33
Добрый день, друзья!
Вот пока Альберт в отпуске, меня попросили подменить его в деле поддержания живого общения с вами. О чем я могу рассказать, в принципе тем много, все они очень интересные. Но в этот раз мы предпочли выбрать один довольно занимательный вопрос: отличия «ТруЪ»-честных флайт-моделей от «табличных». Т.к. вам наверняка интересно, чем же на самом деле флайт-модель БзС (являющаяся развитием технологий РоФ) отличается от того, что было представлено на рынке ранее.
Давайте начнем с развенчивания мифов о «старых», или «табличных», или «скриптовых», или «рельсовых» флайт-моделях предыдущих лет, которые оказались довольно живучими, несмотря на эпизодические разъяснения разработчиков разных проектов.
Миф №1: Предыдущие флайт-модели «скриптовые»
Полностью скриптовым движком может быть описана только стратегия, шахматы, карточные игры. То есть такие модели (игры), где нет объектов, которые потоянно находятся в движении, воспринимают некие динамически изменяющиеся внешние воздействия. Вот например недавно вышедшая «Bad Piggies» - это ни разу не скриптовая игра, в ней, после того, как вы построили очередную свиновозку, происходит непрерывное моделирование системы взаимодействующих объектов, каждый из которых описан целой системой дифференциальных уравнений, параметры которых динамически меняются от столкновений, воздействий игрока и других событий, случающихся на пути краснознаменного свинопоезда.
И уж всяко, раз «Bad Piggies» - это не скриптовая игра, то и нзывать «Retaliator», и уж тем более все, что сложнее него, «скриптовым» симулятором никак нельзя.
Миф №2: Предыдущие флайт-модели – «рельсовые»
Ну, во-первых что такое «рельсовые» - рельсовая модель полета, это когда игрок, с помощью джойстика, напрямую управляет направлением полета и скоростью. Ну например как свободной камерой в РоФе или DCS управлять. То есть приблизительно так:
- если джойстик отклонили вправо на 10% хода, то самолет крутится по крену со скоростью в 10% от максимальной скорости вращения. Ну может быть еще сделано влияние скорости полета на это как то напрямую через коэффициент, и сделано «запаздывание» вращения от отклонения джойстика (ну что бы не сразу скорость набирал, а постепенно);
ну и так по всем остальным осям.
Как только Вы добавили в свою флайт-модель расчет сил, действующих на самолет (аэродинамическая сила, сила тяжести, силя тяги, сила реакции опоры ну и т.д., более или менее детально), и начали расчитывать скорость (положение) самолета в следующий момент времени как результат воздействия этих сил на самолет, относительно его массы и момента инерции – то все, можете себя поздравить, вы сделали уже «не рельсовую» флайт-модель.
Опять же на примерах: “Top Gun” – это была рельсовая модель, а вот “Janes - ATF”, “Flanker 1.0”, “Il-2”, ну а так же, опять же, «Bad Piggies» - имеют «не рельсовые» флайт-модели.
Миф №3: Предыдущие флайт-модели «табличные».
А вот это не миф. Но дело в том, что ВСЕ флайт-модели табличные, и новые, и старые, и те, которые только в разработке во всех проектах. Весь вопрос в том, что значит «табличные». Любая модель физического объекта описана набором параметров, заданных в табличной форме или в форме списков. И чем сложнее, «глубже» и детальнее проработана модель физического объекта, тем больше таблицы с его исходными данными. Вопрос только в том, на каком уровне эти данные задаются. Чем сложнее модель – тем на более низком уровне задаются ее исходные параметры, а параметры более высокого уровня получаются путем непрерывных вычислений (см. Выше про «не-скриптовость» и «не-рельсововсть») изменения их состояния к следующему моменту времени.
То есть в простой флайт-модели таблицей будет задана максимальная тяга двигателя в зависимости от высоты и скорости. А в сложной флайт-модели таблицей будут заданы тепловыделение при сгорании топлива в зависимости от состава смеси, температуры, степени сжатия и т.д., аэродинамические коэфициенты, определяющие силу, создаваемую каждым сегментом лопасти винта при различных скоростях, высотах, давлениях, температурах воздуха.
А что самое главное, сложная флайт-модель, при расчете тяги на максимальном и оптимальном режиме работы двигателя даст тот же результат, что и простая, использующая для этого одну таблицу вместо пары десятков таблиц с данными и несколько систем дифференциальных уравнений. Зачем же тогда сложная флайт-модель? А вот об этом далее.
Advanced Flight Model
Термин AFM появился очень давно, в процессе разработки проекта LockOn: Горячие Скалы, где-то в начале 2000-х, когда пользователи, несмотря на то, что симуляторы того времени были все «не-скриптовыми», «не-рельсовыми» и «не-тебличными», захотели большего. Кроме достаточно точного воспроизведения основных характеристик самолетов, как то максимальная скорость, высота, скороподъемность, время выполнения виража, скорость вращения по крену, дальность, у пользователей созрела потребность получить более реалистичное ОЩУЩЕНИЕ от виртуального полета. Ощущение реалистичности полета, складывается из того же, из чего складывается ощущение реалистичности езды в играх-автогонках – правдоподобные покачивания на кочках, «игра» подвески, реалистичное поведение в заносе (когда Вам для удержания авто на трассе надо делать то же, что и вашем личном автомобиле на дороге), раскрутка двигателя ну и т.д., а так же реалистичный звук и картинку самолета и окружающего мира.
Вот и от авиа-симулятора пользователи к тому времени захотели увидеть новый уровень правдоподобия поведения самолета в различных «переходных» и «сложных» ситуациях как то «болтанка», сваливание, штопор, перекрестные связи (когда самолет водит носом вправо-влево при взятии ручки на себя, например), приемистость двигателя, соответствие режимов его работы режиму полета как жизни и тому подобные «мелкие детали поведения самолета, в которых кроется дьявол реализма». Очень хорошим звуком и графикой, на тот момент, LockOn уже обладал, по этим двум моментам он был в ряду лидеров жанра; для реализации же запроса пользователей на новый уровень ощущений от флайт-модели в команду был принят новый человек – Андрей Петрович Соломыкин. К 2004 году, к моменту выхода «Горячих Скал», Андрей завершил зазработку новой флайт модели для двух самолетов – штурмовиков Су-25 и Су-25Т. Кто бы тогда знал, что тот факт, что он делает «Штурмовик» окажется «намеком на будущее»
Чем же Су-25 в LockOn: Flaming Cliffs отличался от своей предыдущей версии в LockOn: Modern Air Combat? Тем, что вместо Стандартной Флайт Модели (SFM) он получил новую, Продвинутую Флайт-Модель (AFM). Отличия такие (в общих чертах):
- В SFM параметры, влияющие на образование аэродинамической силы, заданы на весь самолет целиком, и сила эти рассчитываются для всего самолета сразу. Это было характерно для всех симуляторов того времени.
+ В AFM самолет «разделен» на множество частей, для каждой из которых параметры заданы отдельно, аэродинамическая сила считается на каждую часть отдельно, и общее движение самолета складывается в результате действия на него всех этих сил, приложенных каждая в своем месте. Это позволяет воспроизводить такие тонкие эффекты, как неравномерный срыв потока на разных деталях планера самолета, несимметричность обтекания самолета при его вращении. Это позволяет получать довольно точное воспроизведение деталей поведения реального самолета, таких, как покачивание перед сваливанием, динамика развития сваливания в штопор, поведение в штопоре, поведение при выполнении резких маневров, «просадка» самолета при выводе из пикирования, реакция на резкие движения рычагов управления самолетом – все это, благодаря увеличенной «глубине» модели, удалось приблизить к реальному поведению самолета в этих условиях. Кроме того, это позволило избавиться от отдельной модели физики самолета для моделирования его поведения на закритических углах атаки, впервые во всех симуляторах.
- В SFM использовалось три модели физики самолета: одна для полета, другая для движения по поверхности, третья при полете на закритических углах атаки), что так же было характерно для большинства симуляторов (правда кое-где для движения по земле не было отдельной модели, только для «закритики»).
+ В AFM шасси самолета так же были выделены в отдельную часть, с расчетом всех сил, учетом амортизации, учетом собственных масс и моментов инерции колес и амортизаторов, с передачей рассчитанной силы воздействия от каждой стойки шасси на самолет отдельно. Это позволило, во-первых, убрать раздражавшие всех переключения между различными моделями физики самолета, а во-вторых получить максимально реалистичное поведение самолета на взлете, посадке, рулении.
Кроме того, моделирование оборудования и систем самолета так же претерпело качественный скачок, самолёт стал собираться из отдельных моделей узлов и агрегатов, как из кубиков, что в дальнейшем позволило развивать детальность и реалистичность модели каждой системы без серьезных затруднений, связанных с общими архитектурными ограничениями; появились многообразные причинно-следственные связи между отказами, отказ одного элемента теперь, без особых затруднений, мог влиять на работу множества систем. Развитие этой идеи вы можете наблюдать в Ка-50.
После выпуска проекта LockOn: Flaming Cliffs Андрей решил не стоять на месте, и перешел в новый проект – Rise of Flight, где он дальше развивал свою идею, но на качественно новом архитектурном уровне. В RoF главный упор в развитии идеологии AFM был сделан на достижение качественно нового уровня модели повреждения самолета. Если в предыдущей версии реалистичное поведение имел только сам самолет, а отлетающие от него части имели «рельсовую» модель, то в RoF каждая отлетевшая часть продолжала свой полет используя ту же AFM, что и сам самолет. Это подняло реалистичность картины разваливания самолета в воздухе на новую, даже до сих пор, не достигнутую никем, кроме нас, высоту.
Так же в дамадж-модели RoF была внедрена технология «не жестких» связей между частями самолета, в результате при повреждениях крылья, фюзеляж, оперение начали «надламываться» и «шататься», что позволяет получать реалистичную картину лавинообразного накопления повреждений силовой конструкции самолета, когда надлом в ключевой точки со временем приводит к «расшатыванию» всей конструкции самолета, надломам и отлому крыльев. Ну и сам процесс отрыва крыла с предварительным надломом стал выглядеть намного более реалистично, чем в любом другом симуляторе на данный момент.
Кроме того, в RoF, была разработана новая детальная модель Двигателя Внутреннего Сгорания и Воздушного Винта (вкупе называемых Винто-Моторной Группой - ВМГ), позволившая впервые в истории симуляторов поршневой авиации получить реализацию многих приятных глазу и уху особенностей работы ВМГ, разного рода покашливания, пропуски цилиндров, различные виды повреждения двигателя, связанные с утечками масла, воды, пулевыми повреждениями; особенности запуска двигателя в холодную погоду; влияющие на внутренние параметры двигателя (трение, «задиры» цилиндров и т.п.) перегрев и переохлаждение, учитывающие все основные особенности системы охлаждения каждого конкретного двигателя; детонацию, зависящую от режима работы двигателя, качества топливной смеси, состояния двигателя. Но главное – это модель спутного следа от винта (Propeller Airflow) – спутный след винта впервые стал не «коэффициентом, влияющим на эффективность рулей», а полноценным объектом в атмосфере, с которым может взаимодействовать любая попавшая в него часть любого самолета (не только самолета, породившего след). А это, в свою очередь, сняло все преграды на пути к достижению главной цели – реалистичного моделирования поведения винтового самолета на различных переходных режимах, реакции на управление игрока, сваливания, штопора и так далее – ведь детали поведения винтового самолета (всякого рода покачивания, уводы носа, особенности на рулении, взлете и посадке, эффективность рулей) больше чем наполовину зависят от характера обдува самолета спутным следом своего винта. И если по модели ВМГ (двигатель-винт) было где взять референсы и примеры подходов, то модель спутного следа от винта – понятностью, 100% наша собственная уникальная разработка.
Линейный вид
