## Game Edukasi  Berbasis  Kinect untuk  Anak Berkebutuhan  Khusus  (Autis) dengan  Metode Finite State Machine
Dhimas Mulia Anugraha 1 , Ina Agustina 2 ,Fauziah 3
1 dhimas12ia1@gmail.com, 2 ina.agustina@civitas.unas.ac.id, 3 fauziah@civitas.unas.ac.id
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Komunikasi dan Informatika , Universitas Nasional
Abstract -  Game is a development in technology today. Educational  game  is  a  game  designed  to  be  a  medium  of learning through material that contains text, video, audio, images  animation.Game  is  intended  for  children  with special needs. Children with special needs are c hildren who have special characters compared with children in general. One  of  the  children  with  special  needs  is  a  child  with autism. In the completion of the  game process usi ng finite state machine method.Method finite state machine  function to determine the flow of users in answering a question that appears  in  the  game.  The  purpose  of  this  study  is  to implement educational games based on kinect for children with special needs autism familiar objects in the house and implements finite state machine method to help users know the game plot when played. Fro m t he re search results can be concluded the average ideal distance kinect and use rs in playing  the  game  is  2.2  meters.  User  response  time   in selecting button in the game is 1.4 seconds. The average of best and worst FPS is 113.2 fps and 82.5 fps.
Abstrak -- Game merupakan  perkembangan  dal am teknologi  saat  ini. Game e dukasi  mer upakan  per mai nan yang diranc ang untuk di jadik an sebuah me di a pe mbelajar an mel alui materi yang berisikan teks,vi de o,audi o,g ambar dan ani masi. Game ini di tujukan  untuk  anak  berkebutuhan  khusus.  Anak berke butuhan khusus mer upakan anak yang me mpunyai karakter  khusus  di bandingkan  dengan  anak  pada umumnya.  Salah  satu  dari   anak  berkebutuhan  khusus adalah  anak  autis.  Autis  merupakan  gangguan  saraf seseorang. Dalam penyelesaian proses game menggunakan  metode finite  state  machine. Me tode finite state  machine berfungsi  untuk me nentukan alur pe ngguna  dalam  menjawab  suatu  per tanyaan  yang tampil  dal am game. Tujuan  dal am  pe nelitian  ini  adalah mengi mple mentasikan game e dukasi  ber basis kinect untuk  anak  berke butuhan khusus autis me ngenal   be nda di  dal am  rumah  serta  me ngimple me ntasikan  me tode finite state machine untuk me mbantu pe ngguna mengetahui  alur game saat  di mainkan.  Dari  hasil pe nelitian  dapat  disimpulkan rata-rata  jarak i deal kinect dan  pengguna  dalam  me mainkan game adalah 2,2 meter . Waktu  respon  pengguna  dal am  me milih  tombol button dalam game adal ah 1,4  detik. Rata-rata  FPS ter baik  dan terburuk  adalah  113,2 fps  dan  82,5 fps.
Kata kunci – Autis , Finite State Machine,Game,  Kinect
I. PENDAHULUAN
Game me rupakan perke mbangan dala m teknolog i saat ini. Game banyak  dimain kan  sebagai  med ia  hiburan.Seiring dengan  perkembangan game , game tidak  hanya  dijadikan sebuah media hiburan tetapi juga  meningkat kan ke ma mpuan berpikir  seseorang. Game edukasi  merupakan  permainan yang dirancang untuk dijad ikan  sebuah media  pe mbela jaran me la lui  materi  yang  berisikan  teks,video,audio,gambar  dan animasi  [1][3].
Game edukasi  [8][9]  bertujuan  untuk  me mberikan pemaha man  yang  lebih  dala m  materi.  Dala m game edukasi pengguna dapat berma in sa mbil bela jar. Game in i d itujukan untuk anak berkebutuhan khusus. Anak berkebutuhan khusus me rupakan anak yang me mpunyai kara kter khusus dibandingkan  dengan  anak  pada  umu mnya.  Sa lah  satu  dari anak  berkebutuhan  khusus  adalah  anak  autis.   Autis me rupakan  gangguan  saraf  seseorang.  Penderita  autis mengala mi kesulitan dala m berko mun ikasi maupun bersosialisasi  dengan  orang  lain.  Dengan  me manfaatkan perangkat laptop dan k inect sebagai input an pengguna lebih interaktif  untuk  me ma inkan game. Dala m  penyelesaian proses game menggunakan  metode finite  state  machine [10][11] . Metode finite  state  machine berfungsi  untuk  menentukan alur  pengguna  dalam  men jawab  suatu  pertanyaan  yang tampil  da la m game. Penulis  me mbuat  suatu game edukasi berbasis k inect yang  digunakan  dalam  mengenal  benda didala m ru mah dengan metode finite state machine , sehingga dapat  me mbantu  anak  berkebutuhan  khusus(autis)  untuk mengenal  benda  di  dalam  ru mah  dengan  sistem  inputan menggunakan k inect [12]  [13].
Hasil  penelitian  s ebelumnya  menerapkan finite  state machine untuk  proses  alur  kontrol  permainan game dimana player akan  me lengkapi  ja waban  setiap level untuk  dapat melanjutkan  ke level berikutnya [1].
Dala m  penelit ian  ini  dirancang  sebuah game edukasi berbasis k inect untuk anak berkebutuhan khusus autis  untuk mengenal
benda di dalam ru mah dengan mengimp le mentasikan  metode finite  state  machine untuk me mbantu pengguna mengetahui alur game saat dimain kan , mengetahui  proses  dalam game ,  mengetahui  jara k  idea l antara kinect dan  pengguna,me min ima lisir loading yang terjadi  saat game dimain kan  dan  pemanfaatan  laptop  dalam implementasi game.
II. KAJIAN  PUSTAKA
Finite State Machine merupakan imp le mentasi dari bahasa automata. Finite  State  Machine merupakan  mesin  abstrak yang  ma mpu  menerima   maupun  menolak input an .  Finite
State Machine (FSM ) adalah sebuah metodologi
perancangan sistem kontrol yang menggabarkan t ingkah la ku atau  prinsip  kerja  sistem  dengan  menggunakan  tiga  hal sebagai berikut: state (keadaan ), events (kejad ian ) dan action ( ak si) [6] .
Pada penelitian sebelumnya finite state machine digunakan untuk menggambarkan  perila ku pada game yang me mpunyai tahap  pengerjaan,  tahap  pertama  mendefin isikan  perila ku yang  ada,  menggambarkan  perilaku  pada state, berikutnya adalah  menentukan  transisi  antar state dan  kondisi,  terakhir adalah menggabungkan semua state dan transisi[2]. Finite state machine digunakan untuk mendukung interaksi yang  terdiri  dari  serangkaian state yang  menentukan keputusan dan setiap state dapat berpindah ke state lainnya, jika me menuhi kondisi yang telah ditentukan sebelumnya[3][4]. Finite  state  machine digunakan untuk mendeteksi  adanya  pola  kesalahan  pada  waktu  pengerjaan soal penjumlahan susun dan untuk menyimpan informasi dari setiap  tahap  mengerjakan  soal[4]. Finite  state  machine digunakan  untuk  me mbangun  sistem reward ime rsif  d i dala m lingkungan game. Pema in akan berma in game dengan me milih kondisi-kondisi tertentu yang ada dalam lingkungan game dan  dalam  kondisi-kondisi  yang  dipilih  akan mengakibatkan  perpindahan state [5].

## III. METODE  PENELITIAN
Finite  State Machine Dala m Finite  State Machine  (FSM )  sistem  kontrol  yang menggabarkan tingkah la ku atau prinsip kerja sistem dengan menggunakan tiga hal sebagai  yang antara lain  adalah: state (keadaan ), events (kejadian ) dan action ( ak si) [6] . Dala m game in i  terdapat  3 state yang  dituangkan  dalam pilihan level.  Leve l  mudah,  sedang  dan  sulit.  Misalnya pengguna  me milih level mudah  ma ka  a kan  masuk  dala m tampilan game me milih  obyek.  Dala m game terdapat timer untuk  me mbatasi  pengguna  untuk  menja wab  soal  yang ditanyakan  jika timer habis  dan pengguna belum  menja wab pertanyaan maka  akan kembali  ke pertanyaan sebelumnya.

## Perancangan  Sistem
Gambar  1. Flowchart Perancangan Sistem Perancangan  sistem  dimu la i  dengan  proses  pengumpulan data.Setelah  data  terkumpul,  selanjutnya  pembuatan  konsep
game yang  akan dibuat.  Setelah  konsep  dibuat  perancangan script di Unity 3D  dapat dilakukan.
Selanjutnya  menghubungkan k inect dengan Unity 3D yang sudah  dibuat.  Jika k inect belum  terhubung  akan  kembali  ke perancangan script dan  jika k inect sudah  terhubung  ma ka dilanjutkan   dengan  pembuatan game .  Setelah game jad i ma ka   akan   dilaku kan  pengujian.  Da la m  pengujian  a kan me mastikan  proses finite  state  machine berhasil  dan  dapat digunakan  dengan  baik.  Jika finite  state  machine belum berhasil maka  akan kembali  dalam  pembuatan game .
Gambar  2. Flowchart Perancangan Game Game terdiri  dari level mudah,  sedang  dan  sulit  dengan soal  me milih  obje k,me lengkapi  kata  dan  berhitung. Ga me dimula i dengan me milih level yang tersedia di tampilan pilih level .  Jika  pengguna  dapat  menjawab  setiap  soal  pada level dengan  benar,  ma ka  pengguna  akan  masuk  ke  leve l selanjutnya. Jika pengguna tidak dapat menja wab soal  ma ka akan kembali  ke pertanyaan sebelumnya.
Gambar  3.Desain  FSM Gameplay
IV. HASIL  DAN  PEMBAHASAN Perangkat k inect sebagai  input dan  manangkap  atau me reka m gerakan tangan kanan saja yang digunakan sebagai kursor  dala m  me ma inkan game . Imp le mentasi game pada
anak  autis  dengan  kriteria  dapat  me mbaca  te ks  dan mempunyai  daya ingat yang cukup.
A. Analisis Kebutuhan
Imple mentasi game pada  laptop  dengan  ram  4  Gb   dan kecepatan processor lebih dari 2Gh z.  Da la m a lur permainan menggunakan metode finite state machine. Dala m penelitian ini  menggunakan  beberapa  perangkat  keras  dan  lunak  yaitu sebagai berikut:
Tabel 1 Spesifikasi  Perangkat keras Perangkat Spesifikasi Processor Intel (R)  Celeron (R) VGA Intel (R)  HD Graphics Harddisk 500  GB RAM 4 GB Kinect XBOX  360 Versi  1.8 Tabel 2 Kebutuhan perangkat lunak Perangkat
Unity 3D 5.4.2  32-Bit
Blender  2.77a Adobe Photoshop CS6 (64bit) Adobe Audition CS6
Developer Toolkit  Browser v1.8.0 Kinect Studio v1.8 B. Storyboard  Game
1. Materi game : me milih obje k,me lengkapi kata,dan berhitung
2. Deskripsi game : game in i termasuk game pendidikan atau edukasi dengan tema mengenal benda di dalam  rumah.
3. Game tediri dari 3 leve l,setiap level me miliki pertanyaan yang  berbeda-beda.  Untuk level mudah  terd iri  dari  2 pertanyaan, level sedang  3  pertanyaan  dan level sulit  4 pertanyaan.

## C. Proses FSM  ( Finite State Machine)
Untuk  proses Finite  State  Machine terdapat  diagram rancangan game dengan FSM. Inisialisasi input : Salah : 0  Kembali : Benar  : 1  Next State
Gambar  4.  Diagram  FSM Level Mudah Dari diagra m  FSM diatas dapat dituliskan ke dala m tabel transisi sebagai berikut:
Tabel 3. Transisi FSM Level Mudah State 0 1 P1 P1 P2 P2 P1 L0 L0 Ø Ø
Pada  Tabel  3  tersebut  P1  me rupakan  pertanyaan  1:  Jika pertanyaan  1  dija wab  dengan  benar,  ma ka next  state ke pertanyaan  2.  Jika   pertanyaan  1  di  ja wab  salah  ma ka  a kan ke mbali  ke  pertanyaan  1.  P2  merupakan  pertanyaan  2:  Jika pertanyaan 2 dija wab dengan benar, ma ka next state game ke level sedang.  Jika  pertanyaan  1  di  jawab  salah  ma ka  akan ke mbali  ke  pertanyaan  1.  L0  me rupakan level sedang  tidak ada transisi state level sedng di level mudah.
Gambar  5.Diagram  FSM Level Sedang
Tabel 4.
Transisi FSM Level Sedang State 0 1 P1 P1 P2 P2 P1 P3 P3 P1 L1
L1 Ø Ø
P1  merupakan  pertanyaan  1:  Jika  pertanyaan  1  d ijawab dengan  benar,  ma ka next  state ke   pertanyaan  2.  Jika pertanyaan  1  di  jawab  salah  maka   akan   ke mba li  ke pertanyaan 1. P2  merupakan pertanyaan 2: Jika pertanyaan 2 dija wab dengan benar, ma ka next state ke pertanyaan 3. Jika pertanyaan  2  di  jawab  salah  maka   akan   ke mba li  ke pertanyaan 1. P3  merupakan pertanyaan 3: Jika pertanyaan 3 dija wab  dengan  benar,  ma ka next  state game ke level sulit. Jika  pertanyaan  3  di  jawab  salah  ma ka  a kan  ke mbali  ke pertanyaan  1.  L1  merupakan level sulit  t idak  ada  transisi state level sulit di level sedang.
Gambar  6.Diagram  FSM Level Sulit
Tabel 5. Transisi FSM Level Sulit State 0 1 P1 P1 P2
P2 P1 P3 P3 P1 P4 P4 P1 F
F Ø Ø
P1  merupakan  pertanyaan  1:  Jika  pertanyaan  1  d ijawab dengan  benar,  ma ka next  state ke   pertanyaan  2.  Jika pertanyaan  1  di  jawab  salah  maka   akan   ke mba li  ke pertanyaan 1. P2  merupakan pertanyaan 2: Jika pertanyaan 2 dija wab dengan benar, ma ka next state ke pertanyaan 3. Jika pertanyaan  2  di  jawab  salah  maka   akan   ke mba li  ke pertanyaan 1. P3  merupakan pertanyaan 3: Jika pertanyaan 3
dija wab dengan benar, ma ka next state ke pertanyaan 4. Jika pertanyaan  3  di  jawab  salah  maka   akan   ke mba li  ke pertanyaan 1. P4  merupakan pertanyaan 4: Jika pertanyaan 4 dija wab dengan salah,  ma ka a kan  ke mbali   ke  pertanyaan  1 dan dengan dijawab benar,  ma ka  akan  berada di state a khir (F)  atau permainan  selesai.

## D. Tampilan  Antarmuka  Game
Perta ma  pengguna  menja lankan game dan  ta mpilan  yang akan keluar utama  sebuah splash screen .
Gambar  7.Tampilan Splash Screen Di da la m ta mp ilan   menu utama  terdiri dari button mula i dan  button  k eluar .  Pengguna  dapat  me milih  dengan menggerakkan  tangan  pada button mula i  untuk  masuk  ke menu pilih level. Button belajar untuk  mengenal benda yang ada dala m ru mah. Button tentang untuk mengetahui pe mbuat game. Button keluar untuk menutup game.
Gambar  8.Tampilan  Menu Utama
Gambar  9.Tampilan  Menu Belajar Dala m ta mp ilan  pilih level terdiri dari level mudah, sedang dan  sulit.  Untuk  ke mbali  ke  menu  utama  pengguna memilih  tombol panah yang terletak  di pojok kiri  atas.
Gambar  10.Tampilan  Menu Pilih  level Dala m  ta mpilan game me milih  objek  pengguna  harus me milih obje k yang benar dari soal yang ditanyakan. Untuk ke mbali  ke   ta mpilan  sebelumnya  dapat  me milih  to mbol ke mbali.  Dala m game in i  terdapat Timer, digunakan  untuk me mbatasi pengguna dalam  menja wab soal. Jika soal be lu m terjawab  ma ka  pengguna  akan  kemba li  ke  ta mp ilan  p ilih level. Timer yang diberikan  pengguna sekitar 35  detik
Gambar  12.Tampilan Game Memilih  Obyek Dala m game me lengkapi  kata pengguna harus men- drag tiga huruf yang ada di samping objek untuk  melengkapi  kata yang  ada  di  bawah.  Jika  pe ma in  salah  me letakkan  huruf ma ka  huruf  a kan  ke mba li  ke   ke   te mpat  semu la,  jika   benar huruf  yang  kosong  akan  terisi  setelah  di drag. Jika   semua huruf sudah lengkap  ma ka a kan lan jut ke scene selanjutnya. Timer yang diberikan  pengguna sekitar 45  detik
Gambar  13.Tampilan Game Melengkapi Kata Dala m game be rhitung  pengguna  bisa  langsung menghitung  banyak  objek  yang  tampak  pada  layar.  Jika angka  yang  dipilih  benar  pengguna  akan  lanjut  ke scene berikutnya. Ti mer yang diberikan pengguna sekitar  60 detik untuk menyelesikan game berhitung.
Gambar  14.Tampilan Game Berhitung
E.  Pengujian Dala m pengujian game d ila kukan dengan cara menentukan rata-rata jara k k inect dengan pengguna , waktu  respon tombol button dan  pengujian  rata-rata  FPS  ( Frame   Per  Second) dalam game .
Tabel 6 Spesifikasi  laptop dan notebook Perangk at Process or Memor i VGA Kecepata n Processo r Asus X200C A Intel(R) Celeron (R) 4GB Intel (R) HD Graphics 1,5  Ghz Dell Inspiron N4110 Intel Core i5- 2430M 4GB Intel HD Graphics 2,0  Ghz Asus X550Z AMD Radeon R7 4GB AMD Radeon( TM) R7 Graphics 2,7  Ghz
Pengujian game dila kukan  dengan  menentukan  jara k  dan waktu  respon.  Untuk  pengujian  jara k  dila kukan  dari  jara k yang  min ima l  sampai  ja rak  maksimal game dapat  dideteksi oleh k inect .  Sedangkan  untuk  pengujian  wa ktu  respon dengan  menguji  to mbol button yang  terdapat  pada game . Pengujian dila kukan sebanyak 10  ka li dan  menghitung rata- rata  dengan  men ju mlah kan  hasil  percobaan    ke mudian membagi  dengan jumlah  percobaan.
Tabel 7 Pengujian Game Perangkat Spesifikasi  Pengujian Jarak Waktu Respon Asus X200CA 2,2meter 1,6detik Dell  Inspiron N4110 2,2meter 1,3detik Asus X550Z 2,2meter 1,2detik
Pengujian  FPS  d ila kukan  sebanyak  10  ka li  percobaan. Menghitung  rata-rata  FPS  dala m game dengan  cara menggunakan  ja rak  idea l  antara  kinect  dengan  pengguna sebesar  2,2  mete r.  Menghitung  rata-rata  FPS  Te rbaik  dan FPS  terburuk dari setiap perangkat.
Tabel 8 Pengujian FPS Perangkat Rata-Rata FPS  Terbaik Rata-Rata  FPS Terburuk Asus X200CA 105,8fps 74,7fps Dell  Inspiron N4110 113,5  fps 85,5fps
Asus X550Z 120  ,3fps 87,5  fps Rata-Rata 113,2fps 82,5  fps V. KESIMPULAN  DAN  SARAN
Perancangan game menggunakan software Unity 3D,Blender,Adobe  Photoshop,Adobe  Audition,  Developer Toolkit  Browser  v1.8.0  dan Kinect  studio v1.8 .  Kinect XBOX  360  digunakan  untuk  menangkap  sensor  gerakan tangan  kanan  yang  digunakan  untuk  kursor  dala m men jalan kan game.  Game in i  dapat  berjalan   ma ksima l dengan  spesifikasi  min ima l  RAM  4GB  dan  kecepatan processor lebih  dari  2Gh z.  Fitur  yang  terdapat  dalam game diantaranya  me milih  obje k,  me lengkapi  kata  dan  berhitung. Dala m  pengujian  FPS  dila kukan  dala m  ja rak  ideal  antara kinect dengan pengguna sebesar 2,2 meter dan hasil rata-rata FPS terbaik dan terburuk yang didapat sebesar 113,2  fps dan 82,5  fps.
DAFTAR  PUSTAKA [1] Abdullah,D.,Reza,B.,Ita,Erliana,C.,”Game Edukasi Berbasis  Role   Playing  Ga me  Dengan  Metode  Finite
State Machine”. [2] Haryanto.H., Novianto,S.,Rosyidah,U., “Model Skenario  Adaptif  Berbasis  Finite  State  Machine  Pada Ga me  Pendidikan”. Techno.com, 1411-3201,Vo l  13,  No 2, 91-98,  Mei 2014
[3] Rostianingsih,  S.,Satia ,Budhi  G.,  Kristian  Wijaya,  H., “Game  Simulasi Finite  State Machine  Untuk Pertanian dan Peternakan”.
[4] Wibowo,djoko.,Noersasoongko,edi.,Wahana,Ro mi,S.,“I dentifikasi Kesalahan dala m Mengerjakan Soal Penju mlahan Susun Berbasis Finite State
Machine”. Tek nologi  Informasi, ISSN  1414-9999,Vo l  8, No 1, 1-11,  April  2012
[5] Haryanto,H.,Hariadi,M., “Sistem  Reward   Imersif berbasis Finite State Machine  Pada Ga me  Pe mbe laja ran Bahasa  Inggris  Untuk  Siswa  Seko lah  Dasar”. Seminar Sistem Informasi Indonesia ,Desember 2008.
[6] Fauzan,M.R.,  Suyatno,A.,  Maharani,S.,  “Penerapan Metode  Finite  State  Machine Pada Game ”The Relationship” ”. Jurnal Informatika Mulawarman, 1411- 3201,Vol  11,  No 1, 14-22,  Februari  2016
[7] Haryanto,H.,”Agen  Cerdas  Ko mpetitif  Be rbasis  Finite State  Machine  Da la m  Ga me   Pe mbe laja ran  Untuk Anak”. Techno.com, Vol  9,No 2,Mei  2010
[8] Jannah,Aisyah,Rahmatul.,”Game  Edukasi  Bahasa Arab Untuk Anak Berbasis Dekstop”.2-7.
[9] Faiza l,Ade.,Astuti,Setia.,” Ga me  Edukasi  Pengenalan Transaksi  Be lanja  dan  Pengenalan  Nilai  Mata  Uang Untuk  SDLB-C  Widya  Bha kti  Se ma rang  Dengan Metode FSM”.1-12
[10] Haryanto,H.,”Reward  Dinamis dalam Skenario Adaptif Menggunakan Metode Finite State Machine  pada Ga me Edukasi”. Journal  of  Applied  Intelegent  System, Vol 1,No  2,144-153,Juni  2016
[11] Bimantoro,T.,Haryanto,H.,”Pemodelan  Perilaku Musuh Menggunakan Finite  State Machine (FSM )  Pada  Ga me Pengenalan Unsur Kimia” Journal of Applied Intelegent System, Vol  1, No 3, 210-219,Oktober  2016 [12] Cancela,J.,Hurtado,O.,Arredondo,Maria,T.,”Proposal of a  KinectTM-based  System  for  Ga it  Assesment  and Rehabilition  in Parkinson’s Disease”. IEEE. 4519-4522.
[13] Morgan,B.,Kehtkar,F.,Graesser,A.,Shaffer,D.,”Automat ing  the  Mentor  in  a  Se rious  Ga me :A  Discours e Analysis Using Finite  State Machines”.591-595.