Contoh Algoritma Game: Membangun Dunia Interaktif

1. Algoritma Pergerakan Karakter (Player Movement)

Salah satu algoritma paling dasar adalah bagaimana karakter pemain bergerak di dalam dunia game. Algoritma ini menentukan bagaimana input dari pemain (misalnya, tombol arah, joystick) diterjemahkan menjadi perubahan posisi atau orientasi karakter.

Contoh Sederhana: Pergerakan Grid 2D

Bayangkan game puzzle sederhana atau RPG retro di mana karakter bergerak di atas sebuah grid. Algoritma ini bisa terlihat seperti ini:

• Input: Pemain menekan tombol "atas".
• Proses: Periksa apakah petak di depan karakter (satu petak ke atas) valid (tidak ada tembok atau halangan).
• Output: Jika valid, pindahkan karakter satu petak ke atas. Jika tidak, karakter tetap di tempat.

Dalam implementasi yang lebih kompleks, algoritma ini bisa mencakup:

• Deteksi tabrakan (collision detection) dengan objek lain.
• Pergerakan yang mulus (smooth movement) menggunakan vektor kecepatan dan waktu.
• Animasi yang sesuai dengan arah pergerakan.
• Batasan area bermain.

Contoh Implementasi Pseudo-code (Pergerakan 2D Dasar):

fungsi prosesPergerakan(karakter, arahInput):
    posisiBaru = hitungPosisiBaru(karakter.posisi, arahInput)

    jika isPosisiValid(posisiBaru):
        karakter.posisi = posisiBaru
        jalankanAnimasi(karakter, arahInput)
    lain:
        // Mungkin berikan umpan balik visual atau suara
        // atau coba gerakan lain jika memungkinkan
    akhiri jika
akhiri fungsi
            

2. Algoritma Deteksi Tabrakan (Collision Detection)

Deteksi tabrakan adalah krusial untuk interaksi dalam game. Algoritma ini mendeteksi kapan dua objek dalam game saling bersentuhan atau bertabrakan. Ini penting untuk menentukan apakah pemain menabrak dinding, peluru mengenai musuh, atau dua objek bertabrakan dan saling memantul.

Metode Umum: Bounding Boxes

Salah satu metode paling sederhana adalah menggunakan "bounding box" (kotak pembatas) di sekitar objek. Jika dua bounding box tumpang tindih, maka dianggap terjadi tabrakan.

• Bentuk Objek: Persegi, lingkaran, atau poligon yang lebih kompleks.
• Deteksi: Memeriksa apakah ada interval yang tumpang tindih pada sumbu X dan Y (untuk 2D).

Contoh Logika Bounding Box Sederhana (2D):

Misalkan kita punya dua objek, A dan B, masing-masing dengan posisi (x, y) dan ukuran lebar (w) serta tinggi (h).

• Kotak A: (Ax1, Ay1) hingga (Ax2, Ay2) di mana Ax1 = A.x, Ay1 = A.y, Ax2 = A.x + A.w, Ay2 = A.y + A.h.
• Kotak B: (Bx1, By1) hingga (Bx2, By2) di mana Bx1 = B.x, By1 = B.y, Bx2 = B.x + B.w, By2 = B.y + B.h.

Tabrakan terjadi jika kondisi berikut terpenuhi:

(Ax1 < Bx2) AND (Ax2 > Bx1) AND (Ay1 < By2) AND (Ay2 > By1)

Metode yang lebih canggih seperti SAT (Separating Axis Theorem) digunakan untuk bentuk yang lebih kompleks.

3. Algoritma Pencarian Jalur (Pathfinding)

Algoritma ini sangat penting untuk game yang melibatkan AI musuh atau NPC (Non-Player Character) yang perlu bergerak dari satu titik ke titik lain di dunia game yang kompleks, menghindari rintangan. Contoh paling terkenal adalah algoritma A* (A-star).

Konsep Dasar A*

A* bekerja dengan mencari jalur terpendek dari titik awal ke titik tujuan. Ia menggunakan fungsi heuristik untuk memperkirakan jarak ke tujuan, menggabungkannya dengan biaya sebenarnya dari bergerak dari titik awal.

• Grid: Dunia game sering direpresentasikan sebagai grid di mana setiap sel bisa dilewati atau diblokir.
• Node: Setiap sel pada grid adalah node.
• Biaya (Cost):
• g(n): Biaya sebenarnya untuk mencapai node 'n' dari titik awal.
• h(n): Perkiraan biaya (heuristik) dari node 'n' ke titik tujuan.
• f(n) = g(n) + h(n): Total biaya yang diperkirakan untuk jalur melalui node 'n'.
• Dua Set:
• Open Set: Node yang telah dieksplorasi tetapi belum sepenuhnya dievaluasi (masih ada kemungkinan jalur yang lebih baik melalui node ini).
• Closed Set: Node yang telah sepenuhnya dievaluasi.

Cara Kerja A* Singkatnya:

1. Mulai dengan titik awal di Open Set.
2. Pilih node di Open Set dengan nilai f(n) terendah.
3. Pindahkan node tersebut ke Closed Set.
4. Periksa semua tetangga dari node yang baru saja dipilih.
5. Untuk setiap tetangga, hitung g dan h, lalu f. Jika tetangga belum ada di Open Set atau memiliki biaya f yang lebih rendah melalui jalur saat ini, tambahkan atau perbarui di Open Set.
6. Ulangi hingga titik tujuan ditemukan.

Algoritma A* memastikan bahwa jalur yang ditemukan adalah jalur terpendek yang mungkin.

4. Algoritma Logika Musuh (Enemy AI)

Kecerdasan buatan musuh membuat game lebih menantang dan menarik. Algoritma ini mengontrol perilaku musuh, mulai dari bagaimana mereka mendeteksi pemain, bereaksi terhadap tindakan pemain, hingga bagaimana mereka bergerak dan menyerang.

Contoh: State Machine Sederhana

State machine adalah pola desain umum untuk AI musuh. Musuh berada dalam "state" (keadaan) tertentu, dan dapat bertransisi ke state lain berdasarkan kondisi.

• State:
• Patroli (Patrolling): Musuh bergerak di sepanjang rute yang telah ditentukan, mencari pemain.
• Mencari (Seeking): Musuh mendeteksi pemain tetapi tidak dalam jangkauan serangan. Mereka mencoba mendekati pemain.
• Menyerang (Attacking): Musuh berada dalam jangkauan dan menyerang pemain.
• Mundur (Retreating): Musuh terluka dan mencoba mundur atau mencari perlindungan.
• Kondisi Transisi:
• Patroli -> Mencari: Pemain terlihat.
• Mencari -> Menyerang: Pemain berada dalam jangkauan serangan.
• Menyerang -> Mencari: Pemain keluar dari jangkauan serangan.
• Menyerang -> Mundur: Kesehatan musuh rendah.

Setiap state memiliki logika perilakunya sendiri, misalnya, dalam state "Patroli", musuh mengikuti titik-titik waypoint yang telah ditentukan. Dalam state "Mencari", ia mungkin menggunakan algoritma pathfinding (seperti A*) untuk mencapai pemain.