1

BABI

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Adalahhalyangmenarikketikasebuahpermainankomputer tigadimensi (3Dgame)berteknologi

tinggi menampilkan hukumhukum fisika dalam dunianya. Gerak benda jatuh bebas misalnya

ditampilkanmendekatikejadianyangsebenarnya.Aktorkomputeryangtertembak,gerak jatuhnya

menyerupaigerakbonekapenggantidalamfilm laga.Gerakbenderayangberkibarkibarmengikuti

arahdankecepatanangin layaknyabenderasebenarnya.Hal inidimungkinkandenganmelakukan

metodenumerikuntukmemecahkanhukumfisikayangberlakupadabendabendatersebut.

Perkembangan industrikontenkreatifkhususnya industripermainankomputer (game)danmedia

digitalbergerak kearah simulasi fisika yang lebih realistik.Beberapa tahun laluhanya sedikit saja

entitas yang dapat berinteraksi dengan pengguna dalam sebuah simulasi. Hal ini dikarenakan

keterbatasan memori komputer yang harus digunakan bersamaan dengan visualisasi yang harus

ditampilkan.SekarangketerbatasaninisudahmulaiteratasidenganadanyadivaisPhysicsProcessing

Unit(PPU).Divaisinimelakukanprosesnumerikuntukmelakukansimulasifisikasecaralebihrealistik

dengan interaksi yang jauh lebih banyak. Jika dulu interaksi hanya dengan 15 entitas, sekarang

interaksisudahdapatdilakukanhinggapuluhanentitasdalamsatusimulasi.

Sebenarnya simulasi fisikadapatdimanipulasidenganmetode yang sederhanauntukditampilkan

mendekatiteliti.Yaitudenganpenyederhanaanprosesnumeriksehinggaperhitungannyasederhana

dan ringan, tidak memberatkan memori komputer. Dengan algoritma yang tepat akan didapat

simulasi yang tidak terlalu teliti namun cukup realistis ketika divisualisasikan. Ditambah dengan

berkembangnya teknologi GPU, dengan dimungkinkannya menggunakan GPU langsung untuk

2

melakukan perhitungan transformasi. Sehingga jumlah entitas yang dapat berinteraksi dengan

penggunadapatdiperbanyak,walaupuntidakmenggunakanPPU.

Simulasi fisika yang paling banyak ditampilkan adalah simulasi gerak benda tegar salah satunya

adalah selembar kain. Simulasi ini dapat dikembangkan dengan menggunakan sistem partikel

sebagaiintidarisimulasi.Namunkecepatanperhitungansistempartikeldantransformasinyamasih

lambat jikamenggunalanmetodeRungeKutta,dan tidakpresisi jikamenggunakanmetodeEuler.

OptimasidilakukanyaitudenganmenggunakanmetodeVerletuntukmenyederhanakanperhitungan

numerikpersamaangeraksistempartikel.

1.2 RumusanMasalah

Rumusanmasalahyangakandibahasdalamtugasakhiriniadalah:

1. Bagaimanamembuatsimulasifisikadenganalgoritmayangsederhanadanringan.

2. Bagaimanamembuatmodelsistempartikeluntukselembarkain.

3. BagaimanamenggunakanmetodeVerletuntukmembangunmembangunsistempartikel.

4. Bagaimanamembuatsimulasiselembarkain.

1.3 BatasanMasalah

Batasandaritugasakhiriniadalahsebagaiberikut:

1. Simulasifisikayangdikembangkanadalahsistempartikelselembarkain.

2. Algoritmayangdigunakanuntukmendekatipersamaangeraksistempartikeladalahmetode

Verlet.

1.4 Metodologi

Metodologiyangdigunakandalampenyusunantugasakhiriniadalah:

1. Perumusanmasalahyaitumendefinisikanpermasalahandanruanglingkupnya.

2. Studi literatur yang meliputi pencarian dan pengkajian bahanbahan yang menunjang

penyusunantugasakhir.

3

3. Analisis kebutuhan yang mendefinisikan kebutuhan dari penyusunan tugas akhir dan

pembuatanaplikasi.

4. Perancanganaplikasiyangmeliputipembuatanrancanganaplikasi.

5. Pengujian dengan membandingkan dengan metode numerik lain (Euler, Midpoint, dan

RungeKuttaOrde4).

6. Penyusunanlaporanyangmeliputipelaporantugasakhirsecarasistematis.

1.5 Sistematika

Buku laporan iniakanmenerangkanprosestugasakhirmengenaipengembanganpustakasimulasi

fisika pada gerak benda tegar. Bab pertama tentang pendahuluan menjelaskan latar belakang,

tujuan, rumusan masalah, batasan masalah, serta metodologi dari topik tugas akhir. Bab kedua

menjelaskan dasar teori yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini. Bab ketiga akan

menjelaskan tentanganalisiskebutuhandanrancanganpustaka.Babkeempatberisi implementasi

pustakapadapustakagrafisdaninputyangsudahada.Babkelimaberisipengujianyangmerupakan

perbandinganantaraberbagaimetodenumerikyangada.Babterakhir,babketujuh,adalahpenutup

yangberisikesimpulanyangdiperolehselamapengerjaantugasakhirdansaran lebih lanjutuntuk

pengembangantopiktugasakhir.