ML2F003502

1

Makalah Tugas AkhirPERANCANGAN PERMAINAN CANNON 3D PADA SISTEM OPERASI LINUX

MENGGUNAKAN API OPENGL DAN LAZARUS 0.9.22

Aghus Sofwan1, Agung Budi P.1, Fitriadi Nugroho2

Abstrak – Saat ini permainan 3D lah yangmendominasi aplikasi permainan komersial di dunia.Melihat keadaan seperti ini, Penulis kemudianmengembangkan sebuah permainan Canon 3D. Untukmembuat sebuah permainan berbasis 3D di Linuxdibutuhkan API (Application Programming Interface)yang dapat menjembatani antara aplikasi dan kartugrafis. Saat ini API grafis 3D yang populer adalahDirectX yang hanya bisa digunakan di Windows danOpenGL yang bersifat multi platform. KarenaSifatnya yang multi platform maka untukmengembangkan permainan 3D di Linux digunakanAPI OpenGL.

Tanpa sistem deteksi tubrukan yang baik,permainan berbasis 3D akan menjadi kurangsempurna dan akan membuat permainan menjadikurang realistis. Oleh karena itu perlu dirancangsebuah sistem deteksi tubrukan yang dapatmenangani tubrukan dengan baik tanpa terlalumenghambat kinerja sistem. Sistem deteksi tubrukanini dirancang dengan menggunakan bounding volumedengan tipe Axis Aligned Bounding Box (AABB) danmetode tes perpotongan segitiga menggunakanmetode interval overlap yang dikembangkan olehTomas Moller.

Berdasarkan dari hasil pengujian yangdilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa telah dapatdirancang dan dibangun sebuah aplikasi permainanCannon 3D dengan sistem deteksi tubrukan padasistem operasi Linux dengan menggunakan API grafisOpenGL dengan menggunakan Lazarus. Sistemdeteksi tubrukan yang dibangun berhasil mendeteksitubrukan yang terjadi dengan baik. Pada saatmendeteksi tubrukan walaupun sistem berjalanlambat tetap dapat mendeteksi tubrukan dengan baik.

Kata kunci: Permainan, OpenGL, Lazarus, Linux,metode interval overlap

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSeiring dengan kemajuan dalam teknologi 3D,

perkembangan dalam dunia pemrogramanpermainan juga berubah dengan cepat. Deteksitubrukan merupakan salah satu dasar dari permainan3D. Deteksi tubrukan akan memberikan nuansa yanglebih realistis dalam permainan 3D, misalnya objektidak dapat memotong objek lain, atau objek tidakakan melayang pada saat seharusnya jatuh.

Penerapan deteksi tubrukan yang buruk dapatmenyebabkan permainan menjadi kurang realistisdan menjadi kurang menarik.

Metode deteksi tubrukan sangat banyakjumlahnya, pemilihan metode deteksi tubrukandidasarkan pada bentuk primitif yang digunakan dantingkat ketelitian yang diinginkan. Primitif yangdigunakan dalam Permainan Cannon 3D adalahsegitiga, oleh karena itu digunakan metode untukmenghitung perpotongan antara dua segitiga.Metode untuk menghitung perpotongan antarasegitiga ada beberapa macam, salah satunya adalahmetode separating axis theorem dan metode intervaloverlap yang dikembangkan oleh moller. Dalamaplikasi ini digunakan akan dibuat deteksi tubrukandengan metode interval overlap. Dengan metode iniakan dibuat suatu sistem deteksi tubrukan dan akandiuji kecepatan metode ini untuk menangani deteksitubrukan pada permainan.

Pembuatan sebuah permainan berbasis 3D disistem operasi linux membutuhkan API (Applicationprogramming Interface) yang dapat menjembataniantara aplikasi dan kartu grafis. Saat ini API grafis3D yang popular adalah DirectX yang hanya bisadigunakan pada sistem operasi Microsoft windowsdan OpenGL yang bersifat multi platform. Karenasifatnya yang multi platform maka untukmengembangkan permainan di sistem operasi linuxdigunakan API OpenGL.

1.2 TujuanTujuan dalam tugas akhir ini adalah membuat

aplikasi permainan Cannon 3D dengan sistemdeteksi tubrukan menggunakan metode intervaloverlap.

1.3 Pembatasan MasalahAgar tidak menyimpang dari pokok

pembahasan, pada Tugas Akhir ini Penulis membuatbatasan masalah pada hal-hal sebagai berikut.1. API grafis yang digunakan adalah OpenGL.2. Permainan Cannon3D dibangun menggunakan

bahasa pemrograman Lazarus 0.9.223. Antarmuka perangkat lunak permainan Canon

3D akan dirancang menggunakan GLUT(OpenGL Utility Toolkit).

4. Bounding Volume yang digunakan adalah AxisAligned Bounding Box.

1Dosen Teknik Elektro UNDIP2Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP

2

5. Metode tes perpotongan segitiga yangdigunakan adalah metode interval overlap olehTomas Moller.

6. Perangkat lunak permainan Canon 3D inidirancang untuk berjalan di atas sistem operasiLinux.

II. DASAR TEORI

2.1 OPENGLOpenGL merupakan kepanjangan dari open

graphic library. OpenGL diproduksi oleh SiliconGraphics, Inc (SGI) dan pada awalnya ditujukanhanya untuk sistem komputer mereka, tetapi dalamperkembangannya, OpenGL diterima menjadi salahsatu bakuan (standard) dalam grafika computer dansaat ini telah diimplementasikan dalam berbagaisistem computer. OpenGL merupakan pustakaprogram (program library) yang menyediakansejumlah perintah yang berhubungan dengangrafika.

Perintah glBegin (mode) mengawali perintahmenggambar. Mode merupakan konstanta yangmenyatakan bagaimana OpenGL harusmenghubungkan titik/vertex yang akan digambar.Mode yang dapat digunakan diperlihatkan pada tabeldibawah ini.

Tabel 2.1 Mode pada GLBeginNilai ArtiGL_POINTS Setiap titik diperlakukan sebagai

titik terpisahGL_LINES Dua pasang diperlakukan sebagai

garisGL_LINE_STRIP

Sama seperti GL_LINES tetapisetiap garis dihubungkan

GL_LINE_LOOP

Sama sepeti GL_LINE_STRIPtetapi titik pertama dan terakhirmembentuk garis pula

GL_TRIANGLES

Tiga pasang titik dianggap sebagaibidang segitiga

GL_TRIANGLE_STRIP

Bidang segitiga yang salingberhubungan

GL_TRIANGLES_FAN

Mirip GL_TRIANGLE_STRIPtetapi semua bidang menggunakansatu titik yang sama

GL_QUADS Empat titik dianggap sebagaiempat polygon-empat-sisi(quadrilaterals)

GL_QUAD_STRIP

Pasangan quadrilaterals

GL_POLYGON

titik dianggap sebagai titik sudutpolygon

Gambar dibawah ini menjelaskan modemenggambar pada OpenGL dan bagaimana tata

urutan titik-titik dihubungkan sehingga membentukprimitif.

Gambar 2.1 Mode gambar pada OpenGL

2.2 GLUTOpenGL tidak menyediakan fungsi fungsi untuk

manajemen antarmuka dan interaksi denganpengguna. Hal ini dikarenakan setiap sistem operasimemiliki fungsi tersendiri untuk menanganiOpenGL, misalnya GLX untuk Linux, Wiggle untukMicrosoft Windows, AGL, NSOpenGl, CGL untukMacOS X dll. Karena fungsi fungsi ini spesifikuntuk sistem operasi tertentu maka membuatprogram yang ditulis menjadi tidak multi platform.Untuk menghindari hal ini maka dapat digunakanGLUT (OpenGL Utility Toolkit) untuk membuatantarmuka yang independen.

2.3 Collision DetectionSegitiga adalah primitif yang paling banyak

digunakan dalam pembuatan objek 3 dimensi, hal inidisebabkan karena sifat segitiga yang selalu konvekssehingga dapat lebih cepat diproses oleh kartu grafis.Karena sebagian besar objek dibentuk oleh segitigamaka untuk deteksi tubrukan dilakukan denganmemeriksa apakah ada segitiga segitiga dalam duabuah objek yang saling memotong, apabila ada makapastilah terjadi tubrukan. Metode interval overlapyang dikembangkan oleh Tomas Moller merupakansalah satu metode yang digunakan untuk mendeteksiperpotongan segitiga.

Misal terdapat dua segitiga dan , titik titikpada segitiga dan adalah , dan

, , dan bidang yang ditempati adalahdan .

Langkah pertama adalah menentukanpersamaan bidang : , dengan Xadalah titik sembarang pada bidang. adalahpersamaan garis normal pada bidang . Untukmenghitung dan digunakan persamaan:

3

Langkah selanjutnya adalah menghitung jarakdari titik titik pada segitiga ke bidang .Penghitungan jarak dilakukan dengan memasukkantitik titik pada persamaan bidang, sehinggadidapat .

(2)jika semua dan semua

memiliki tanda yang sama (semuanya positif atausemuanya negatif) maka terletak pada satu sisibidang yang sama maka tidak akan terjadiperpotongan. Hal yang sama dilakukan pula kepadasegitiga dan bidang . Jika semua

maka segitiga terletak dalambidang yang sama sehingga cukup dilakukanpemeriksaan perpotongan segitiga 2 dimensi.

Jika semua persyaratan diatas tidak dipenuhimaka pada bidang dan terdapat suatu garisperpotongan yaitu: , dimana

adalah arah dari garis dan O adalahsuatu titik pada garis itu. Karena perhitungan yangtelah dilakukan di atas tadi, kedua segitigadipastikan memotong garis L. Perpotongan tersebutmembentuk interval pada L, jika kedua intervaltersebut berimpit maka dapat dipastikan bahwakedua segitiga berpotongan. Kedua kemungkinantersebut digambarkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.2 a. Kedua segitiga berpotongan.b. Kedua segitiga tidak berpotongan.

Gambar diatas menunjukkan kedua segitiga danbidang dimana segitiga tersebut berada, perpotonganantara kedua bidang ditunjukkan dengan garis L.Gambar a menunjukkan saat kedua segitigaberpotongan. Perpotongan antara kedua segitigatersebut digambarkan dengan garis merah.

Langkah selanjutnya adalah menghitung garisperpotongan antara dan L. Misalkan danterdapat pada sisi yang sama terhadap bidang dan

terletak pada sisi yang lain. Untuk menemukan

garis yang merupakan perpotongan dari sisi

dan dan L, pertama tama semua titikdiproyeksikan ke L:

(3)Langkah selanjutnya adalah menghitung

nilai parameter garis, , untuk

menunjukkanproyeksi dari ke , terlihat bahwa dan

adalah sama, sehingga:

Perhitungan juga dilakukan untuk segitiga T2,apa bila kedua garis saling berpotongan maka keduasegitiga juga berpotongan. Situasi diatas tampakpada gambar dibawah ini:

Gambar 2.3 Perhitungan garis perpotongan antara T1 danL

Jika Kedua segitiga terletak pada bidangyang sama, maka kedua segitiga tersebutdiproyeksikan kebidang yang terletak pada salahsatu sumbu. Pemilihan sumbu diatur sehingga luassegitiga menjadi maksimal. Selanjutnya tesperpotongan segitiga 2 dimensi dilakukan. Pertamates semua sisi dari T1 untuk perpotongan dengan T2.Jika perpotongan ditemukan maka kedua segitigaberpotongan. Jika tidak maka harus diperiksa apakahT1 berada dalam T2 atau sebaliknya.

Algoritma dari metode ini adalah:1. Hitung persamaan bidang segitiga 22. Hitung jarak semua titik segitiga 1 terhadap

bidang segitiga 23. Jika jarak titik semua bertanda positif atau

semua bertanda negatif, maka segitiga 1 terletakpada satu sisi bidang segitiga 2, maka segitigatidak berpotongan.

4. Hitung persamaan bidang segitiga 15. Hitung jarak semua titik segitiga 2 terhadap

bidang segitiga 16. Jika jarak titik semua bertanda positif atau

semua bertanda negatif, maka segitiga 2 terletakpada satu sisi bidang segitiga 1, maka segitigatidak berpotongan.

7. Hitung garis perpotongan antara bidang 1 danbidang 2

8. Periksa apakah segitiga 1 dan 2 terletak padabidang yang sama, jika ya, maka lakukan tes

4

perpotongan segitiga 2 dimensi, jika tidak lanjutke langkah selanjutnya.

9. Proyeksikan garis perpotongan ke sumbuterbesar

10. Hitung interval untuk masing masing segitiga11. Jika interval berimpit, maka segitiga

berpotongan, jika tidak, segitiga tidakberpotongan.

Dalam aplikasi 3D biasanya jumlah primitifyang digunakan sangat besar. Sehingga untukmelakukan perhitungan deteksi perpotongan antaraseluruh segitiga yang ada dalam satu frame tidaklahmungkin karena akan memerlukan kecepatanperhitungan yang sangat besar. Untuk itu diperlukansuatu cara untuk mengurangi jumlah perhitungandalam satu frame, dengan cara membuat suatupembatas antara objek objek yang akan bertabrakan,sehingga deteksi perpotongan hanya dilakukanantara objek objek yang sudah berdekatan.

Axis Aligned Bounding Box (AABB)merupakan salah satu bentuk dari Bounding VolumeAABB berbentuk kotak yang semua sisinya searahdengan sumbu, dan setiap sisinya tegak lurus dengansalah satu sumbu koordinat. Karena AABB selalusearah dengan sumbu, maka ketika objekditransformasikan, misalnya berotasi maka AABBtidak bias dirotasikan juga, AABB harus dihitungulang setiap frame. Perhitungan AABB relatifsederhana oleh karena itu hanya sedikit berdampakpada kecepatan proses keseluruhan.

Gambar 2.4 Sebuah objek 3D (biru) dan AABB nya (merah).

Untuk mengetahui apakah 2 AABB salingbertubrukan maka digunakan langkah perhitunganseperti di bawah ini:1. Proyeksikan semua sisi ke sumbu x.

Gambar 2.5. Proyeksi AABB ke sumbu x,

2. Apabila kedua garis tidak bertindihan makaAABB tidak berpotongan. Apabila ya, lakukanlangkah diatas pada sumbu selanjutnya

3. Apabila pada ketiga sumbu tidak ada garis yangbertindihan maka AABB tidak berpotongan.

III. PERANCANGAN PERANGKAT LUNAKPerancangan perangkat lunak dilakukan dengan

menggunakan Diagram alir

2.1 Diagram Alir Program UtamaDiagram alir ini menggambarkan logika utama

program, mulai dari pada saat program dimulaisampai program berakhir.

Start

Buat danTampilkan objek

peluru

Menembak ?

PindahTempat?

tidak

ya

Jalankan prosespindah tempat

ya

tidak

Terjadi TubrukanDengan Kendaraan?

Kurangi Nilai“Health” Pemain

YangKendaraannyaTerkena Peluru

Ganti Pemain

Ya

Buat ObjekDaratan dankendaraan

PermainanBerakhir?

End

Ya

Tidak

tidak

Papan KunciSeleksi Data Dari

Papan Kunci

Terjadi TubrukanDengan Daratan ?

tidak

KurangiKetinggian

Daratan YangKena

Ya

Tamplikan ObjekDaratan dankendaraan

Kurangi Nilai“Health” Pemain

YangKendaraannyaBerada Dalam

Radius Ledakan

InisialisasiModel

Gerakanobjek peluru

Uji TubrukanDengan

Kendaraan

Uji TubrukandenganDaratan

Inisilisasi AwalLayar dan GLUT

Gambar 3.1 Diagram Alir Program Utama

Diagram alir ini menggambarkan urutan dariproses proses yang dilakukan oleh sistem dari awalsampai akhir. Dari gambar diatas terlihat tata urutanjalannya program.

2.2 Diagram Alir Pergerakan PeluruSebelum digambar pada layar, terlebih dahulu

peluru ditranslasi dan dirotasi sesuai denganposisinya. Diagram alir pergerakan peluru tampakpada gambar dibawah ini.

5

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pergerakan Peluru

Diagram ini menggambarkan proses mencari posisipeluru, dan sudut rotasi peluru, sehingga pelurudapat digambarkan secara tepat.

2.3 Diagram Alir Deteksi Tubrukan

Gambar dibawah ini menunjukkan diagram alirdari proses deteksi tubrukan.

Gambar 3.3 Diagram Alir Deteksi Tubrukan

Deteksi Tubrukan digunakan untuk menentukanapakah peluru mengenai daratan, kendaraan, atautidak mengenai apapun. Karena proses perhitungantes perpotongan segitiga membutuhkan waktu yanglama, maka setiap objek memiliki sebuah BoundingVolume. Langkah pertama dari deteksi tubrukanadalah menghitung tabrakan antara BoundingVolume

2.4 Diagram Alir Tes Perpotongan Segitiga

Tes perpotongan segitiga adalah proses terakhiruntuk menentukan apakah dua buah objek benarbenar bertubrukan. Metode tes perpotongan segitigayang digunakan dalam aplikasi ini mengacu padametode interval overlap oleh Moller. Gambardibawah ini mennunjukkan diagram alir tesperpotongan segitiga.

Gambar 3.4 Diagram Alir Tes Perpotongan Segitiga

2.5 Diagram Alir Tes Perpotongan Segitiga 2

Dimensi

Dalam aplikasi 3 dimensi, tetap diperlukan tesperpotongan segitiga 2 dimensi, tes ini digunakanuntuk menangani keadaan dimana kedua segitigayang di tes berada dalam bidang yang sama ataunyaris berimpit. Apabila kedua segitiga terletak padabidang yang sama, maka tidak dapat dicari garis

6

perpotongan antar bidang seperti pada langkah tesperpotongan segitiga 3 dimensi, oleh karena itukeadaan seperti ini, walaupun jarang terjadi perluditangani secara khusus agar deteksi tubrukan tetapakurat. Dalam tes ini digunakan metode “FasterLine Segment Intersection” oleh Franklin Antoniountuk menemukan perpotongan antara dua buah sisisegitiga.

Gambar 3.5 Diagram Alir Tes Perpotongan Segitiga 2 Dimensi

IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Implementasi dan Pengujian ProsesMenampilkan Model Milkshape 3D ASCII

Pada pengujian menampilkan model Milkshape3D ASCII menggunakan metode kotak hitam (blackbox) yang artinya aplikasi dihadapkan pada suatukondisi kemudian melihat hasilnya. Tujuannyaadalah untuk menguji tampilan pada aplikasi apakahsudah sesuai atau belum. Gambar 4.2 menunjukkanhasil tampilan pada aplikasi dan tampilan yangdiharapkan, tampilan yang diharapkan merupakantampilan yang berasal dari aplikasi Milkshape 3Dyang digunakan untuk membuat model 3D tersebut.

Senarai untuk menampilkan model MilkshapeASCII 3D adalah:

AssignFile(MS3DFile, path+filename);Reset(MS3DFile);model.numShape:=StrToInt(StringReplace(temp,'Meshes: ','',[rfReplaceAll]));setLength(model.shapes, model.numShape);

for j:=0 to model.numShape-1 dobegin

ReadLn(MS3DFile,model.shapes[j].numVertices);setLength(model.shapes[j].vertices,model.shapes[j].numVertices);

ReadLn(MS3DFile,model.shapes[j].numNormals);setLength(model.shapes[j].Normals,model.shapes[j].numNormals);

ReadLn(MS3DFile,model.shapes[j].numTriangles);setLength(model.shapes[j].Triangles,model.shapes[j].numTriangles);ReadLn(MS3DFile,nFlags,model.shapes[j].triangles[i].v[0],model.shapes[j].triangles[i].v[1],model.shapes[j].triangles[i].v[2],model.shapes[j].triangles[i].n[0],model.shapes[j].triangles[i].n[1],model.shapes[j].triangles[i].n[2],nIndex);end;

Gambar 4.1. Tampilan pada aplikasi Cannon 3D dan Tampilanpada aplikasi Milkshape 3D

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa pengujianmenampilkan model Milkshape 3D ASCII sudahsesuai dengan yang diharapkan

4.2 Implementasi dan Pengujian Proses

Pergerakan Peluru

Pergerakan peluru merupakan salah satu prosespenting dalam aplikasi Cannon 3D. Proses inimengatur pergerakan dan posisi peluru pada setiapframe. Sebelum peluru digerakkan, vektor arahgerak peluru dihitung terlebih dahulu dari posisimeriam dan variabel tenaga pemain.

Senarai yang digunakan untuk mencari vektorgerak peluru adalah:long := (model.shapes[3].vertices[0].z-model.shapes[1].vertices[0].z)*ModelScale;if (Angle[1] > 270) or (Angle[1] < 90) then

GunBase[0]:=model.shapes[3].vertices[0].x*ModelScale

else

GunBase[0]:=model.shapes[5].vertices[0].x*ModelScale;

end;GunBase[1]:=model.shapes[3].vertices[0].y*ModelScale;

XZ:=Long*Cos(Angle[0]*piover180);Muzzle[1]:=GunBase[1]+abs(Long*sin(Angle[0]*piover180));Muzzle[0]:=GunBase[0]+XZ*sin(Angle[1]*piover180);Muzzle[2]:= XZ*cos(Angle[1]*piover180);

glSub(dir, Muzzle, GunBase);

Normalize(dir);

7

Senarai yang digunakan untuk menggerakkanpeluru adalah:

position[0]:=position[0]+speed[0];position[1]:=position[1]+speed[1]-0.0035;position[2]:=position[2]+speed[2];if Position[0]<-512 then Position[0]:=512;if Position[2]<-512 then Position[2]:=512;if Position[0]>512 then Position[0]:=-512;if Position[2]>512 then Position[2]:=-512;speed[1]:=speed[1]-0.007;

Pengujian pergerakan peluru dilakukan denganmembandingkan posisi peluru hasil perhitungan danposisi peluru hasil dari keluaran sistem.Masukan:Posisi Awal = (0,7630 ; 55,2746 ; 474,1372).Vektor Gerak Peluru = (0.0327 ; 0.8829 ; -0.4683).

Tabel 4.1 Hasil pengujian pergerakan peluruFrame Perhitungan Keluaran Sistem

x y z x y z0 0,7630 55,2746 474,1372 0.7630 55.2746 474.1372

10 1,0900 63,0536 469,4542 1.0905 63.0541 469.453920 1,4170 70,1326 464,7712 1.4180 70.1336 464.770730 1,7440 76,5116 460,0882 1.7455 76.5130 460.087540 2,0710 82,1906 455,4052 2.0730 82.1925 455.404350 2,3980 87,1696 450,7222 2.4005 87.1720 450.721060 2,7250 91,4486 446,0392 2.7280 91.4514 446.037870 3,0520 95,0276 441,3562 3.0554 95.0309 441.354680 3,3790 97,9066 436,6732 3.3829 97.9103 436.671490 3,7060 100,0856 431,9902 3.7104 100.0898 431.9881100 4,0330 101,5646 427,3072 4.0379 101.5692 427.3049

Dari tabel diatas terlihat bahwa hasil keluaransistem sudah sesuai dengan hasil perhitungan.Perbedaan yang terjadi dikarenakan adanyapembulatan dalam perhitungan.

Pengujian rotasi peluru dilakukan denganmembandingkan rotasi peluru hasil perhitungan danposisi peluru hasil dari keluaran sistem.

Tabel 4.2 Hasil pengujian rotasi peluru

Frame Perhitungan Keluaran Sistem

0 13,9991 14,0012 14.0000 14.000010 12,0374 14,0012 12.0384 14.000020 10,0466 14,0012 10.0477 14.000030 8,0311 14,0012 8.0322 14.000040 5,9953 14,0012 5.9965 14.000050 3,9443 14,0012 3.9455 14.000060 1,8830 14,0012 1.8843 14.000070 -0,1831 14,0012 -0.1818 14.000080 -2,2487 14,0012 -2.2473 14.000090 -4,3085 14,0012 -4.3071 14.0000

Dari tabel diatas terlihat bahwa hasil keluaransistem sudah sesuai dengan hasil perhitungan.Perbedaan yang terjadi dikarenakan adanyapembulatan dalam perhitungan.

4.3 Implementasi dan Pengujian DeteksiTubrukan

Deteksi tubrukan berfungsi untukmendeteksi bila objek peluru mengenai objekpemain atau objek daratan. Senarai untuk pengujiantubrukan antar Bounding Volume adalah:

result:=true;For i:=0 to 2 do

If (MIN[i]>colidee^.MAX[i]) or(colidee^.MIN>MAX[i]) then

beginresult:=false;break;

end;

Apabila terdeteksi adanya tubrukan pada BoundingVolume, maka barulah diuji apakah ada segitigadalam Bounding Volume yang berpotongan. Untukpengujian ini digunakan metode interval overlapyang dikembangkan oleh Moller. Senarai untukpengujian interseksi segitiga adalah:

NewComputeInterval(vp0,vp1,vp2,dv0,dv1,dv2,dv0dv1,dv0dv2,a,b,c,x0,x1);NewComputeInterval(vp0,vp1,vp2,dv0,dv1,dv2,dv0dv1,dv0dv2,a,b,c,x0,x1);if (notcoplanar=false) thenresult:=CoplanarTriTri(N1, tri1[0], tri1[1],tri1[2], tri2[0], tri2[1], tri2[2])else

isect2[0]:=tmp+e*xx*y1;isect2[1]:=tmp+f*xx*y0;

SortDesc (isect1[0],isect1[1]);SortDesc (isect2[0],isect2[1]);

if ((isect1[1]<isect2[0]) or(isect2[1]<isect1[0])) then

result:=falseelse

result:=true;

Dalam aplikasi ada kemungkinan bahwasegitiga yang diuji ternyata berada dalam bidangyang sama, untuk menangani kondisi ini,ditambahkan proses tes perpotongan segitiga 2Dimensi. Senarai dari tes perpotongan segitiga 2Dimensi adalah:if EdgeAgainstTriEdges(V0, V1, U0, U1, U2, i0,i1) = true then

result:=trueelse

if EdgeAgainstTriEdges(V1, V2, U0, U1, U2,i0, i1) = true then

result:=trueelse

if EdgeAgainstTriEdges(V2, V0, U0, U1, U2,i0, i1) = true then

result:=trueelse

if PointInTri(V0, U0, U1, U2, i0, i1) =true then

result:=trueelse

if PointInTri(U0, V0, V1, V2, i0,i1) = true then

result:=trueelse

8

Untuk pengujian diberikan beberapa variasiperhitungan, antara peluru, daratan dan kendaraan.Hasil dari pengujian ditunjukkan pada tabel dibawahini:

Tabel 4.3 Hasil pengujian deteksi tubrukan

ObjekDiuji

JumlahSegitiga

JumlahPengujianPer-frame

FPS

1 Peluru, 1Daratan

521 dan 128 66.688 41,7

1 Peluru, 2Daratan

521 dan 256 133.376 27,0

1 Peluru, 3Daratan

521 dan 384 200.064 21,7

1 Peluru, 4Daratan

521 dan 512 266.752 16,7

1 Peluru, 1Kendaraan

521 dan1.203

626.763 7,6

1 Peluru, 1Daratan, 1Kendaraan

521 dan1.331

693.451 7,3


521 dan1.459

760.139 6,6


521 dan1.587

826.827 6,2


521 dan1.715

893.515 5,7

TanpaBoundingVolume

521 dan133.478

69.542.038 0,1

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa semakinbesar jumlah pengujian per-frame maka besarnya fpssemakin berkurang. Tanpa bounding volume jumlahtes metode interval overlap yang dilakukan olehsistem menjadi sangat besar, sehingga akanmenghambat kinerja keseluruhan sistem, dan sistemakan berjalan dengan sangat lambat.

V. PENUTUP

5.1 KesimpulanDari hasil pengujian dan analisis maka dapat

disimpulkan hal-hal sebagai berikut.1. Deteksi tubrukan pada aplikasi ini dibagi

menjadi 2 tingkat, yaitu Tes tubrukan BoundingVolume dan tes perpotongan segitiga.

2. Bounding Volume digunakan untuk mengurangijumlah tes perpotongan segitiga yang dilakukanpada setiap frame.

3. Tes perpotongan segitiga dilakukan untukmengetahui apakah kedua objek berpotongan.

4. Tes perpotongan segitiga 2 dimensi dilakukanuntuk menangani kondisi dimana kedua segitigaberada pada bidang yang sama.

5. Dengan variasi perhitungan sampai 893.515 tesperpotongan segitiga, aplikasi masih dapatmendeteksi adanya tubrukan pada objek.

6. Tanpa Bounding Volume aplikasi berjalandengan sangat lambat.

5.1 SaranBerdasarkan pengujian terhadap Permainan

Cannon 3D yang telah dibuat, dapat diberikanbeberapa saran sebagai berikut.1. Aplikasi permainan Cannon 3D ini dapat

dikembangkan lebih lanjut dengan permainanuntuk satu pemain. Dimana pemain dapatmelawan algoritma yang memiliki tingkatkesulitan berbeda – beda.

2. Aplikasi dapat dikembangkan lebih lanjut agardapat dimainkan oleh beberapa pemain secarabersamaan dalam jaringan.

3. Bounding Volume pada kendaraan pemain dapatdipecah menjadi bagian bagian yang lebih keciluntuk mendapatkan performa yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Moller, T., Fast Triangle-Triangle Intersection Test,

Journal of Graphics Tools, 1997.

[2] Astle, D. and Kevin Hawkins, Beginning OpenGL Game

Programming, Premier Press, Massachusetts, 2004.

[3] Martz, P., OpenGL Distilled, Addison Wesley Professional,

Massachusetts, 2006.

[4] Wright, Richard S. Jr and Benjamin Lipchak, OpenGL

SuperBible, Third Edition, Sams Publishing, United States

of America, 2004.

[5] Moller, T. and Eric Haines, Real-Time Rendering Second

Edition, A K Peters, Massachusetts, 2002.

[6] Glassner, Andrew S, Graphics Gems 3, Academic press,

California, 1995.

[7] ---, www.lighthouse3d.com/opengl, April 2007.

[8] ---, nehe.gamedev.net, April 2007.

[9] ---, www.opengl.org/resources/libraries/glut, April 2007.

[10] ---, www.glprogramming.com/blue, April 2007.

[11] ---, www.glprogramming.com/red, April 2007.

9

BIOGRAFI PENULIS

Fitriadi Nugroho, lahir diSemarang, Jawa Tengah, 9 Juni1986. Menempuh pendidikandi SDN Jrakah 5 Semarang,SLTP Negeri 1 Semarang, danSMU Negeri 3 Semarang, saatini sedang menyelesaikanpendidikan program Strata 1Jurusan Teknik Elektro

Universitas Diponegoro, mengambil konsentrasiInformatika dan Komputer.

Menyetujui dan Mengesahkan,

Pembimbing I,

Aghus Sofwan, S.T., M.T.NIP. 132 163 757Tanggal …………………...

Pembimbing II,

Agung BP, ST, MITNIP. 132 137 932Tanggal ……………………

ML2F003502

Documents

Transcript of ML2F003502