IMPL
Seba
UNIVE
LEMENTA
agai Salah S
PROGR FAK ERSITAS
ASI PHYSIC
Satu Syarat U
ANG
RAM STU KULTAS
S ISLAM
ICS SIMUL
SKRIP Untuk Mem
Oleh GGA PR 10809100
UDI TEKN SAINS D
NEGERI JAKAR 2013 M /
LATION PA
PSI
mperoleh Ge
:
RATAMA 00108
NIK INFO DAN TEK
I SYARIF RTA
1433
ADA SERIO
elar Sarjana
ORMATI KNOLOGI F HIDAY
OUS GAME
a Komputer
IKA I
YATULLA E
AH
IMPLEMENTASI PHYSICS SIMULATION PADA SERIOUS GAME
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer (S.Kom)
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh:
ANGGA PRATAMA 108091000108
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2013 M / 1433
iii
v
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR- BENAR HASIL KARYA SAYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAUPUN LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, Juni 2013
ANGGA PRATAMA 108091000108
ABSTRAK
Angga Pratama - 108091000108, “Implementasi Physics Simulation pada Serious Game”, dibimbing oleh Rizal Bahawares, M. Kom dan Herlino Nanang, MT.
Dalam komputer grafis 3D, telah menjadi sesuatu yang penting untuk memprenstasikan benda maya menjadi lebih realistis dan benar secara fisik. Salah satu cara dalam meningkatkan realitas dengan merepresentasikan physics simulation. Karena kemampuannya untuk meningkatkan realisme dalam sintesis gerak benda virtual, peneliti mencoba mengimplementasikan physics simulation ke dalam sebuah aplikasi serious game. Peneliti merancang serious game bernama
“Traffic Drive”, yaitu permainan simulasi kendaraan yang memiliki pesan mengendarai kendaraan, khususnya mobil, dengan mengutamakan keselamatan yang di sajikan dengan cara yang menyenangkan. Dalam lingkungan permainan, peneliti fokus membahas simulasi fisika dari kendaraan berupa physics of gear dan physics of rollover. Kedua simulasi fisika tersebut dimodelkan menjadi aplikasi serious game dan dalam game dilakukan perbandingan tipe mobil berbeda dalam kasus simulasi fisika rollover.
Evaluasi dilakukan dengan skenario testing menganalisis data output hasil simulasi dan perhitungan manual menggunakan uji hipotesis uji T dengan kesimpulan antara data hasil simulasi dan data hasil perhitungan manual hampir sama.
Kata kunci : Physics simulation, Vehicle physics, Serious game, Unity 3D
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas seluruh rahmat dan karunia-Nya yang diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat melaksanakan penelitian skripsi dan menyelesaikan penulisannya dengan lancer. Shalawat serta salam selalu tersampaikan kepada Rasulullah SAW yang telah menyampaikan ajaran Islam sehingga dapat menyejukkan hati dalam menyelesaikan skripsi ini.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung terselesaikannya skripsi ini. Karena tanpa dukungan dari mereka, penulis tidak akan mampu menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Mereka yang telah mendukung penulis adalah:
1. Kedua orang tua, adik-adik dan saudara ku yang selalu memberikan semangat, dukungan, dan motivasi selama penulis melaksanakan penelitian skripsi ini.
2. Bapak Rizal Bahaweres, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang selalu membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini serta memberikan semangat, nasehat, dan motivasi yang luar biasa bagi penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Herlino Nanang, MT selaku Dosen Pembimbing II yang selalu membantu dan memberikan pengarahan dalam menyelesaikan skripsi ini serta memberikan semangat, nasehat kepada penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
4. Ibu Anif Hanifa Setianingrum, M.Si dan Bapak Hata Maulana, S.Si, MTI selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik yang sangat bermanaat bagi penulisan skripsi ini.
5. Andrew Gotow, Ade Achmad Amisena, dan praktisi Unity 3D pada forum UnityAnswer yang selalu menjawab pertanyaan saya dan memberi solusi jika kesulitan dalam pengaplikasian saat merancang aplikasi.
6. Sahabat dan teman-teman seperjuangan, kelas TI_D 2008, kelas Multimedia 2008, serta seluruh angkatan 2008, khususnya sahabat- sahabatku, Bekti, Muzakki, dan Thoriq, yang selalu memberikan semangat dan saran serta hiburan hingga skripsi ini terselesaikan.
7. Dan semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
”Tiada gading yang tak retak”. Penulis menyadari adanya keterbatasan sebagai manusia yang tak luput dari berbagai kesalahan, mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Kritik dan saran dapat disampaikan melalui [email protected], Insya Allah skripsi ini dapat memberikan sedikit wacana dan manfaat bagi kita semua.
Jakarta, Juni 2013
ANGGA PRATAMA 108091000108
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
PERNYATAAN ... v
ABSTRAK ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
1.6 Metodologi Penelitian ... 6
1.7 Sistematika Penulisan ... 7
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Definisi Implementasi ... 9
2.2 Computer Simulation ... 9
2.3 Physics Simulation ... 11
2.3.1 Vehicle’s Physics ... 11
a. Physics of Gear ... 11
b. Physics of Rollover ... 14
2.4 Serious Game ... 15
2.5 Physics Engine dan Game Engine ... 18
a. Physics Engine ... 18
b. Game Engine ... 19
2.6 Unity 3D ... 19
2.7 Hubungan Elemen Multimedia dengan Game ... 21
2.8 Metode Pengembangan IMSDD ... 24
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Kerangka Penelitian ... 28
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 29
3.2.1 Studi Pustaka ... 29
3.2.2 Studi Literatur ... 29
3.2.3 Kuesioner ... 31
3.3 Metode Pengembangan Sistem ... 31
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Kebutuhan Sistem (System Requirement) ... 35
4.1.1 Physical Process (Proses Fisika) ... 35
4.1.2 Model (Menentukan Persamaan Proses Fisika) ... 36
4.1.3 Mendefinisikan Sistem ... 37
4.1.4 Kebutuhan Profil Pengguna ... 38
xi
4.1.5 Pertimbangan Perangkat Lunak dan Keras ... 38
4.1.6 Pertimbangan Penyebaran Sistem ... 39
4.2 Pertimbangan Perancangan (Design Consideration) ... 40
4.2.1 Metafora Desain ... 40
4.2.2 Tipe Informasi ... 41
4.2.3 Struktur Navigasi ... 42
4.2.4 Persiapan dan Integrasi Media ... 42
4.2.5 Simulation Algorithm ... 45
4.2.6 Perancangan Flowchart ... 47
4.2.7 Perancangan Sistem ... 50
4.2.8 Perancangan Layar ... 56
4.3 Implementasi ... 63
4.3.1 Computer Program ... 63
4.3.2 Prototype ... 67
4.3.3 Simulate ... 71
4.3.4 Alfa Testing ... 74
4.4 Evaluasi ... 75
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 85
5.2 Saran ... 86
DAFTAR PUSTAKA ... 88 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kecenderungan rollover tiap tipe kendaraan ... 2
Gambar 2.1 Diagram mobil saat berbelok ... 14
Gambar 2.2 Hubungan simulasi, game, dan pembelajaran ... 17
Gambar 2.3 Arsitektur physics engine ... 18
Gambar 2.4 Workspace Unity 3D ... 21
Gambar 2.5 Siklus IMSDD oleh Dastbaz ... 25
Gambar 3.1 Kerangka penelitian ... 28
Gambar 3.2 Flowchart metode pengembangan yang dilakukan ... 32
Gambar 4.1 Struktur navigasi menu program ... 42
Gambar 4.2 Flowchart perpindahan transmisi ... 45
Gambar 4.3 Flowchart terjadinya rollover ... 46
Gambar 4.4 Algoritma sistem “Traffic Drive” ... 47
Gambar 4.5 Flowchart rules of game “Traffic drive” ... 49
Gambar 4.6 Use case diagram Trafic Drive ... 51
Gambar 4.7 Activity diagram memilih kendaraan ... 52
Gambar 4.8 Activity diagram mengendarai kendaraan ... 53
Gambar 4.9 Activity diagram pause game ... 53
Gambar 4.10 Activity diagram mendapatkan greenpoint ... 53
Gambar 4.11 Activity diagram mendapatkan score ... 54
Gambar 4.12 Activity diagram menerobos lampu merah ... 54
Gambar 4.13 Activity diagram menabrak mobil lain ... 55
Gambar 4.14 Activity diagram menabrak pejalan kaki ... 55
Gambar 4.15 Acitivity diagram melihat kontrol game ... 55
Gambar 4.16 Activity diagram melihat informasi game ... 56
Gambar 4.17 Activity diagram keluar dari game ... 56
Gambar 4.18 Screen pembuatan objek mobil sebagai karakter ... 67
Gambar 4.19 Screen pembuatan objek mobil dan lingkungan ... 68
Gambar 4.20 Screen panel material editor ... 68
Gambar 4.21 Screen import asset dan package ... 69
xiii
Gambar 4.23 Alur simulasi gear pada game ... 72 Gambar 4.24 Alur simulasi rollover pada game ... 73 Gambar 4.25 Alur skenario pengujian ... 76
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Penelitian sejenis ... 30
Tabel 4.1 Tipe informasi ... 41
Tabel 4.2 File objek 3D yang akan diintegrasikan ... 43
Tabel 4.3 Kontrol navigasi ... 44
Tabel 4.4 Definisi use case Traffic Drive ... 51
Tabel 4.5 Storyboard halaman main menu ... 57
Tabel 4.6 Storyboard halaman control game ... 58
Tabel 4.7 Storyboard halaman about game ... 59
Tabel 4.8 Storyboard halaman play menu ... 60
Tabel 4.9 Storyboard halaman game complete ... 61
Tabel 4.10 Storyboard halaman game over ... 62
Tabel 4.11 Kode program simulasi ... 63
Tabel 4.12 Hasil alfa testing main menu game ... 74
Tabel 4.13 Hasil alfa testing game ... 75
Tabel 4.14 Parameter kendaraan ... 76
Tabel 4.15 Parameter gear ratio kendaraan ... 77
Tabel 4.16 Data Top Speed dari perhitungan manual ... 78
Tabel 4.17 Data Top Speed percobaan simulasi gear pada mobil sedan ... 78
Tabel 4.18 Data Top Speed percobaan simulasi gear pada mobil Van... 79
Tabel 4.19 Data Top Speed percobaan simulasi gear pada mobil Suv ... 79
Tabel 4.20 Data Top Speed skenario 1 dan skenario 2... 80
Tabel 4.21 Data kecepatan ambang rollover dari perhitungan manual ... 82
Tabel 4.22 Data kecepatan ambang rollover dari simulasi rollover ... 83
Tabel 4.24 Data kecepatan ambang rollover skenario 1 dan skenario 2 ... 84
1
BAB 1
PENDAHULUAN
3.1 Latar Belakang
Dalam komputer grafis 3D, menjadi sesuatu yang penting untuk merepresentasikan benda maya menjadi lebih realistis dan benar secara fisik. Salah satu cara dalam meningkatkan realitas objek dalam lingkunan virtual adalah dengan merepresentasikan physics simulation. Ini terbukti dalam jurnal penelitian yang ditulis oleh Sinyoung Kim, Yeonjoon Kim, dan Sung-Hee Lee pada tahun 2011, mereka mengemukakan bahwa “physics simulation dapat meningkatkan realisme dalam sintesis gerak benda virtual”. Sebelumnya, Neha Dike pada tahun 2008 telah membuat percobaan penggunaan physics simulation dalam simulator kendaraan yang di buatnnya, bahkan Changhun Chae dan Kwanghee Ko pada tahun 2011 telah memanfaatkan physics simulation untuk meningkatkan realisme objek di lingkungan Augmented Reality.
Namun, ketika physics simulation digunakan dalam lingkungan game, muncul masalah keterkaitan antara simulasi dengan aspek lain dalam game seperti rules, challange, dan goal. Bagaimana suatu simulasi dapat membingkai sebuah game digital? Kemudian, apakah rules, challange, dan goal pada perancangan game melibatkan beberapa physics simulation?
Untuk itu peneliti mencoba mengimplementasikan physics simulation pada sebuah aplikasi serious game dengan harapan simulasi fisika juga dapat
men perm utam Perm peng Perk dima selu Alva Gam men samp tahu (Nat kasu rollo
ningkatkan r mainan di ma, lebih da
mainan ini getahuan, p kembangan ana sebuah ruh dunia m arez, Djaou mes” disebu ngalami pen pai 2010 te un 1980 hing Berdas tional High
us rollover, over diband
Gambar 1.1
realisme obj mana pend ari sekedar
i cenderun perubahan s serious g h “study ma mencapai ni
uti, & Mic utkan bahwa ningkatan di erdapat 126 gga 2001 ha sarkan pen hway Traffi
, terlihat b ding tipe ken
1 Kecerendun
jek dalam s didikan (da
hiburan (D ng untuk sosial, pera game meng arket” meny
lai 15 milia chaud, 201 a perkemba imana di da 65 serious g
anya ada 92 nelitian ya ic Safety A
bahwa SUV ndaraan sed
ngan rollove
serious gam alam berba David Micha
memprom awatan kese galami kesu yatakan bah ar euro di ta 10). Dari j angan seriou
apatkan dat game yang 26 serious g ang dilakuk Administrati
V lebih cen dan, vans, da
r tiap tipe ke
e. Serious g gai bentuk ael dan San mosikan pe ehatan atau uksesan pa
hwa pasar s ahun tersebu
urnal “Orig us game set ta bahwa an release di game yang r kan oleh ion) tahun
nderung mu an pickups.
endaraan (ww
game merup k) adalah t nde Chen, 2 endidikan,
bahkan m ada tahun serious gam ut (J. Alvare
gins of Se telah tahun ntara tahun ibandingkan release.
badan NH 1996 men udah meng
ww.nthsa.gov pakan
ujuan 2006).
ilmu militer.
2010, me di ez, V.
erious 2002 2002 n dari
HTSA ngenai alami
v)
3
Dari hal diatas peneliti coba memodelkan kasus rollover dalam serious game yang dirancang. Jadi peneliti mengintegrasikan fisika kendaraan namun hanya berupa physics of gear dan physics of rollover.
Physics of gear mensimulasikan pergeseran transmisi otomatis pada kendaraan dengan memperlihatkan top speed gear ratio masing-masing dan physics of rollover mensimulasikan kecerendungan rollover suatu kendaraan saat menikung.
Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan metode pengembangan Interactive Multimedia Sytem Design & Development (IMSDD) karena menurut Hurd dan Jenuings (2009:4), game harus memiliki desain antarmuka yang interaktif dan desain yang interaktif dapat dibangun berdasarkan elemen-elemen multimedia.
Berdasarkan pemikiran tersebut, maka judul penelitian yang diangkat adalah “Implementasi Physics Simulation pada Serious Game”.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Bagaimana memodelkan simulasi fisika gear & rollover pada aplikasi serious game ?
2. Bagaimana mensimulasikan tiga tipe mobil berbeda dan membandingkannya dalam kasus rollover ?
3. Bagaimana menganalisa data hasil simulasi dalam game yang dibandingkan dengan hasil perhitungan manual ?
1.3 Batasan Masalah
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis membatasi pembahasannya pada : 1. Physics simulation yang dibahas yaitu Vehicle’s Physics berupa Physics
Gear dan Physics of Rollover.
2. Dari arsitektur physics engine yang digunakan hanya rigid body dan collision detection.
3. Game berbasis 3 dimensi dengan objek objek 3 dimensi yang dibuat menggunakan software 3Ds Max 2010 dan Google Sketchup 8 dan perancangan game menggunakan game engine Unity 3D.
4. Karakter kendaraan pada game hanya mobil sedan, mobil Van, dan mobil SUV.
5. Game dimainkan secara offline dan single player.
6. Metodelogi penelitian yang digunakan adalah IMSDD (Interactive Multimedia Sysytem Design and Development) yang dimodifikasi.
7. Tidak membahas mengenai security dan keamanan data multimedia.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengimplementasikan physics simulation pada serious game.
5
2. Memodelkan kasus rollover kendaraan dalam serious game serta membuktikan tingkat kecenderungan rollover antara mobil sedan, Van, dan SUV.
3. Membandingkan data hasil simulasi dengan data hasil perhitungan manual untuk membuktikan bahwa physics simulation juga dapat meningkatkan realisme dalam gerak benda di dalam game.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan ini adalah : 1. Bagi Penulis :
a. Mengerti tentang pengimplementasian physics simulation ke dalam suatu aplikasi simulasi game.
b. Mengetahui penerapan game sebagai media lain bukan hanya sebagai hiburan.
2. Bagi Pengguna Aplikasi :
a. Agar pengguna mengerti tentang pemanfaatan physics simulation dalam sebuah game simulasi.
b. Menjadi referensi bagi pengguna yang akan mengembangkan aplikasi ini.
3. Bagi Universitas :
a. Menambah daftar referensi penelitian untuk perpustakaan .
b. Menambah daftar karya ilmiah yang bisa digunakan sebagai acuan.
1.6 Metodelogi Penelitian
Adapun metodelogi penelitian yang dilakukan dalam penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut :
1.6.1 Metode Pengumpulan Data 1. Studi kepustakaan
Dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori dari buku, karya ilmiah, dann jurnal ilmiah yang berhubungan dengan aplikasi yang akan dibuat sebagai landasan dasar untuk terciptanya skripsi ini. Selain itu penulis juga mengumpulkan data-data dari situs internet yang berhubungan dengan topik dalam skripsi ini.
2. Studi Literatur Sejenis
Dalam penentuan penelitian skripsi ini, diperlukan adanya sebuah perbandingan studi literatur sejenis yang erat hubungannya dengan tema penulisan skripsi ini. Perbandingan studi sejenis ini diperlukan agar nantinya penelitian ini dapat bermanfaat dan menjadi pelengkap dan penyempurna dari studi- studi literatur yang telah dilaksanakan sebelumnya.
3. Kuesioner
Penyebaran kuesioner dilakukan pada responden sebanyak 30 orang untuk mendapatkan informasi kebutuhan profil pengguna.
7
1.6.2 Metode Pengembangan Multimedia
Metode yang dipakai penulis dalam membuat aplikasi ini adalah metode IMSDD (Interactive Multimedia Sysytem Design and Development) yang melalui tahap-tahap sebagai berikut :
1. Kebutuhan sistem (System Requirement).
2. Pertimbangan perancangan (Design Consideration).
3. Implementasi (Implementation).
4. Evaluasi (Evaluation).
1.7 Sistematika Penulisan
Dalam penyususnan skripsi ini, penulis membagi pembahasan ke dalam lima bab pokok bahasan yang secara singkat dijelaskan sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini terdapat pembahasan mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manFaat, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini berisi tentang penjelasan teori-teori yang digunakan dalam penyusunan skripsi, pengertian dan konsep dasar serious game, physics simulation, game engine Unity 3D, dan lain-lain.
BAB 3 METODE PENELITIAN
Dalam bab ini dibahas tentang metode penelitian yang digunakan dalam mengembangkan aplikasi multimedia berdasarkan metodelogi pengembangan aplikasi multimedia IMSDD yang diberi sedikit penambahan.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil dari implementasi dan pengujian yang sesuai dengan metodelogi yang dilakukan pada aplikasi yang dibuat.
BAB 5 PENUTUP
Pada bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian yang dilakukan dan berisi saran-saran yang bermanfaat guna pengembangan aplikasi ini.
9
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Implementasi
Menurut Kamus Bahasa Indonesia, implementasi berasal dari kata implemen /implemén/, yaitu benda yg dipakai untuk melakukan suatu pekerjaan. Sedangkan implementasi /impleméntasi/ berarti pelaksanaan atau penerapan (KBI, 2008:584). Implementasi merupakan suatu penerapan ide, konsep, kebijakan, atau inovasi dalam suatu tindakan praktis sehingga memberikan dampak, baik berupa perubahan pengetahuan, keterampilan maupun nilai, dan sikap (Susilo, 2007: 174). Dalam ilmu komputer, sebuah implementasi merupakan realisasi dari spesifikasi teknis atau algoritma sebagai program, komponen perangkat lunak, atau sistem komputer lain melalui pemrograman komputer. Banyak implementasi mungkin ada untuk spesifikasi tertentu atau standar. Misalnya, web browser berisi implementasi dari World Wide Consortium spesifikasi yang disarankan Web, dan alat-alat pengembangan perangkat lunak berisi implementasi dari bahasa pemrograman.
2.2 Computer Simulation (Simulasi Komputer)
Simulasi merupakan suatu teknik meniru operasi-operasi atau proses-proses yang terjadi dalam suatu sistem dengan bantuan perangkat
komputer dan dilandasi oleh beberapa asumsi tertentu sehingga sistem tersebut bisa dipelajari secara ilmiah (Law and Kelton, 1991).
Simulasi Komputer adalah proses implementasi model menjadi program komputer (software) atau rangkaian elektronika dan mengeksekusi software tersebut sedemikian rupa sehingga perilakunya menirukan / menyerupai sistem nyata (realitas) tertentu untuk tujuan mempelajari perilaku (behavior) sistem, pelatihan (training), atau permainan (gamming) yang melibatkan sistem nyata. Jadi simulasi adalah proses merancang model dari suatu sistem sebenarnya (Bambang, 2009).
Russel Smith, pencipta ODE (Open Dynamics Engine), pada tahun 2001 mempresentasikan bahwa ada lima langkah sederhana dalam dalam simulasi, yaitu :
a. Physical Process, merencanakan proses fisika apa yang ingin dipakai dalam simulasi, misalnya military system, mechanical system, weather system, atau sifat fisika lainnya.
b. Model, sistem harus dimodelkan oleh suatu persamaan.
c. Simulation Algorithm, metode untuk menyelesaikan suatu persamaan, mencari tahu bagaimana sistem berubah dari waktu ke waktu.
d. Computer Program, menulis program sesuai dengan implementasi algoritma.
e. Simulate, run program (jalankan program) yang telah dibuat.
11 2.3 Physics Simulation
Simulasi fisika ialah simulasi sistem dari suatu objek yang bergerak bebas biasanya dalam tiga dimensi dan sesuai dengan hukum Newton mengenai dinamika atau pendekatan yang berhubungan dengan teori tersebut (Changhun Chae dan Kwanghee Ko, 2011).
2.3.1 Vehicle’s Physics
Berikut simulasi fisika kendaraan yang diterapkan dalam penelitian : a. Physics of Gear
Gear pada dasarnya adalah sebuah roda dengan gigi sepanjang tepi (Rim) dan digunakan untuk mengirimkan kekuatan dari satu poros yang lain. Dalam kendaraan, kombinasi dari dua atau lebih gear digunakan untuk mengubah laju rotasi roda dan jumlah torsi pada roda.
Torsi adalah kekuatan yang cenderung untuk memutar atau mengubah poros mobil. Semakin banyak torsi, mobil yang awalnya cepat akan mempercepat. Tapi, ada trade off antara torsi, jumlah gaya rotasi, dan kecepatan di mana roda mobil akan berubah. Dengan kata lain, torsi dan kecepatan tertinggi memiliki hubungan terbalik.
Automobile drive trains umumnya memiliki dua jenis gearing;
yaitu transmission gear dan differential gear. Transmission gear berisi sejumlah set gearing berbeda yang dapat diubah untuk memungkinkan berbagai kecepatan kendaraan, dan differential gear berisi satu set gearing yang memberikan perbesaran berlaku pada roda.
Gear ratio didefinisikan sebagai hubungan antara jumlah gears pada dua gears yang menyatu. Gear Ratio = Jumlah gigi di gigi masukan / Jumlah gigi di gigi keluaran. Ada dua jenis transmisi pada kendaraan yaitu transmisi manual dan transmisi otomatis. Perbedaan penting antara transmisi manual dan transmisi otomatis bahwa dalam transmisi manual yaitu gears set yang berbeda dikunci dan dibuka melalui output poros untuk mencapai gear ratio yang berbeda, sedangkan pada transmisi otomatis ialah gears set yang sama yang digunakan untuk mencapai semua gear ratio yang berbeda. Untuk mencapai hal ini dalam transmisi otomatis didasarkan pada penggunaan planetary gearsets (Karim Nice, 2008).
Sebuah transmisi otomatis adalah gearbox mobil yang dapat mengubah gear ratio otomatis saat kendaraan bergerak, sehingga membebaskan pengemudi dari keharusan untuk menggeser gigi secara manual. Transmisi otomatis hanya menawarkan pengemudi untuk transmisi menggeser dari pemilihan maju, mundur, atau gigi netral.
Berdasarkan hukum Newton, gaya yang diberikan sebagai F = m a. Oleh karena itu, percepatan a = F / m, dimana, m adalah massa kendaraan, F adalah gaya pada mobil. Gaya drive di hitung dengan persamaan :
Fdrive = u * Tdrive / Rwheel Dimana :
u adalah vektor satuan dalam arah kendaraan,
13 Rwheel adalah jari-jari roda dan Tdrive adalah torsi drive.
Persamaan torsi drive ialah : Tdrive = Tengine * rg * rd * n Dimana :
Tengine adalah torsi yang sebenarnya dihasilkan oleh mesin pada RPM tertentu.
rg adalah rasio gigi.
rd adalah rasio diferensial.
n adalah efisiensi transmisi.
Dalam persamaan di atas kita perlu menghitung torsi mesin.
Untuk menghitung torsi mesin, pertama-tama kita perlu mencari rpm yang dihasilkan. RPM dapat dihitung dengan :
rpm = (mph x gigi rasio akhir x 336) / diameter ban
Sebuah mobil menggunakan rasio roda gigi di kedua transmisi dan poros drive untuk kalikan listrik. Kedua rasio dikalikan bersama- sama sama dengan rasio final drive. Diameter ban juga memiliki efek pada rasio final drive kendaraan. Sebagai perubahan diameter ban, sehingga akan mesin rpm pada kecepatan tertentu. Oleh karena itu persamaan menjadi (Nike, 2008). :
rpm = (kecepatan dalam mil per jam) * gearRatio * diffRatio * 336 / (2 * wheelRadius).
b.
f
Physics of Ke berbelok berguling.
titik di k menciptak percepatan belokan.
Gamb
Dar gravitasi, g gesekan m roda luar, G
= ketinggia arah radial f = m .V2 / Lalu dalam
f Rollover etika kenda
dengan ek . Semua bo
etinggian p kan gaya la
n = f / m
bar 2.1 Diag ri gambar d gaya f = ges maksimum y G = m.g ada an G di ata
yang di lam r
m hukum Ne
araan berja kstrim, ini obot kendara
pusat gravit ateral (f) ole m yang terg
gram mobil s diatas, m = sekan total yang tersed alah pusat g as jalan. Me mbangkan r
ewton 2 arah
alan dengan i cukup d
aan bertind tasi. Memu eh tanah di gantung pa
saat berbelok
= massa mo pada dua r dia), N = g gravitasi mo
engadopsi h , maka :
h vertikal d
n kecepatan dapat meny
ak seolah-o utar roda d ban. Hal in ada kecepat
k (www.physi obil, g = pe
oda luar (B aya normal obil, t = leba hukum New
irumuskan d
n, dan tiba yebabkan m olah berada depan cende ni menyeba tan dan jar
icstoday.org)
ercepatan a Belum tentu
l total pada ar lintasan, wton 2 men
dengan :
a-tiba mobil pada erung abkan ri-jari
)
akibat gaya a dua dan h ngenai
15
Dari jumlah momen dari G didapatkan : N (t/ 2) – f h = 0
Dengan mensibstitusi f dan N di persamaan sebelumnya, maka kondisi rollover dirumuskan menjadi :
t/ 2h = V2 / r. g
t / 2h disebut faktor stabilitas statis (SSF) kendaraan.
Persamaan sebelah kiri benar benar ditentukan oleh geometry kendaraan, sedangkan persamaan sebelah kanan ditentukan oleh gerak kendaraan. Jika nilai t/ 2h lebih besar dari nilai V2 / r. g maka kedaraan akan stabil saat berbelok. SSF digunakan untuk menentukan rollover resistensi peringkat kendaraan. Dengan demikian, dapat dicatat bahwa, kendaraan yang semakin tinggi pusat gravitasi dan sempitnya lintasan akan membuat kurang stabil selama berbelok (Desmond Penny, 2004).
Setelah ini, tidak mengherankan bahwa SUV lebih rentan berguling dibandingkan lainnya kendaraan jenis. Mereka memiliki ground clearance yang lebih tinggi dan lebar yang sempit sehingga menghasilkan Faktor Stabilitas Statis lebih rendah dibandingkan mobil sedan dan akan cenderung lebih mudah berguling (Nike, 2008).
2.4 Serious Game
Serious game bukanlah sebuah genre permainan tetapi kategori game berdasarkan tujuan. Kategori ini berisi beberapa permainan
pendidikan dan petualangan, permainan politik, atau permainan tentang bisnis (Ernest Adam, 2009).
Dalam sejarahnya, istilah “Serious Game” sebenarnya telah diperkenalkan sebelum konputer dan perangkat elektronik dijadikan hiburan. Pada tahun 1970, Clark Abt dalam bukunya “Serious Game” telah menggunakan istilah ini. Clark Abt mengatakan, “serious game merupakan permainan yang memiliki tujuan pendidikan yang jelas dan tidak dimaksudkan untuk dimainkan terutama untuk hiburan.
Lalu Mike Zyda memberikan definisi Serious game pada tahun 2005 dalam artikelnya di IEEE Computer berjudul, "From Visual Simulation to Virtual Reality to Games", Zyda mengungkapkan bahwa Serious Game yaitu "kontes mental, bermain dengan komputer sesuai dengan aturan-aturan tertentu yang menggunakan hiburan kepada pemerintah lebih lanjut atau pelatihan perusahaan, pendidikan, kesehatan, kebijakan publik, dan tujuan komunikasi strategis”.
Istilah serious game untuk game digital pertama kali di ungkapkan oleh Ben Sawer tahun 2003 dalam jurnalnya yang berjudul “Potential of Using Digital Games For Policy Making”, Ben mencatat bahwa Serious game ialah sumber dari bidang video game yang diterapkan kembali untuk tujuan diluar hiburan termasuk pendidikan, kesehatan, produktivitas, pertahanan, pengembangan tenaga kerja, dan masih banyak lainnya.
Dalam buku “Serious Games, Game educate, train, and infrom”
karangan David Michael dan Sande Chen, mencatat bahwa penjelasan
sed pro ber
Na pro ber gam Se
gam pem
gam me atu sam
derhana m ofesional da rbagai bentu
Tujuan amun, seri
opaganda p rbagai cara me tidak m baliknya, p
Ulicsa me-based-le mbelajaran,
Gambar 2.
Seriou me jika sep enerima ma uran dan pe ma seperti e
mengenai s alam bidang
uk) adalah t n utama dar ous game politik dan
dengan ma memiliki end
emain belaj ak (2010) m
earning y , permainan
.2 Hubungan us game me
panjang me asukan dari p
erilaku sehin entertainme
17 serious ga g ini adalah tujuan utam ri serious g digunakan n agama, asalah kese ding yang s jar pelajaran mengutip d yaitu serio n dan simula
n Simulasi, g erupakan g ereka memi pemain, dan ngga seriou ent games.
ame yang permainan ma, lebih dar game adalah
n juga un kesehatan ehatan), mil
spesifik ata n kehidupan dari Marten
ous game asi.
game dan pem game tetapi
iliki aturan n memberik us game me
banyak d di mana pe ri sekedar h h pendidika ntuk promo
(membantu iter dan lain au tujuan da n nyata dari ns (2008), m
e sebagai
mbelajaran (U
bukan ma , mensimul kan feedbac emiliki prin
digunakan endidikan (d hiburan.
an dan pelat osi, perikl u orang d n-lain. Beb alam perma i permainan
mengidenti persimpa
Ulicsak, 201 ainan. Dika lasikan per ck dalam ko
nsip desain oleh dalam
tihan.
lanan, dalam berapa ainan.
n.
fikasi angan
0) atakan
ilaku, onteks yang
ga gan ada ser per
2.5 Phys a. Phys
men berb sehi dari lain Kwa
Namun me. Dalam ntinya keak alah kepen rious game
rmainan seb
sics Engine sics Engine Physics nsimulasikan bagai fenom
ngga mend rutinitas un seperti yan anghee Ko,
n, serious serious gam kuratan pros
tingan utam e juga haru benarnya m
e dan Game e
engine ad n berbagai mena alam m
dekati apa y ntuk penang ng ditunjuk
2008).
game juga me, kriteria
ses atau efe ma. Disamp rus peduli, mengajarkan
e Engine
dalah progr fenomena f menggunak yang akan t
ganan rigid kan pada g
a sangat b
“fun” buka ek yang dis ping akuras apakah ? pemain.
ram kompu fisik alam.
kan perhitun terjadi seca d body, part gambar beri
berbeda dar anlah kriteri
simulasikan si dari apa dan apa
uter yang d Hal ini dap ngan matem
ara real tim tikel, wave, ikut (Chan
ri entertain ia utama, se n untuk pela
yang diaja
? untuk
dirancang u pat mempre matika atau
me. Mesin t , cloth, dan nghun Chae
nment ebagai atihan arkan, apa?,
untuk ediksi fisika terdiri n lain-
e dan
19
Ada banyak jenis mesin fisika yang telah sering digunakan baik yang open source atau license misalnya, PhysX, Havoc Engine, dan ODE (Open Dynamics Engine).
b. Game Engine
Game Engine adalah sistem perangkat lunak yang dirancang untuk menciptakan dan pengembangan video game. Ada banyak mesin permainan yang dirancang untuk bekerja pada konsol permainan video dan sistem operasi desktop seperti Microsoft Windows, Linux, dan Mac OS X.
Fungsionalitas yang biasanya disediakan oleh game engine yaitu mesin render untuk merender 2D atau 3D grafis, physics engine, suara, script, animasi, kecerdasan buatan, jaringan, streaming, manajemen memori, threading, dukungan lokalisasi, dan adegan grafik.
2.6 Unity 3D
Unity 3D adalah sebuah game engine yang bersifat authoring tools yang memungkinkan orang-orang berkreasi dalam membangun video game atau virtual reality (Ryan Henson Creighton, 2010). Unity 3D adalah cross- platform game engine dengan IDE yang dikembangkan oleh perusahaan Unity Technologies, mempunyai target berbasis web plugin, desktop, console video game dan perangkat mobile (Wikipedia, par 1).
Unity 3D pada dasarnya berisi atas editor untuk membangun dan mendesain materi dari suatu permainan dan sebuah game engine untuk mengeksekusi produk akhir. Tools yang memiliki kemampuan seperti Unity
3D yang telah ada sebelumnya diantaranya adalah Director, Blender Game Engine, Virtools, Torque Game Builder, dan Gamestudio.
Kelebihan dari Unity 3D ialah multiple platform, yaitu Unity 3D dapat dioperasikan pada platform Windows dan Mac Os dan dapat menghasilkan game untuk Windows, Mac, Linux, Wii, iPad, iPhone, Android dan juga browser. Untuk browser, kita memerlukan sebuah plugin, yaitu Unity Web Player, sedangkan kekurangan dari Unity 3D yaitu kita tidak bisa melakukan desain dan modelling di Unity 3D, dikarenakan Unity 3D bukan tool untuk modelling. Jadi, memerlukan 3D editor lain seperti 3Ds Max atau Blender, kemudian export menjadi format *.fbx agar bisa di proses oleh Unity 3D.
Berikut ini merupakan fitur-fitur yang dimiliki oleh Unity 3D diantaranya :
1. Environtment (Lingkungan VR atau Game).
2. Player Character (Karakter Kontrol), teknik kamera, deteksi tumbukan.
3. Interaction (Kemampuan player berinteraksi terhadap objek dan lingkungan VR atau Game).
4. Rigid Body.
5. Particle Systems.
6. Menu Design (GUI Texture).
7. Building and Sharing (Packaging file) mengekspor hasil akhir dalam pilihan format dan jenis platform tertentu. (Will Goldstone,2009)
Hier
2.7 Hub
erat.
teks dima (200 inter tadi.
mult
Lingku rarchy, Proj
bungan Ele Elemen . Menurut , gambar, s anipulasi s 09:4), game
raktif game . Oleh kar tmedia.
ungan kerj ject, dan Ins
Gamb
emen Multi multimedi Vaughan ( seni grafik, secara digi e harus mem e dapat dib ena itu, ap
21 ja pada U
spector.
bar 2.4 Work
imedia den a dengan g (2004:3) m , suara, ani ital. Sedan miliki desain bangun ber plikasi gam
Unity3D ter
kspace Unity
ngan Game game memi multimedia m
imasi dan ngkan men
n antarmuka rdasarkan e me tidak pe
rdiri atas T
y 3D
iliki hubung merupakan elemen-elem nurut Hurd
a yang inter elemen-elem ernah terlep
Toolbar, S
gan yang c kombinasi men video d dan Jen
raktif dan d men multim pas dari el
Scene,
cukup i dari
yang nuings desain media lemen
Elemen-elemen multimedia yang dimaksud ialah sebagai berikut : a. Teks
Teks adalah bagian penting dalam multimedia. Teks dapat membentuk kata atau narasi. Penggunaan teks bervariasi, tergantung fungsi dan aplikasi yang dibuat. Contohnya pada pembuatan game, hanya sedikit sekali teks yang dibutuhkan. Sementara itu pada pembuatan ensiklopedia akan membutuhkan teks dalam jumlah banyak.
Secara umum ada empat macam teks yaitu teks cetak,teks hasil scan,teks elektronik,dan hypertext.
b. Suara
Menurut Vaughan (2011, p104), suara merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan frekuensi yang diukur dalam Hertz (HZ) dan kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel. Menurut Vaughan, Audio digital dibuat saat sebuah gelombang dikonversikan dari sebuah gelombang suara ke dalam angka---prosesnya disebut digitizing (mendigitalkan). Suara digital dapat dibuat dari sebuah mikrofon, synthesizer, tape recoding yang ada, siaran televisi dan radio secara live, dan CD-CD populer. Untuk mendigitalkan suara dapat dari sumber apapun , natural atau sudah direkam. Terdapat empat jenis suara yaitu: waveform audio, MIDI, CD- Audio dan MP3
23 c. Gambar
Menurut Vaughan (2011, p68), penilaian terhadap suatu aplikasi multimedia dipengaruhi oleh pengaruh visual dari aplikasi. Karena itu gambar merupakan salah satu elemen paling dalam pembuatan sebuah proyek multimedia. Secara umum gambar dibagi dalam dua jenis, yaitu vektor dan bitmap.
Bitmap adalah sebuah data matriks yang menjelaskan karakteristik dari titik-titik individual dalam gambar, biasa disebut pixel, yang membentuk suatu gambar.Bitmap digunakan untuk gambar-gambar yang berupa foto realistik dan gambar yang memerlukan detail kompleks. Kekurangan utama gambar bitmap adalah ukurannya yang besar dan tidak dapat diperbesar tanpa menjaga kualitas gambar. Contoh kompresi bitmap adalah JPEG dan Tagged Image File Format (TIFF).
Vektor digunakan untuk garis, kotak, lingkaran, poligon , dan bentuk-bentuk lain yang bisa diekspresikan secara matematis dalam sudut, koordinat, dan jarak. Untuk suatu gambar yang sama, besar file gambar vektor jauh lebih kecil daripada gambar bitmap. Selain itu gambar vektor dapat diperbesar dan diperkecil tanpa mengurangi kualitas atau menambah ukuran file gambar. Kekurangan gambar vektor yaitu tidak bisa digunakan untuk menyimpan foto atau pun gambar- gambar kompleks dan tidak bisa dibuka di halaman web tanpa plug-in seperti Flash Player.Contoh format vektor adalah Scalable Vector Graphics (SVG) dan Vector Markup Language (VML).
d. Animasi
Menurut Vaughan (2011, p140), animasi adalah tindakan membuat sesuatu menjadi hidup. Dengan animasi, serangkaian gambar diubah secara perlahan dan sangat cepat, satu sesudah yang lain sehingga tampak berpadu kedalam ilusi visual gerak. Efek visual seperi wipe, fade, zoom, dan dissolve merupakan bentuk animasi sederhana. Sebelum video seperti QuickTime dan AVI video menjadi umum, animasi adalah sumber utama aksi dinamis dalam presentasi multimedia.
e. Video
Menurut Vaughan (2011, p164), video sebagai integrasi sempurna antara gambar bergerak dan audio yang serempak. Klip video yang cocok, direncanakan dengan hati-hati, dan dilaksanakan dengan baik dapat membuat perbedaan dramatis pada sebuah proyek multimedia.
2.8 Siklus Pengembangan Interactive Multimedia System of Design and Development (IMSDD)
Metode perancangan dan pengembangan multimedia oleh Dastbaz ini merupakan pengembangan dari metode-metode lain yang salah satunya berasal dari model waterfall.
bebe 1.
Menuru erapa tahap,
System Req Ana dengan tah langkah-lan a. Mende b. Klarifi merek c. Menen
serta s d. Memp
Gambar t Dastbaz , sebagai be quirements alisis kebu hap spesifi ngkah dalam efinisikan tu fikasi siapa ka.
ntukan pilih sesuaikan de pertimbangk
25 r 2.5 Siklus IM
metode p erikut : s ( Analisis utuhan siste ikasi kbutu m tahap ini ujuan dan sa
yang akan
han dari so engan hardw kan delivery
MSDD oleh engembang
Kebutuhan em merupa uhan dalam
:
asaran siste n mengguna
oftware dan ware yang d y platform y
Dasbatz gan IMSDD
n Sistem) aka tahap
tahap Wa
m.
akan sistem
n authoring dibutuhkan.
yang diperlu
D dibagi d
yang seban aterfall. Ad
m dan kebu
g tools yang .
ukan oleh si
dalam
nding dapun
tuhan
g ada
stem.
2. Design Considerations (Perancangan)
Tujuan utama dari tahapan ini adalah menentukan pedoman perancangan yang dideskripsikan secara rinci. Beberapa hal yang bisa menjadi pertimbangan dalam perancangan adalah :
a) Design Metaphor, yaitu membuat analogi dengan sesuatu yang ada di dunia nyata dan melakukan seleksi terhadap suasana perancangan yang bisa mudah dikenali pengguna.
b) Information types and formats, yaitu mendefinisikan jenis informasi yang akan diintegrasikan ke dalam sistem multimedia serta elemen multimedia mana yang akan sesuai dengan jenis informasi dan mendominasi perancangan.
c) Navigational structures, yaitu menggambarkan dengan jelas navigasi yang berupa struktur berantai dan mencegah terjadinya disorientation atau kehilangan arah.
d) System controls, yaitu menentukan jenis dan fungsi pengendalian maupun peralatan lain yang diperlukan sistem.
e) Perancangan flowchart.
f) Perancangan sistem.
3. Implementation (Implementasi) Tahap implementasi terdiri dari : a. Membangun prototipe sistem.
b. Pengujian prototipe dengan segala kemungkinan masalah kendali dan perancangan yang ada.
27 4. Evaluation (Evaluasi)
Pada tahap ini, sistem dievaluasi apakah sudah sesuai dengan tujuan utamanya.
3.1 Ker
kegi berp
rangka Ber Dalam m iatan denga pikir sebaga
METOD
pikir melakukan p
n mengikut ai berikut :
BAB DELOGI P
penelitian i ti rencana k
3
PENELIT
ni, penulis m kegiatan yan
TIAN
melakukan ng tertuang
tahapan-tah dalam kera
hapan angka
29 3.2 Metode Pengumpulan Data
Adapun teknik pengumpulan data yang dilakukan penulis adalah sebagai berikut:
1. Studi Pustaka
Dilakukan dengan cara membaca dan menelaah buku-buku, e- book, jurnal, blog-blog maupun situs-situs yang berisi kandungan informasi baik materi ataupun praktek tentang Physics Simulation, Physics Vehicle, Unity 3D, Serious game serta artikel-artikel yang diperoleh untuk mendukung referensi penyusunan skripsi ini. Untuk lebih lengkap dan jelasnya sumber-sumber referensi bacaan, baik judul dari buku ataupun situs-situs internet yang dikunjungi dapat dilihat di Daftar Pustaka.
2. Studi Literatur
Pada studi literatur ini, peneliti mencari riset-riset dan penelitian sejenis yang pernah dilakukan baik didalam Universitas di Indonesia maupun Universitas asing. Kemudian diperolehlah penelitian yang sejenis dan membandingkan hasil penelitian tersebut, untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari penelitian tersebut, agar bisa dilakukan pengembangan aplikasi yang lebih baik dari aplikasi sebelumnya.
Judul Penelitian
Physics Simulation For An Automotive
Simulaton
On Visual Artifacts of Physics Simulation in Augmented Reality Environment
Using Serious Game Technology to Improve Aircrew
Training
Nama Peneliti
Neha Dike.
University of Western Australia School of
Electrical, Electronic and Computer Engineering.
Sinyoung Kim, Yeonjoon Kim, dan Sung-Hee Lee.
Institute of Science and Technology Gwangju, Korea
Tricia Mautone , V Alan Spiker , M Ron Karp.
Anacapa Sciences, Inc, Santa Barbara, CA.
Arizona State University, Phoenix, AZ.
Tahun 2008 2011 2008
Kelebihan Menjelaskan dan Menggunakan vehicle’s physics yang lebih lengkap.
Mengimplementasi- kan sifat fisika dalam lingkungan Augmented Reaity.
Rules of game yang dibuat lebih
menarik.
Kekurangan Tidak
mengimplementasi -kan simulator ke dalam sebuah game.
1. Physics simulation yang di gunakan hanya rigid body dan collision.
2. Bukan sebuah game.
Tidak
mengimplementasi- kan simulasi fisika dalam lingkungan game.
Tabel 3.1 Penelitian Sejenis
31 3. Kuesioner
Teknik ini digunakan dalam pengumpulan data pada proses identifikasi kebutuhan profil pengguna. Kuesioner dibagikan kepada 30 orang responden guna mendapatkan respon mengenai siapa yang akan menggunakan sistem dan apa kebutuhan mereka. Hasil kuesioner disertakan dalam lampiran.
3.3 Metode Pengembangan Sistem
Metode pengembangan sistem yang digunakan dalam penelitian ini ialah metode Interactive Multimedia System Design &
Development Cycle karangan Moh. Dastbaz, tetapi tahapan di metode tersebut ditambahkan langkah mensimulasikan suatu proses fisika pada simulasi komputer yang dipresentasikan oleh Russel Smith. Karena metode yang digunakan merupakan metode IMSDD yang di modifikasi oleh peneliti, maka metode pengembangan yang digunakan dalam penelitian ini dinamakan metode pengembangan IMSDD (+).
Berikut langkah metode pengembangan IMSDD (+) dijelaskan dalam gambar berikut :
33
1. Kebutuhan Sistem (System Requirement)
Pada tahap ini peneliti melakukan beberapa hal yaitu :
a. Menentukan proses fisika yang digunakan pada serious game.
b. Menentukan persamaan yang dari proses fisika yang digunakan.
c. Memberikan definisi sistem, garis besar tujuan dan sasaran sistem.
d. Klarifikasi analisa kebutuhan pengguna.
e. Mendeskripsikan software dan hardware yang digunakan peneliti.
f. Mendeskripsikan pemilihan media pendistribusian aplikasi.
2. Pertimbangan Perancangan (Design Consideration)
Tujuan dari langkah ini adalah untuk menggambarkan secara jelas panduan tentang detail desain. Langkah ini mencakup:
a. Menjelaskan metafora desain yang digunakan dalam perancangan.
b. Memuat tipe informasi yang di integrasikan pada game.
c. Menggambar struktur navigasi.
d. Menyiapkan media yang akan banyak digunakan dalam game dan menjelaskan tombol integrasi antar interface.
e. Membuat algortima simulasi untuk mengetahui bagaimana proses fisika dapat berjalan dari waktu ke waktu.
f. Perancangan Flowchart yang tediri dari flowchart algoritma aplikasi dan rules of game.
g. Perancangan sistem dilakukan dengan menggambar use case diagram dan activity diagram.
h. Perancangan layar yaitu merancang desain interface dari sistem.
3. Implementasi (Implementation) Tahap implementasi terdiri dari:
a. Menulis kode program sesuai dengan algoritma simulasi.
b. Membuat prototype sistem yang terdiri dari :
1. Pembuatan karakter game dan lingkungan game.
2. Import objek ke Unity 3D, menyatukan semua objek yang dibutuhkan dalam perancangan game ke Unity 3D.
3. Pengaplikasian script, membuat code program di Unity 3D.
4. Input parameter kendaraan sesua variabel yang ada dalam script.
5. Build aplikasi, mengeksekusi menjadi program game format .exe.
c. Melakukan alfa testing terhadap prototype untuk kemungkinan masalah-masalah perancangan dan kontrol dengan metode Black Box.
4. Evaluasi (Evaluation)
Pada tahap ini sistem dievaluasi berdasarkan skenario testing yang akan dijelaskan pada bab berikutnya.
35
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan metode pengembangan multimedia Interactive Multimedia System Design & Development Cycle , namun peneliti manambah beberapa langkah dalam metode pengembangan tersebut seperti yang telah dijelaskan di bab sebelumnya.
4.1 Kebutuhan Sistem (System Requirements)
Dalam kebutuhan sistem ini dilakukan tahapan-tahapan seperti mendefinisikan proses fisika apa yang akan di implementasikan lalu bagaimana persamaan proses fisika tersebut, mendefinisikan sistem, kebutuhan profil pengguna, kebutuhan perangkat baik hardware, software maupun perangkat lain yang dapat membantu dalam merancang aplikasi.
4.1.1 Physical Process (Proses Fisika)
Pada tahap ini dilakukan penentuan sifat fisika atau sistem fisika apa yang akan digunakan atau diimplementasikan dan disimulasikan.
Dalam penelitian ini diimplementasikan sifat fisika kendaraan yaitu physics of gear dan physics of rollover.
4.1.2 Model (Menentukan Persamaan dari Proses Fisika)
Setelah menentukan proses fisika yang akan diimplementasikan dan disimulasikan, tahap selanjutnya adalah memodelkan proses fisika tersebut kedalam sebuah persamaan.
Adapun persamaan dari sistem fisika yang akan diimplentasikan dan disimulasikan yaitu :
a. Physics of Gear
Berdasarkan dari penjelasan di bab sebelumnya maka persamaan untuk simulasi physics of gear ialah persamaan untuk mencari RPM, yaitu :
Keterangan mengenai variabel persamaan telah dijelaskan pada bab sebelumnya.
b. Physics of Rollover
Persamaan physics rollover yang disimulasikan dalam penelitian ini menggunakan nilai Static Stability Factor (SSF) sama dengan nilai kecepatan kendaraan. Berikut persamaan yang digunakan:
t/ 2h = V2 / r. g
keterangan mengenai variabel persamaan telah dijelaskan di bab teori.
rpm = (kecepatan dalam mil per jam) * gearRatio * diffRatio * 336 (2 * wheelRadius)
37 4.1.3 Mendefinisikan Sistem
Pada tahap ini dilakukan pendefinisian sistem dengan merencanakan secara garis besar tujuan dan sasaran sistem. Aplikasi serious game yang peneliti rancang ini bernama “Traffic Drive”, yaitu sebuah serious game yang dibuat sebagai contoh implementasi physics simulation pada game. Tujuan dari pengimplementasian physics simulation ini adalah untuk menambah realitas objek yang ada dalam game. Di dalam serious game “Traffic Drive” ini, pemain mengendarai kendaraan secara bebas di jalan raya tetapi harus mengikuti aturan dan misi yang ada dalam game untuk bisa menyelasaikan game.
Sasaran sistem yang harus dimiliki dalam serious game ini ialah sebagai berikut :
a. Pengimplementasian simulasi fisika kendaraan berupa physics gear dan physics of rollover.
b. Adanya sistem score, challenge, dan objective pada serious game.
c. Serious game harus memberikan beberapa pilihan kendaraan yang akan dimainkan untuk dibandingkan hasil simulasi di tiap kendaraan.
d. Adanya tampilan pengenalan game dan kontrol bagaimana cara memainkan game.
e. Adanya sistem traffic simulation pada game.
4.1.4 Kebutuhan dan Profil Pengguna
Berdasarkan analisis dari kuesioner yang disebarkan kepada 30 responden mahasiswa/ mahasiswi jurusan Teknik Informatika Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, peneliti mendapatkan informasi profil pengguna yang menggunakan aplikasi ini yaitu :
Target pengguna : umur diatas 20 tahun.
Definisi Profil pengguna : Memiliki kemampuan mengoperasikan komputer dan memiliki ilmu dan pengetahuan, baik tingkat rendah maupun sedang, di bidang informatika.
4.1.5 Pertimbangan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Mulai tahap penelitian sampai dengan tahap implementasi dalam pembuatan serious game ini menggunakan sebuah perangkat komputer dengan spesifikasi sebagai berikut :
a. Hardware :
1. Processor Intel Core I3 M 350
2. RAM 2 Gb, VGA Card Nvidia Ge Force 512 Mb 3. Hardisk 320 Gb
4. Keyboard dan Mouse b. Software :
1. Windows 7 Profesional sebagai sistem operasi.
2. Unity 3D 4.0 sebagai software game devoloper.
3. Adobe Photoshop CS 3 untuk mendesain gambar.
39
4. Autodesk 3 ds Max 2010 untuk membuat model dan objek 3D.
5. Corel Video Studio X3 untuk editing video.
6. Audacity untuk editing suara.
Sedangkan untuk menjalakan serious game Traffic Drive ini dengan baik dan lancar, pengguna membutuhkan komputer atau laptop dengan spesifikasi sebagai berikut :
a. Hardware
1. Processor Pentium IV 2,4Ghz atau sederajat 2. Resolusi Monitor 800 x 600
3. VGA Card : 256 MB 4. RAM : 1 GB
5. Free Space Hardisk : 1GB
6. Lain-lain : Mouse, Keyboard, Soundcard Speaker, CD/DVD drive b. Software
1. Microsoft Windows 2. .NET Framework 2.0.
3. Traffic Drive.EXE
4.1.6 Pertimbangan Penyebaran Sistem
Serious game ini memiliki ukuran file yang relatif besar akan membutuhkan waktu yang cukup lama dalam menampilkan konten tersebut jika didistribusikan di internet, maka media penyebaran serious game ini yaitu dengan menggunakan media offline berupa CD ataupun
flashdisk. Media ini lebih fleksibel dalam mendistribusikan sebuah aplikasi berbasis desktop dengan ukuran besar, selain itu CD atau pun flashdisk juga cenderung memiliki tingkat biaya yang lebih rendah bila dibandingkan dengan penyebaran secara online yang harus menyewa hosting dan website. Dari dua pertimbangan tersebutlah, maka penulis memilih media CD atau flashdisk dalam penyebaran sistem ini.
4.2 Pertimbangan Perancangan (Design Consideration)
Pertimbangan perancangan adalah menggambarkan secara jelas panduan tentang detail desain. Dalam penelitian ini ada beberapa hal yang dilakukan sebagai pertimbangan desain, yaitu sebagai berikut :
4.2.1 Metafora Desain
Dalam merancang serious game ini, peneliti menggunakan pembanding sebagai acuan dalam mendesain yang bertujuan untuk mengambil fakta dari dunia nyata yang kemudian dikembangkan menjadi
“Traffic Drive”. Karena “Traffic Drive” ini ialah game simulasi kendaraan sehingga karakter game ini berupa kendaraan, maka metafora desain yang peneliti gunakan yaitu keadaan lingkungan jalan raya dimana ada beberapa kendaraan yang juga melintasi jalan raya dan adanya lampu lalu lintas, sedangakan karakter kendaraan dalam game mengikuti model mobil yang telah diproduksi. Untuk mobil sedan mengikuti model Honda Accord,
41
mobil VAN mengikuti Ford E-350 XLT Extended, dan mobil SUV sesuai dengan model mobil Large SUV Cadillac Escalade.
4.2.2 Tipe Informasi
Berikut ini adalah tipe informasi yang diintegrasikan ke dalam aplikasi serious game “Traffic Drive”:
No Jenis Format
1 Animasi Mp4
2 Gambar .PNG, .JPEG
3 Audio .WAV, .MP3
5 Objek 3D .FBX
6 Autorun aplikasi .EXE
Tabel 4.1 Tipe informasi
4.2.3 Str
den Ga per gam Dr
4.2.4 Pe
dip dip a. Pe
Pa dig fis
ruktur Nav
Navig ngan beber ame”, “Abo rmainan, m me, menu rive, dan me
ersiapan da Merup perlukan d persiapkan d ersiapan M ada tahapan
gunakan seb ika. Berikut
vigasi
Gambar asi dari Tr rapa pilihan out Game”, menu “Cont
“About G enu “Exit G
an Integras pakan taha
an digunak dan diintegr
edia n ini dilaku
bagai karak t beberapa o
4.1 Struktur raffic Driv n submenu
“Exit Game trol Game”
Game” beris Game” berup
i Media ap peranc kan pada rasikan men
ukan persia kter dalam
objek 3D ya
r navigasi m e ini terdir u diantarany e”. Menu “P
” berisi info si informas pa perintah k
cangan dim aplikasi di njadi satu ke
apan beber game dan y ang di guna
enu program ri dari Ma ya “Play G Play Game”
ormasi kon si mengena keluar dari
mana med ideskripsika esatuan.
rapa objek yang nanti akan dalam g
m
ain Menu u Game”, “Co
” untuk mem ntrol mema
ai game T aplikasi.
dia-media an secara
3D yang nya diberi game.
utama ontrol mulai inkan Traffic
yang jelas,
akan i sifat
N
2
3
b. Int
dip int Ko
No 1
2
3
T
tegrasi Me Pada t persiapkan terface yang ontrol navig
Objek 3D
Tabel 4.2 F
dia
tahap ini me untuk dig g berfungsi gasi tersebut
43 D
File objek 3D
erupakan tah gabungkan i sebagai co
t terdiri dari
O
D yang akan d
hap dimana ke dalam ontrol conte i berbagai b
Keterang
Objek 3D se
Objek 3D V
Objek 3D S
diintegrasika
a gambar-ga m satu per ent berupa s button hyper
gan
edan.
Van.
Suv.
an
ambar yang rancangan
sebuah nav rpicture.
telah layar vigasi.
N
2
3
Beriku No
1
2
3
ut tombol na Visual
avigasi yang
Tabel 4.
g ada pada s
Button in memulai
Button in menuju k
Button in menuju Kendaraa
.3 Kontrol n
scene dalam Keteran
ni merupaka permainan.
ni merupaka e halaman “
ni merupaka ke halam an”.
navigasi
m aplikasi : ngan
an perintah u
an perintah u
“Main Men
an perintah u man “Me
untuk
untuk nu”.
untuk emilih
4.2.5 Sim
fis bag a. Al
tra Jad
mulation A Pada t ika di sele gaimana sis lgoritma Ph
Flowc ansmisi otom
di inputan
lgortihm (A tahap ini di
saikan deng stem beruba hysics of Ge
Gamba hart diatas matis terjad awal kenda
45 Algoritma S
ilakukan ba gan suatu m ah dari wakt
ear
ar 4.2 Flowch s menjelask di bila RPM araan ialah
Simulasi) agaimana su
metode den tu ke waktu
hart Perpinda kan bahwa M telah men
h nilai RPM
uatu persam ngan maksu u.
ahan Transm pergantian capai nilai M maximum
maan dari s ud mencari
misi
n transmisi maximum R m, diameter
sistem i tahu
pada RPM.
r ban,
Dif den me sel ma hin b. Al
phy me sta Ce
ifferential R ngan persam elebihi bata lanjutnya. L aka simulas ngga simula lgoritma Ph
Flowc ysics rollov engalami ro abilitas dari enter of Gra
Ratio, dan G maan yang as maximum Lalu ada du si gear ber asi di berhen hysics of Ro
Gamb hart diatas ver, bagaim ollover atau kendaraan avity, t seba
Gear Ratio ada jika k m RPM m ua kondisi rlanjut deng
ntikan.
ollover
bar 4.3 Flow menjelask mana perilak
tidak. Dal n. Sistem di agai lebar j
o. Lalu siste kecepatan m maka transm
yaitu jika gan langkah
wchart terjad kan bagaima
ku kendara lam teori dij iawail deng
arak antara
em akan m mobil sudah
misi akan p kendaraan h sama sep
inya rollover ana sistem aan dalam b
jelaskan t/
an inputan dua ban de
menghitung h membuat
pindah ke tetap dijala perti sebelu
r
mensimula berbelok ap
2h adalah f variabel h epan, perce
RPM RPM gear ankan mnya
asikan pakah faktor yaitu epatan
