Simulasi Pertumbuhan Tanaman Melon Berbasis Virtual Reality

ABSTRAK:

Penurunan produksi melon nasional akibat fluktuasi iklim menuntut penerapan teknologi greenhouse. Namun, risiko kegagalan panen dan kerugian finansial yang tinggi menjadi hambatan utama dalam pelatihan budidaya greenhouse secara konvensional. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun aplikasi simulasi interaktif berbasis Virtual Reality (VR) bernama Plant Simulate sebagai media pelatihan manajemen iklim greenhouse yang aman, bebas risiko, dan terarah melalui mekanisme gamifikasi. Simulasi ini dikembangkan menggunakan game engine Unity 3D dengan mengintegrasikan algoritma Rule-Based System (RBS) untuk engevaluasi variabel suhu udara dan ketersediaan nutrisi menjadi fluktuasi Plant Point secara real-time, serta algoritma Finite State achine (FSM) untuk mengendalikan transisi wujud 3D tanaman
secara dinamis mulai dari fase bibit, vegetatif, berbuah, panen, hingga kondisi layu dan Game Over. Evaluasi sistem dilakukan terhadap 40 responden menggunakan instrumen Igroup Presence Questionnaire (IPQ), Simulator Sickness Questionnaire (SSQ), dan
Kuesioner Evaluasi Nilai Edukasi pada dua platform perangkat keras, yaitu Mobile VR dan Oculus VR. Hasil pengujian menunjukkan bahwa aplikasi ini sangat efektif sebagai media pembelajaran dengan Total Indeks Edukasi mencapai 87,7% (Sangat Baik). Dari aspek imersi spasial, Mobile VR memperoleh rata-rata skor IPQ sebesar 5,24 (Predikat A / Sangat Baik Sekali), sedangkan Oculus VR mencatat skor 5,66 (Predikat A / Sangat baik
Sekali). Dari aspek keselamatan fisik, Mobile VR menghasilkan skor Total Severity SSQ sebesar 16,90 (Ringan/Aman), sementara Oculus VR mampu menekan cybersickness hingga angka 13,65 (Ringan/Aman). Penelitian ini menyimpulkan bahwa Mobile VR merupakan platform yang sangat layak, aman, dan efisien untuk diimplementasikan secara massal sebagai media edukasi interaktif tanpa mengharuskan pengadaan perangkat mahal. Selain itu, simulasi ini berhasil mengintegrasikan nilai-nilai keislaman sebagai
sarana bertafakur mengamati tanda kebesaran Allah, serta memfasilitasi ilmu yang bermanfaat bagi masyarakat.

ABSTRACT:

The decline in national melon production due to climate fluctuations necessitates the adoption of greenhouse technology. However, high financial risks and potential crop failures present significant obstacles in conventional greenhouse cultivation training. This study aims to design and develop an interactive Virtual Reality (VR) simulation application titled Plant Simulate as a safe, risk-free, and goal-oriented greenhouse climate management training tool using gamification mechanisms. Developed using the Unity 3D game engine, the simulation integrates a Rule-Based System (RBS) algorithm to evaluate air temperature and nutrient availability variables into real-time Plant Point fluctuations, alongside a Finite State Machine (FSM) algorithm to dynamically control 3D plant growth stage transitions—from seed, vegetative, fruiting, and harvest to wilting and Game Over conditions. The system was evaluated by 40 respondents using the Igroup Presence Questionnaire (IPQ), Simulator Sickness Questionnaire (SSQ), and Educational Value Evaluation Questionnaire across two hardware platforms: Mobile VR and Oculus VR. The results indicate that the application is highly effective as an educational medium, achieving a Total Educational Index of 87.7% (Very Good). Regarding spatial immersion, Mobile VR achieved an average IPQ score of 5.24 (Grade A / Excellent), while Oculus VR recorded 5.66 (Grade A / Excellent). In terms of physical safety, Mobile VR produced an SSQ Total Severity score of 16.90 (Mild/Safe), whereas Oculus VR suppressed cybersickness to 13.65 (Mild/Safe). The study concludes that Mobile VR serves as a highly feasible, safe, and cost-effective platform for mass implementation in interactive education without requiring expensive hardware. Furthermore, the simulation successfully incorporates Islamic values as a means of tafakur to reflect on the signs of Allah's greatness and facilitate beneficial knowledge for society.

مستخلص البحث:

جﺎﺗﻧإمﺎﻣﺷﻟاﻲﻧوطﻟاﺔﺟﯾﺗﻧتﺎﺑﻠﻘﺗﻟخﺎﻧﻣﻟابﻠطﺗﯾقﯾﺑطﺗﺎﯾﺟوﻟوﻧﻛﺗتﯾﺑﻟا.ﻲﺟﺎﺟزﻟاﻊﻣوك،ﻟذنﺈﻓ طرﺎﺧﻣلﺷﻓولﺻﺣﻣﻟارﺋﺎﺳﺧﻟواﺔﯾﻟﺎﻣﻟاﺔﯾﻟﺎﻌﻟالﻛﺷﺗﺔﺑﻘﻋﺔﯾﺳﯾﺋرﻲﻓبﯾدرﺗﺔﻋزراتﯾﺑﻟاﻲﺟﺎﺟزﻟا طرقﻟﺎﺑ.ﺔﯾدﯾﻠﻘﺗﻟادفھذاھثﺣﺑﻟاﻰﻟإمﯾﻣﺻﺗءﺎﻧﺑوقﯾﺑطﺗةﺎﻛﺎﺣﻣﺔﯾﻠﻋﺎﻔﺗﻰﻠﻋسﺎﺳأﻊﻗواﻟاﻲﺿراﺗﻓﻻا )VR(مﺳﺎﺑظمﻧﻟاﺔﯾﺟﺎﺗﻧﻹا Plant Simulateﺔﻠﯾﺳوﻛﺔﯾﺑﯾدرﺗدارةﻹخﺎﻧﻣتﯾﺑﻟاﻲﺟﺎﺟزﻟالﻛﺷﺑنﻣٍ آ لﺎﺧونﻣطرﺎﺧﻣﻟاﮫﺟوﻣونﻣلﻼﺧﺔﯾﻟآب.ﻌﻠﻟامﺗرﯾطوﺗذهھةﺎﻛﺎﺣﻣﻟادامﺧﺗﺳﺎﺑركﺣﻣبﺎﻌﻟﻷا Unity 3Dﻊﻣﺞﻣدﺔﯾﻣوارزﺧمﺎظﻧﻟامﺋﺎﻘﻟاﻰﻠﻋدﻋواﻘﻟا)RBS(مﯾﯾﻘﺗﻟراتﯾﻐﺗﻣﺔﺟدررارةﺣواءﮭﻟارﻓواﺗو رﺻﺎﻧﻌﻟاﺔﯾﺋذاﻐﻟاﻰﻟإذبﺑذﺗطﺎﻘﻧتﺎﺑﻧﻟا) Plant Point(ﻲﻓتﻗوﻟا،ﻲﻘﯾﻘﺣﻟاﺔﻓﺎﺿﻹﺎﺑﻰﻟإﺔﯾﻣوارزﺧﺔﻟآ ﺔﻟﺎﺣﻟادودةﺣﻣﻟا)FSM(مﻛﺣﺗﻠﻟﻲﻓتﻻﺎﻘﺗﻧالﻛﺷﻟاﻲﺛﻼﺛدﺎﻌﺑﻷاتﺎﺑﻧﻠﻟلﻛﺷﺑﻲﻛﯾﻣﺎﻧﯾددءًاﺑنﻣﺔﻠﺣرﻣ ذور،ﺑﻟاوﻣﻧﻟواري،ﺿﺧﻟار،ﺎﻣﺛﻹواد،ﺎﺻﺣﻟً واﻻوﺻوﻰﻟإﺔﻠﺣرﻣولﺑذﻟاءﺎﮭﺗﻧواﺔﺑﻌﻠﻟا) Game Over.( مﺗمﯾﯾﻘﺗمﺎظﻧﻟاﻰﻠﻋ20ﺎً ﺑﯾﺟﺗﺳﻣدامﺧﺗﺳﺎﺑأدواتﺔﻧﺎﺑﺗﺳاورﺿﺣﺔﻋوﻣﺟﻣﻟا) IPQ،(ﺔﻧﺎﺑﺗﺳوادوار ةﺎﻛﺎﺣﻣﻟا) SSQ،(ﺔﻧﺎﺑﺗﺳوامﯾﯾﻘﺗﺔﻣﯾﻗمﯾﻠﻌﺗﻟاﻰﻠﻋنﯾﺗﺻﻧﻣزة،ﮭﺟﻸﻟﺎﻣھوﻊﻗواﻟاﻲﺿراﺗﻓﻻاولﻣﺣﻣﻟاو Oculus VR.رتﮭأظﺞﺋﺎﺗﻧرﺎﺑﺗﺧﻻاأنذاھقﯾﺑطﺗﻟالﺎﻌﻓدًاﺟﺔﻠﯾﺳوﻛﺔﯾﻣﯾﻠﻌﺗثﯾﺣﻎﻠﺑﻲﻟﺎﻣﺟإرﺷؤﻣ مﯾﻠﻌﺗﻟا88.0%دﯾﺟ).(دًاﺟنﻣﺔﯾﺣﺎﻧسﺎﻣﻐﻧﻻا،ﻲﻧﺎﻛﻣﻟالﺻﺣﻊﻗواﻟاﻲﺿراﺗﻓﻻاولﻣﺣﻣﻟاﻰﻠﻋطﺳوﺗﻣ ﺔﺟدر IPQﺎھدرﻗ5.21رﯾدﻘﺗﻟا)أ/زﺎﺗﻣﻣ،(دًاﺟﺎﻣﻧﯾﺑلﺟﺳﻊﻗواﻲﺿراﺗﻓاوسﻟوﻛأوﺔﺟدر5.64 رﯾدﻘﺗﻟا)أ/زﺎﺗﻣﻣ.(دًاﺟنﻣﺔﯾﺣﺎﻧﺔﻣﻼﺳﻟا،ﺔﯾدﺳﺟﻟاقﻘﺣﻊﻗواﻟاﻲﺿراﺗﻓﻻاولﻣﺣﻣﻟاﺔﺟدرﺔﯾﻟﺎﻣﺟإدةﺷﻟ SSQتﻐﻠﺑ16.83،(نﻣف/آﯾﻔﺧ)ﺎﻣﻧﯾﺑنﻛﻣﺗﻊﻗواﻲﺿراﺗﻓاوسﻟوﻛأونﻣدﺣﻟانﻣدوارتﻧرﺗﻧﻹاﻰﻟإ 14.03.(نﻣف/آﯾﻔﺧ)لﺻوﺗذاھثﺣﺑﻟاﻰﻟإأنﻊﻗواﻟاﻲﺿراﺗﻓﻻاولﻣﺣﻣﻟاوھﺔﺻﻧﻣرةﯾدﺟ،ﺔﻘﺛﻟﺎﺑﺔﻧﻣآ ﺔﻟﺎﻌﻓوذﯾﻔﻧﺗﻠﻟﻰﻠﻋقﺎطﻧﻊﺳواﺔﻠﯾﺳوﻛﺔﯾﻣﯾﻠﻌﺗﺔﯾﻠﻋﺎﻔﺗدونﺔﺟﺎﺣﻟاﻰﻟإزةﮭﺟأ.ﺔﻔﻠﻛﻣوةﻼﻋﻰﻠﻋك،ﻟذ تﺣﺟﻧذهھةﺎﻛﺎﺣﻣﻟاﻲﻓﺞﻣدمﯾﻘﻟاﺔﯾﻣﻼﺳﻹاﺔﻠﯾﺳوﻛلﻣﺄﺗﻠﻟﻲﻓﺔظﺣﻼﻣتﺎﻣﻼﻋﺔﻣظﻋﷲﮫﻧﺎﺣﺑﺳ،ﻰﻟﺎﻌﺗو ﺎﻣﻛتﻣھﺎﺳﻲﻓرﯾﻓوﺗﺔﻓرﻌﻣﻟادةﯾﻔﻣﻟا.ﻊﻣﺗﺟﻣﻠ