan tahap untuk mentranslasikan hasil perancangan ke suatu bentuk machine-readable. Tahap implementasi sistem menggambarkan manifestasi dunia nyata dari pemrosesan fungsi-fungsi dan struktur informasi. Dalam tahap ini, aspek-aspek yang berhubungan dengan perilaku dan struktur sistem direpresentasikan sebagaimana ia akan dibangun. Hasil implementasi antarmuka utama aplikasi globe 3D diperlihatkan seperti Gambar 3. Gambar 3 Tampilan Utama Aplikasi Globe 3D Dalam upaya memberikan gambaran yang lebih deskriptif dan variatif, disediakan tekstur lain berbasis zona waktu. Tekstur ini bisa diubah-ubah melalui menu yang telah disediakan. Adapun jika pilihan negara diklik, panel informasi dan foto-foto negara akan memunculkan informasi yang sesuai. Sebagai contoh, informasi yang disediakan ketika memilih negara Indonesia diperlihatkan seperti Gambar 4. C-8-5

6 Gambar 4 Informasi Detail Mengenai Negara Pengujian Tindakan lanjut yang lazim dilakukan setelah melakukan implementasi adalah pengujian terhadap sistem. Pengujian dilakukan sebagai verifikasi bahwa perangkat lunak dapat memenuhi spesifikasi kebutuhan dan berjalan sesuai dengan skenario yang telah dideskripsikan. Tujuan utama dari tahap pengujian adalah untuk menemukan kesalahan yang belum teridentifikasi. Pada penelitian ini, pengujian dilakukan menggunakan metode black-box, yaitu dengan memperhatikan hasil keluaran dari perangkat lunak aplikasi globe 3D berdasarkan masukan atau perintah yang diberikan. Prosedur pengujian adalah dengan menguji fungsi-fungsi utama yang terdapat pada aplikasi globe. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Aplikasi globe 3D dapat dibangun berbasis Java dengan mengimplementasikan API Java 3D. Dukungan basisdata tertanam mampu menyediakan informasi-informasi geografis suatu negara sehingga ada unsur edukatif yang menonjol. Hasil implementasi dan pengujian memperlihatkan bahwa aplikasi globe 3D mampu memberikan visualisasi yang menarik. Aplikasi ini dapat dimanfaatkan untuk mendukung pembelajaran Geografi dan Sejarah. Media alternatif seperti ini juga lebih praktis dan menarik sehingga memotivasi siswa untuk menggunakan dan mempelajarinya. Saran Meskipun aplikasi globe yang dihasilkan sudah cukup memberikan informasi, namun sebaiknya lebih dilengkapi lagi sehingga semakin lengkap. Selain itu, sebaiknya diberikan fitur-fitur tambahan pada globe agar lebih atraktif, misalnya garis bujur, dan label pendukung. C-8-6

7 DAFTAR PUSTAKA Blundell, B An Introduction to Computer Graphics and Creative 3-D Environments. Springer, USA [2] Noeritasari., Prasetya, AMAZING GLOBE: Simulasi Globe Menggunakan Java (belum dipublikasikan) [3] Prasetyo, Didik Dwi., 150 Rahasia Pemrograman Java, Elex Media Komputindo, Jakarta, 2007 [4] Pressman, R., Software Engineering A Practitioner s Approach Fifth Edition, The Mc Graw Hill Compannies, Inc, 2001 [5] Shirley, Peter Fundamentals of Computer Graphics. New York [1] C-8-7