08. Prosiding Didik Prasetyo-Globe-Ok Print - MMT-ITS

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
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) 7044470
Email: [email protected]
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 2004. 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.
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
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 1991. 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
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-2
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010


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.
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-3
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
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 1.
1
2
5
3
4
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.
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-4
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
Gambar 2 Diagram Skema Basisdata
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Implementasi
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.
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-5
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
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.
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-6
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010
DAFTAR PUSTAKA
Blundell, B. 2008. An Introduction to Computer Graphics and Creative 3-D
Environments. Springer, USA[2]
Noeritasari., Prasetya, 2009. 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. 2002. Fundamentals of Computer Graphics. New York[1]
ISBN : 978-979-99735-9-7
C-8-7