Journal of Information System.
Graphics.
Hospitality and Technology Volume 4.
Nomor 1.
Maret 2022
P-ISSN : 2622-1594
E-ISSN : 2685-449X
Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar Deka Aldi Tri B.
Anang Kukuh A a*.
Noven Indra Prasetya.
Program Studi Informatika.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya E-mail: dekaaldi9@gmail.
com, anang65@uwks.
id, noven@uwks.
AbstrakAi Pembelajaran tematik merupakan pembelajaran terpadu yang menggunakan tema sebagai pokok pikiran atau gagasan pokok pembicaraan dengan mengaitkan beberapa mata pelajaran, sehingga dapat memberikan pengalaman bermakna kepada siswa.
Penelitian ini menggunakan buku Tematik Sekolah Dasar Kelas 3 sebagai referensi untuk merancang repository asset dan karakter permainan 3D dengan berfokus pada hal optimasi karakter dan objek 3D menggunakan metode vertex decimation untuk membuat sebuah permainan dapat berjalan lebih baik.
Vertex pada aset dan karakter 3D pada penelitian ini sebelum di optimasi berjumlah 584,154 vertex untuk karakter udin , dan 29,074 untuk karakter meli, lalu untuk beberapa aset 3D objek terdiri dari meja, kursi, lemari dan pensil memiliki jumlah total 69,654 vertex.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah vertex pada karakter udin setelah di optimasi berjumlah 418,175 dan 20,473 vertex untuk karakter meli, lalu untuk aset objek 3D setelah di optimasi didapatkan jumlah vertex sebanyak 36,070, setelah semua komponen utama aset dan karakter 3D di total didapatkan, hasil jumlah perbedaan sebesar 26,7% dengan hasil dari optimasi vertex decimation tersebut tidak mengurangi tingkat detail pada objek dan karakter terlalu besar.
Kata KunciAi Optimasi.
Aset.
Karakter 3D.
Permainan PENDAHULUAN embelajaran tematik merupakan pembelajaran terpadu yang menggunakan tema sebagai pokok pikiran atau gagasan pokok pembicaraan dengan mengaitkan beberaoa mata pelajaran, sehingga dapat memberikan pengalaman bermakna kepada siswa.
Dalam pembelajaran tematik yang berusaha membuat siswa lebih aktif, membutuhkan model pembelajaran yang interaktif juga, bahkan menggunakan alat peraga dan berinteraksi dengan lingkungan sekitar.
Sebuah permainan terdapat bagian terpenting dalam sebuah game yaitu karakter, dengan hadirnya karakter permainan menjadi lebih hidup dan lebih mudah dipahami.
Karakter dalam permainan memiliki peranan untuk menghubungkan pemain dengan game yang dimainkan.
Namun dalam permainan yang mengusung konsep 3D dapat membebani penggunaan memori pada komputer jauh lebih besar dibandingkan dengan permainan yang mengusung konsep 2D, dengan demikian dimaksudkan untuk dilakukan optimasi pada objek 3D untuk membuat kinerja memori pada komputer lebih ringan.
Sebuah model 3D yang kompleks dan memiliki detail yang rumit menjadi kendala dalam proses merender objek tersebut, sehingga membutuhkan waktu yang relatif lama.
Dengan ini dibutuhkannya penyederhanaan model 3D yang lebih sederhana dan tidak membutuhkan lebih banyak waktu untuk merender objek tersebut.
Studi kasus penelitian ini digunakannya Buku Tematik Sekolah Dasar Kelas 3 Tema 3, dimana dalam buku tersebut ada karakter,objek dan environtment yang akan di optimasi yaitu Udin.
Meli.
Meja.
Kursi, lemari dan Pensil.
materi tematik yang di masukan ke dalam bentuk permainan diharapkan dapat berjalan normal dan tidak mengurangi perfoma permainan sehingga membuat siswa dapat memahami materi yang disampaikan oleh guru secara Dalam proses penyederhanaan model 3D pada penelitian ini digunakannya sebuah metode optimasi vertex decimation, metode optimasi tersebut telah banyak digunakan karena kesederhaan dan kemampuannya untuk melakukan optimasi pada objek 3D tanpa harus menghilangkan banyak detail pada objek tersebut dimana pada metode optimasi vertex decimation tersebut berjalan dengan mencari 3 titik vertex yang membentuk segitiga, lalu menghapus vertex, lalu di munculkan face baru dari garis yang berdekatan dengan vertex sebelumnya.
Pada sebuah penelitian yang telah dilakukan oleh AuMichaelAy .
dimana penelitian tersebut memiliki sedikit kesamaan pada penilitian ini yaitu menggunakan metode vertex decimation sebagai metode penyerderhanaan 3D model.
Hasil penelitian tersebut menunjukan pada Gambar 1 model 3D sapi sebelum optimasi memiliki jumlah vertex 5804, setelah itu dioptimasi menghasilkan jumlah vertex menjadi 3514.
Naskah Masuk : 23 Juli 2021 Naskah Direvisi : 01 Februari 2022 Naskah Diterima : 15 Maret 2022 *Corresponding Author : anang65@uwks.
Gambar 1.
Objek 3D sapi original dan sesudah optimasi This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 International License.
Departemen Sistem Informasi.
Institut Sains dan Teknologi Terpadu Surabaya DOI : 10.
37823/insight.
Putra, dkk.
- Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar II.
TINJAUAN PUSTAKA
METODE PENELITIAN
Tematik merupakan model pembelajaran terpadu yang menggunakan pendekatan tematik sebagai pemadu bahan dan kegiatan pembelajaran.
Pendekatan ini dimulai dengan menentukan tema, yang kemudian di kembangkang menjadi subtema, dengan memperhatikan keterkaitannya dengan mata pelajaran yang terkait Blender adalah perangkat lunak Open Source grafika komputer 3D.
Perangkat lunak ini digunakan untuk membuat film animasi, efek visual, model cetak 3D, aplikasi 3D interaktif dan permainan video.
Blender memiliki beberapa fitur termasuk pemodelan 3D, penteksturan, penyunting gambar bitmap, penulangan, simulasi cairan dan asap, simulasi partikel, animasi, penyunting video, pemahat digital, dan rendering.
2 dimensi .
D) adalah sebuah generasi gambar digital .
igital imag.
berbasis komputer, yang kebanyakan mengambil objek-objek dua dimensi .
D).
Model grafik 2D merupakan kombinasi dari model geometri .
uga disebut sebagai grafik vekto.
, gambar digital .
aster graphic.
3 dimensi .
D) adalah sebuah objek / ruang yang memiliki panjang, lebar dan tinggi yang memiliki bentuk.
3D tidak hanya digunakan dalam matematika dan fisika saja melainkan dibidang grafis, seni, animasi, komputer dan lain - lain.
Konsep tiga dimensi atau 3D menunjukkan sebuah objek atau ruang memiliki tiga dimensi geometris yang terdiri dari: kedalaman, lebar dan tinggi.
Suatu objek rangka 3D apabila disinari dari arah tertentu akan membentuk baying pada permukaan gambar Karakteristik 3D, mengacu pada tiga dimensi spasial, bahwa 3D menunjukkan suatu titik koordinat Cartesian X.
Y dan Z.
Penggunaan istilah 3D ini dapat digunakan di berbagai bidang dan sering dikaitkan dengan hal-hal lain seperti spesifikasi kualitatif tambahan .
isalnya: grafis tiga dimensi, 3D video, film 3D, kacamata 3D, suara 3D).
Environment merupakan salah satu unsur penting dalam animasi dan permainan 3D maupun 2D .
adalah semua aspek yang membentuk dunia dimana karakter akan tampil dalam sebuah animasi dimana karakter tersebut hidup, bergerak dan berinteraksi dengan elemen-elemen animasi yang lain.
Metode optimasi 3D model yang ada sampai saat ini antara lain adalah metode penyerderhanaan manual, dimana seorang desainer melakukan penyederhanaan secara manual .
Vertex Decimation telah banyak digunakan karena memiliki kombinasi fitur yang diinginkan seperti kompleksitas waktu, kecepatan render, kesederhanaan optimasi dan kemampuan untuk mengurangi jumlah vertex yang besar .
Selain itu, model penyederhanaan tersebut juga dapat memperthankan frekuensi tinggi seperti sudut tepi dan ujung dan menciptakan mesh baru yang simpulnya merupakan subset dari himpunan simpul asli.
Model multiresolusi tradisional terdiri dari sekumpulan vertex dan sekumpulan face yang tetap.
Karena model tersebut merepresentasikan suatu objek dalam sebuah resolusi yang tetap.
Model dari sebuah ojek dengan tambahan informasi sedimikian rupa dapat menghasilkan model dengan jangkauan resolusi yang cukup besar.
Tujuan utama dari penyederhanaan adalah untuk menghasilkan model yang semirip mungkin dengan objek aslinya.
Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan menggunakan tinjauan pustaka, informasi yang disampaikan pada jurnal ini tetap relevan dengan area bidang penelitian yang spesifik.
Tahapan alur penelitian yang akan dilakukan untuk optimasi aset dan karakter permainan 3D berbasis tematik sekolah dasar adalah seperti Gambar 2 Departemen Sistem Informasi.
Institut Sains dan Teknologi Terpadu Surabaya Gambar 2.
Alur penelitian Studi Literatur Pada tahap bagian studi literatur mencakup teori dasar dan kajian berdasarkan penelitian sejenis yang telah terpublikasi di jurnal bereputasi, fokus dalam penelitian ini yaitu optimasi aset dan karakter permainan 3D Pengumpulan Data Tahap pengumpulan data yang dilakukan adalah mengumpulkan sumber informasi dari berbagai penelitian dalam bentuk tertulis yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya, baik data penelitian yang telah dipublikasikan maupun belum dipublikasikan.
DOI : 10.
37823/insight.
Putra, dkk.
- Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar TABEL I PENELITIAN TERDAHULU Deskripsi Jurnal Pembahasan Judul Penelitian :
Mesh Decimation using VTK Hasil Penelitian :
Penelitian ini menggunakan tools VTXDecimate untuk menghapus vertex namun pada penelitian tersebut terdapat kekurangan yaitu terjadi bug VTXDecimate dimana beberapa titik face pada objek 3D tidak dapat direproduksi sehingga terlihat ada lubang pada objek 3D tersebut Tahun Publikasi :
Nama Peneliti :
Michael Knapp Judul Penelitian :
Penyederhanaan Model 3D Dengan Metode Quadric-Based Tahun Publikasi :
Nama Peneliti :
Setiawan Judul Penelitian :
Optimize 3D Graphic for Culture Game By using Polygon Reduction Tahun Publikasi :
Nama Peneliti :
ANANG KUKUH A.
Hasil Penelitian :
Penelitian ini berjalan normal pada objek 3D dengan face awal 5804 menjadi 100 face, namun pada metode optimasi kekurangan yaitu, tidak dapat melakukan optimasi pada objek 3D yang memiliki ratusan ribu memori dan waktu yang terlalu lama, karna metode ini hanya melakukan satu konstraksi untuk setiap iterasinya Hasil Penelitian :
Hasil penilitian ini menunjukan algoritma polygon reduction FPS permainan pada device mobile menjadi 21 FPS dengan perbandingan FPS sebelum di optimasi mendapatkan 5 FPS pada device yang sama Gambar 4.
objek benda pada buku tematik Environtment lingkungan atau environtment adalah kombinasi antara kondisi fisik yang mencakup keadaan sumber daya alam seperti tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang meliputi ciptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan Environtment permainan tematik diambil berdasarkan sumber pada buku tematik kelas 3 tema 3yang terdiri dari pasar, hutan, ruang kelas, dan lapangan basket seperti yang terlihat pada Gambar 5 dan Gambar 6 Gambar 5.
environtment pasar dan hutan Gambar 6.
Environtment Ruang Kelas dan Lapangan Basket IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain interface dan karakter Pada tahap ini mulai melakukan pembuatan desain interface dan karakter, untuk proses pembuatan aset yang akan dikerjakan nantinya.
Bahan-bahan tersebut, antara lain Buku tematik kelas 3 SD Buku tematik yang digunakan pada penelitian ini diambil dari buku kelas 3 SD pada tema 3 sub tema 1 dengan judul AuAneka Benda di SekitarkuAy edisi .
karakter yang akan dimunculkan dalam buku tematik kelas 3 tema 3 ini adalah : Meli.
Udin.
Beni.
Dayu.
Lani.
Siti, dan Edo, seperti yang terlihat pada Gambar Gambar 3.
karakter siswa pada buku tematik Pengujian ini di lakukan optimasi menggunakan software tools Blender 3D dengan bahasa pemrograman python untuk menghapus vertex pada 3D objek.
Langkah detail dari pengujian ini bisa terlihat sebagai berikut :
Algoritma Vertex pemrograman python pada blender Data vertex di kumpulkan pada array Hasil dari pengurangan vertex pada objek di simpan pada array Data objek lalu di bandingkan dengan sebelum di optimasi menggunakan vertex decimation dan sesudah menggunakan vertex decimation Metode yang diterapkan pada penelitian optimasi asset karakter 3D menggunakan metode vertex decimation, di mana sebuah vertex dihapus, semua face yang berbatasan dengan vertex tersebut dihapus, kemudian daerah tersebut Proses ini diulang terus Ae menerus hingga tercapai hasil yang diinginkan.
contoh penggambaran metode ini dapat dilihat pada Gambar 7 Desain 3D objek benda diambil dari buku tematik ini terdapat 5 objek benda yang terlihat seperti pada Gambar 4.
yaitu, lemari, kursi, pensil, meja dan tempat pensil.
Gambar 7.
Departemen Sistem Informasi.
Institut Sains dan Teknologi Terpadu Surabaya optimasi: vertex decimation DOI : 10.
37823/insight.
Putra, dkk.
- Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar Metode ini menggabungkan sepasang vertex yang membentuk edge dan face yang menjadi rusak.
Hasil penyederhanaan pada Gambar dapat diperoleh dengan kontraksi edge paling bawah dan kedua face yang Metode ini cukup sederhana, hasil yang didapat mempunyai kualitas yang cukup tinggi, dan relatif mudah diimplementasikan.
Selain itu metode ini juga dapat menghasilkan hirarki vertex yang berguna untuk membuat model multiresolusi.
Flowchart alur program yang digunakan untuk mengurangi jumlah vertex pada objek 3D menggunakan metode optimasi vertex decimation dapat terlihat seperti Gambar 2.
Pertama data mesh di identifikasi sebagai variable M dan vertex .
,f,.
di masukan dalam array, lalu mengidentifikasi data mesh.
setelah itu mencari sudut X,F yang terhubung dengan sudut T terdekat.
Langkah selanjutnya adalah menghapus vertex X yang terhubung dengan T.
setelah menghapus vertex X, selanjutnya membuat face baru dari vertex F menggunakan sudut T sebagai acuan.
sebelum di optimasi terdapat karakter udin, meli dan benda 3D seperti meja, kursi, lemari, dan pensil yang di ambil dari Buku Tematik Kelas 3 Sekolah Dasar.
Objek 3D di buat menggunakan software blender, data karakter dan aset dapat terlihat pada table 2.
Table 2 :objek 3D sebelum di optimasi Hasil pengujian optimasi aset dan karakter menggunakan metode vertex decimation didapatkan hasil seperti terlihat pada table 3 Table 3 : hasil optimasi menggunakan vertex decimation Perbedaan jumlah vertex sebelum dan sesudah optimasi menggunakan metode vertex decimation terlihat jelas, bahawa karakter 3D sebelum di optimasi berjumlah 548,154 Setelah di lakukan optimasi berkurang menjadi 418,175 vertex.
Perbedaan jumlah vertex dari kedua data ini dapat terlihat seperti pada table 4.
Table 4: hasil perbandingan sebelum dan sesudah optimasi Pada objek lemari tidak perlu di lakukan optimasi kembali, karna dengan jumlah vertex 870 sudah tidak ada vertex yang dapat di hapus menggunakan metode vertex Pada Gambar 9 dapat terlihat pada diagram perbandingan menunjukan hasil yang cukup besar setelah di lakukan pengujian optimasi tanpa harus kehilangan banyak detail Gambar 8 flowchart algoritma vertex decimation Data objek 3D yang akan di uji pada penelitian ini Departemen Sistem Informasi.
Institut Sains dan Teknologi Terpadu Surabaya DOI : 10.
37823/insight.
Putra, dkk.
- Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar Gambar 9.
Gambar 12 objek 3D kursi Gambar 13.
Objek 3D lemari Gambar 14.
Objek 3D meja Gambar 15.
Objek 3D pensil diagram perbandingan Setelah di lakukan pengujian untuk mengurangi jumlah vertex pada objek 3D, objek yang telah di optimasi dapat terlihat setelah menggunakan metode vertex decimation, objek tidak banyak berubah dan masih terlihat seperti sebelum di optimasi, seperti yang terlihat pada perbandingan Gambar 10 dan Gambar 11 `Gambar 10.
Gambar 11 Karakter udin Karakter 3D Meli Pada Gambar 8 dan Gambar 9, karakter udin sebelum di optimasi jumlah vertex sebesar 548,154 dan karakter meli berjumlah 29,074 setelah di optimasi jumlah vertex pada karakter udin 418,175 dan karakter meli berjumlah 20,473, hasil optimasi menunjukan tidak terjadi perbedaan yang Dalam proses optimasi, semua objek tidak diperlukan tiga kali optimasi.
Itu bisa terjadi tiga kali saat proses optimasi telah mencapai hasil yang optimal dari jumlah sudut.
Artinya, vertex dapat dihilangkan dari objek dan objek masih identik dengan bentuk awal .
Pada objek benda 3D juga telah dilakukan pengujian menggunakan metode vertex decimation untuk mengurangi jumlah vertex pada objek benda 3D, sehingga di hasilkan seperti pada Gambar 12.
Gambar 13.
Gambar 14, dan Gambar 15 Departemen Sistem Informasi.
Institut Sains dan Teknologi Terpadu Surabaya Objek 3D asset juga telah di lakukan optimasi, namun pada objek lemari yang terlihat pada Gambar 11 sudah tidak dapat di lakukan optimasi kembali dikarenakan jumlah vertex yang sudah tidak memungkinkan untuk di hapus, sehingga dapat merubah bentuk yang sangant signifikan DOI : 10.
37823/insight.
Putra, dkk.
- Optimasi Aset dan Karakter Permainan 3D Berbasis Tematik Sekolah Dasar Table 5 : perbandingan jumlah vertex Berdasarkan hasil yang ditunjukan dari semua pengujian keseluruhan menggunakan metode vertex decimation, telah mengurangi jumlah vertex sebesar 26.
7% dari jumlah total vertex awal 646,882 menjadi berjumlah 474,718 seperti yang terlihat pada Table 5.
Pada perbandingan hasil penilitian yang telah dilakukan oleh (Michae.
Hasil optimasi dengan menggunakan tools vtxDecimate menunjukan vertex sebelum dioptimasi berjumlah 5804 setelah dioptimasi menjadi 3514 namun pada hasil penelitian ini terlihat ada sedikit kekurangan dengan tools vtxDecimate tersebut yaitu terjadi bug pada algoritma tersebut sehingga menimbulkan vertex tertentu tidak dapat mereproduksi face yang dapat membuatnya terlihat ada lubang pada objek tersebut sehingga detail pada objek 3D tersebut DAFTAR PUSTAKA