PERANCANGAN APLIKASI GAME SIMULASI LALU LINTAS BERBASIS ANDROID DENGAN METODE QUAD-TREE

Transkripsi

1 PERANCANGAN APLIKASI GAME SIMULASI LALU LINTAS BERBASIS ANDROID DENGAN METODE QUAD-TREE Eryawan Rifandi Mahasiswa program studi Teknik Informatika STMIK Budidarma Medan Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang limun Medan ABSTRAK Penggunaan media sebagai sarana belajar merupakan hal yang tepat dan menarik dalam pengenalan rambu-rambu lalu lintas untuk meningkatkan pengetahuan. Aplikasi simulasi lalu lintas merupakan media yang dijalankan di smartphone android sebagai sarana mengenal dan mempelajari jenis rambu-rambu lalu lintas.metode penelitian dalam merancang simulasi lalu lintas yaitu Quad-Tree yang melakukan pengecekan (collision) benturan / tabrakan dua objek yang berbeda pada area dua dimensi dengan membagi arena berukuran sama apabila ada dua objek atau lebih berada di wilayah yang sama maka bagi lagi wilayah tersebut menjadi empat bagian yang berukuran sama sampai tidak ada objek yang berada di wilayah yang sama. Memberikan pengetahuan yang menarik dan sambil bermain kepada masyarakat maka dirancang sebuah aplikasi game simulasi lalu lintas untuk memberikan pengetahuan dari perlengkapan jalan yang memuat lambang, huruf, angka, kalimat atau perpaduan diantaranya, yang digunakan untuk memberikan peringatan, larangan, perintah dan petunjuk dalam simulasi lalu lintas. Kata Kunci : Simulasi Lalu Lintas, Quad-Tree. 1. PENDAHULUAN Game adalah sebuah aplikasi yang dapat memberikan hiburan berupa kesenangan dan tantangan dari setiap game tersebut. game juga mudah diakses banyak pengguna khususnya bagi pengguna android. sarana hiburan berbasis android juga dapat membuat pengguna lebih kreatif dan mengajak berpikir untuk menyelesaikan sebuah masalah untuk bisa lanjut ke tahap berikutnya. tidak banyak game yang memberikan pembelajaraan di dalam game tersebut sehingga pemain hanya sekedar bersenang senang saja tanpa dapat mengetahui suatu informasi yang berguna. Salah satu software game engine adalah Scirra Construct 2, pengembang dapat dengan mudah melakukan proses build game ke berbagai macam platform. Scirra Construct 2 adalah sebuah game engine yang digunakan untuk membangun games atau aplikasi berbasis HTML5 ke beberapa platform. pengembang akan lebih mudah dalam membuat dan menambahkan fitur - fitur multimedia seperti musik, video dan animasi. game yang telah kita buat bisa di build ke berbagai jenis platfrorm seperti Web Browser, Android, Windows, Mac OS, dan Linux sehingga menjadi hiburan yang banyak diminati orang. Simulasi merupakan sebuah replikasi yang menampilkan ciri utama dari sistem kehidupan yang sebenarnya. simulasi dapat digunakan sebagai salah satu game edukasi yang memiliki pola pembelajaran untuk menyelesaikan suatu masalah berdasarkan pola yang dimiliki oleh game tersebut, pemain dituntut untuk belajar sehingga dapat menyelesaikan permasalahan yang ada. Rambu lalu lintas adalah perangkat utama dalam sistem pengendalian lalu lintas yang pada dasarnya berfungsi untuk menjaga keteraturan dan melindungi agar semua yang berlalu lintas lancar, teratur, aman, dan selamat sampai tujuan. penyebab kecelakaan di jalan akibat kesalahan pengendara yang tidak disiplin saat berlalu lintas. keselamatan lalu lintas menjadi salah satu prioritas yang harus diutamakan dan diperhatikan baik itu untuk keamanan, kenyamanan dan kepatuhan terhadap peraturan lalu lintas untuk mencegah resiko terjadinya kecelakaan lalu lintas. Android adalah sistem operasi open-source untuk perangkat mobile paling banyak diminati. oleh karena itu android dipilih sebagai platform pengembangan game. game dibutuhkan oleh semua kalangan dan semua umur dari anak balita sampai dewasa masih membutuhkan game untuk menambah wawasan mereka. A. Tujuan Penelitian 1. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian dari penulisan ini sebagai berikut : 1. Merancang tahapan level pada aplikasi game simulasi lalu lintas berbasis android. 2. Menerapkan metode quad-tree pada perancangan aplikasi game simulasi lalu lintas berbasis android. 3. Merancang aplikasi game simulasi lalu lintas berbasis android dengan metode quad-tree. B. TEORITIS 28

2 29 1. Aturan Permainan Simulasi Lalu Lintas Dalam sebuah dibutuhkan sebuah aturan bagaimana cara bermain dan apa saja yang harus dilakukan sehingga dapat berjalan dengan sangat baik. dalam game simulasi lalu lintas ini menerapkan rambu lalu lintas sebagai aturan, yang digunakan untuk memberikan peringatan, larangan, perintah dan petunjuk bagi pengguna jalan. Berikut aturan pada game simulasi lalu lintas : 1. Pemain diberikan 3 nyawa, jika nyawa habis maka diulang kembali. 2. Pemain harus menjalankan mobilnya untuk mendapatkan misi. 3. Setiap misi jika benar mendapat skor 50, jika salah skor Pemain harus menyelesaikan semua misi untuk memunculkan tempat tujuan untuk masuk ke tahap berikutnya. 5. Misi pada berupa menjawab pertanyaan seputar lalu lintas, jika salah nyawa berkurang Semua misi harus diselesaikan sebelum waktu habis, jika waktu habis akan diulang kembali. 7. Apabila pemain menabrak warga atau mobil maka nyawa berkurang Jika pemain menabrak kereta api maka game over. 9. Apabila pemain melanggar lampu lalu lintas skor akan dikurangi Metode Quad-Tree Menurut Raphael Finkel and J.L. Bentley oleh Andi (1974:120), quad-tree adalah struktur data pohon. setiap cabang atau node memiliki empat anak atau node. pohon yang dibentuk oleh quad-tree adalah pohon seimbang. pohon seimbang artinya setiap anak node memiliki jumlah anak node yang sama. untuk quad-tree, setiap node memiliki anak empat node. jika node memiliki anak, maka jumlah anaknya harus empat. jika pohon tersebut bertambah kedalamannya, maka kedalaman tersebut harus terisi penuh. konsekuensinya, jika n adalah kedalaman maka 4n adalah jumlah node pada kedalaman ini. pada spatial indexing, setiap node mewakili daerah tertentu. pembagian daerah ini biasanya dilakukan dengan membagi daerah menjadi persegi. setiap persegi dibentuk oleh empat persegi yang lebih kecil. Quad-Tree paling sering diterapkan untuk pembuatan aplikasi. Salah satu contoh penerapan quad-tree pada aplikasi adalah tentang pengecekan collision (benturan / tabrakan) dua objek yang berbeda pada arena dua dimensi secara efisien (untuk pengecekan collision pada arena tiga dimensi digunakan Oct-Tree, pohon dengan jumlah maksimum 8 cabang pada setiap simpulnya). Cara melakukan pengecekannya adalah dengan membagi arena menjadi empat bagian yang berukuran sama. Apabila dua objek atau lebih berada pada satu wilayah yang sama, bagi lagi wilayah tersebut menjadi empat bagian yang berukuran sama. Pembagian wilayah terus dilakukan hingga masing-masing tidak ada objek yang berada pada wilayah yang sama. Berikut ini adalah contoh pembagiannya. Gambar 2.1 Penggambaran Quad-Tree sumber : Susilawati, 2014, 82 Pembagian Quad-Tree merupakan salah satu bentuk dari segmentasi split & merge, yaitu membagi kemudian menggabungkan. maksudnya, pertama gambar dibagi menjadi empat bagian. Kemudian dari empat bagian ini dilakukan perhitungan karakteristik masing-masingnya. Bagian gambar atau segmen yang memiliki karakteristik yang sama akan digabungkan menjadi satu bagian, sedangkan yang tidak akan dibagi lagi menjadi menjadi empat bagian dan dilakukan lagi perhitungan karakteristik dan dilakukan lagi proses penggabungan pada bagian yang sama. demikian seterusnya, sehingga pada bagian akhir akan diperoleh hasil dari pembagian (Susilawati, 2014, 81). III. ANALISA DAN PEMBAHASAN Game simulasi lalu lintas menceritakan sebuah yang menerapkan sebuah aturan lalu lintas dalam ini sehingga akan menjadi sebuah rintangan yang harus di perhatikan jika dilanggar akan ada pengurangan skor. pada game ini terdapat misi yang tujuannya mendapatkan rambu yang berwarna hitam yang dimana akan memunculkan pertanyaan tentang rambu lalu lintas dan menjawab yang benar sampai semua misi berhasil diselesaikan untuk dapat melanjut ke tahap berikutnya di dalam game ini juga terdapat mobil warga yang melintasi jalan dan warga menyeberang yang akan menjadi rintangan tambahan. A. Rincian Game 1. Analisa Kebutuhan Tahap analisis kebutuhan dilakukan dengan tujuan untuk memberikan kemudahan dalam pengembangan dan pengoperasian perangkat lunak oleh pengguna nantinya. kebutuhan yang dianalisis antara lain adalah kebutuhan data, kebutuhan user, dan kebutuhan perangkat lunak. 1. Kebutuhan Data Data utama pada perangkat lunak game simulasi lalu lintas ini adalah data - data rambu lalu lintas

3 30 yang meliputi rambu peringatan, rambu perintah, rambu larangan, dan rambu petunjuk. 2. Kebutuhan User Kebutuhan user terdiri atas user interface dan fitur-fitur dalam game. Permainan dalam game ini juga dikembangkan untuk dimainkan dan digerakan untuk mendapatkan misi dengan waktu yang ditentukan. Fitur lain dalam aplikasi ini adalah fitur pengenalan rambu lalu lintas yang berisi definisi beserta contoh dari macam-macam rambu lalu lintas. user juga sangat dibutuhkan dalam penggunakaan aplikasi game ini. Adapun spesifikasi user yang dibutuhkan : a. Mengerti dalam mengoperasikan game mobile. b. Telah mampu membaca. c. Mengetahui cara memainkan Android. d. Tidak buta warna. 3. Kebutuhan Perangkat lunak Perangkat lunak yang digunakan dalam sebuah sistem merupakan perintah-perintah yang diberikan kepada perangkat keras agar bisa dapat berinteraksi diantara keduanya. Adapun perangkat lunak yang dibutuhkan dalam membangun aplikasi game ini adalah sebagai berikut : a. Sistem Operasi Android 4.0 b. Construct 2 c. Adobe Photoshop CS6 2. Sprites Game Kumpulan gambar-gambar yang digunakan untuk icon, karakter ataupun gambar bergerak dalam game. Sprites dapat dibuat dari gambar yang sudah dibuat dalam sebuah art packages, download dari internet maupun dibuat secara manual dengan menggunakan software seperti Adobe Photoshop. Tabel 1 Sprites Game Simulasi Lalu Lintas No Gambar Keterangan Karakter utama 1 (Pemain) Karakter utama yaitu sebagai pemain, memiliki kemampuan mengemudi ke kanan, kiri, depan, belakang. Mobil warga Mobil warga 2 sebagai pengguna jalan, dapat bergerak dengan sendirinya ketika lampu merah maka akan berhenti. Warga warga ini selalu 3 menyebrang sebagai tantangan untuk si pemain agar selalu memperhatikan sekitar. Tabel 3.1 Sprites Game Simulasi Lalu Lintas Lanjutan No Gambar Keterangan Rambu Lalu Lintas 4 Sebagai pengatur lalu lintas kendaraan, jika pemain jalan saat lampu berwarna merah skor pemain akan dikurangi Item Misi Item yang harus diambil karakter utama, berisi pertanyaan mengenai rambu lalu lintas. Finish Tujuan untuk lanjut ke level berikutnya akan muncul ketika semua misi telah diselesaikan. Kereta Api Akan muncul tiap 15 detik sekali di level Tahapan Level Game Simulasi Lalu Lintas Setiap level pada game simulasi lalu lintas memiliki beberapa tahapan kesulitan yang akan di hadapi pemain untuk dapat menyelesaikan. Adapun tahapan kesulitan yang ada pada tiap level sebagai berikut : 1. Pada level 1 kesulitan yang dihadapi adalah : a. Terdapat 4 rambu peringatan, 2 rambu larangan dan 2 rambu perintah.

4 31 b. Pemain harus menyelesaikan 4 misi dalam waktu 90 detik. c. Tiap 1 misi pemain menjawab pertanyaan tentang rambu lalu lintas jika jawaban benar bernilai 50. d. Jika pemain melewati saat lampu merah maka skor akan di kurangi 30. e. Hanya mendapat 3 kali kesempatan salah menjawab dalam 1 level. f. Jika pemain menabrak mobil / warga maka nyawa dikurang 1. g. Jika waktu habis maka gagal dan harus di ulang kembali. 2. Pada level 2 kesulitan yang dihadapi adalah : a. Terdapat 6 rambu peringatan, 3 rambu larangan dan 3 rambu perintah. b. Pemain harus menyelesaikan 4 misi dalam waktu 85 detik. c. Tiap 1 misi pemain menjawab pertanyaan tentang rambu lalu lintas jika jawaban benar bernilai 50. d. Jika pemain melewati saat lampu merah maka skor akan di kurangi 30. e. Hanya mendapat 3 kali kesempatan salah menjawab dalam 1 level. f. Jika pemain menabrak mobil / warga maka nyawa dikurang 1. g. Tedapat kereta api yang muncul tiap 15 detik, jika tertabrak game over. h. Jika waktu habis maka gagal dan harus di ulang kembali. 3. Pada level 3 kesulitan yang dihadapi adalah : a. Terdapat 5 rambu peringatan, 3 rambu larangan dan 6 rambu perintah. b. Pemain harus menyelesaikan 5 misi dalam waktu 80 detik. c. Tiap 1 misi pemain menjawab pertanyaan tentang rambu lalu lintas jika jawaban benar bernilai 50. d. Jika pemain melewati saat lampu merah maka skor akan di kurangi 30. e. Hanya mendapat 3 kali kesempatan salah menjawab dalam 1 level. f. Jika pemain menabrak mobil / warga maka nyawa dikurang 1. g. Jika waktu habis maka gagal dan harus di ulang kembali. 1. Sketsa game simulasi lalu lintas Level 2 Level 2 terdapat beberapa rintangan seperti kereta api akan lewat tiap 15 detik dan mobil warga. pemain harus menjaga jarak agar tidak menabrak mobil lain, pemain juga diharuskan untuk menyelesaikan misi yang ada pada level 2 berjumlah 4 misi, dalam waktu 85 detik pemain harus menyelesaikan semua misi, ketika semua misi selesai maka tanda tujuan pemain akan muncul, dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar 1 Sketsa Level 2 Game Simulasi Lalu Lintas I. Penerapan Metode Quad-Tree Game simulasi lalu lintas ini menerapkan metode Quad-Tree sebagai pendeteksian collision (benturan / tabrakan) dua objek yang berbeda pada area dua dimensi secara efisien, hal ini dikarenakan pada game dua dimensi hanya menggunakan koordinat X dan Y. pada game simulasi lalu lintas penerapan dilakukan di area ketika mobil pemain mendekati dan berada pada suatu wilayah objek maka akan di lakukan pendeteksian benturan dengan metode Quad-Tree. Quad-Tree merupakan struktur pohon yang unik dimana setiap simpul dalam dari pohon tersebut memiliki tepat empat buah anak. Quad-Tree ini umumnya digunakan untuk melakukan partisi terhadap ruang dua dimensi (spatial indexing) dengan cara membaginya secara rekusif menjadi empat buah ruang. ketika pembagian dilakukan, pembagian akan dilakukan secara merata horizontal dan vertikal sama besar oleh karena itu dengan membaginya menjadi empat bagian sudah cukup untuk pemeriksaan objek. Setiap node pada Quad-Tree merepresentasikan sebuah bounding box yang merupakan sub ruang yang sedang di indeks, sedang akar dari Quad-Tree merupakan sebuah sub area yang dilingkupi dan tidak memiliki sub ruang lagi, dalam melakukan spatial indexing pada game biasanya pembagian dilakukan berdasarkan banyaknya objek yang ada pada suatu daerah tertentu. Contoh sebuah object berada pada 1 area, dikarenakan tidak ada 2 object di wilayah yang sama pembagian wilayah tidak dilakukan :

5 32 yang saling bertabrakan / collision jika ditemukan terdapat lebih dari satu objek di wilayah yang sama maka bagi wilayah menjadi 4 bagian seperti gambar berikut terdapat objek mobil pemain (warna hijau) berada pada wilayah objek item misi (warna hitam) kemudian objek mobil warga (warna orange) berada pada wilayah objek lampu lalu lintas (warna abu abu). gambar pembagian quad-tree dan penggambaran pohonnya adalah sebagai berikut : Gambar 2 Sebuah Objek Berada di Suatu Wilayah Bila pada suatu ruang arena tersebut terdapat 2 objek atau lebih yang berada di area yang sama, maka perlu membaginya wilayah tersebut menjadi empat bagian yang berukuran sama. Berikut contoh pembagian wilayah pada 2 objek berada di wilayah yang sama : Gambar 3 Dua Objek Berada di Wilayah Yang Sama Pembagian wilayah terus dilakukan hingga masing-masing tidak ada objek yang berada pada wilayah yang sama. Gambar 4 Pembagian Wilayah Penerapan metode quad-tree diterapkan pada area dimana akan terdapat banyak objek Gambar 5 Pendeteksian objek dengan Quad-Tree Pada saat objek mobil pemain menabrak dan berada pada objek item misi maka dilakukan pendeteksian dengan metode quad-tree kemudian sistem akan merespon untuk menampilkan pertanyaan dari misi yang didapatkan, begitu juga saat objek mobil warga berada didekat objek lampu lalu lintas maka mobil warga akan berhenti sehingga objek mobil warga yang berada di luar wilayah tersebut tidak ikut terpengaruh. Metode Quad-Tree sangat efektif sehingga tidak perlu melakukan pengecekan terhadap dua objek yang terletak sangat berjauhan. dengan menggunakan quadtree dapat mengurangi jumlah pengecekan dan melakukan pengecekan hanya pada objek-objek yang mungkin bersentuhan sehingga objek-objek yang sudah pasti tidak bersentuhan tidak perlu dicek. IV. IMPLEMENTASI A. proses memastikan apakah semua fungsi sistem bekerja dengan baik dan mencari kesalahan yang mungkin terjadi pada sistem. tujuan dari pengujian adalah untuk memeriksa kesalahan waktu proses yang terjadi ketika program dijalankan, kesalahan logika yang disebabkan oleh logika program yang dibuat. 1. Rencana Game ini menggunakan black-box testing. Black-box Testing merupakan sebuah metode yang digunakan untuk menemukan kesalahan aplikasi saat dioperasikan, apakah input diterima dengan benar dan output yang dihasilkan telah sesuai dengan yang diharapkan. Berikut adalah rencana pengujian pada game simulasi lalu lintas berbasis android : Tabel 4.1 Rencana Kelas Uji Detail Jenis

6 33 login mulai bermain menjawab pertanyaan control about me keluar cara bermain menu gambar lalu lintas waktu habis high score selesai Login masuk ke menu utama game dan skor pertanyaan ketika mendapatkan misi Manghapus data, Petunjuk, Gambar rambu lalu lintas, Kembali ke menu utama, profil pembuat Keluar petunjuk cara bermain gambar dari rambu peringatan, rambu larangan, rambu perintah dan rambu petunjuk tampilan waktu habis tampilan high score tampilan selesai alur pembuatan game simulasi lalu lintas karena visual programing dan tanpa coding akan tetapi dalam pembuatannya dibutuhkan pemahaman logika program dan logika sistem yang kuat DAFTAR PUSTAKA 1. Damar P, Punto. (2015). Bikin Game Tanpa Coding dengan Construct 2, ANDI : Yogyakarta. 2. Hilmi Masruri, M, (2015). "Buku Pintar Android", PT Alex Media Komputindo : Jakarta. [3] Kurniawati, Rachel. DKK, (2015). "Interaksi Aplikasi Android dengan Json Web Service berbasis PHP", Cahaya Atma Pustaka : Yogyakarta. 3. Nugroho, Adi, (2010). "Rekayasa Perangkat Lunak Berorientasi Objek dengan Metode USDP", C.V Andi Offset : Yogyakarta. 4. Roger S, Pressman. (2002). Rekayasa Perangkat Lunak Pendekatan Praktisi (Buku. Satu), ANDI : Yogyakarta.. 5. Susilawati. (2014). "Perancangan Game Space Ship Dengan Metode Quad Tree", Jurnal Pelita Informatika Budi Darma. 6. Sa'ud, Udin Syaefudin. (2005). "Perencanaan Pendidikan", Rosda : Bandung.Suryanto, ST, MSc. (2007). "Artificial Intelligence Searching, Reasoning, Planning and Learning, Informatika : Bandung. V. Kesimpulan Pada penulisan skripsi ini penulis telah merancang dan membuat game simulasi lalu lintas berbasis android dengan metode quad-tree. Dengan demikian penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Game ini dapat memberikan hiburan sekaligus pembelajaran tentang arti dari rambu lalu lintas dan patuh terhadap rambu - rambu lalu lintas yang ada. 2. Aplikasi yang dibuat telah melalui proses uji coba dan dapat disimpulkan telah sesuai dengan spesifikasi, serta layak digunakan. 3. Penerapan metode quad-tree pada dapat mempercepat proses pengecekan dan mengurangi memori dikarenakan quad-tree hanya melakukan pengecekan pada objek-objek yang mungkin bersentuhan sehingga objek-objek yang sudah pasti tidak bersentuhan tidak perlu dicek. 4. Pembuatan game menggunakan construct 2 memudahkan untuk mendesain dan merancang