Kisah Revolusi Video Game #17: Flight Simulator Melahirkan Grafis Video game 3D

40 tahun kemudian, Flight Simulator adalah video game platformer lompat terhebat yang pernah ada

27 April 2025

Pada tahun 1999 Bill Gates menulis penghormatan yang mengharukan untuk Wright bersaudara. Ia menganggap penemuan bersayap mereka sebagai "World Wide Web pada era itu," yang mengubah dunia menjadi perspektif global. Jadi, sudah sepantasnya Microsoft kemudian menjadi kekuatan di balik Flight Simulator.

Dan, seperti Flyer asli Wright bersaudara, warisan game tersebut telah melampaui penerbangan untuk mewujudkan perubahan perspektif yang dimungkinkan oleh penerbangan. Flight Simulator berjanji untuk memasukkan seluruh dunia ke dalam komputer Anda, dan game tersebut menepati janjinya. Itulah sebabnya game tersebut menjadi franchise simulasi penerbangan terlaris di dunia: Edisi terbarunya telah terjual lebih dari 2 juta kopi.

Meskipun tahun 2022 menandai peringatan 40 tahun Microsoft Flight Simulator, silsilahnya sudah ada sejak beberapa tahun lalu sebelum perilisan resminya, yaitu pada tahun 1982. Itu menjadikannya franchise video game tertua kedua yang masih dalam tahap pengembangan aktif. (The Oregon Trail dirilis pada tahun 1971 dan masih ada sampai sekarang.)

Inti dari franchise ini bukanlah gamifikasi, melainkan tontonan teknis yang digunakannya untuk mensimulasikan penerbangan dan tanah di bawah Anda. Fokus pada penggambaran yang nyata mencerminkan latar belakang pengembang game.

Gairah untuk terbang

Bruce Artwick belajar teknik elektro di University of Illinois di Urbana-Champaign, tetapi ia menemukan waktu untuk mengejar mimpi yang dipikirkan banyak remaja tetapi hanya sedikit yang berhasil: Ia belajar terbang. Di program instruksi penerbangan universitas itulah ia bertemu Stu Moment, yang kemudian menjadi mitra bisnisnya.

Pada tahun 1976, Artwick menulis tesis masternya tentang simulator penerbangan yang ia rancang untuk dijalankan pada komputer mini PDP-11 milik Digital Equipment Corp. Presentasi 3D-nya dapat mencapai sembilan bingkai per detik, yang luar biasa untuk era tersebut.

Artwick kemudian bekerja di Hughes Aviation, di California, sambil terus mengerjakan grafik 3D di waktu luangnya. Pada tahun 1977, ia menulis sebuah artikel untuk Kilobaud: The Small Computer Magazine yang menjelaskan "Sublogic Three-Dimensional Micrographics Package" yang telah ia buat, yang menghadirkan 3D ke komputer mikro yang dilengkapi dengan mikroprosesor Motorola 6800 yang populer. Karena begitu banyak pembaca yang sangat tertarik, Artwick, yang mencari bantuan untuk mengubah perangkat lunak tersebut menjadi sebuah bisnis, berhubungan kembali dengan Stu Moment, dan bersama-sama mereka mendirikan subLogic.

Dave Denhart, karyawan kedua subLogic, mengingat bahwa hari-hari awal perusahaan tersebut didorong oleh perangkat lunak 3D milik Artwick, yang diperbarui untuk komputer mikro yang sedang berkembang. “Barang yang [Stu] dan Bruce jual pada dasarnya adalah paket perangkat lunak 3D [untuk komputer mikro],” kata Denhart. “[Tandy] TRS-80 adalah salah satunya, dan saya rasa Apple II sudah tidak ada lagi saat itu.”

Artwick sering mengklaim dalam presentasinya bahwa perangkat lunak subLogic dapat digunakan untuk simulasi penerbangan—sebuah saran yang membuat penonton terkesiap. Komputer yang menampilkan perspektif pilot yang terbang di atas planet? Kebanyakan orang belum pernah melihat yang seperti itu.

Dengan semangat, Artwick memutuskan untuk mewujudkannya. Flight Simulator diluncurkan pada akhir tahun 1979 di Apple II dan TRS-80 dengan grafik wireframe dan frame rate dalam satu digit. Game ini tidak menggambarkan wilayah udara nyata atau pesawat terbang modern. Sebagai gantinya, pemain menerbangkan biplan era Perang Dunia I yang didasarkan pada Sopwith Camel yang terkenal. Namun, visual 3D orang pertamanya lebih maju, mendahului hit yang lebih terkenal seperti Battlezone dari Atari.

"Saya tahu Bruce selalu melihat, sejak awal, pasar potensial untuk [Flight Simulator]," kata Denhart. "Saat mikroprosesor mulai tersedia, saya pikir Bruce mendapat pencerahan yang mengatakan, Hei, jika saya menerapkan ide simulator penerbangan ini ke komputer yang lebih murah, dan berhasil membuatnya berfungsi, pasti ada pasar untuk itu." 

Artwick benar. Pada bulan September 1982, majalah Computer Gaming World menempatkan Flight Simulator sebagai judul terlaris keempat hingga saat ini. IBM, yang menginginkan platform IBM PC-nya untuk dipamerkan, menghubungi subLogic untuk menghadirkan Flight Simulator ke perangkat keras baru. Microsoft, yang tengah mengembangkan IBM PC DOS, segera menghubungi dengan permintaan serupa—dan persyaratan yang lebih baik. Microsoft mendapatkan versi dengan namanya sendiri pada labelnya, meskipun Artwick tetap memiliki perusahaannya selama bertahun-tahun berikutnya. 

Microsoft Flight Simulator, yang dirilis pada akhir tahun 1982, terus mengalami peningkatan pada bulan-bulan berikutnya, mencerminkan kemajuan dalam mikrokomputer. Grafik berubah dari monokrom menjadi berwarna (pada PC dengan perangkat keras yang tepat), dan kecepatan refresh tampilan meningkat menjadi 15 bingkai per detik, yang oleh salah satu pengulas digambarkan sebagai "sangat lancar." Pemain mengemudikan Cessna 182 di empat area dunia nyata, termasuk Chicago dan Seattle. Untuk pertama kalinya, penggemar komputer rumahan dapat menerbangkan model pesawat terbang yang tampak nyata melintasi medan yang nyata, lepas landas dan mendarat di replika bandara sungguhan.

Realisme diperluas ke model penerbangan, yang menggunakan teknik yang efektif: tabel pencarian. Itu karena kalkulasi gaya pada pesawat secara real-time berada di luar kemampuan PC IBM awal. Untungnya, produsen pesawat telah menghitung bagaimana produk mereka akan bekerja. Ini memberi subLogic lembar contekan untuk dikembangkan.

"Anda pada dasarnya berkata, Ini masukan saya, apa keluaran saya?" kata Denhart. "[Simulator] dapat melakukan pencarian dengan mudah. ​​Sekarang, karena keterbatasan resolusi dan masalah memori, Anda tidak akan memiliki tabel pencarian yang sangat besar karena prosesor dan memori tidak dapat menanganinya. Namun Anda akan memiliki semacam ukuran sedang, bahkan ukuran kecil, dan di antara titik data Anda dapat melakukan interpolasi."

Dengan model penerbangan yang ada, subLogic memperluas cakupan simulasi. Microsoft Flight Simulator 2.0 (1984) memodelkan seluruh Amerika Serikat, Microsoft Flight Simulator 3.0 (1988) menghadirkan Gates Learjet 25 dan lebih banyak bandara, dan Microsoft Flight Simulator 4.0 (1989) menambahkan kejadian acak, termasuk cuaca.

Pada tahun 1993, Microsoft Flight Simulator 5.0 menghadirkan fitur baru yang mematikan: tekstur. Sebelumnya, daratan di antara bandara diwakili oleh bercak-bercak warna—hijau untuk hutan, abu-abu untuk perkotaan, biru untuk air. Tekstur menawarkan detail baru. Dimulai dengan Flight Simulator 5.1, detail tersebut didasarkan pada citra satelit. Bagi banyak orang, Flight Simulator akan menjadi kesempatan pertama untuk melihat citra satelit dalam perangkat lunak 3D real-time.

Dekade pertama Flight Simulator di pasaran merupakan masa pendakian yang mulus. Namun, ada turbulensi di balik layar, yang mencerminkan udara buruk yang datang lebih awal. Artwick dan Moment sering tidak setuju, dan sekitar tahun 1980 mereka bekerja secara terpisah, Moment pada siang hari, Artwick pada malam hari. Perpecahan tersebut akhirnya menjadi permanen, dengan Artwick keluar untuk membentuk Bruce Artwick Organization (BAO) pada akhir tahun 1980-an. Flight Simulator 3.0 tahun 1988 adalah versi terakhir yang dikreditkan ke subLogic.

Mungkin perpecahan ini berkontribusi pada keputusan Artwick untuk menjual ke Microsoft pada tahun 1995. Artwick tidak dapat dihubungi untuk artikel ini, tetapi sumber yang bekerja sebelum dan sesudah penjualan mengingatnya sebagai keputusan yang tiba-tiba namun tidak mengejutkan. Artwick telah menghabiskan hampir dua dekade untuk mengabdikan diri pada bisnis tersebut. Tim tersebut juga memiliki perbedaan pendapat dengan Microsoft.

“Saya pikir pada akhirnya Microsoft menginginkan kendali penuh atas produk tersebut dibandingkan Bruce yang mempertahankannya,” kata Paul Donlan, yang menjadi manajer grup di BAO setahun sebelum akuisisi Microsoft. “Kami adalah toko kecil, dan kami bermain dengan aturan toko kecil, dan itu terkadang membuat orang-orang Microsoft kesulitan. Sangat mudah bagi kami untuk mengatakan tidak, yang membuat mereka sangat frustrasi.”

Microsoft mengambil kendali

Pembelian Flight Simulator oleh Microsoft menghadirkan tampilan visual yang memikat di internal pada waktu yang tepat. Peluncuran Windows 95 yang mencolok, yang dipandu oleh Jay Leno, mengandalkan fitur media untuk meyakinkan konsumen bahwa sudah saatnya menghentikan penggunaan komputer MS-DOS dan membeli pengganti Windows. (Kebetulan, dorongan inilah yang membuat game ini menarik perhatian saya: Microsoft Flight Simulator untuk Windows 95 disertakan dengan komputer Windows 95 pertama keluarga saya.)

Memindahkan Flight Simulator ke Windows bukanlah hal yang mudah. ​​Game ini berakar kuat pada MS-DOS dan praktik pengembangan perangkat lunak yang semakin kuno di awal tahun 1980-an. Secara teori, Windows 95 dapat menjalankan aplikasi MS-DOS, tetapi ini tidak cocok untuk Flight Simulator.

Denhart dari SubLogic menjelaskan bahwa hingga saat ini, Flight Simulator tidak benar-benar menggunakan sistem operasi Microsoft: "Anda akan memasukkan disket ke dalam drive disket, disket akan melakukan booting, dan menurut saya, ia menjalankan MS-DOS minimal, tetapi cukup untuk memulai. Dan kemudian pada dasarnya mengabaikan MS-DOS." Tim tersebut juga menolak versi awal Windows karena khawatir akan memperlambat simulator hingga sangat lambat.

Namun, kini setelah Microsoft yang bertanggung jawab, kegagalan bukanlah pilihan.

“Saat kami beralih ke Flight Sim 95, ada port yang sangat besar,” kenang Donlan, yang memuji Mike Schroeter, yang kini menjadi insinyur perangkat lunak untuk platform simulasi Prepar3D milik Lockheed, yang mengambil peran sebagai orang yang bertanggung jawab. “Saya tidak dapat mengatakan seberapa penting perannya dalam segala hal, tetapi banyak kode yang dipindahkan dari [bahasa] Assembly ke C. Ada beban kerja yang sangat besar yang terlibat dalam hal itu.”

Itu adalah contoh pertama dari budaya Microsoft yang bekerja keras tanpa henti. Itu juga hanya sebagian berhasil, karena para pengulas menemukan masalah kinerja bahkan pada PC rumahan tercepat. Kekhawatiran tim tentang kemampuan Windows untuk menangani simulasi, ternyata, bukan tanpa alasan. Namun, Microsoft Flight Simulator untuk Windows 95 adalah daya tarik yang dibutuhkan Microsoft untuk menonjolkan kecakapan media Windows 95.

Tim tersebut menggandakan visual untuk Microsoft Flight Simulator 98, yang sekali lagi mendorong batas dengan mengadopsi akselerasi perangkat keras 3D. Pemimpin pengujian Hal Bryan mengatakan upaya tersebut menuntut waktu yang lama untuk menguji berbagai akselerator 3D, yang belum mencapai standar umum. Namun, pengujian tersebut membuahkan hasil, dan Flight Simulator 98 meredakan keluhan pengulas tentang kinerja yang lamban.

Pengguna juga diuntungkan oleh meningkatnya media CD-ROM dan DVD-ROM, yang menyediakan ruang untuk tekstur yang lebih terperinci, lebih banyak data medan, dan kecepatan transfer data yang lebih cepat. Jason Dent, yang pertama kali dipekerjakan untuk Microsoft Encarta World Atlas, segera pindah untuk membantu Flight Simulator. Citra satelit telah meningkatkan visual simulator, tetapi datanya masih kasar—"antara 4 dan 16 kilometer di setiap sisi," kata Dent. Seluruh gunung tidak terlihat di wilayah yang jarang dilalui. Untuk menghindari kesenjangan tersebut, Dent dan rekan-rekannya menggabungkan citra satelit dengan data penggunaan lahan untuk memberikan skala dan presisi secara bersamaan.

Kerja keras itu membuahkan hasil dalam Flight Simulator 2000, yang mencapai tonggak sejarah teknis: Memetakan seluruh planet dalam blok-blok sepanjang 1 kilometer. Scot Bayless, manajer studio yang mengawasi tim, mengatakan demo awal membuat Bill Gates tercengang.

Bayless mengingat bahwa setelah menjelaskan kepada Gates bahwa perangkat lunak itu mencakup setiap bandara di planet ini, Gates menanggapi dengan mengatakan, "'Kamu omong kosong. Itu hal terbodoh yang pernah kudengar.'" Ini adalah bentuk pujian tertinggi dari Gates, kata Bayless. "Dalam sejarah Microsoft, jika Bill mengatakan itu kepadamu, kamu berhasil."

Dan, untuk sementara waktu, Flight Simulator berhasil. Versi-versi baru mendarat di tangga lagu terlaris. Tim tersebut, yang sekarang berganti nama menjadi Aces Game Studio, membuat atau mengontrak spin-off seperti Microsoft Combat Flight Simulator dan Microsoft Space Simulator. Bahkan ada pembicaraan tentang platform universal untuk simulasi skala dunia serbaguna, yang akhirnya berubah menjadi Microsoft' Enterprise Simulation Platform. ESP hanya bertahan beberapa tahun tetapi dilisensikan oleh Lockheed Martin untuk platform simulasi Prepar3D-nya. Kalau dipikir-pikir, ESP terasa seperti pendahulu dari upaya modern untuk membangun "kembaran digital" guna mensimulasikan dan mereplikasi lingkungan dunia nyata.

Namun Flight Simulator memiliki masalah, dan masalah itu datang dari dalam perusahaan: konsol game Xbox. Diluncurkan pada tahun 2001, Xbox dibuat untuk melawan PlayStation 2 milik Sony, yang dirilis pada tahun 2000, yang memiliki drive DVD dan dapat (dengan aksesori) terhubung ke Internet. Microsoft khawatir bahwa beberapa konsumen mungkin menganggapnya sebagai alternatif PC berbiaya rendah.

Aces Game Studio menjajaki kemungkinan untuk menghadirkan Flight Simulator ke Xbox, kata Bryan. Namun, upaya ini terhambat oleh tantangan untuk mengadaptasi kontrol keyboard dan mouse ke game pad. Bayless yakin hal ini menciptakan keretakan antara studio Aces dan Microsoft, dan ia menyesal tidak berusaha lebih keras untuk versi Xbox. "Saya pikir kami akan berakhir dengan mesin yang lebih kuat, lebih fleksibel, lebih tangguh, dan lebih tahan masa depan."

Aces, yang terbang sendiri dalam Divisi Game Microsoft yang berpusat pada Xbox, menjadi sasaran empuk ketika krisis keuangan tahun 2008 memaksa PHK di seluruh perusahaan. Bagi mereka yang terdampak, ini adalah kejutan yang tidak mengenakkan, tetapi tahun-tahun telah memungkinkan sebagian dari mereka untuk menerima bahwa keputusan Microsoft masuk akal, karena iterasi terakhir simulator tersebut bisa dibilang stagnan, berfokus pada kekuatan masa lalu dan mengabaikan platform baru.

Denhart, karyawan subLogic yang ada di sana ketika semuanya dimulai, yang mengakhiri proyek tersebut. Ia tetap tinggal untuk mengarsipkan pekerjaan studio, mengakhiri era Flight Simulator ini.

Burung phoenix bangkit dari abu

Kemudian datanglah Jorg Neumann, seorang veteran Microsoft yang mengerjakan proyek HoloLens yang disebut HoloTour—panduan wisata realitas virtual yang imersif. Panduan tersebut mencakup perspektif tempat-tempat seperti Machu Picchu, di Peru. Namun, proyek tersebut menghadapi tantangan, terutama di Machu Picchu, tempat tim memiliki lebih sedikit data daripada yang diinginkan.

"Cukup jelas bahwa, bahkan dengan foto-foto di lapangan, sangat sulit untuk membuat model 3D yang lengkap dan bagus," kata Neumann. "Pada titik itu kami hanya berkata, Mengapa kita tidak pergi dan menerbangkan pesawat di atas kepala dan memberi kami data lidar dan fotogrametri yang sesuai?" (Lidar adalah teknik berbasis laser untuk memperkirakan jarak ke suatu objek, sedangkan fotogrametri adalah informasi 3D yang diekstraksi dari foto.)

Penerbangan lintas udara tidak pernah terjadi, tetapi perspektif Neumann berubah. "Ide itu terus ada di kepala saya. Ada sesuatu di sana. Kita harus mencoba membuat dunia permainan kita bertambah melalui data udara." Dia menyadari Microsoft telah memiliki aplikasi yang sempurna: Flight Simulator.

Neumann, menggunakan data dari Bing, menyusun demo Cessna yang terbang di atas Seattle—pesawat dan kota yang sama yang tersedia di Microsoft Flight Simulator asli. Itu tampak spektakuler, bahkan pada tahap awal itu. Proyek tersebut berkembang, dan arsip Denhart terbukti sangat berharga.

"Basis kode dan proyek tersebut diarsipkan dengan sangat baik," kata Neumann. Kode tersebut dikirim ke Asobo Studio, pengembang utama proyek HoloTour, dan digunakan untuk menjaga kompatibilitas dengan pesawat pihak ketiga yang dirancang untuk Flight Simulator X, iterasi terakhir yang dirilis oleh Aces Game Studio. Flight Simulator yang baru juga mempertahankan mode "lama" yang mengaktifkan model penerbangan lama, mempertahankan jejak garis keturunan hingga tahun 1982.

Kebanyakan orang yang menerbangkan Flight Simulator saat ini akan menikmati simulasi "modern" bawaan, yang memodelkan hingga 1.500 permukaan penerbangan. Aliran udara di setiap titik dalam simulasi ditentukan tidak hanya oleh kecepatan dan desain pesawat tetapi juga oleh efek lingkungan seperti cuaca dan medan di dekatnya. Tingkat simulasi ini tidak terbayangkan pada tahun 1982, tetapi sekarang dapat berjalan pada prosesor AMD atau Intel kelas menengah terkini.

>>Flight Simulator berjanji untuk memasukkan seluruh dunia ke dalam komputer Anda, dan game tersebut menepati janjinya.

Hal Bryan mencatat bahwa simulasi sebelumnya gagal dalam situasi ekstrem, seperti macet dan berputar, sehingga pesawat akan berperilaku kaku dan terlalu mudah ditebak. Ia tahu, karena itulah cara ia menguji benda itu. Simulasi baru itu dapat secara tepat memodelkan aliran udara di banyak permukaan dan dengan demikian dapat secara organik menentukan kapan pesawat akan berhenti dan apakah akan berputar.

Meskipun data Bing berguna dalam menciptakan dunia Flight Simulator, tim tersebut masih menghadapi keterbatasan. Data fotogrametri berkualitas tidak tersedia untuk setiap inci tanah. Untuk mengisi kekosongan, Asobo menggunakan pembelajaran mesin Blackshark.ai untuk mengubah data fotogrametri dan foto satelit menjadi reproduksi permukaan planet kita. Teknologi Blackshark.ai secara otomatis membuat bangunan dan menambahkannya jika diperlukan, berdasarkan foto satelit. Machine Learning juga mengoreksi variasi warna antara foto sambil menghilangkan awan dan bayangan.

“Kami ingin memiliki bangunan yang unik, dan pada dasarnya Anda melakukannya dengan pembuatan prosedural, yang mengambil masukan dari tapak bangunan, jenis atap, warna atap, zonasi, kepadatan bangunan, dan informasi lainnya,” kata Arno Hollosi, kepala bagian teknologi Blackshark.ai. Data ini kemudian dimodifikasi oleh “arketipe” yang memiliki gaya yang sesuai untuk wilayah geografis. Hasilnya adalah berbagai bangunan 3D yang tampak realistis, setidaknya dari ketinggian sekitar seribu meter di atas tanah. Teknik ini juga dapat menggambarkan komunitas kecil dan bahkan rumah dan bangunan pedesaan yang berdiri sendiri, sesuatu yang tidak akan pernah dapat dicapai oleh seniman sambil menambahkan bangunan satu per satu.

Meskipun demikian, simulator modern tidaklah sempurna. Jalan kota mungkin tampak benar, tetapi rumah Anda mungkin tidak. Lalu lintas udara yang disimulasikan tidak sepadat yang sebenarnya. Pesan dalam simulasi dari kontrol lalu lintas udara sering kali tidak akurat atau tidak ada, terutama di bandara berukuran sedang. Cuaca sering kali sangat indah, tetapi hanya samar-samar meniru dunia nyata. Solusi untuk masalah ini, seperti banyak penambahan dan fitur Flight Simulator, memerlukan teknologi baru.

Namun, satu keberhasilan inti tidak dapat disangkal: Microsoft Flight Simulator memuat seluruh dunia di PC Anda. Bahkan, seluruh dunia dapat dimuat di saku Anda melalui aplikasi streaming xCloud Microsoft untuk ponsel pintar, yang memungkinkan siapa pun dengan ponsel pintar modern untuk memuat simulator dan terbang (secara virtual) dari lokasi mana pun di dunia ke lokasi mana pun.

“Kami memiliki ambisi untuk memasukkan seluruh dunia ke dalamnya,” kata Bayless. “Dan, pada kenyataannya, kami berhasil melakukannya.”

Sumber: spectrum.ieee