Planetfall: Menggambar planet Chiron di Alpha Centauri seperti peta sungguhan

• Planet Chiron dari game tahun 1999 Sid Meier’s Alpha Centauri direkonstruksi dengan metode kartografi nyata, memperluas peta game berbasis 128×64 tile menjadi peta poster beresolusi tinggi
• Pekerjaan intinya adalah mencatat langsung nilai elevasi 8.192 tile dalam game, lalu mengekstrak data curah hujan, tingkat berbatu, dan xenofungus melalui screenshot serta sampling di QGIS
• Berdasarkan fakta bahwa Chiron digambarkan sebagai planet bulat dan peta game tersambung dari kiri ke kanan, peta asli diberi cylindrical equal area projection dan varian Trystan Edwards
• Data grid beresolusi rendah diubah menjadi model medan yang lebih organik melalui sebaran titik acak, interpolasi TIN, triangulasi Delaunay, noise, koreksi manual, dan penulisan ulang DEM wilayah kutub
• Peta akhir adalah hasil gabungan QGIS, Python, Photoshop, Illustrator, dan Eduard; peta dunia fiksi pun dapat diperluas dengan teknik kartografi nyata bila memiliki data yang sudah ada dan layak dipakai

---

Proyek pemetaan Chiron dari Alpha Centauri

• Hasil akhirnya adalah peta poster yang menampilkan planet latar Chiron dari Sid Meier’s Alpha Centauri
• Chiron adalah latar sekaligus salah satu elemen utama game, dan peta resmi bawaan dibuat oleh desainer game Chris Pine
• Fokus tulisan ini bukan pengenalan game, melainkan proses pembuatan yang mengubah data dalam game menjadi prosedur kartografi nyata
• Proyek ini merupakan contoh penerapan kemampuan kartografi yang sudah ada pada dunia fiksi, tetapi sifatnya berbeda dari peta fantasi yang menciptakan dunia dari nol

Perbedaan antara peta nyata dan peta fiksi

• Pembuatan peta dunia nyata lebih mirip pekerjaan memanipulasi dan memberi gaya pada data geografis yang sudah tersedia
• Untuk membuat peta fantasi atau SF dari awal, datanya sendiri harus dibuat baru, sehingga membutuhkan kemampuan yang berbeda
• Pembuatnya melihat dirinya lebih sebagai pemanimulasi data daripada pencipta data
• Alasan penentu mengapa peta Chiron bisa dibuat adalah karena ada data yang sudah tersedia di dalam game dan dapat dimanfaatkan

Pengumpulan data game

• Peta resmi Alpha Centauri terdiri dari 128×64 piksel berbentuk berlian
• Setiap piksel memiliki atribut seperti elevasi, curah hujan, dan tingkat berbatu

• Transkripsi nilai elevasi

  • Memanfaatkan fakta bahwa game menampilkan nilai elevasi persis untuk setiap tile
  • Nilai elevasi dari total 8.192 tile dicatat secara manual, lalu diperiksa ulang untuk mengurangi kesalahan transkripsi
  • Pekerjaan ini dimulai pada 2022 dan selesai pada 2025

• Curah hujan dan tingkat berbatu

  • Data curah hujan memanfaatkan peta tematik dari sebuah mod yang tidak ada di game asli
  • Curah hujan dibagi menjadi 3 tingkat: rainy, moist, dan arid
  • Seluruh peta ditangkap sebagai screenshot, warnanya dipisahkan di Photoshop, lalu nilai raster disampling di QGIS sebagai titik vektor per grid
  • Bagian yang informasi curah hujannya tertutup elemen peta dikoreksi secara manual
  • Tingkat berbatu juga diekstrak dengan prosedur yang sama, tetapi tidak digunakan pada peta akhir

• xenofungus

  • xenofungus adalah makhluk hidup asli Chiron, dan pada peta game muncul sebagai penanda berwarna merah muda atau merah
  • Data ini adalah data biner yang hanya menunjukkan ada atau tidaknya
  • Karena tidak ada peta tematik terpisah, piksel bernuansa merah muda dan merah disampling dari peta game biasa lalu dikoreksi

Pengaturan proyeksi

• Dunia game berperilaku seperti peta silindris: pemain dapat bergerak tanpa batas ke kiri dan kanan, tetapi berhenti di ujung atas dan bawah
• Karena Chiron muncul sebagai planet bulat di berbagai media game dan layar judul, peta 2D dianggap sebagai representasi planet berbentuk bola
• Saat membangun markas dalam game, jumlah area piksel yang dikendalikan sama terlepas dari lokasinya, sehingga diasumsikan tiap piksel mewakili luas yang sama
• Sesuai kondisi ini, peta game diberi cylindrical equal area projection
• Jika garis lintang standar ditetapkan pada 37,4°, rasio aspek yang dihasilkan sama dengan peta game; ini sesuai dengan Trystan Edwards projection
• Pengaturan proyeksi ini kemudian digunakan sebagai acuan pemrosesan koordinat untuk dataset yang dibuat di QGIS

Memperluas grid elevasi beresolusi rendah menjadi DEM

• Data elevasi asli berupa grid 128×64, sehingga resolusinya sangat rendah untuk digunakan pada peta poster
• Tujuannya adalah membuat digital elevation model yang lebih detail sambil tetap mempertahankan fakta-fakta yang diketahui dalam game

• Titik acak dan interpolasi TIN

  • Titik acak disebar di atas tiap tile, tetapi diberi jarak minimum agar tidak terlalu menumpuk
  • Setiap tile grid menghasilkan kira-kira 1–3 titik, dan pada tile tanpa titik ditambahkan titik pusat
  • Setiap titik menerima nilai elevasi dari tile tempatnya berada
  • Setelah itu, interpolasi TIN digunakan untuk membuat model elevasi awal, sehingga kesan grid berkurang dibanding interpolasi yang hanya memakai grid asli

• Triangulasi Delaunay dan noise

  • Triangulasi Delaunay digunakan berulang untuk menghasilkan medan yang lebih rinci
  • Titik baru ditambahkan di pusat segitiga di antara titik-titik acak, dan elevasi titik baru ditentukan dari rata-rata tiga titik di sekitarnya
  • Noise acak kecil ditambahkan ke elevasi tiap titik untuk membuat permukaan tidak rata; semakin banyak iterasi, semakin kecil rentang noise-nya

Koreksi manual dan Garland Crater

• Bagian hasil interpolasi yang tidak sesuai dengan peta resmi Chiron dikoreksi secara manual
• Ada masalah seperti area yang pada peta resmi berupa pulau tetapi pada hasil interpolasi tersambung ke daratan utama, atau pulau yang terlalu kecil sehingga tidak terlihat pada peta akhir
• Di wilayah seperti itu, titik elevasi tambahan dimasukkan untuk menyesuaikan bentuk
• Jika hanya melihat nilai elevasi grid asli, Garland Crater tampak hampir persegi, tetapi representasi visual game menunjukkan niat bentuk melingkar
• Wilayah ini dikoreksi menjadi kawah yang lebih mendekati lingkaran dengan memindahkan titik elevasi asli melalui rubbersheeting

Smoothing dan DEM kutub

• Setelah interpolasi, beberapa prosedur smoothing diterapkan secara campuran
  • Menggunakan mean dan median dari focal statistics
  • Menggunakan line integral convolution melalui Karika plugin di QGIS
  • Menambahkan sedikit Perlin noise
  • Menggabungkan kembali layer yang sudah di-smoothing dengan layer asli lalu melakukan smoothing ulang
• Pendekatannya lebih berupa penyesuaian hingga hasil tampak tepat, bukan mengikuti rumus yang persis
• Karena wilayah kutub sangat melebar pada proyeksi silindris asli, interpolasi elevasi untuk Kutub Utara dan Kutub Selatan dilakukan ulang dengan proyeksi terpisah
• Di wilayah kutub terdapat area luas tanpa data game, sehingga bagian tengahnya diberi noise hampir acak
• DEM Kutub Utara dan Kutub Selatan dibuat terpisah agar dapat dipakai untuk peta wilayah tersebut di masa depan, lalu juga dibaurkan kembali ke DEM utama
• Setelah itu pun masih ditemukan danau atau pulau kecil yang hilang; sebagian dikoreksi dengan modifikasi DEM, sebagian lagi dengan gambar manual pada tahap kartografi

Proyeksi orthoapsidal dan skrip kustom

• Peta utama menggunakan orthoapsidal, atau Raisz Armadillo projection
• Proyeksi ini dipilih karena secara langsung memberi pembaca kesan sedang melihat permukaan melengkung
• Karena QGIS tidak memiliki proyeksi ini, skrip Python ditulis sendiri berdasarkan rumus transformasi dari Wikipedia
• Karena belum terlalu terbiasa menggunakan PyQGIS, pembuatnya juga mendapat bantuan dari ChatGPT
• Proyeksi dimodifikasi agar sesuai dengan susunan benua Chiron
  • Kemiringan vertikal default 20° diubah menjadi -10°
  • Kelengkungan kiri-kanan dikurangi
  • Peta terlebih dahulu diperkecil secara horizontal dan diproyeksikan, lalu diperlebar kembali secara horizontal untuk mengurangi distorsi kompresi di tepi
• Karena skrip hanya memproses vektor, raster seperti DEM diubah menjadi poligon per piksel, diproyeksikan, lalu dirasterisasi ulang
• Cara ini tidak ideal dan memakan waktu proses yang lama, tetapi berfungsi untuk pekerjaan sebenarnya

Pembuatan layer peta yang berpusat pada Photoshop

• Peta akhir sebagian besar disusun dengan menumpuk layer di Photoshop
• Medan dasar laut dibuat dari bagian DEM bernilai elevasi 0 atau kurang sebagai raster hitam-putih, lalu diwarnai ulang ke nuansa biru dengan gradient map
• Untuk daratan, nilai bawah air dipotong dari model elevasi yang telah diproyeksikan ulang, lalu Eduard digunakan untuk menyimulasikan relief bayangan bergaya gambar tangan Swiss
• Pada garis pantai ditambahkan inner glow untuk memisahkan daratan dan air, sekaligus memberi efek pegunungan di dekat pantai yang perlahan menghilang
• Karena nilai elevasi game tidak rata, gunung sering muncul tiba-tiba tepat di samping pantai, sehingga area pesisir diproses agar terlihat sedikit lebih tidak terjal
• Relief daratan diberi nuansa cokelat dengan layer hue/saturation, lalu ditambahkan noise warna kecil agar terlihat lebih organik

Representasi vegetasi berbasis curah hujan

• Data curah hujan digunakan untuk representasi vegetasi, seperti pada peta resmi game
• Layer relief disalin, diwarnai hijau, lalu ditambahkan noise warna serta layer penyesuaian terang-gelap
• Mask yang mencampur layer relief hijau dan layer relief cokelat berasal dari data curah hujan
• Di QGIS, thin plate spline interpolation diterapkan pada titik curah hujan yang sudah diproyeksikan ulang untuk membuat dasar mask
• Di Photoshop, dissolve blending mode serta filter blur dan sharpening digunakan untuk membuat tekstur noise bertitik yang halus
• Mask ini membuat vegetasi tampak berkurang jumlahnya saat berpindah dari area banyak hujan ke area kering, alih-alih sekadar menjadi transparan
• Pada hasil cetak, detail ini mungkin sulit terlihat tanpa kaca pembesar, tetapi di layar diharapkan menghasilkan batas vegetasi yang lebih alami

Xenofungus dan sungai

• xenofungus muncul baik di darat maupun laut
• Xenofungus darat diproses dengan cara yang hampir sama seperti vegetasi
  • Data titik diinterpolasi
  • Dibuat halus dan diberi noise
  • Digunakan sebagai mask untuk layer relief merah
• Xenofungus laut memakai mask bertitik yang sama, tetapi dimasukkan sebagai layer ungu terpisah yang dipotong hanya ke area air
• Layer fungus laut dicampur dengan warna air di bawahnya menggunakan mode blending linear burn
• Sungai pada peta game sangat kotak karena terkurung grid, sehingga digambar ulang secara manual di QGIS
• Di Illustrator, bagian hulu sungai diberi taper tipis, lalu di Photoshop diberi warna dan bevel agar terasa seperti mengalir sambil mengikis tanah
• Analisis hidrologi berbasis DEM juga sempat dicoba, tetapi medan terlalu bergelombang sehingga menghasilkan banyak cekungan pedalaman dan sungai pendek; menggambar langsung terasa lebih mudah

Warna, efek lukisan, dan penekanan permukaan melengkung

• Saturasi seluruh peta ditingkatkan, dan graticule ditambahkan untuk memvisualisasikan kelengkungan
• Peningkatan saturasi awalnya muncul tanpa sengaja saat memindahkan layer di Photoshop, tetapi hasilnya disukai dan dipertahankan
• Skema warna menjadi lebih kuat dari biasanya, dan diterima sebagai eksperimen dalam proyek pribadi
• Peta diratakan menjadi satu layer, diperkecil, lalu filter dry brush Photoshop diterapkan untuk membuat tekstur seperti setengah dilukis
• Karena hasil filter terlalu buram, hasil itu dicampur 50:50 dengan peta asli untuk menyeimbangkan detail dan kelembutan bergaya lukisan
• Terakhir, inner shadow ditambahkan di tepi untuk menciptakan kesan cahaya yang berkurang dan menegaskan bahwa permukaannya melengkung, bukan datar

Pelabelan dan pemilihan font

• Pelabelan awal dilakukan di Adobe Illustrator, yang memiliki alat teks lebih baik daripada Photoshop
• Label yang sudah selesai kemudian dibawa kembali ke Photoshop dan dicampur dengan peta
• Peta di bawah setiap label diburamkan agar tepi teks tampak lebih tajam daripada latar
• Teknik glow dan smart halos digunakan agar teks terang bisa ditempatkan di atas latar terang, dan teks gelap di atas latar gelap
• Semua label menggunakan BellTopo Sans yang dirancang oleh Sarah Bell
• Serif dinilai tampak terlalu halus dibanding warna peta yang kuat dan kurang cocok untuk peta SF
• Font game itu sendiri, Eurostile, tampak terlalu kaku untuk peta dengan palet dan gaya yang lembut
• BellTopo Sans dianggap cocok karena memiliki kekuatan sans-serif sekaligus unsur humanistik bernuansa gambar tangan

Nama tempat yang ambigu dan komposisi poster

• Fitur geografis dalam game tidak selalu diberi label dengan jelas, dan teks putih sering ditempatkan di atas satu tile grid saja
• Dalam banyak kasus, batas fitur geografis harus diinterpretasikan langsung
• Planetneck adalah kasus yang paling sulit
  • Tidak jelas apakah nama itu merujuk pada jalur air berbentuk jari, atau daratan yang melintang di atasnya
  • Pada peta game juga ada area garis cokelat tipis yang bisa dilalui baik oleh darat maupun air, sehingga interpretasinya makin sulit
  • Pada akhirnya diputuskan bahwa nama itu berarti mulut teluk yang panjang dan sempit
  • Keputusan ini sesuai dengan adanya nama-nama selat lain pada peta resmi
• Peta resmi hanya memiliki 32 nama, sangat sedikit untuk peta berskala seperti ini
• Karena kurang nyaman membuat nama baru, hanya nama yang sudah ada yang digunakan
• Poster akhir mencakup peta kecil selain peta utama, dibuat dengan dataset dan teknik yang sama
  • Peta yang menunjukkan data elevasi dengan lebih jelas
  • Dua peta kutub dengan distorsi lebih kecil
• Pada latar belakang dan peta ditambahkan scanline samar sebagai penghormatan pada antarmuka game
• Warna biru pada judul dan bingkai juga merupakan elemen yang mengingatkan pada antarmuka game

Keterbatasan pekerjaan dan kemungkinan berikutnya

• Seluruh proses merupakan pekerjaan yang sangat intensif tenaga, menggabungkan sampling data game yang membosankan, transformasi GIS, penyesuaian proyeksi kustom, dan pembangunan layer Photoshop
• Pelaksanaannya sebenarnya tidak seefisien urutan penjelasan ini, melainkan berisi berbulan-bulan coba-coba dan jalan buntu
• Karena kini dataset sudah ada, di masa depan ada kemungkinan memperbesar area kecil Chiron untuk membuat peta berskala lebih besar
• Dalam kasus itu, metode untuk menghasilkan medan yang lebih realistis sambil mempertahankan nilai elevasi yang diketahui dapat dieksplorasi
• Potensi penggunaan data tingkat berbatu baru terpikir setelah desain akhir, dan pada skala ini tidak banyak membuat perbedaan, tetapi bisa berpengaruh pada peta yang diperbesar
• DEM asli masih memerlukan pembersihan lebih lanjut, seperti danau dan pulau yang hilang
• Jika nanti ditemukan cara membuat model elevasi yang lebih realistis, DEM yang ada mungkin diganti dengan yang lebih baik
• Proyek ini mungkin dilakukan karena adanya data yang sudah tersedia, dan menunjukkan bahwa bahkan untuk dunia fiksi pun kemampuan manipulasi data dapat diterapkan dengan cara kartografi nyata

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Kisah Daniel Huffman cukup meyakinkan dan menginspirasi: https://somethingaboutmaps.wordpress.com/about/
  Versi panjangnya bahkan lebih bagus: https://somethingaboutmaps.wordpress.com/2011/03/02/on-salva...

  • Penggambaran tentang depresi terkait pekerjaan benar-benar terasa mengena
    Aku juga ingin menemukan percikan yang ia temukan, tapi aku takut gairahku sudah habis tergilas beberapa tahun lalu

• Game ini sangat berarti bagiku: aku ingat ini pertama kalinya aku mengenali ideologi dan keyakinan religius secara abstrak, terlepas dari contoh manusia tertentu
  Aku sangat menyukai berbagai faksi dan apa yang mereka yakini, dan itu selalu membuatku membayangkan keyakinan seperti apa yang mungkin dimiliki alien jika mereka ada

  • Game yang luar biasa
    Sistem politiknya sangat bagus; meski hanya ada 4 pilihan di masing-masing dari 4 bidang, pilihan-pilihan itu tidak otomatis saling terkait, dan itu keren
    Kalau mau, negara polisi pasar bebas juga bisa. Menurutku, memainkan game ini saat masih kecil bisa membuat orang sedikit lebih memikirkan apa arti sebenarnya dari kecenderungan politik mereka. Tentu saja bisa saja dengan membaca buku, tapi itu kan mustahil. Nuansanya juga sangat cocok untuk game SF, karena para penulis suka bermain-main dengan kombinasi politik yang aneh
  • Karena alasan itu aku suka SF dan fantasi. Memang, sembilan dari sepuluh biasanya hanya variasi budaya manusia, atau di awal direduksi menjadi satu dimensi. Elf adalah rasis elitis, Klingon adalah ras pemarah, dan semacamnya
    Namun seri yang berlanjut lama biasanya menambahkan nuansa seiring waktu, bahkan membuat stereotip itu bertarung melawan “kodrat” mereka sendiri
  • Sayang sekali Civilization: Beyond Earth begitu mengecewakan
    Alih-alih pemimpin, faksi, dan ideologi yang menarik, kita mendapat “Afrika luar angkasa” dan “Australia luar angkasa”
    Aku penasaran apakah ada masalah hukum yang menghalangi Firaxis membuat remake Centauri yang sesungguhnya

• Sid Meier's Alpha Centauri benar-benar game yang hebat
  Lewat SMAC, aku mendapat gagasan tentang bagaimana masyarakat masa depan dapat diorganisasi untuk menjamin kelangsungan hidup dan kemajuan umat manusia, dan melihat bagaimana speculative technology dapat mengubah peradaban
  Saat memainkannya aku merasa tidak terlalu kesepian, karena game ini menunjukkan bahwa kesepian adalah kondisi manusia universal yang melampaui zaman. Aku melihat harapan dalam visi umat manusia yang menemukan tempatnya di antara bintang-bintang, bergulat dengan gagasan-gagasan yang jauh lebih besar daripada diriku, dan merasa bahwa pilihan-pilihanku di dalam game mengukur kemampuan empatiku
  Aku juga menyadari bahwa sejarah, seperti game, hanya bergerak maju tanpa kompas moral

• Untuk yang penasaran mengapa Sid Meier's Alpha Centauri memakai istilah “planetfall”: itu adalah istilah yang berulang kali muncul dalam game, dan berarti awal sejarah
  Prompt pembukanya seperti ini:

  $NAME3, a new era of struggle and opportunity awaits you. The UN Starship Unity has arrived in the Alpha Centauri system after a forty year voyage. All contact with Earth has been lost. After Captain Garland's assassination by an unknown assailant, the crew mutinied and split into factions. In the ensuing conflict, some seized control of the Unity's colony pods. You now shape the destiny of your $ faction, which has just made PLANETFALL!

• “Jadi ia menelusuri peta dan mencatat nilai ketinggian setiap tile. Totalnya 8.192.”
  Pasti ada cara yang lebih otomatis daripada melakukan 8 ribu kali secara manual, bukan?

  • Menurutku banyak orang yang membaca komentar ini bisa dengan sangat cepat menulis skrip untuk mengekstrak data peta dan mengubahnya menjadi .CSV
    Meski begitu, ada nilai tersendiri dalam proyek repetitif yang panjang dan tidak perlu banyak berpikir, yang bisa dikerjakan sedikit demi sedikit saat ingin mengisi waktu sejenak dengan hal yang tidak terlalu penting
  • Aku juga berpikir begitu. Banyak sekali nerd yang menyukai game ini pada masanya, termasuk aku, jadi rasanya aku akan dengan senang hati mencoba mengekstrak titik-titik data seperti ini secara pemrograman

• Saat membaca deskripsi Sid Meier's Alpha Centauri, aku sadar serial animasi Scavengers Reign punya latar yang sangat mirip. Sama-sama tentang para kolonis manusia yang mendarat darurat di planet yang tampak memiliki kecerdasan
  Aku ingin memakai kesempatan ini untuk merekomendasikan karya itu. Kalau kamu penggemar SF, atau teringat pada Greg Egan atau Vernor Vinge, kemungkinan kamu akan suka. Bahkan kalau bukan penggemar SF pun layak dicoba. Sebagus itu

• Desain suara game ini benar-benar bagus. Game yang luar biasa

  • Aku suka suara “event” yang aneh, bunyi bip kecil di antarmuka, suara senjata “pew-pew”, dan akting suara yang hebat
    Sejak membeli versi retailnya pada 1999, aku selalu memasang game ini di komputer mana pun yang kupakai. Ini karya seni. Selama lebih dari 25 tahun terakhir, sehebat apa pun grafis berkembang, tidak ada game Civ lain yang terasa sedekat ini bagiku
  • Satu keluhanku soal desain suara adalah cara kerja musik latarnya
    Sepertinya musik mulai diputar saat pemain tidak aktif, tapi dalam permainan apa pun, hampir tidak pernah ada kesempatan untuk benar-benar terpicu
    Seingatku tiap faksi punya soundtrack tersendiri

• Karyanya luar biasa, dan aku suka peta serta tulisannya. Benar-benar dibuat dengan baik
  Satu hal yang disayangkan adalah tidak terlihat batas dengan kontras kuat pada tekstur daratan. Semuanya mengalir mulus ke wilayah lain, gunungnya terlihat, tetapi teksturnya hampir mengabaikan gunung. Batas-batas yang terlihat pada tekstur planet kita hilang

  • Aku cukup setuju. Salah satu ciri menarik yang membuat peta aslinya tampak asing adalah garis-garis merah yang melintasi semuanya
    Mungkin itu xenofungus, tapi juga terasa seperti magma dan terlihat seolah benua-benua sedang terbelah. Di versi baru, nuansa itu hilang
    Tetap saja, aku sangat menghargai kerja yang dicurahkan ke sini, dan hasilnya juga terlihat sangat keren

• Aku harus memberikan disk game itu kepada orang lain supaya bisa berhenti memainkannya. Sampai-sampai sangat mengganggu pekerjaan dan tidurku

• Dalam konteks serupa, ada blog “Here Dragons Abound” yang membahas pembuatan prosedural peta fantasi. Sudah lama tidak diperbarui: https://heredragonsabound.blogspot.com/