Rabu, 30 September 2020

Agorithma Path Finding #9: Config [DRAFT]

Ini adalah pembahasan ke 9 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada pembahasan sebelumnya kita membahas tentang refaktoring kode sumber kita untuk persiapan pembahasan selanjutnya yang akan banyak membahas tentang variasi dalam path finding. Kita akan membuat algorithma kita lebih fleksibel dengan konfigurasi yang bisa diubah-ubah sesuai kebutuhan.

Kode sumber bisa di download disini


Anda juga bisa mencoba secara daring disini.

Bila Anda mencoba demo di atas, maka Anda akan melihat di pojok kanan atas ada menu kecil. Saat ini  pilihannya hanya ada dua: yaitu Fast dan A star. Untuk melihat perbedaan keduanya silahkan lihat pada videonya. Perilaku algorithma akan terlihat berubah pada kondisi-kondisi tertentu.

Apa yang berubah?
Perubahan pertama yang terlihat adalah adanya tambahan menu. Pembuatan menu sendiri sebenarnya bukan termasuk pembahasan dari algorithma path finding, namun diperlukan untuk membantu agar aplikasinya bisa berjalan.

Perubahan kedua adalah penambahan konfigurasi pada algorithma yang kita pakai. Dengan adanya konfigurasi ini kita tidak perlu membuat algorithma terpisah untuk masing-masing perilaku. 

Perubahan pada file PathFinder.js
function cellBuat(parent, x, y, tx, ty) {
    let cell = {
        x: x,
        y: y,
        buka: 1,
        jarak: -1,
        induk: parent,
        g: parent ? parent.g + 1 : 0
    };
    if (PF_CEPAT == pfConfig.mode) {
        cell.jarak = Math.abs(tx - x) + Math.abs(ty - y);
    }
    else if (PF_A_STAR == pfConfig.mode) {
        cell.jarak += (cell.g * 1.1);
    }
    return cell;
}

Fungsi cellBuat memiliki sedikit perubahan untuk menghitung jarak.
Pada fungsi sebelumnya jarak kita hitung dengan menghitung jarak horizontal dan vertikal. Sekarang jarak ditentukan tergantung dari modenya. Bila mode-nya adalah PF_CEPAT maka penghitungannya sama dengan sebelumnya, bila tidak maka penghitungannya ditambah dengan menambahkan faktor g.












Senin, 28 September 2020

HAGL - Library WebGL Sederhana

Awalnya Saya hanya ingin mencari library WebGL yang fokus ke rendering, dan sudah nemu juga, namanya PIXI.js. PIXI.js sangat bagus sekali, sangat recomended. Tapi PIXI punya masalah yang Saya kurang sreg, yaitu ukurannya yang terlalu besar, yaitu hampir 1/2 MB. Terlau besar, menurut Saya untuk sebuah library. Padahal target saya, ukurannya gak lebih besar dari 100 kb. 

Setelah mempertimbangkan masak-masak, akhirnya Saya memutuskan untuk membuat library WebGL sendiri. Library ini Saya beri nama HAGL.

HAGL adalah sebuah library sederhana untuk menggambar menggunakan WebGL di browser.

HAGL bukan game enggine, tapi bisa digunakan untuk merender game, khususnya game 2D.

HAGL bisa untuk menggambar image, tileset, ataupun spritesheet.

HAGL bukan 3d enggine. HAGL hanya memfokuskan pada fungsi utama dari WebGL sebagai rasterising engine. Cocok untuk game 2D di browser yang butuh performa tambahan untuk menggambar.


Cara penggunaannya sangat sederhana:

var gl = new Hagl(canvas);
gl.drawImage(image, x, y);

Atau bisa juga pakai pilihan

var gl = new Hagl(canvas);
gl.drawImage(image, x, y, {pilihan})

pilihan yang tersedia antara lain:
skala, rotasi, alpha, offset, dan textureUV.

Contoh penggunaan tersedia dalam demo yang bisa dicoba disini:
https://hagarden.blogspot.com/p/blog-page.html

Saat ini fitur dan demonya masih sedikit. Saya akan menambahkan sedikit demi sedikit pada update-update selanjutnya.

Jumat, 25 September 2020

Algorithma Path Finding #8: Refaktor

Ini adalah pembahasan ke 8 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada pembahasan sebelumnya kita membahas tentang A * (Star). A Star path finding menghasilkan jalur yang lebih optimal dari sebelumnya.

Pada pembahasan kali ini, Saya tidak membahas hal yang baru. Saya hanya melakukan bersih-bersih rumah. Pembahasan kita sampai saat ini sudah semakin kompleks dan sudah mencapai titik dimana kita perlu mengadakan perapihan sebelum membahas pembahasan yang lebih mendalam lagi.

Kode sumber yang sudah dirapikan bisa di unduh disini.

Apa saja yang berubah?

Perubahan pada file index.html

Saya merapikan css nya, dan menambahkan style baru pada elemen kanvas. Saya suka dengan style piksel dan senang bekerja pada resolusi rendah. Selama ini tampilannya cenderung nge-blur karena hal ini. Untuk itulah Saya menambahkan style pada canvas agar lebih ber-piksel

canvas {
position: absolute;
image-rendering: -moz-crisp-edges;
image-rendering: -webkit-crisp-edges;
image-rendering: pixelated;
image-rendering: crisp-edges;
}

Kemudian saya menyederhanakan struktur html dengan menghapus semua atribut pada elemen kanvas.

<canvas></canvas>

Semua atribut pada kanvas akan diatur dari pemrograman.

Penambahan file Data.js

Saya menambahkan file Data.js yang akan menampung semua variabel. Awalnya variabel dismpan jadi satu dengan file Game.js. Kita sekarang memisahkan antara data dengan logika dan alur dari program.

Pada file ini, Saya juga menambahkan variabel baru yaitu gp dan gl. Masing-masing berisi informasi mengenai resolusi game. Sekarang kita akan mengontrol resolusi dari sini.

Dan beberapa perubahan kecil lainnya yang tidak bisa dibahas satu persatu.

Sekarang struktur kita sudah siap, dan kita siap untuk membahas algorithma ini ke arah yang lebih kompleks lagi. 

Terima kasih sudah mampir dan membaca.

.



Jumat, 11 September 2020

Algorithma Path Finding #7: A Star

In adalah pembahasan ke 7 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada pembahasan sebelumnya kita membahas tentang bagaimana membuat karakter berjalan lebih halus dalam penerapan algorithma path-finding

Pada tulisan kali ini kita akan membahas tentang A * (A Star) Path finding. A * Pathfinding adalah penyempurnaan dari algorithma path finding sebelumnya yang biasa dikenal dengan istilah fast-path-finding. 

A * Path finding akan menghasilkan jalur yang lebih optimal.

Perhatikan perbedaan keduanya dalam kedua gambar berikut.

Jalur yang dibuat dari algorithma sebelumnya hasilnya tidak optimal. Karakter menempuh jalur yang lebih panjang. 


Jalur yang dihasilkan dari algorithma A* jauh lebih optimal. Jalurnya lebih pendek.

Demonya bisa dicoba online di tautan ini:

Kode sumber bisa di unduh di tautan ini:

Video Youtube:




Apa yang berubah?

Dalam pembahasan kali ini kita mengenalkan konsep G. G adalah 'jarak' dari posisi awal ke posisi sekarang. G dihitung dengan cara berbeda dengan jarak sebelumnya (H) yang dihitung dari posisi sekarang ke posisi tujuan.

G tidak dihutung secara kira-kira/heuristic seperti H. G adalah jarak sebenarnya. Kita mendapatkan G dengan cara menambahkan nilai G dari cell parent. Cell parent mendapatkan nilai G dari parent sebelumnya, hingga ke cell yang pertama.  Dengan cara ini, maka nilai G tidak dikira-kira.

Sebenarnya istilah 'jarak' kurang cocok untuk G, namun untuk menyamakan dengan H, maka saya pakai istilah jarak. G sebenarnya lebih cocok disebut biaya perjalanan dari titik awal ke titik sekarang.

Pada pembahasan sebelumnya kita menghitung jarak dengan cara mengira-ira dari posisi sekarang keposisi target. 

Jarak(F) = H          ...1)


Dengan adanya G maka perhitungannya jadi:.

Jarak(F) = G + H      ...2)

G biasanya tidak berdiri sendiri tapi diberi pemberat.

Jarak (F) = G * P + H ...3)

P adalah pemberat. Bila nilainya satu maka G * P = G, (persamaan 2).

P bernilai lebih dari atau sama dengan satu. Semakin besar P, maka G akan semakin berat, dan hal ini akan mempengaruhi penghitungan jarak. Semakin besar pengaruh G, maka jarak yang dihasilkan akan semakin optimal, namun waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan algorithma juga semakin lama. 

Perubahan kode sumber

Kita melakukan perubahan pada kode sumber untuk mengenalkan G.

Perubahan pertama ada pada fungsi cellBuat().

function cellBuat(parent, x, y, tx, ty) {
    ...
    let cell = {
        x: x,
        y: y,
        buka: 1,
        jarak: -1,
        induk: parent,
        g: parent ? parent.g + 1 : 0
    };

    cell.jarak = Math.abs(tx - x) + Math.abs(ty - y);
    cell.jarak += (cell.g * 1.1);

    return cell;
}

Kita menambahkan property g. Nilainya dihitung dari parent sebelumnya ditambah satu. Bila parentnya tidak ada, karena ini adalah cell yang pertama, maka g diisi dengan nol.

Selanjutnya pada penghitungan jarak kita tambahkan jarak yang dihasilkan dengan perhitungan sebelumnya dengan g. Kita juga memberi pemerat pemberatnya 1.1 pada g. Anda bisa mengisi pemberat dengan angka berapa saja asal lebih dari satu. Namun harus diperhatikan bahwa semakin besar pengaruh g, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan algorithma.


Terima kasih sudah mampir dan membaca







Senin, 07 September 2020

Membuat kanvas bersifat responsif #2: Layar Penuh

Pada pembahasan kali ini kita akan membahas bagaimana membuat kanvas yang bersifat responsif dengan cara men-skala kanvas agar bisa memenuhi layar, dengan tetap menjaga rasio agar tampilan tidak melar. 

Sebelumnya kita sudah membahas tentang macam-macam skala dan bagaimana men-skala kanvas dengan menjaga agar tidak ada bagian yang terpotong.

Kode sumber bisa diunduh di tautan ini:

Demo bisa dilihat di tautan ini. Silahkan ubah-ubah ukuran browser untuk melihat hasilnya.

Contoh hasilnya adalah seperti gambar di bawah ini:


Tampilan landskape


Tampilan portrait

Dari kedua tampilan di atas terlihat bagaimana kanvas akan selalu terlihat memenuhi layar.

Penjelasan Kode:
Bisa dibilan 99% kode pada pembahasan sekarang sama persih dengan kode pada pembahasan sebelumnya. Yang membedakan hanyalah satu baris saja. Perhatikan fungsi resize berikut:

function resize() {
    let cp = 360;
    let cl = 218;
    let wp = window.innerWidth;
    let wl = window.innerHeight;
    let ratio = Math.max((wp / cp), (wl / cl));
    let cp2 = Math.floor(cp * ratio);
    let cl2 = Math.floor(cl * ratio);
    canvas.style.width = cp2 + 'px';
    canvas.style.height = cl2 + 'px';
    canvas.style.top = ((wl - cl2) / 2) + 'px';
    canvas.style.left = ((wp - cp2) / 2) + 'px';
    gambarCanvas(canvasCtx);
}

Perbedaannya adalah dalam mencari ratio.

    let ratio = Math.max((wp / cp), (wl / cl));

Bila sebelumnya kita menggunakan Math.min(), maka sekarang kita pakai Math.max().
Dengan menggunakan Math.max(), kita mendapatkan ratio yang paling besar. 

Bila panjang horisontal kanvas hasil skala sama dengan tinggi layar, maka bagian vertikal kanvas akan terpotong. Bila tingginya yang sama, maka bagian panjangnya yang akan terpotong.

Penjelasan lengkapnya untuk bagian yang lain bisa dibaca pada tulisan sebelumnya.

Terima kasih telah mampir dan membaca. Pada tulisan berikutnya Saya akan membicarakan metode responsif yang lain, Insya Allah.




Senin, 31 Agustus 2020

Algorithma Path Finding #6: Jalan yang lebih halus

In adalah pembahasan ke 6 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada tulisan sebelumnya, kita telah membahas bagaimana membuat karakter yang berjalan mengikuti jalur path-finding. Karakter berjalan dengan cara 'melompat-lompat' dari satu grid ke grid berikutnya.

Pada pembahasan kali ini, kita akan melakukan penyempurnaan cara berjalan. Karakter tidak lagi berjalan secara melompat-lompat, tapi berjalan perlahan-lahan dari satu grid ke grid berikutnya.

Kode sumber nya bisa diunduh di tautan ini:
https://drive.google.com/file/d/1-uGzY1QBcaCyZbUr4SgJSHZyXSQZMMw_/view?usp=sharing

Demo daring bisa dilihat di tautan ini:
https://hagarden.netlify.app/moon/400_jalan/

Video Youtube juga tersedia sbb:



Perubahan kode dari pembahasan sebelumnya.

Perubahan pertama adalah pada struktur data karakter.

let karakter = {
    jalur: [],
    jalurn: 0,
    pindahJml: 4,
    pindahn: 0,
    pos: {
        x: 32,
        y: 32
    },
    status: st_idle
};

Kita tambahkan dua property baru, yaitu pindahJml dan pindahn.
pindahJml berisi informasi jumlah langkah yang dibutuhkan untuk berpindah dari satu grid ke grid berikutnya. pindahn berisi informasi langkah yang ke-berapa.

Posisi karakter sekarang dirubah dari posisi di grid menjadi posisi di layar. Pada tulisan sebelumnya, posisi karakter berada pada posisi 1,1. Posisi ini merujuk pada posisi grid. Sekarang posisi karakter adalah 32, 32 yang merujuk pada posisi di layar. Satu grid adalah 32 x 32 pixel.

Perubahan berikutnya adalah penambahan fungsi-fungsi baru, antara lain:

function krkPosisiGrid(karakter) {
    return {
        x: Math.floor(karakter.pos.x / 32),
        y: Math.floor(karakter.pos.y / 32)
    };
}

Fungsi ini akan menghasilkan informasi posisi grid dimana karakter sekarang berdiri.

Fungsi baru berikutnya adalah fungsi krkCheckPosisiDiGrid().

function krkCheckPosisiDiGrid(karakter) {
    if (karakter.pos.x % 32)
        return false;
    if (karakter.pos.y % 32)
        return false;
    return true;
}

Fungsi ini mengecek apakah karakter sekarang sedang berada di grid atau berada diantara grid. Saat karakter berpindah dari grid satu ke grid berikutnya, maka posisi karakter sedang berada di antara grid sampai karakter tersebut sampai di grid berikutnya.

Fungsi berikutnya adalah fungsi krkPindahGrid()

function krkPindahGrid(karakter) {
    let posAwalX;
    let posAwalY;
    let posSelanjutnyaX;
    let posSelanjutnyaY;
    let jarakX;
    let jarakY;
    let posBaruX;
    let posBaruY;

    karakter.pindahn++;

    //posisi grid sekarang
    posAwalX = karakter.jalur[karakter.jalurn][0] * 32;
    posAwalY = karakter.jalur[karakter.jalurn][1] * 32;

    //posisi grid target
    posSelanjutnyaX = karakter.jalur[karakter.jalurn + 1][0] * 32;
    posSelanjutnyaY = karakter.jalur[karakter.jalurn + 1][1] * 32;

    //jarak dari grid sekarang ke target
    jarakX = posSelanjutnyaX - posAwalX;
    jarakY = posSelanjutnyaY - posAwalY;

    //posisi karakter baru
    posBaruX = posAwalX + (karakter.pindahn / karakter.pindahJml) * jarakX;
    posBaruY = posAwalY + (karakter.pindahn / karakter.pindahJml) * jarakY;

    karakter.pos.x = posBaruX;
    karakter.pos.y = posBaruY;

}

Fungsi ini adalah fungsi yang menangani perpindahan karakter dari grid satu ke grid berikutnya. Proses penghitungannya adalah sebagai berikut.

Pertama kita tambah nilai dari pindahn. Variable ini berisi informasi kita sedang di langkah ke berapa

    karakter.pindahn++;

Selanjutnya kita dapatkan posisi grid awal sebelum karakter berpindah.

    //posisi grid sekarang
    posAwalX = karakter.jalur[karakter.jalurn][0] * 32;
    posAwalY = karakter.jalur[karakter.jalurn][1] * 32;

Nilainya kita kali 32 untuk merubah dari posisi grid ke posisi di layar.

Setelah itu kita dapatkan posisi grid berikutnya, yang merupakan grid tujuan.

    //posisi grid target
    posSelanjutnyaX = karakter.jalur[karakter.jalurn + 1][0] * 32;
    posSelanjutnyaY = karakter.jalur[karakter.jalurn + 1][1] * 32;

Kemudian kita hitung jarak perpindahan dari grid sekarang ke grid berikutnya.

    //jarak dari grid sekarang ke target
    jarakX = posSelanjutnyaX - posAwalX;
    jarakY = posSelanjutnyaY - posAwalY;

Posisi karakter yang baru dihitung dari posisi awal + posisi perpindahan

//posisi karakter baru
    posBaruX = posAwalX + (karakter.pindahn / karakter.pindahJml) * jarakX;
    posBaruY = posAwalY + (karakter.pindahn / karakter.pindahJml) * jarakY;

Hasil dari posisi baru ini disimpan di karakter.

    karakter.pos.x = posBaruX;
    karakter.pos.y = posBaruY;

Berikutnya Kita akan membahas perubahan pada fungsi berikutnya, yaitu fungsi update():

function update() {
    if (karakter.status == st_idle) {
    }
    else if (karakter.status == st_jalan) {
        if (krkCheckPosisiDiGrid(karakter)) {
            karakter.jalurn++;
            if (karakter.jalurn >= karakter.jalur.length - 1) {
                karakter.status = st_idle;
            }
            else {
                karakter.status = st_jalan;
                karakter.pindahn = 0;
                krkPindahGrid(karakter);
            }
        }
        else {
            krkPindahGrid(karakter);
        }
    }
}

Kita merubah cara karakter berjalan. Tiap kali posisi karakter berada tepat di grid, maka kita tambahkan nilai dari jalurn.

if (krkCheckPosisiDiGrid(karakter)) {
  karakter.jalurn++;

Kemudian kita check apakah jalurn sudah mencapai maksimal, artinya karakter sudah sampai pada index terakhir. Bila ya, maka kita ubah status karakter menjadi idle.

if (karakter.jalurn >= karakter.jalur.length - 1) {
  karakter.status = st_idle;
}

Bila tidak, maka kita ubah statusnya jadi jalan lagi.


karakter.status = st_jalan;
karakter.pindahn = 0;

krkPindahGrid(karakter);

Untuk selanjutnya, maka kode sumbernya sama dengan sebelumnya,

Terima kasih telah mampir dan membaca.














Minggu, 23 Agustus 2020

Algorithma Path Finding #5: Membuat karakter berjalan mengikuti jalur yang dibuat oleh algorithma path-finding

In adalah pembahasan ke 5 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Dalam tulisan sebelumnya Kita telah membahas tentang penerapan algoritma path-finding untuk mencari jalur pada daerah yang di klik di layar pada layar yang bersifat responsif.

Dalam tulisan kali ini, Kita akan membahas bagaimana membuat karakter berjalan mengikuti jalur yang telah dibuat oleh algoritma path-finding tersebut, tentu saja pada kanvas yang responsif karena kita akan mencobanya bukan hanya di PC tapi juga di telepon gengam.

Demonya bisa dilihat disini:

Kode sumbernya bisa di unduh disini:

Videonya juga tersedia di youtube:



Penjelasan kode sumber:

Pembahasan sekarang lebih kompleks dari sebelumnya sehingga sekarang file javascript-nya Kita pisah menjadi beberapa bagian antara lain:
  • Pathfinder.js: menangani algorithma path finding
  • Game.js: file utama 
  • Peta.js: menangani peta
  • Window.js: menangani segala yang berhubungan dengan window seperti saat window di- resize.
Untuk selanjutnya Saya akan memakai file js terpisah.

Struktur Object Karakter:

Dalam pembahasan kali ini kita akan memiliki sebuah karakter yang berjalan mengikuti jalur path finding. Untuk itu kita perlu menyusun struktur untuk karakter ini.

let karakter = {
    jalur: [],
    jalurn: 0,
    pos: {
        x: 1,
        y: 1
    },
    status: st_idle
};

Struktur karakter ini adalah struktur minimal untuk karakter yang bisa berjalan. 

jalur: berisi informasi jalur hasil path-finding. Jalur disimpan dalam bentuk Array.
jalurn: informasi index ke berapa dari jalur di atas.
pos: berisi informasi posisi x dan y
status: status karakter saat ini

Karakter memiliki status yang didefinisikan dalam konstanta sbb:

const st_idle = 1;
const st_jalan = 2;

window.onload()

Saat saat event window.onload() Kita membuat interval untuk proses perulangan. Dalam perulangan ini kita memanggil fungsi update() dan render(). Fungsi update() akan memperbaharui informasi karakter sedangkan fungsi render() akan melakukan proses penggambaran.

setInterval(() => {
  update();
  render();
}, 100);


canvas.onclick()

Pada saat kanvas diklik, kita melakukan pengecekan terdahulu apakah saat ini status karakter sedang berjalan atau tidak. Bila karakter sedang berjalan maka kita langsung mengakhiri fungsi ini. Kita harus menunggu karakter selesai berjalan sebelum memberi perintah baru.

  if (karakter.status != st_idle)
    return;

Bila ternyata karakter sedang diam, maka kita lanjutkan prosesnya. Kita mencari posisi klik di layar. Metodenya sama dengan tulisan sebelumnya.

let rect = canvas.getBoundingClientRect();
let poslx = (e.clientX - rect.x) * canvasScaleX;
let posly = ((e.clientY - rect.y) * canvasScaleY);
let posx = Math.floor(poslx / 32);
let posy = Math.floor(posly / 32);

Kemudian kita mencari jalur ke posisi tersebut dari posisi karakter yang terakhir.

let hasil = pfCariJalan(karakter.pos.x, karakter.pos.y, posx, posy);

Kemudian kita mengubah status karakter dengan mengisi informasi yang dibutuhkan agar karakter mulai berjalan.

karakter.status = st_jalan;
karakter.jalur = hasil;
karakter.jalurn = -1;

Kita mengubah status karakter yang awalnya diam ke berjalan. Kita juga memasukkan jalur hasil algoritma path-finding.
Saat karakter belum berjalan, isi dari variable jalurn adalah -1. Saat karakter berjalan, maka jalurn akan mulai berjalan dari angka 0 dst. Hal ini karena Array dimulai dari angka 0.

fungsi Update():

Fungsi update berisi proses untuk memperbaharui informasi karakter.

function update() {
  if (karakter.status == st_idle) {}
  else if (karakter.status == st_jalan) {
    if (karakter.jalurn >= (karakter.jalur.length - 1)) {
      karakter.status = st_idle;
    }
    else {
      karakter.jalurn++;
      karakter.pos.x = karakter.jalur[karakter.jalurn][0];
      karakter.pos.y = karakter.jalur[karakter.jalurn][1];
   }
  }
}

Kita mengecek status dari karakter.
Bila statusnya st_idle, maka tidak ada yang dilakukan.
Bila statusnya st_jalan maka kita memperbaharui proses jalan.
Saat berjalan, kita mengecek apakah proses jalan sudah selesai. Hal ini ditandai dengan jalurn yang sudah melebihi panjang dari jalur path-finding.

Bila karakter sudah selesai berjalan, maka statusnya kita rubah ke st_idle.

if (karakter.jalurn >= (karakter.jalur.length - 1)) {
  karakter.status = st_idle;
}

Bila proses jalan belum selesai, maka kita menambah isi dari jalurn. Kemudian kita mengubah posisi karakter sesuai dengan informasi dari jalur path finding.

karakter.jalurn++;
karakter.pos.x = karakter.jalur[karakter.jalurn][0];
karakter.pos.y = karakter.jalur[karakter.jalurn][1];

Fungsi Render():

Fungsi ini berisi proses pengambaran. Kita menggambar peta, jalan dan jalur sesuai informasi yang ada. Kita tidak membahas terlalu dalam mengenai fungsi ini karena isinya Saya rasa sudah cukup jelas dan sudah sering dibahas di tulisan-tulisan sebelumnya.


Terima kasih sudah mampir dan membaca. Bila ada pertanyaan, jangan sungkan untuk bertanya.







Rabu, 19 Agustus 2020

Algorithma Path Finding #4 Mencari posisi klik pada kanvas yang di skala

In adalah pembahasan ke 4 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada tulisan sebelumnya kita telah membahas bagaimana menggunakan algorithma path-finding untuk mencari jalan pada posisi yang di klik pada kanvas. Dan kita juga membahas bagaimana membuat kanvas bersifat responsif, agar bisa menyesuaikan dengan ukuran layar.

Sekarang kita akan melanjutkan dengan menggabungkan keduanya. Kita akan mencari jalur pada posisi yang diklik pada kanvas yang bersifat responsif.

Hasil nya bisa Anda dicoba di sini.

Silahkan buka linknya, dan ubah ukuran browsernya kemudian klik pada kanvas.  Anda bisa lihat bagaimana algorithma path-finding ini bekerja pada ukuran kanvas yang berbeda-beda.

Kode sumber bisa diunduh di sini

Atau Anda bisa mencoba mengedit kodenya secara langsung disini:



Mendeteksi posisi yang di klik pada kanvas yang bersifat responsif memiliki tantangan tersendiri. Hal ini karena kanvas tidak hanya memiliki ukuran yang berbeda-beda namun juga memiliki posisi yang berbeda-beda pula.

Kode sumber dari pembahasan kali diambil dari dua tulisan sebelumnya dengan sedikit perubahan. Disini saya akan membahas perubahannya saja. Sisanya sama saja dan bisa dilihat pada artikel sebelumnya, atau anda bisa mengunduh kode sumbernya.

canvas.onclick = (e) => {
    let rect = canvas.getBoundingClientRect();
    let poslx = (e.clientX - rect.x) * canvasScaleX;
    let posly = ((e.clientY - rect.y) * canvasScaleY);
    let posx = Math.floor(poslx / 32);
    let posy = Math.floor(posly / 32);
    bersihkanLayar();
    hasil = pfCariJalan(1, 1, posx, posy);
    gambarPeta();
    gambarJalan(hasil);
};

Perubahan yang paling mendasar adalah pada saat canvas.onclick(). Pada tulisan sebelumnya kita mencari posisi klik di kanvas dengan menggunakan e.clientX dan e.clientY saja. Hal ini tidak berlaku untuk kanvas yang responsif.

Proses penghitungannya sbb:

Pertama kita mencari dulu posisi kanvas dilayar. Posisi kanvas sekarang selalu berada di tengah menyesuaikan dengan dimensi layar.

    let rect = canvas.getBoundingClientRect();

getBoundingClientRect() akan menghasilkan posisi, panjang dan lebar kanvas. Kemudian kita menggunakan nilainya untuk melakukan perhitungan selanjutnya.

    let poslx = (e.clientX - rect.x) * canvasScaleX;
    let posly = (e.clientY - rect.y) * canvasScaleY;

e.clientX dan e.clientY adalah posisi diklik di layar, bukan di kanvas.. 

rect.x dan rect.y adalah posisi kanvas.

canvasScaleX dan canvasScaleY adalah skala dari kanvas yang dihitung saat kanvas diskala mengikuti ukuran layar. Anda bisa melihat pada fungsi resize() saat kanvas diskala

let posx = Math.floor(poslx / 32);
let posy = Math.floor(posly / 32);

Karena kita menggunakan grid dengan panjang dan lebar 32 maka nilai posisi akhirnya kita bagi 32.

Selanjutnya seperti biasa, kita melakukan proses pencarian jalur, update kanvas, dst seperti pada tulisan sebelumnya.

Pada tulisan berikutnya, Saya akan membahas bagaimana membuat karakter berjalan mengikuti jalur yang telah dibuat oleh algorithma path-finding.


Terima kasih sudah mampir dan membaca. Bila ada pertanyaan, silahkan bertanya di komentar

Minggu, 09 Agustus 2020

Macam kanvas responsif

Tulisan ini akan membahas macam kanvas responsif. Responsif disini maksudnya adalah kanvas itu akan berubah ukurannya mengikuti resolusi layar. Hal ini sangat penting dalam pembuatan aplikasi pada telepon genggam karena banyaknya resolusi yang dimiliki.

Secara umum ada empat macam pendekatan untuk responsif yang pernah Saya temui. Tiga pertama sering dipakai di applikasi umum sedangkan yang terakhir hanya saya temukan di aplikasi Animate. Saya tidak membahas yang terakhir karena penggunaannya kurang umum dan Saya kurang paham juga.


Yang pertama disebut letterbox, pan atau kotak. Memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
Rasio kanvas tetap
Kanvas diskala hingga memenuhi layar, tapi tidak sampai membuat gambar melebihi layar.
Ada jeda kosong di pinggir samping atau atas, karena rasio kanvas dan layar kadang tidak sama.

Yang kedua disebut strecth atau melar.
Rasio kanvas tidak dijaga, membuat gambar tampak melar tidak merata.
Kanvas diskala hingga memenuhi layar.
Tidak ada jeda kosong.

Yang ketiga disebut background atau cover, atau layar-penuh
Rasio kanvas tetap
Kanvas diskala memenuhi layar hingga melebihi layar dan gambar terpotong.
Tidak ada jeda kosong.

Penjelasan Saya cukupkan sampai sini dulu, berikutnya kita akan membahas yang pertama di tulisan berikutnya.


Senin, 27 Juli 2020

Algorithma Path Finding #3: Mencari jalur pada posisi yang di klik di layar.

In adalah pembahasan ke 3 dari seri Algorithma Path Finding. Pembahasan pertama bisa Anda baca pada tautan ini.

Pada tulisan sebelumnya kita telah membahas penerapan algorithma path finding dalam bahasa pemrograman.

Tulisan sekarang akan membahas penggunaan algorithma path finding untuk mencari jalur ke posisi yang di-klik di layar. Hal ini banyak ditemui pada banyak game seperti RTS, RPG, Point and Click adventure, dsb.

Saya biasa melakukan hal ini untuk mengetest algorithma apakah sudah berjalan dengan benar. Dengan mengetest berkali-kali di posisi berlainan akan diketahui kalau ada masalah, seperti saat jalur yang dihasilkan tidak sesuai harapan, atau jalurnya malah tidak ada.

Hasilnya bisa dilihat secara daring di sini.

Kode sumbernya bisa di unduh disini.

Setelah di unduh., buka file index.html di browser, kemudian klik pada posisi acak di layar untuk melihat apakah algorithma ini sudah benar apa belum. 

Atau anda bisa mencoba codenya secara daring di bawah ini:


Contoh hasilnya akan tampak seperti dibawah ini.


Setiap kali kita klik di layar, maka algorithma path finding ini akan mencari jalur ke posisi tersebut.

Jika diperhatikan jalur yang dihasilkan mungkin agak sedikit aneh.Seperti tampak pada gambar no 2. Jalurnya terkesan sangat boros dan tidak optimal.

Hal ini karena algorithma ini adalah aglorithma path finding yang paling sederhana dari jenisnya. Saya akan membahas algorithma path-finding dari jenis yang lain pada tulisan berikutnya.

Berikut adalah penjelasan tentang kodenya:

window.onload = () => {
    canvas = document.body.querySelector('canvas');
    canvasCtx = canvas.getContext("2d");
    gbrBola = document.body.querySelector("img#img-bola");
    gbrBox = document.body.querySelector("img#img-box");

    gambarPeta();

    canvas.onclick = (e) => {
        let posx = Math.floor((e.clientX) / 32);
        let posy = Math.floor((e.clientY) / 32);
        bersihkanLayar();
        let hasil = pfCariJalan(1, 1, posx, posy);
        gambarPeta();
        gambarJalan(hasil);
    };
};

Kodenya tidak jauh berbeda dengan kode pada tulisan sebelumnya. Kita cuman menambahkan fungsi onclick() pada canvas yang akan mendeteksi event mouse diklik.

Posisi diklik di layar ditentukan oleh e.clientX dan e.clientY.  Setiap kali layar diklik, maka algorithma path finding akan mencari jalur ke posisi tersebut, kemudian hasilnya digambar di layar.

Sisanya adalah sama dengan kode pada tulisan sebelumnya.

Pada tulisan ini, kita menggunakan kanvas yang statis yang ukurannya tidak berubah mengikuti ukuran browser. Pada tulisan berikutnya, Saya akan membahas bagaimana mengaplikasikan algorithma ini pada kanvas yang berubah-ubah. Namun sebelumnya Saya akan membahas dulu bagaimana membuat kanvas bersifat responsif.

Terima kasih sudah mampir dan membaca.






Sabtu, 04 Juli 2020

Algorithma Path Finding #2: Penerapan kode algorithma path finding

Pada tulisan sebelumnya, kita telah membahas tentang algorithma path-finding dalam bentuk pengenalan konsep dasar tanpa ada code pemrograman sama sekali. Disini kita akan membahas algorithma tersebut dari sisi pemrograman.

Bahasa pemrograman yang dipakai adalah javascript, dan applikasinya bisa dijalankan di browser.

Source Code bisa didownload disini:. Cukup jalankan saja file index.html di browser. Bila berhasil, maka hasil akhirnya akan tampak seperti gambar di bawah ini.


Gambar diatas menunjukkan jalur pencarian yang dihasilkan dari algorithma path-finding. Pencarian bergerak dari kiri ke kanan. Jalur yang dihasilkan bukanlah jalur yang optimal, karena algorithma yang kita pakai disini adalah algorithma fast-path-finding. Pencarian jalur yang menghasilkan jalur yang optimal bisa didapat dengan menggunakan algorithma path-finding yang lain seperti A*. Kita akan membahasnya di tulisan mendatang.  

Anda juga bisa mencoba secara langsung melalui editor di bawah ini.   
 


Penjelasan kodenya adalah sebagai berikut:

A.  HTML 


<html>

<head>
  <link rel="stylesheet" href="css/css.css">
  <script src="js/js.js"></script>
</head>

<body>
  <div style='display:none'>
    <img src='imgs/bola.png' id='img-bola'>
    <img src='imgs/box.png' id='img-box'>
  </div>
  <canvas width="320" height="320"></canvas>
</body>

</html>

Disini kita menggunakan dua buah gambar: gambar bola untuk jalur dan gambar balok untuk tembok/penghalang.
Kita menaruh gambar dalam div yang memiliki style display='none' agar tidak tampil di layar. Kita akan memulai program saat semua gambar sudah selesai di muat.

Elemen lain selain gambar adalah kanvas sebagai tempat menggambar.

B. Javascript 

Kita mulai kodenya dengan pendeklarasian variable. Ada beberapa variable yang kita pakai, antara lain:

let cellMax = 100; //maksimum cell boleh dibuat 

Variable cellMax berisi Jumlah cell maksimal yang boleh dihasilkan selama algorithma berlangsung, kita bisa mengeset sebanyak yang kita mau, namun sebaiknya jangan banyak-banyak. 100 sudah cukup menurut Saya.

let cellAr = [];

Variable cellAr menyimpan semua cell-cell yang dihasilkan selama algorithma berlangsung.

let peta = [
    "XXXXXXXXXX",
    "X        X",
    "X    X   X",
    "X    X   X",
    "X    X   X",
    "X        X",
    "XXXXXXXXXX"
];

Variable peta berisi informasi tentang peta. Kita menggunakan struktur data berupa array yang berisi string. Ada banyak struktur data yang bisa dipakai untuk mendefinisikan peta. Ini adalah yang paling saya sukai karena mudah dibaca.

Variable selanjutnya dibawah ini adalah variable tambahan. 

let canvas;
let canvasCtx;
let gbrBox;
let gbrBola;

Variable-variable di atas dipakai untuk menggambar di layar.

window.onload = () => {
    //persiapan canvas
    canvas = document.body.querySelector('canvas') as HTMLCanvasElement;
    canvasCtx = canvas.getContext("2d");
    gbrBola = document.body.querySelector("img#img-bola") as HTMLImageElement;
    gbrBox = document.body.querySelector("img#img-box") as HTMLImageElement;
    let hasil: number[][] = pfCariJalan(2, 2, 8, 3);
    gambarTembok();
    gambarJalan(hasil);
    console.log(JSON.stringify(hasil));
}

Applikasi dimulai saat event window.onload(), untuk memastikan apakah semuanya sudah sudah diload. Pada fungsi window.onload, kita melakukan beberapa hal antara lain:

  • Menyiapkan canvas, 
  • Mengambil referensi untuk gambar bola dan tembok. 
  • Mencari jalur dari posisi 2,2 ke posisi 8,3 hasilnya kita simpan di variable hasil. 
  • Memanggil fungsi untuk menggambar tembok dan menggambar jalan. 
  • Berikut adalah fungsi untuk menggambar tembok.
Bila Anda menggunakan editor online, maka Anda bisa mengganti posisi awal dan akhir untuk mleihat hasilnya.

function gambarTembok() {
    for (let jx = 0; jx < peta.length; jx++) {
        for (let ix = 0; ix < peta[jx].length; ix++) {
            if (petaKosong(ix, jx)) {
            }
            else {
                canvasCtx.drawImage(gbrBox, ix * 32, jx * 32);
            }
        }
    }
}

Fungsi gambarTembok() akan menggambar tembok sesuai informasi di peta. Fungsi petaKosong() akan memberitahu apakah posisi x,y di peta kosong atau tidak. Fungsi ini akan dibahas nanti

function gambarJalan(hasil) {
    hasil.forEach((item) => {
        canvasCtx.drawImage(gbrBola, item[0] * 32, item[1] * 32);
    });
}

Fungsi gambarJalan() akan menggambar hasil dari pencarian pada kanvas. Fungsi ini memiliki parameter hasil yang bertipe array dua dimensi yang tiap entry-nya berisi informasi posisi x dan y dari tiap2 itemnya. Detailnya akan dibahas di bawah.

Selanjutnya Saya akan membahas fungsi pfCariJalan().

function pfCariJalan(sx, sy, tx, ty) {
    let cellCr;
    let res = [];
    cellAr = [];
    //bila posisi tujuan sama dengan awal
    //kembalikan array kosong
    if ((sx == tx) && (sy == ty)) {
        return [];
    }
    cellAr.push(cellBuat(null, sx, sy, tx, ty));
    while (true) {
        //bila jumlah cell yang dihasilkan melebihi maksimum
        //kembalikan array kosong
        if ((cellAr.length >= cellMax)) {
            return [];
        }
        //cari cell yang masih terbuka (Langkah 2)
        cellCr = cellCariYangTerbuka();
        //bila ada cell yang masih terbuka
        if (cellCr) {
            //ubah status jadi tutup (Langkah 2)
            cellCr.buka = -1;
            //check jika sudah sampai tujuan (Langkah 12)
            if (pfCheckSampaiTujuan(cellCr.x, cellCr.y, tx, ty)) {
                res = pfTelusurBalik(cellCr);
                return pfRes2Array(res);
            }
            //(Langkah 1)
            pfBukaCellBaru(cellCr, tx, ty);
        }
        else {
            //Tidak ada cell yang terbuka
            //Jalur tidak ketemu
            //Kembalikan array kosong
            return [];
        }
    }
}

Ini adalah fungsi utama dari algorithma ini. Fungsi inilah yang akan mencari jalan. Fungsi ini menghasilkan sebuah array yang berisi hasil  jalur pencarian, dan akan menghasilkan array kosong bila jalur tidak ditemukan. Fungsi ini memilik 4 parameter yaitu: sx dan sy untuk posisi awal, tx, dan ty untuk posisi target.

Pembahasan isi dari fungsi ini adalah sebagai berikut:

cellAr = [];

Kita menghapus isi dari cellAr dengan cara membuat array baru. Setiap cell yang dihasilkan selama algorithma berlangsung akan disimpan di cellAr . Kita harus membersihkannya setiap kali akan memulai algorithma baru agar tidak tercampur dengan data sebelumnya

if ((sx == tx) && (sy == ty)) { 
    return [];
}

Selanjutnya kita mengecek apakah posisi target dan posisi awal adalah sama. Bila ya, maka kita akan langsung mengembalikan array kosong. Karena jalurnya sudah pasti tidak ada.

cellAr.push(cellBuat(null, sx, sy, tx, ty)); 

Selanjutnya kita membuat cell pertama dan disimpan di variable cellAr.

while (true) {
    ...
}

Selanjutnya kita mulai masuk ke perulangan. Bila Anda membaca artikel sebelumnya, maka Anda akan mendapati perulangan. Ini adalah implementasi dari perulangan tersebut.

Perulangan ini akan berlangsung terus sampai selesai. Isi dari perulangan ini adalah sebagai berikut:

 if ((cellAr.length >= cellMax)) {
     return [];
 }

Pertama kita mengecek apakah jumlah cell yang dihasilkan sudah mencapai maksimal. Bila ya, maka kita akhiri algorithma ini, dan menghasilkan array kosong. Ini berarti jalurnya tidak ditemukan.

cellCr = cellCariYangTerbuka(); 

Kemudian kita mencari cell yang terbuka yang posisinya paling dekat ke target. Langkah ini adalah penerapan langkah ke 2 dari penjelasan pada artikel sebelumnya.

Perhatikan gambar di bawah ini yang diambil dari tulisan sebelumnya. Pada langkah ini kita mencari kotak terbuka yang terdekat ke target. Kotak yang dipilih adalah kotak sebelah kanan dengan jarak 3 langkah. Anda bisa membaca tulisan sebelumnya untuk penjelasan lebih jelas.



Pencarian cell yang terbuka ini menghasilkan dua kemungkinan: ketemu atau tidak.
Bila pencarian tidak ketemu maka pencarian kita hentikan dan kita mengembalikan array kosong sebagai hasilnya.

Bila pencarian cell ketemu, maka langkah selanjutnya adalah menutup cell ini.

cellCr.buka = -1; 

Kita menutup cell dengan memberi nilai -1 pada property buka.

function pfCheckSampaiTujuan(x, y, tx, ty) {
    if ((x == tx) && (y == ty))
        return true;
    return false;
}

Selanjutnya kita melakukan pengecekan apakah kita sudah sampai atau belum.

Bila hasilnya tidak, maka kita akan membuka cell baru, dari cell sekarang dengan memanggil fungsi pfBukaCellBaru()

Disini proses akan berulang lagi sampai kita sampai ke target. 
Bila hasilnya ya, artinya kita sudah sampai, maka saatnya melakukan rekapan. Perhatikan gambar berikut. Ini adalah gambar saat kita sudah sampai ke target. Setelah kita sampai di target, maka selanjutnya kit akan melakukan penelusuran jalur dari cell tujuan kembali ke cell awal, untuk mendapatkan rute yang sebenarnya. 



Gambar ini diambil dari tulisan sebelumnya. Tidak semua cell yang dihasilkan melalui algorithma ini akan dipakai, kita hanya pakai cell-cell yang dilalui oleh garis ungu saja.

Kita memanggil fungsi pfTelusurBalik(cellCr). untuk melanjutkan penelusuran sampai ke posisi awal dan menghasilkan jalur pencarian.

return pfRes2Array(res);

Setelah itu kita memanggil fungsi pfRes2Array(res) yang akan mengubah hasil pencarian menjadi array biasa, dengan struktur yang lebih sederhana. Hal ini dikarenakan, algorithma ini sebenarnya menghasilkan data yang cukup kompleks. Kita perlu merubah hasilnya ke struktur yang lebih sederhana agar mudah digunakan kemudian.

Contoh hasil pencariannya adalah sebagai berikut:

[[2,2],[2,3],[3,3],[4,3],[4,2],[4,1],[5,1],[6,1],[6,2],[6,3],[7,3],[8,3]]

Tiap item dari array berisi posisi x dan y. Kita akan menggunakan posisi ini untuk menggambar jalur di layar.

Dalam penjelasan di atas, Saya telah menyebutkan banyak fungsi-fungsi yang belum dijelaskan secara detail. Berikut ini adalah penjelasan singkat dari fungsi-fungsi tersebut.

Fungsi cellbuat();

function cellBuat(parent, x, y, tx, ty) {
    let cell = {
        x: x,
        y: y,
        buka: 1,
        jarak: -1,
        induk: parent,
    };
    cell.jarak = Math.abs(tx - x) + Math.abs(ty - y);
    return cell;
}

Fungsi ini untuk membuat cell baru. Sebuah cell adalah sebuah object dengan beberapa property. jarak menunjukkan jarak dari cell ini ke target. Perhitungannya dilakukan secara sederhana dengan menghitung jarak horizontal dan vertikal. Property induk berisi referensi ke cell induk yang sudah dibuat sebelumnya. Fungsi ini adalah penerapan dari langkah 1 pada tulisan sebelumnya. 

Fungsi cellCariYangTerbuka():

function cellCariYangTerbuka() {
    let i = 0;
    let cell = null;
    let maxLen;
    let cellTemp;
    let len = 0;
    maxLen = 10000;
    len = cellAr.length - 1;
    for (i = len; i >= 0; i--) {
        cell = cellAr[i];
        if (1 == cell.buka) {
            if (cell.jarak < maxLen) {
                cellTemp = cell;
                maxLen = cell.jarak;
            }
        }
    }
    return cellTemp;
}

Fungsi ini mencari cell yang statusnya masih terbuka dan terdekat ke target. Cell yang terbuka memilki property buka yang bernilai 1. Fungsi adalah penerapan dari langkah ke 2 dari tulisan sebelumnya.

Fungsi pfCheckSampaiTujuan():

function pfCheckSampaiTujuan(x, y, tx, ty) {
    if ((x == tx) && (y == ty))
        return true;
    return false;
}

Fungsi ini mengecek apakah kita sudah sampai di tujuan apa belum, dengan membandingkan posisi cell dengan posisi target.

Fungsi cellCheckDouble():

function cellCheckDouble(x, y) {
    let res = false;
    cellAr.forEach(cell => {
        if (cell.x == x && cell.y == y) {
            res = true;
        }
    });
    return res;
}

Mengecek apakah sebuah cell sudah ada di cellAr atau belum, untuk menghindari cell yang double. Funsgi ini adalah penerapan dari langka ke 1 point B dari tulisan sebelumnya.

Fungsi pfPosBisa():

function pfPosBisa(x, y) {
    //check cell
    if (cellCheckDouble(x, y)) {
        return false;
    }
    //check block peta
    if (!petaPosValid(x, y)) {
        return false;
    }
    return true;
}

Fungsi ini mengecek apakah kita bisa berjalan menuju posisi tertentu. Kita memanggil fungsi cellCheckDouble() dan petaPosValid() untuk mengecek apakah posisi valid apakah tidak.

Fungsi pfRes2Array():

function pfRes2Array(res) {
    let ar = [];
    res.forEach(cell => {
        ar.push([cell.x, cell.y]);
    });
    return ar;
}

Fungsi ini akan merubah cellAr yang berisi cell-cell menjadi array dua dimensi biasa. Tujuannya agar hasil algorithma ini bisa dibaca lebih mudah. Ini adalah penerapan dari langkah terakhir dari tulisan sebelumnya.

Fungsi pfTelusurBalik():

function pfTelusurBalik(cell) {
    let res = [];
    let i = 0;
    let cellTemp = null;
    let cellParent = null;
    res.unshift(cell);
    while (true) {
        //cari parent dari cell yang sedang di check
        cellParent = null;
        for (i = 0; i < cellAr.length; i++) {
            cellTemp = cellAr[i];
            if (cell.induk == cellTemp) {
                cellParent = cellTemp;
                break;
            }
        }
        //parent gak ada, berarti cell sekarang adalah cell awal, penelusuran selesai;
        if (cellParent == null) {
            return res;
        }
        else {
            //hasilnya di masukkan ke let res
            //update cell dengan cellParent
            res.unshift(cellParent);
            cell = cellParent;
        }
    }
}

Fungsi ini untuk menelusuri balik dari cell akhir ke cell awal. Hasil dari penelurusan disimpan di variable res.

Fungsi petaKosong():

function petaKosong(x, y) {
    return (peta[y].charAt(x) == " ");
}

Fungsi ini mengecek apakah posisi di peta kosong atau tidak.

Pada tulisan ini kita telah membahas bagaimana pengaplikasian algorithma path finding dalam kode pemrograman. Penjelasan saat ini masih belum begitu lengkap. Saya akan berusaha melengkapinya pada update mendatang. 


Terima kasih sudah mampir dan membaca. Bila ada pertanyaan, jangan sungkan untuk bertanya, agar tulisan ini jadi semakin lengkap.