Nama : Zaskya S Putri

NPM : 57415398

Kelas : 3IA22

Game Engine

1. Arsitektur Game Engine

Game Engine adalah system 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 inti biasanya disediakan oleh mesin permainan mencakup mesin render ( “renderer”) untuk 2D atau 3D grafis, mesin fisika atau tabrakan (dan tanggapan tabrakan), suara, script, animasi, kecerdasan buatan, jaringan, streaming, manajemen memori, threading, dukungan lokalisasi, dan adegan grafik. Proses pengembangan permainan sering dihemat oleh sebagian besar menggunakan kembali mesin permainan yang sama untuk menciptakan permainan yang berbeda.

Engine bukanlah executable program, artinya engine tidak bisa dijalankan sebagai program yang berdiri sendiri. Diperlukan sebuah program utama sebagai entry point atau titik awal jalannya program. Pada C++, entry point-nya adalah fungsi ‘main().’ Biasanya program utama ini relatif pendek. Game engine adalah program yang ‘memotori’ jalannya suatu program game. Kalau game diilustrasikan sebagai ‘musik’ yang keluar dari mp3 player, maka engine adalah ‘mp3 player’ dan program utama adalah ‘data mp3’ yang dimasukkan ke dalam mp3 player tersebut. Dengan adanya engine, waktu, tenaga dan biaya yang dibutuhkan untuk membuat game software menjadi berkurang secara signifikan.

Beberapa game dengan jenis dan gameplay yang hampir sama bisa dibuat dengan sedikit usaha bila terlebih dulu dibuat engine-nya. Setelah engine diselesaikan, programmer hanya perlu menambahkan program utama, memakai resources (objek 3D, musik, efek suara) yang baru, dan, jika benar-benar dibutuhkan, sedikit memodifikasi engine sesuai kebutuhan spesifk dari game yang bersangkutan. Program game engine seluruhnya berorientasi objek. Dia lebih bersifat reaktif daripada prosedural. Sulit untuk menggambarkan engine secara keseluruhan dalam flow-chart, karena alur program bisa diatur sesuai dengan keinginan pemakai engine, yaitu game programmer.

Tujuan Penggunaan Game Engine

Game engine menyediakan seperangkat alat pengembangan visual di samping komponen software digunakan kembali. Alat-alat ini umumnya diberikan dalam suatu lingkungan pengembangan terpadu untuk mengaktifkan disederhanakan, perkembangan pesat dari permainan dengan cara data-driven. Mesin pengembang Game upaya untuk “pra-menciptakan roda” dengan mengembangkan suite perangkat lunak kuat yang mencakup banyak unsur pengembang game mungkin perlu untuk membangun sebuah permainan.

Kebanyakan mesin permainan suite menyediakan fasilitas yang memudahkan pengembangan, seperti grafik, suara, fisika dan fungsi AI. Mesin permainan ini kadang-kadang disebut “middleware” karena, seperti dengan istilah naluri bisnis, mereka menyediakan sebuah platform perangkat lunak yang fleksibel dan dapat digunakan kembali yang menyediakan semua fungsionalitas inti yang dibutuhkan, langsung dari kotak, untuk mengembangkan sebuah aplikasi permainan sambil mengurangi biaya , kompleksitas, dan waktu-ke-pasar-semua faktor penting dalam industri video game yang sangat kompetitif. Gamebryo dan RenderWare adalah seperti program middleware banyak digunakan.

Seperti solusi middleware lainnya, mesin permainan biasanya menyediakan abstraksi platform, yang memungkinkan permainan yang sama untuk dijalankan pada berbagai platform termasuk game konsol dan komputer pribadi dengan sedikit, jika ada, perubahan yang dibuat ke kode sumber permainan. Seringkali, mesin permainan dirancang dengan arsitektur berbasis komponen yang memungkinkan sistem tertentu dalam mesin yang akan diganti atau diperpanjang dengan lebih khusus (dan sering kali lebih mahal) komponen middleware game seperti Havok untuk fisika, Miles Sound System untuk suara, atau Bink untuk Video.

Beberapa mesin permainan seperti RenderWare bahkan dirancang sebagai rangkaian dihubungkan secara longgar komponen middleware permainan yang bisa selektif dikombinasikan untuk membuat mesin khusus, bukan pendekatan yang lebih umum dari memperluas atau menyesuaikan solusi terintegrasi yang fleksibel. Namun diperpanjang tercapai, hal itu tetap menjadi prioritas tinggi dalam mesin game karena berbagai kegunaan yang mereka diterapkan. Meskipun kekhususan nama, mesin permainan yang sering digunakan untuk jenis lain aplikasi interaktif dengan kebutuhan grafis real-time seperti demo pemasaran, visualisasi arsitektur, simulasi pelatihan, dan lingkungan pemodelan.

Beberapa mesin permainan hanya menyediakan 3D real-time rendering kemampuan bukan berbagai fungsi yang dibutuhkan oleh game. Mesin ini mengandalkan pengembang game untuk melaksanakan seluruh fungsi ini atau merakit dari komponen middleware permainan lainnya. Jenis mesin umumnya disebut sebagai “mesin grafis,” “mesin render,” atau “mesin 3D” bukan meliputi lebih istilah “mesin permainan.” Terminologi ini tidak konsisten banyak digunakan sebagai fitur lengkap mesin permainan 3D disebut hanya sebagai “mesin 3D.”

Beberapa contoh mesin grafis adalah: Crystal Space, Genesis3D, Irrlicht, JMonkey Engine, OGRE, RealmForge, Truevision3D, dan Visi Engine. Modern permainan atau mesin grafis umumnya memberikan grafik adegan, yang merupakan representasi berorientasi objek dari dunia permainan 3D yang sering menyederhanakan desain game dan dapat digunakan untuk rendering yang lebih efisien dari dunia maya yang luas.

Tipe Game Engine

Game engine biasanya datang dengan berbagai macam jenis dan ditujukan untuk berbagai kemampuan pemrograman. Ada 3 tipe game engine yang ada saat ini, diantaranya :

· Roll – your – own – Game Engine.Banyak perusahaan game kecil seperti publisher indie biasanya menggunakan engine-nya sendiri. Mereka menggunakan API seperti XNA, DirectX atau OpenGL untuk membuat game engine mereka sendiri. Di sisi lain, mereka kadang menggunakan library komersil atau yang open source. Terkadang mereka juga membuat semuanya mulai dari nol.Biasanya game engine tipe ini lebih disukai karena selain kemungkinan besar diberikan secara gratis, juga memperbolehkan mereka (para developer) lebih fleksibel dalam mengintegrasikan komponen yang diinginkan untuk dibentuk sebagai game engine mereka sendiri. Kelemahannya banyak engine yang dibuat dengan cara semacam ini malah menyerang balik developernya. Tower Games Studio membutuhkan satu tahun penuh untuk menyempurnakan game engine-nya, hanya untuk ditulis ulang semuanya dalam beberapa hari sebelum penggunaannya karena adanya bug kecil yang sangat mengganggu.

· Mostly-ready game engines.Engine ini biasanya sudah menyediakan semuanya begitu diberikan pada developer/programer. Semuanya termasuk contoh GUI, physiscs, libraries model, texture dan lain-lain. Banyak dari mereka yang sudah benar-benar matang, sehingga dapat langsung digunakan untuk scripting sejak hari pertama. Game engine semacam ini memiliki beberapa batasan, terutama jika dibandingkan dengan game engine sebelumnya yang benar-benar terbuka lebar.Hal ini ditujukan agar tidak terjadi banyak error yang mungkin terjadi setelah sebuah game yang menggunakan engine ini dirilis dan masih memungkinkan game engine-nya tersebut untuk mengoptimalkan kinerja game-nya. Contoh tipe game engine seperti ini adalah Unreal Engine, Source Engine, id Tech Engine dan sebagainya yang sudah sangat optimal dibandingkan jika harus membuat dari awal. Dengan hal ini dapat menyingkat menghemat waktu dan biaya dari para developer game.

· Point – and – click Engine.Engine ini merupakan engine yang sangat dibatasi, tapi dibuat dengan sangat user friendly. Anda bahkan bisa mulai membuat game sendiri menggunakan engine seperti GameMaker, Torque Game Builder dan Unity3D. Dengan sedikit memanfaatkan coding, kamu sudah bisa merilis game point-and-click yang kamu banget. Kekurangannya terletak pada terbatasnya jenis interaksi yang bisa dilakukan dan biasanya hal ini mencakup semuanya, mulai dari grafis hingga tata suara.Tapi bukan berarti game engine jenis ini tidak berguna, bagi developer cerdas dan memiliki kreativitas tinggi, game engine seperti ini bisa dirubah menjadi sebuah game menyenangkan, seperti Flow. Game engine ini memang ditujukan bagi developer yang ingin menyingkat waktu pemrogramman dan merilis game-game mereka secepatnya.

Beberapa Contoh Game Engine Open Source :

· 3D Game Studio

· Delta 3D

· Unreal Engine

· Panda 3D

· Torque

· Quake Engine

2. Interaksi Fisik dalam Teknologi

Interaksi fisik ialah salah satu bentuk interaksi yang terjadi jika ada dua orang atau lebih melakukan kontak dengan menggunakan bahasa-bahasa tubuh. Contoh interaksi ini : posisi tubuh, ekspresi wajah, gerak-gerik tubuh dan kontak mata.

Dalam lingkungan game, interaksi fisik dapat dimaksud dengan menyerap pengertian diatas, yaitu menjadi interaksi fisik ialah salah satu bentuk interaksi yang terjadi jika ada dua objek atau lebih melakukan kontak. Kontak yang terjadi antara objek – objek tersebut umumnya adalah collision atau tabrakan.

Lalu, bagaimana objek digital tersebut dapat memahami bahwa objek – objek tersebut (akan) mengalami collision?

Collision Detection

Collision Detection dibutuhkan untuk memastikan tidak ada objek yang saling menembus. Pada dasarnya, objek baik 2 dimensi maupun 3 dimensi pada Teknologi Game dan digital, secara umumnya objek – objek tersebut bukanlah objek yang memiliki kemampuan fisik, atau secara lain objek tersebut hanyalah susunan dari titik, garis, dan penampang yang terhubung satu sama lain, dan bisa dianggap bahwa objek tersebut hanyalah sebatas bentuk, tanpa memiliki kemampuan.

Agar objek – objek tersebut dapat mensimulasikan kemampuan fisik, objek – objek tersebut harus diberikan pemahaman dengan menggunakan aljabar linear dan komputasi geometri.

Komputasi geometri tersebut digunakan untuk memberikan batas pada objek. Walaupun objek tersebut terlihat sudah memiliki penampang, sebenarnya penampang tersebut bukanlah batasan dari sisi terluar objek tersebut. Oleh karena itu, komputasi geometri dibuat dengan parameter bentuk dan volume dari objek tersebut. Umumnya, bentuk batasan ini disebut bounding box ( batas kotak ). Aljabar linear digunakan untuk memberitahukan bahwa, ketika batas tersebut terletak pada koordinat yang sama atau berpotongan dengan batas objek lain, maka objek – objek tersebut mensimulasikan tabrakan.

Pada awalnya, penggunaan algoritma untuk pendeteksian tabrakan ini bekerja dengan cara mudah, yaitu dengan cara mengecek apakah penampang dari batas objek A dengan penampang dari batas objek B akan saling berpotongan. Tentu saja hal tersebut akan bekerja. Tapi, bayangkan apabila objek yang digunakan sangat banyak. Setiap penampang dari batas objek A = [a₁, a₂, …, a_n] akan melakukan pengecekan sampai ke penampang dari batas objek N = [n₁, n₂, …, n_n]. Mungkin algoritma ini akan bekerja dengan baik apabila hanya terdapat 2 objek dalam lingkungan tersebut.

Dalam perkembangan pendeteksian tabrakan, konfigurasi kemampuan fisik dari satu pergerakan ke pergerakan selanjutnya hanya berubah sedikit. Banyak objek – objek yang tidak bergerak sama sekali. Algoritma telah di desain sehingga perhitungan telah selesai untuk menentukan bahwa pergerakan terdahulu dapat digunakan kembali untuk pergerakan di masa kini, yang menghasilkan perhitungan selesai dengan lebih cepat.

Perkembangan tersebut tujuan nya hanya untuk mencari dan menentukan pasangan – pasangan dari objek – objek yang mungkin berpotongan. Pasangan – pasangan tersebut akan menganalisis pergerakan kedepannya. Logikanya adalah setiap kotak direpresentasikan dengan tiga bentuk interval ( misalkan, sebuah kotak akan direpresentasikan dengan I₁ x I₂ x I₃ = [a₁, b₁] x [a₂, b₂] x [a₃, b₃] ). Jika terdapat 2 kotak ( dengan bounding box nya masing – masing ) I₁ x I₂ x I₃dan J₁ x J₂ x J₃ akan berpotongan jika, dan hanya jika, I₁ berpotongan dengan J₁, dan seterusnya.

Maka, pada pergerakan tersebut dan untuk ke pergerakan selanjutnya, I_kdan J_k berpotongan, sehingga hal tersebut akan sama untuk pergerakan lainnya. Sebaliknya, jika mereka tidak berpotongan pada pergerakan sebelumnya, maka pergerakan mereka tidak akan berpotongan. Sehingga untuk mengurangi masalah tersebut, dibuatkan tiga daftar interval ( satu untuk setiap sumbu, X,Y, dan Z). Maka dari itu didapat matriks n x n, M = (m_ij) dengan isi nol dan satu: m_ij adalah 1 jika interval i dan j berpotongan, dan 0 jika mereka tidak berpotongan.

Spatial Partitioning

Algoritma alternatif di kelompokkan dibawah spatial partitioning, termasuk octress, binary space partitioning ( BSP Trees ), dan yang lainnya yang memiliki pendekatan yang serupa. Hal ini digunakan dengan membagikan sebuah wilayah menjadi beberapa bagian, dan jika dua objek tidak terdapat pada bagian yang sama, maka objek – objek tersebut tidak perlu dicek apakah akan berpotongan. BSP Trees bisa memperhitungkan terlebih dahulu, yang mana pendekatan tersebut sangat cocok untuk didefinisikan di dalam objek berbentuk tembok, dan objek halangan yang tetap dalam sebuah game. Algoritma tersebut secara umum lebih dulu diketahu daripada algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya.

Bounding Boxes

Bounding boxes ( atau Bounding volumes ) seringnya digunakan untuk objek yang berbentuk persegi atau kubus, tetapi objek dengan bentuk lainnya dapat menggunakannya. Bounding diamond, minimum bounding parallelogram, convex hull, bounding circle, atau bounding ball, dan bounding ellipse sudah diujicoba, tetapi bounding boxes tetap menjadi algoritma yang popular karena simpel.

3. User Interface pada Game Komputer

User interface berarti tampilan antar muka pengguna. Jika didefinisikan secara sederhana User interface adalah penghubung atau mediator antar komputer dan manusia atau user komputer itu agar hubungan antara perangkat komputer dengan user bisa terjalin. User interface sangat berperan penting dalam dunia komputer karena dengan adanya user interface maka kemudahan user dalam mengoprasikan suatu perangkat komputer menjadi lebih mudah.

Desain user interface dalam game berbeda dari desain user interface lainnya karena melibatkan unsur tambahan fiksi. Fiksi melibatkan avatardari pengguna yang sebenarnya atau player. Sebuah desain interface pada suatu game mempengaruhi kenyamanan dan sejauh mana user atau pemain meminati game tersebut. Dalam user interface game, terdapat sebuah teori yang dikemukakkan oleh Erik Fagerholt dan Magnus Loretzon dari Chalmers University of Technology. Dalam tesisnya mereka menulis tesis tentang desain user interface berjudul Beyond the HUD – User Interfaces for Increased Player Immersion in FPS Games. Mereka memperkenalkan istilah berbagai jenis interface yang berkaitan dengan desain video game.

HUD itu sendiri kepanjangan dari Heads – up display, merupakan metode dimana informasi secara visul disampaikan kepada pemain sebagai bagian dari antarmukan pengguna permainan. Biasanya menunjukkan bar/kotak HP(Health Point) ataupun MP(Mana Point) dan biasanya muncul di atas kepala karakter. Fungsi HUD ini untuk memudahkan pemain mengetahui kondisi karakter dalam permainan.

Dalam desain antarmuka game terdapat beberapa elemen yang diantaranya adalah :

1. Diegetic

Elemen user interface yang diegetik ada dalam dunia permainan (fiksi dan geometris) sehingga pemain dan avatar dapat berinteraksi dengan mereka melalui visual, audible atau haptic. Elemen UI diegetik yang dieksekusi dengan baik dapat meningkatkan pengalaman narasi untuk pemain, memberikan pengalaman yang lebih mendalam dan terintegrasi. Salah satu game yang mengimplementasikan elemen diegetic adalah Assassin’s Creed. Assassin’s Creed berhasil menggunakan banyak pola diegetic meskipun itu diatur dalam dunia sejarah karena pemain pemain menggunakan sistem virtual reality di masa depan. Jadi cerita sebenarnya futuristik daripada sejarah

2. Meta

Gambaran yang bisa muncul dalam dunia game, namun tidak selalu divisualisasikan spasial untuk pemain.Contoh yang paling jelas adalah efek ditampilkan di layar, seperti percikan darah pada kamera untuk menunjukkan kerusakan. Contoh: Grand Theft Auto 4 Berinteraksi dengan telepon di Grand Theft Auto 4 adalah contoh menarik. Ini meniru interaksi dunia nyata – Anda mendengar dering telepon dan ada penundaan sebelum karakter dan pemain menjawabnya. Elemen UI sebenarnya itu sendiri muncul pada pesawat hub 2D, jadi itu benar-benar elemen Meta, meskipun awal interaksi yang diegetik.

3. Spatial

Elemen User Interface yang disajikan dalam ruang permainan 3D dengan atau tanpa suatu entitas dari dunia permainan yang sebenarnya (diegetik atau non-diegetik).

Fable 3 adalah contoh di mana unsur-unsur spatial yang digunakan untuk memberikan informasi lebih kepada pemain dan mencegah mereka dari melompat ke layar peta. Jejak bersinar hampir cocok dalam fiksi mengingat kualitas estetika ajaib itu tapi karakter tidak dimaksudkan untuk menyadari hal itu. Ini memandu pemain ke tujuan berikutnya.

4. Non-Diagetic

Antarmuka yang diberikan di luar dunia game, hanya terlihat dan terdengar ke pemain di dunia nyata desain interface ini semuanya mengunakan visual heads-up display (HUD). semua menjadi sangat nyaman dengan penggunaan heads-up display (HUD) dalam permainan. Sistem ini memberikan informasi penting dengan cara yang cukup sederhana. Jika dilakukan dengan benar pemain bahkan tidak tahu itu ada. Mass Effect 3 menggunakan banyak Non-diegetik elemen UI untuk menginformasikan pemain senjata karakter dipilih dan kekuasaan – antara lain. Mengingat pengaturan futuristik itu saya tidak bisa membantu untuk berpikir jika beberapa informasi ini bisa telah terintegrasi ke dalam dunia game, narasi, atau bahkan keduanya.