BEVEZETÉS

Gyakorlatilag minden motorverseny rajongó ismeri a konzolos és számítógépes autós játékokat. Ki más és ki a legkevésbé próbálta vezetni az ilyen típusú játékokat, akár játékvezérlővel, akár olcsó kormánykerékkel. Természetesen nem felejtve el a 80-as és 90-es éveket, ahol szabadidős gépek voltak gépekkel, ahol leültél vezetni sportautót vagy formula1-et.

versenyzés

A technológiai fejlődésnek és mindenekelőtt az árcsökkentésnek, hogy szinte minden otthoni felhasználó rendelkezzen vele, sok motorrajongó komolyabban veszi ezt a saját vezetőtér otthonának felállításakor (Pilótafülke).

Ebben a cikkben szinte minden olyan fogalmat bemutatunk, amely ezt a hobbit magában foglalja, napról napra több követővel, és amely erősnek ígérkezik, különösen a következő, 2015-ben a nagyközönség számára kiadott kütyük miatt: virtuális valóság szemüveg «OCULUS RIFT«, Amellyel a szimulátorba merülés teljesen új dimenziót kap.

A következő cikkekben részletesen lebontjuk az alábbi kifejezéseket:

-ÁRKADÁK, SZIMULÁCIÓ, FIZIKA, SZÁMÍTÓGÉPEK ÉS SZIMULÁCIÓS SZOFTVER, KOKKEK, KORMÁNYKEREKEK, PEDÁLOK, VÁLTÓK ÉS KÉZI FÉKEK, ÜLÉSEK, KIJELZŐK, Vetítők, OCULUS RIFT, USB VIBRÁCIÓS VEZÉRLÉSI RENDSZEREK, MOVER SYSTEMS, MOVER SYSTEMS, MOVING SYSTEMS AUTÓ BEÁLLÍTÁSOK stb.

És rengeteg hozzájuk kapcsolódó információt adunk hozzá, de mindenekelőtt referenciává tesszük ezt az útmutatót minden olyan felhasználó számára, aki úgy dönt, hogy elmélyül az autószimulációban.

ÁRKÁDIAI

Először határozzuk meg, mi az árkádiai: a nyilvános szórakoztató helyeken, bevásárlóközpontokban, éttermekben, bárokban vagy speciális játéktermekben rendelkezésre álló arcade videojáték-gépek általános kifejezése. És természetesen a házainkban.

Mindannyian, akik a 80-as és 90-es években nőttünk fel, nagy nosztalgiával emlékezünk rájuk. Elmondható, hogy szinte mindig körülvettek minket. Elképesztettek minket, és kalandhősöknek, és természetesen autósoknak éreztük magunkat.

Ez idő alatt az első személyi számítógépek és konzolok elérték az otthoni felhasználót, fényévekre a mai ismerettől, de ez adta gyermekkorunk legjobb pillanatait. Olyan címek, mint a Pole Position, az Out Run, a Super Offroad, a Virtua Racing, a Need for Speed, a Sega Rally,…. sokat élveztek bennünket.

Az az igazság, hogy most látod, és nem hiszed el, hogy pilótának érezte magát, amikor ezeket a játékokat játszotta. De őszintén szólva ilyen volt. Megszokta, amit akkoriban volt, és nagy intenzitással élte meg.

Több mint 20 év telt el, és most elmondható, hogy egy másik dimenzióban vagyunk, mert minden annyira előrehaladt, hogy ez őskori.

Visszatérve a minket foglalkoztató témához, azt mondjuk, hogy ezek a játékok azért voltak arcade-ok, mert nem szimulálták, mi történt valójában az autóval. Hogy megértsen minket, 300 km/h-val haladhat, és olyan kanyaron haladhat át, mint semmi. Vagy ütközik más autókkal, és semmi nem történik a karosszériával, 200 km/h-ról 0-ra fékezünk 10 méter alatt ....

Az évek során az ilyen jellegű dolgokat csiszolták, de eljött az idő, a 21. század bejáratánál, amikor a számítógépes processzorok és az elektronikus rendszerek számítási teljesítményének köszönhetően elértek egy útelágazást:, játékok, amelyek folytatódtak azzal a céllal, hogy figyelemelterelés és élvezet legyen azok számára, akik használják, a "realizmus" figyelembevétele nélkül (Árkádiai), és mások, akik jobban összpontosítottak az autókra, amelyek koherensebb módon viselkednek (reagálnak), a rajtuk végrehajtott tevékenységektől függően.

És ezt a második típusú "játékot" hívták Szimulátorok .

SZIMULÁLÁS

Itt egy elég közelítő definíciót hagyok Szimuláció: «A szimuláció egy valós rendszer modelljének megtervezése és az azzal kapcsolatos tapasztalatok végrehajtása, azzal a céllal, hogy megértsük a rendszer viselkedését vagy értékeljük az új stratégiákat - egy bizonyos kritérium vagy azok összességének korlátai között. a rendszer működéséhez ».

Valójában a szimulátorokat már használták olyan területeken, mint az orvostudomány, az ipari tervezés, a tervezés ... és természetesen a repülés. A számítógépek által elért számítási teljesítménynek köszönhetően mostantól lehetőség nyílt a virtuális rendszerek reakcióinak emulálására, hogy teszteket és kísérleteket hajtsunk végre a végső projektek fizikai kidolgozása előtt, vagy hogy a hallgatók és a jövőbeli autó- vagy repülőgép-pilóták saját kezűleg lássák, hogyan ezek a virtuális modellek keményen dolgoznak és edzenek, mielőtt megtapasztalnák a való életben.

És természetesen mindenki számára ismert, hogy a Forma-1-es csapatok sok éven át több millió euró értékű szimulátorokat használtak pilótáik számára, hogy azokon az áramkörökön edzenek, amelyeken versenyezni fognak, a fizika és a paraméterek felhasználásával. saját autóikat.

Nos, visszatérve a számítógépes vezetési szimulátorokhoz, elmondható, hogy a 21. század elején új korszak kezdődött, mivel megpróbálta utánozni a valódi viselkedést (reakció), például a G-erők és a forgó mozgások, valamint az ezekből fakadó hatások, mint például az Aerodinamika, Alulkormányzás és Túlkormányzás, Tömegátadás, Abroncs Grip és Kopás, Benzinfogyasztás, Fizikai károsodások, amikor valamilyen tárgyba ütköznek,… attól függően, hogy akció (akár billentyűzettel, joystickkal, játékvezérlővel vagy kormánykerékkel), amit a játékos tett.

És azt mondom, hogy "számítógépes szimulátorok", mert elmondható, hogy manapság ez az egyetlen közeg, ahol élvezheti őket. Konzolban vagy játékeszközben nem szimulációról, hanem árkádról beszélünk, mivel ezek inkább az otthoni felhasználó élvezetére koncentrálnak, mint a Simracerek (vezetési szimulátoros játékosok) igényesebbek a Fizikai beépített és érzések (Visszacsatolás), amelyet az autók továbbítanak nekik.

Természetesen ez változhat a jövőben, és hogy a konzolok valódi szimulátorokkal rendelkeznek, de ma őszintének kell lennünk, és azt kell mondanunk, hogy a konzol és a PC között még mindig nagy a különbség a szimulációs kérdésben (akár autóktól, akár repülőgépektől).

(Úgy képzelem, hogy most a fejed annyi fogalmat próbál beolvasztani, amelyek újdonságnak tűnhetnek számodra. Ne aggódj emiatt, olvasd tovább).

Mivel a tiszta és egyszerű szimulációra akarunk koncentrálni, az alábbiakban ismertetjük azokat a korábban említett fogalmakat.

A Kocsi FIZIKA (AKCIÓ ÉS REAKCIÓ)

Mindenekelőtt határozzuk meg, hogy mi a fizika

A fizika az a tudomány, amely megfigyeli a természetet, és matematikai kifejezéseken keresztül próbálja leírni az őt irányító törvényeket

Mi az, amikor egy szimulátor fizikájára utalunk, arról beszélünk, hogy matematikai képletek és logaritmusok segítségével a lehető legjobb módon reprodukáljuk az objektumok (autók) viselkedését.

Nos, kissé unalmas lehet olvasni, de létfontosságú megérteni, hogy egy szimulátor fizikájának ugyanúgy kell viselkednie (ha nem 99%, de legalább 90%), mint a való életben.

És hivatkozunk a cselekvés és a reakció kifejezésre, mert attól függően, hogy mit csinálsz az autóval, reagálnia kell a szimulátorban megállapított fizika szerint.

Például, ha egy autó 100 km/h sebességgel halad és szárazon fékez, akkor a szimulátorban a valósághoz nagyon hasonló módon kell működnie, vagyis növelni kell a hosszanti G erőt előre, majdnem az egész súlyt át kell vinni a az autó első tengelye, az első/hátsó lengéscsillapítók összenyomása/dekompressziója stb.

Itt radikálisan el kell felejteni az olyan dolgokat, mint a fékezés egy autóval egy játékban, és az azonnal leáll, anélkül, hogy bármilyen fizikai reakció bekövetkezne, mint a fentiek.

Ezért a szimulátor fizikájának a fejlesztés egyik prioritása kell, hogy legyen, mivel ezek nélkül sem többé, sem kevésbé Arcade játékká alakítjuk.

De ennek a virtuális fizikai modellnek a számítógéppel történő fejlesztését valószínűleg a legnehezebb utánozni, mivel több tucat és több tucat változó változtathatja meg az autó viselkedését: időjárási viszonyok, pálya hőmérséklet, relatív páratartalom, abroncsok kopása és típusa, eltérő beállítás az autó, a pálya egyenetlensége vagy érdessége,…. és így sokáig folytathatjuk.

Most elemezzük azokat a fő fizikai reakciókat, amelyek az autóra hatnak, amikor mozgásban van.

  • G erők

A G-erő a gyorsulás mértéke, amely egy tárgy vagy személy gravitáció miatti sebességnövekedésén alapul

Megkülönböztetjük a hosszanti G-erőt (előre és hátra), az oldalsó (bal és jobb) és függőleges (fel és le).

Autókra lefordítva elmondható, hogy az 1G a 35 km/h gyorsulás (vagy lassulás) 1 másodperc alatt (9,8 m/s2). Tehát, ha a sebesség 1 másodperc alatt változik 70 km/h-val, akkor 2G-ről beszélünk. Ha 1 másodperc alatt változik a 105 km/h, akkor 3G lenne. Stb.

De fontos azt mondani, hogy sokszor a G-erők sokkal magasabb csúcsai vannak tizedmásodperc alatt. Előfordulhat, hogy a sebesség növekedése vagy csökkenése állandó, vagy hogy a csúcsok tized vagy ezredmásodpercben jönnek létre, ezért ezt a képletet alkalmazzuk a G-erő kiszámításához az egyes pillanatokban.

G-erő = A sebesség növekedése vagy csökkenése/(relatív idő * 35)

2km alatt növelheti vagy csökkentheti a 70km/h sebességet. -> 70/(2 * 35) = 1 G
70 km/h növekedés vagy csökkentés 1 másodperc alatt. -> 70/(1 * 35) = 2 G
70 km/h növekedés vagy csökkenés 5 tizedmásodperc alatt. -> 70/(0,5 * 35) = 4 G

Ha a szimulátor fizikája jól kiszámított, a G erőknek koherens módon kell hatniuk a kérdéses autóra. És ez valószínűleg a legfontosabb, amikor az autó viselkedését megismétlik.

De természetesen ezt a jól kiszámított paramétert a statikus pilótafülkében lévő szimulátor pilótája a legnehezebben értelmezi, mivel nem érezheti testében a G-erők okozta tehetetlenséget, amellyel képzelje el vagy megértse az autó reakcióját a kemény fékezésre vagy a gyors kanyarra.

Emiatt, amikor a Forma-1-es pilótát mozgás nélkül helyezik el a pilótafülkében, nem ugyanazt érzékeli, mint amit valódi autó vezetésekor észlel. Ezért olyan nehéz nekik alkalmazkodni a fékezéshez és a vonalakhoz, mivel versenyeik során arra használják őket, hogy több G erőt érezzenek a testükben, és így vagy úgy reagáljanak, és egy szimulátorral ezt nem érzékelik. amit egy 15 éves gyerek általában gyorsabb náluk, ha pilótafülkében halad.

Miért? Nos, mert vannak olyan számítógépes játékosok, akik megszokták a vezetés módját anélkül, hogy észrevennék a testükben levő g-erőket, és különböző referenciákat és érzéseket találtak az idejük javítására.

Emiatt a szimuláció napról napra tovább fejlődik, mígnem eljön az idő, amikor egy gyerek, aki soha nem vitt igazi autót, nem gyorsabb, mint egy Fernando Alonso vagy Lewis Hamilton egy számítógépes szimulátorban. (Bár az én szempontomból még sok év van hátra erre)

Részletként, és hogy képet kapjon arról, mi a G-Force a mindennapi életünkben, képzeljen el egy vészfékezést utcai autójával. Mi történt veled valaha? És mit vettél észre? Hogy teljesen elzárta a biztonsági öv és a fejed előre. Nos, tájékoztatásul az a G-erő, amelyet a fékezés során érezhet, nem éri el az 1G-t, mivel egy utcai autó nem rendelkezik elegendő aerodinamikával és tapadással ahhoz, hogy képes legyen megtartani az aszfalton való tapadást, és végül megcsúszik (csúszáskor), a G erő csökken).

Képzelje el, mit érezhet a Forma-1-es pilóta, amikor 300 km/h-ról 100 km/h-ra fékez néhány másodperc alatt ... akár 3 és 4 G erő is. Valami, ami bármelyikünket elveszítené másodpercig. (Hogy képet kapjunk, egy utcai autó légzsákja felugrik a 3G-re)

Itt van egy videó, ahol jól látható a G erők hatása (és legfeljebb 2 G-ról vagy 2,5 G-ről beszélünk)

  • Forgó mozgások

A G erőkön kívül vannak olyan forgási mozgások, amelyeket olyan tárgyak (különösen repülőgépek) szenvednek el, mint a Roll, Yaw és Pitch.

Roll: Roll (forgatás az objektum orr-farok tengelyéhez képest)

Yaw: Yaw (forgás a függőleges tengely körül)

Pitch: Pitch (orrmagasság)

Az autókban ezek a forgó mozgások is reprodukálhatók, de kisebb mértékben, mint egy repülőgépen. Például az Ovalos (Roll) áramkörökben közlekedő Nascar autókban, ahol a pálya lejtős. Vagy nagy lejtésű áramkörökön (Pitch). Vagy végül, amikor az autó elveszíti a hátsó végét és túlkormányozza (Yaw).

E pontok után azt mondjuk, hogy a tömegátadás, a gumiabroncs tapadása és kopása, vagy a tárgy sérülésének fizikai károsodása a fent említett fizikai reakciók okozta hatás.

Most pedig határozzuk meg az egyik legfontosabb hatást, amely akkor fordul elő, amikor egy autó nagy sebességgel halad, az Aerodinamikát.

  • Aerodinamika

Az aerodinamika a folyadékmechanika azon része, amely a mozgásban lévő gázokat és azokat az erőket vagy reakciókat vizsgálja, amelyeknek a bennük talált testek ki vannak téve.

Ez a hatás az egyik kulcsa annak, hogy egy versenyautó miért képes nagy sebességet elérni, nagyobb tapadást (tapadást) elérni, mint egy utcai autó, vagy sokkal nehezebbé teszi a fékezést. Röviden: az aerodinamikai terhelés egy másik paraméter, amelyet a szimulátornak a valósághoz hasonlóan ki kell számolnia, figyelembe véve az autó felépítését (csűrőit, rugózási magasságát, a gumiabroncsok pozitív vagy negatív csökkenését), anyagát és típusát. szélirány és sebesség stb...

Érdekesség, hogy egy modern Forma-1-es autó 3,5 G függőleges erő (saját súlyának három és félszerese) kifejlesztésére képes a leszorítóerő révén, ami azt jelenti, hogy nagy sebességnél fejjel lefelé gördülhet a tetőn.

Végül meg kell jegyezni, hogy a nagyközönség számára elérhető szimulátorok folyamatosan fejlődnek, hogy a lehető legjobban megközelítsék az autó valódi viselkedését. De igaz, hogy még hosszú út áll előttünk.

A következő cikkben meglátjuk, mi Számítógépes szimulátorok Manapság a „Simracers” használja őket a legjobban, és részletesen elemezni fogjuk őket, figyelembe véve a fizikát, de figyelembe kell vennünk más fontos jellemzőket is, mint például a grafikai minőség és a folyékonyság, a realitás a pályák 3d modellezésében autók, hangminőség, adatok a telemetriai elemzéshez, bajnokságokon és ONLINE versenyeken való futás lehetőségei más vezetőkkel, aktív felhasználói közösségekkel, rendszeres frissítések stb.