## Crowd Simulation Pada Formasi Pasukan Kapal Laut Berbasis 3 Dimensi
Atthariq 1 Husaini 2 , Murniati 3
Program Studi Multimedia dan Jaringan, Jurusan Teknologi Informasi dan Komputer, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Jalan Banda Aceh-Medan KM. 280, 3 Buketrata, Lhokseumawe, 24301 PO.BOX 90 Telpon (0645) 42670, 42785 Fax 42785,
Indonesia
Abstrak - Simulasi Kerumunan telah dikembangkan dalam berbagai produk komersial game, system peperangan, evakuasi kerumunan, film dan  animasi. Dalam dunia peperangan simulasi juga sangat dibutuhkan untuk mempresentasikan perilaku dari sistem nyatan pada pasukan , seperti halnya pada pasukan kapal dalam membentuk formasi , maka Crowd Simulation pada Formasi Pasukan Kapal Laut berbasis 3 Dimensi ini bertujuan mensimulasikan Pasukan Kapal Laut yang membentuk formasi menuju target yang ditentukan menggunakan metode Steering Behavior Path Following . Path Following dipilih karena perilaku menyetir kapal laut memberi gambaran  mengenai  pergerakan  yang  statis  menuju  target  formasi  yang  ditentukan  .  Setelah  melakukan  pengujian  diketahui formasi kapal laut  menuju target yang ditentukan dengan tepat.
Kata kunci : Crowd Simulation , 3 Dimensi , Formasi, Steering Behavior .
Abstract - Crowd simulation has developed in various commercial products game, system war, evacuation crowd, films and animation. In a world war simulated is also needed to presented the behavior of real  system for the troops, as it is to troops of ships in forming formation, then crowd simulation in the troops ship based 3 dimension is intended to simulate the ship forming formations  to  target  uses  the  steering  behavior  path  following  .  The  following  chosen  because  behavior  drive  ship  give  an overview of the static toward the target formation determined. After conducting a known formation of a ship to target properly. Keywords: Crowd Simulation, 3 Dimensions, Formation, Steering Behavior.

## 1. P ENDAHULUAN
Perkembangan animasi semakin berkembang pesat dalam dunia multimedia. Animasi 3D mulai berkembang baik itu di bidang  perfilman,  game,  simulasi,    iklan  tv,    dan  banyak bidang-bidang lainnya yang telah memanfaatkan animasi 3D. Dalam beberapa tahun terakhir untuk simulasi kerumunan juga  ikut  meningkat  untuk  digunakan  dalam  berbagai permainan  computer,  film,  pelatihan  virtual,  dan  aplikasi pendidikan.
Saat  ini,  sarana  populer  membentuk  formasi  kelompok sasaran  adalah  untuk  menentukan  posisi  yang  diinginkan dari  setiap  agen  pada  saat  tertentu  dan  kemudian menghasilkan  transisi  yang  realistis  antara  posisi  saat  ini dan  target  /  tujuan  .Formasi  juga  dapat  didefinisikan sebagai  suatu  kelompok  unit  dengan  tujuan  tertentu, diposisikan  untuk  membentuk  pola  atau  bentuk  tertentu dan  diterapkan  untuk  tujuan  taktis  sebagai  pola penyerangan  atau  pertahanan.  Pendekatan  formasi  untuk mengorganisasikan  kelompok  biasanya  masih  bersifat statis.
Crowd simulation dapat merujuk  pada  simulasi berdasarkan dinamika kelompok dan psikologi
kerumunan  karakter  dan  dalam  hal  ini  fokusnya  adalah hanya  perilaku  kerumunan.Dalam Crowd  Simulation terdapat  entitas  atau  yang  biasa  disebut  agen.Entitas- entitas  ini  diberikan  tujuan  utama  dan  diinteraksikan dengan  pasukan  yang  lainnya  serta  dikondisikan  dengan formasi.
Pasukan kapal dapat bergerak  membentuk  formasi sesuai dengan  formasi  yang  ditentukan.  Pada  penelitian  ini membahas  kerumunan  dari  kapal  laut  untuk  membentuk formasi  segitiga  dan  formasi  kotak,  dimana  pada lingkugan  formasi  tidak  beradaptasi  terhadap  objek rintangan  untuk  menuju  formasi  yang  dituju  .  formasi yang  dimaksud  adalah  formasi  statis  .    kapal  laut  dapat digerakkan  menuju  target  formasi  menggunakan  metode Steering  Behavior  Path  Following . Path  Following adalah  suatu  metode  yang  mengarahkan  objek  di sepanjang  jalan  yang  tertentu,  seperti  jalan,  koridor  atau terowongan hingga sampai ke target/tujuan .
II. M ETODOLOGI P ENELITIAN

## 2.1 Crowd
Menurut  Siamak  Sarmady,  “ Crowd (kerumunan)  dapat didefinisikan  sebagai  kelompok  pejalan  kaki  yang berkumpul  di  tempat  yang  sama  atau  kadang-kadang mempunyai  tujuan  yang  berbeda  ”.  Crowd  behaviors (perilaku  kerumunan)  adalah  fenomena  kompleks,  yang mungkin lebih baik diuji pada tiga tingkat  yang berbeda: individu,  interaksi  antar  individu,  dan  kelompok.  ketiga Tingkat kategorisasi ini tidak bebas tetapi terkait erat.
Crowd telah  banyak  dipakai  dalam  berbagai  produk komersial  game  dan  film.  Film-film  yang  berdana  besar, telah  banyak  menggunakan  teknik  kerumuman  untuk memberikan  gambaran  aksi  kolosal  yang  spektakuler. Gerakan  animasi  untuk  kerumuman  yang  banyak  telah menjadi  target  penting  bagi  masyarakat  komputer  grafis, perfilman,  dan  game  video.  Simulasi  gerakan  yang realistik,  luas,  kerumunan  yang  sesak  dari  agen-agen otonom  masih  menjadi  tantangan  bagi  masyarakat komputer grafis (Pelechano, 2007) .
Kerumunan  adalah  fitur  yang  penting  dalam  dunia  nyata dan simulasi dengan kualitas tinggi adalah merupakan hal vital  bagi  banyak  aplikasi  lingkungan  maya  untuk pendidikan, pelatihan dan hiburan (Sung, 2004).

## 2.2 Koordinat
Koordinat dapat diartikan sebagai tata keseimbangan yang membantu  didalam  menentukan  suatu  kondisi  dengan nilai batas dalam  konteks geometri. Koordinat diciptakan dengan  tujuan  untuk  membantu  manusia  agar  dapat dengan  lebih  mudah  mengenal,  menguasai  serta mengendalikannya  .  Pada  saat  menggambar  sebuah koordinat,  mungkin  akan  menjadi  sebuah  pertanyaan, dimana letak koordinat ini berada. Karena koordinat satu dengan yang lain hampir sama. Untuk itu perlu diketahui dimana  letak  koordinat  yang  sedang  digambar.  Hal  ini untuk  menghindari  kerancuan  yang  mungkin  akan terjadi(Sulastri, 2007).

## 2.3 Steering Behavior
Perilaku  dalam  bergerak  pasukan  secara  individu  akan menggunakan perilaku ini untuk bergerak dalam kondisi- kondisi  tertentu.  Perilaku  ini  menjelaskan  bagaimana suatu  unit  dapat  bergerak  secara  mandiri  tanpa  diberi input  secara  langsung  dari  pemain  menggunakan  metode steering  behavior (Reynolds,  1999).  Yang  melakukan perilaku  antara  lain seek,  flee,  pursuit,  arrival,  wander, path following, obstacle avoidance, leader following , dan lain-lain.

## 2.5 Path Following
Path  following  behavior memungkinkan  karakter  untuk mengarahkan  di  sepanjang  jalan  yang  tertentu,  seperti jalan,  koridor  atau  terowongan.Ini  adalah  berbeda  dari membatasi  kendaraan  kaku  untuk  jalan  mengikuti  kereta api  berjalan  sepanjang    rel.  Dimana  jalan  mengikuti perilaku yang dimaksudkan untuk  seperti orang bergerak turun  koridor:  jalur  individu  tetap  dekat  ,  dan  sering sejajar    centerline  dari  koridor,  tetapi  bebas  untuk menyimpang dari itu.
Dalam  pelaksanaan  dijelaskan  di  sini,  jalan  akan  ideal sebagai  latar  dan  radius.  latar  mungkin  direpresentasikan sebagai  kurva spline atau poly- line  (serangkaian  segmen garis terhubung). jalan ini kemudian tube atau generalized cylinder lingkaran  dari  radius  tertentu,  melintas  di sepanjang  latar    yang  ditentukan.  Tujuan  dari  lintasan berikut  perilaku steering adalah  untuk  memindahkan karakter  sepanjang  jalan  sementara  tinggal  dalam  radius tertentu dari latar.
Jika  karakter  awalnya  jauh  dari  jalan,  itu  harus pendekatan  pertama,  kemudian  ikuti  jalan    Untuk menghitung    steering  path  following,  prediksi  kecepatan berbasis  terbuat  dari  posisi  karakter  selanjutnya.  Posisi selanjutnya diprediksi diproyeksikan ke titik terdekat pada latar jalan.  Jika ini proyeksi jarak ( dari posisi, perkiraan on-path terdekat  titik  )  adalah  kurang  dari  jalan  radius  , kemudian  karakter  dianggap  berada  dengan  benar mengikuti path dan tidak ada korektif steering diperlukan .
Sebaliknya objek adalah condong dari jalan , atau terlalu jauh  dari  jalan  .Untuk  mengarahkan  kembali  ke  dalam jalan  ,  yang  mencari  perilaku  yang  digunakan  untuk mengarahkan  ke  arah on-path ,  mengarahkan  ke  arah proyeksi-jalan posisi selanjutnya yang diprediksi (Reynolds, 1999) .

## Gambar 1. Path Following Sumber (Craig Reynold, 1999)
Pada  setiap steering  behavior menghasilkan  gaya  yang dihasilkan (disebut "steering force") yang ditambahkan ke vektor kecepatan. Arah dan besarnya kekuatan yang akan mendorong  karakter,  sehingga  bergerak  sesuai  dengan pola  (mencari,  melarikan  diri,  berjalan,  dan  sebagainya). Perhitungan umum pada nilai kecepatan adalah:
position2 = position1 + velocity
keterangan : position2 = nilai titik koordinat posisi akhir titik objek position1 = nilai titik koordinat posisi awal titik objek velocity    = nilai kecepatan pada objek
Blok  diagram  dari  penelitian  yang  akan  dilakukan  dapat dilihat pada gambar 1 berikut .

## Gambar 2. Blok Diagram Umum
Pada tahap pertama yang dilakukan adalah mendapat idea setelah  itu  melakukan  desain  lalu  merancang storyboard yang  dapat  menyampaikan  scenario  kita  kepada  orang lain  dengan  lebih  mudah,  karena  kita  dapat  menggiring khayalan  seseorang  mengikuti  gambar-gambar  yang tersaji,  sehingga  menghasilkan  persepsi  yang  sama  pada gagasan  scenario  yang  dibuat . modelling yaitu  proses perancangan  3  dimensi    pada  objek  kapal  laut  dari  tahap modelling , texturing , lighting dan rendering dan animating .
Selanjutnya  Perancangan  Grid  Environment  Kapal  Laut yaitu    merancang  lingkungan  dan  pemandangan  yang mendukung  suasana  pada  laut  yang  akan  ditempati  oleh pasukan    kapal  sebagai  kerumunan  awal  dalam  simulasi. Kemudian  melakukan  penentuan  titik  target  yang  akan dituju  oleh  kapal.  Menerapkan  metode Steering  Path Following untuk mengarahkan kapal bergerak sepanjang jalan  di  arah  tertentu  menuju  target  formasi  sementara menjaga pusatnya di area yang ditentukan, setelah metode diterapkan  maka  akan  di  atur  nilai  kecepetan  pada  setiap kapal  sehingga  antar  kapal  tidak  terjadi  nya  tabrakan  . Setelah  pengujian  selesai  akan  tampil  hasil  simulasi  dari formasi yang telah dibentuk .
Untuk  gambaran  proses  menggerakkan  kapal  menuju target  formasi    dan  titik  kerumunan  persebaran  kapal setelah  terbentuk  formasi  yang  ditentukan  ditunjukkan pada gambar 1 berikut ini .

## Gambar 3. Flowchart Diagram kapal laut menuju titik target
Penjelasan dari  gambar 2 pada tahat pertama  yaitu  mulai dan  memberi  nama  pada  setiap  unit  kapal.  Kemudian melakukan penentuan titik formasi , yaitu formasi segitiga dan  kotak,  setelah  itu  merancang  navigation  mesh  yang berfungsi  sebagai  jalan  pergerakan  kapal  dalam  area. Setelah  titik  formasi  dan  navigation  mesh  selesai dirancang  kemudian  pada  tiap  kapal  diberi  perilaku steering  behavior  path  following  agar  kapal  menuju formasi yang ditentukan .
Untuk gambaran proses menentukan nilai kecepatan pada masing-masing kapal dapat dilihat pada gambar 2.
Penjelasan  pada  gambar  3  adalah  pada  tahap  pertama yaitu  mulai  dan  setelah  kapal  diberi  nama  dan  pada pergerakan  menuju  formasi  teah  berhasil  maka  pada setiap  unit  kapal  diberikan  nilai  kecepatan  yang  berbeda sehingga  pada  saat  kapal  bergerak  menuju  titik  yang  di tentukan tidak akan bertabrakan antar kapal dengan kapal yang lain .
Gambar 4. Flowchart Diagram mengatur kecepatan pada kapal

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## 3.1 Fitur Aplikasi
1. Tampilan  Menu  Utama  dengan  Opsi  Tombol Home
2. Tampilan  Menu  Opsi  Formasi  Segitiga  dan Formasi Kotak
3. Scene  yang  menampilkan  pasukan  kapal  laut membentuk  Formasi Segitiga
4. Scene yang menampilkan pasukan kapal laut yang membentuk Formasi segitiga menyebar
5. Scene yang menampilkan formasi segitiga membentuk formasi kotak
6. Scene  yang  menampilkan  penyebaran  formasi pasukan  kapal  laut  yang  membentuk  Formasi Kotak
7. Scene  yang  menampilkan  penyebaran  formasi pasukan kapal laut yang membentuk formasi kotak
8. Tampilan Menu Profil

## 3.2 Tampilan Hasil
Dalam  tahapan  simulasi  ini  terdapat  beberapa  Interface yang akan ditampilkan , antara lain:
1) Menu  Utama  dengan  Opsi  Tombol  Home  yang berfungsi  untuk  menampilkan  scene  intro  pada environment pasukan kapal laut .
2) Interface  dengan  3  Opsi  Tombol  yaitu  Triangle  , Square  dan  Profil  .  Dimana  tombol  Triangle  adalah tampilan  scene  formasi  segitiga  dan  tombol  Square untuk menampilkan scene formasi kotak
3) Interface Simulasi Formasi Segitiga yang terdiri dari opsi Triangle, Crowd dan Square

## Gambar 5(a). Posisi kerumunan kapal
Pada  gambar  5(a)  opsi  Simulate  Triangle,  yang menampilkan  scene  simulasi  kerumunan  membentuk formasi  segitiga  ,  opsi  Crowd  Simulation  yang menampilan  persebaran  formasi  segitiga  ,  opsi  Square yang  menampilkan  scene  formasi  segitiga  menjadi formasi kotak dan Home .
Dan tampilan hasil formasi segitiga dari posisi kerumunan kapal laut dapat di lihat pada gambar 5(b) berikut .
Gambar 5(b). Posisi kapal setelah membentuk formasi
4) Interface  Simulasi  penyebaran  kapal  laut  pada formasi kotak , pada gambar 6(a) dapat dilihat posisi formasi  kapal  laut  yang  membentuk  formasi  kotak lalu menyebar seperti pada gambar 6(b).

## Gambar 6(a). Interface Formasi Kotak

## Gambar 6(b). Scene persebaran formasi kotak
5) Tampilan scene formasi segitiga membentuk formasi kotak

## Gambar 7(a). Scene formasi segitiga
Pada  gambar  7(a)  merupakan  posisi  segitiga  dan  menuju formasi kotak seperti gambar 7(b) berikut .
Gambar 7(b). Formasi segitiga menuju formasi kotak
6) Interface simulasi kerumunan kapal laut membentuk formasi  kotak    .  Pada  gambar  8(a)  tampak kerumunan  kapal  laut  meuju  target  formasi  yang dituju  sehingga  dapat  membentuk  formasi  kotak seperti pada gambar 8(b)
Gambar 8(a). Posisi kerumunan kapal laut
Pada  gambar  8(b)  kerumunan  kapal  telah  menuju  titik target formasi kotak.

## Gambar 8(b). Formasi Kotak dari kerumunan
7) Scene    persebaran  formasi  segitiga  .  Tampak  hasil persebaran formasi segitiga seperti pada gambar 9(b) .

## Gambar 9(a). Scene formasi segitiga
Pada  gambar9(a).  Menampilkan  scene  untuk  formasi segitiga  yang  akan  menyebar,  pada  proses  penyebaran formasi perlu diperhatikan nilai veloccity pada setiap unit kapal agar tidak terjadinya tabrakan antar unit kapal

## Gambar 8(b). Scene persebaran formasi segitiga

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisa  pada  tugas  akhir  ini  yang berjudul “Crowd Simulation pada Formasi Pasukan Kapal Laut Berbasis 3 Dimensi” maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Nilai  kecepatan  pada  kapal  laut  mempengaruhi pergerakan  setiap  unit  kapal  untuk  menghindari terjadinya tabrakan
2. Agar  kerumunan  kapal  menuju  target  pada  timing yang  sama  atau  berdekatan  perlu  diperhatikan  tinggi rendahnya pengaturan nilai velocity
3. Berdasarkan  pengujian  pada  pasukan  kapal  laut menggunakan steering path following untuk mencapai target mendapatkan hasil yang baik.
4. Semakin  besar  pengaturan  velocity  steering  pada objek semakin cepat pergerakan objek.
5. Nilai  pada  Distance  menentukan  jarak  antara  posisi objek dan target yang dituju .

## R EFERENSI
[1]  Dewi,  Meilany.2011  (November). Simulating  The Movement Of The  Crowd In  An Environment Using Flocking . International Conference . Online http://digilib.its.ac.id, diakses 8 Agustus 2016.
[2]  Gu, Q. 2013. Generating Freestyle Group
Formations  in  Agent-Based  Crowd  Simulations.
IEEE Computer Graphics and Application , 18.
[3]  Hadi,  Setiawan  .  2014. Modul  Grafika  Komputer , Universitas Padjadjaran November.
[4]  Pelechano. 2008. Virtual Crowds: Methods, Simulation, and Control . Morgan & Claypool.
[5]  Reynolds,  CW  .  1999. Steering  Behaviors  For
Autonomous Character , Sony Computer Entertainment America 919 East Hillsdale Boulevard Foster City, California 94404.
[6]  Sujjada,  Alun  .  2011. Formasi  Pasukan  Perang
Menggunakan  Algoritma  Boids.Thesis. Teknik Elektro,  Fakultas  Teknologi  Industri.  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[7]  Thalman  ,  Musse  .  2007, Crowd  Simulation , Computer  Graphics  Lab.  Swiss  Federal  Institute  of Technology.
[8]  Rahman,  Abdul.  2014(Oktober). Crowd  Simulation Berbasis  Agen  Tingkah  Laku  pada  Toko  Mainan . Teknologi Informasi. II . Online
http://research.pps.dinus.ac.id,  diakses  8  Agustus 2016.
[9]  Shendarkar,  Ameya.  dkk.    2006. Crowd  Simulation For  Emergency  Response  Using  BDI  Agent  Based On Virtual Reality , University of Arizona .
[10]  Siswati.  2010(Juli). Simulasi  Pergerakan  Pasukan Berbasis  Potential  Field  untuk  Target  Dinamis. Online http://digilib.its.ac.id,  diakses  10  Agustus 2016.
[11]  Sukoco , Crowd Frammework Untuk Pengembangan Film  Animasi ,  Journal  Speed  –  Sentra  Penelitian Engineering  dan  Edukasi,  II,  (  2009),  Online ijns.org, diakses 10 Agustus 2016.
[12]  Sarmady,  Siamak, Modeling  And  Simulation  Of Movement  And  Behaviors  In  Large  Crowd  Using Cellular Automata , Thesis, 2008