En SIMRIG construimos sistemas de movimiento para juegos de simulación. Nuestros sistemas están hechos para montarse en un rig de perfil de aluminio. Una vez instalado nuestro sistema, el rig puede moverse simultáneamente con el vehículo virtual. El movimiento le ayuda a estar más inmerso en la simulación. Incluso puede ayudarle a conducir más rápido, de forma más segura y a reaccionar con mayor rapidez antes de que las cosas se descontrolen. También pensamos que hace que los simuladores sean mucho más divertidos y realistas.
En este artículo exploraremos algunas de las palabras y expresiones comunes que se usan al hablar de plataformas de movimiento. Esta es una introducción. Intentaremos cubrir los conceptos básicos de lo que necesita saber. No con la esperanza de abarcar todo lo que hay que saber, sino con el objetivo de informarle de en qué debe fijarse al realizar más investigaciones.
Grados de libertad
Palabras como 2DOF y 3DOF son habituales al hablar de plataformas de movimiento. DOF significa grados de libertad. Esto es lo que Wikipedia dice al respecto:
En muchos campos científicos, los grados de libertad de un sistema es el número de parámetros del sistema que pueden variar de manera independiente. -- Wikipedia
Una plataforma 2DOF, por tanto, contiene dos parámetros que varían de forma independiente. Para una plataforma de movimiento esto suele significar pitch y roll. Una plataforma de movimiento 2DOF puede inclinarse a izquierda-derecha y hacia atrás-hacia delante. El movimiento de izquierda-derecha se llama roll. El movimiento de hacia atrás-hacia delante se llama pitch. A menudo se les llama "seat movers".
Una plataforma 3DOF contiene un parámetro adicional que varía de forma independiente, como heave o sway. Heave es el movimiento arriba-abajo causado por golpear un bordillo o saltar sobre una cresta. Sway es la rotación causada por girar o derrapar.
Una plataforma 6DOF puede aplicar rotación a lo largo de los tres ejes (roll, pitch, yaw) y traslación a lo largo de los tres ejes (surge, sway, heave.) Los nombres de estos ejes se toman de los movimientos del barco.
Creemos que todas las plataformas de movimiento requieren al menos estos tres grados de libertad: pitch, roll y heave.
Pitch le da una sensación de aceleración. Inclina el asiento hacia atrás cuando el coche acelera hacia delante. El rig tiembla mientras el coche lucha por ganar agarre en la línea de salida. Inclina el asiento hacia delante al frenar, un indicador importante de que el coche está desacelerando.
Roll le da una sensación de giro. Inclina el asiento hacia la izquierda al girar a la derecha, y hacia la derecha al girar a la izquierda. El roll le hace sentir el peso del coche al desplazarse de izquierda a derecha al aproximarse a una curva. Con práctica, le permite estimar a qué velocidad tomar cada curva en función del ángulo de la silla.
Heave le hace sentir cómo trabaja la suspensión. Le permite apreciar los detalles que incluye cada circuito y coche. Le hace sentir mejor los bordillos y las bandas sonoras. Le hace experimentar la suspensión — sin movimiento arriba y abajo, se está perdiendo gran parte de lo que su simulador puede ofrecerle.
Telemetría
La telemetría es otra palabra que aparece a menudo al leer sobre plataformas de movimiento. Intentemos explicar la telemetría y su papel con respecto a las plataformas de movimiento.
Las plataformas de movimiento están pensadas para recrear fuerzas aplicadas a vehículos simulados. Para lograrlo necesitamos alimentar la plataforma de movimiento con información sobre las fuerzas que actúan sobre el vehículo. Estas fuerzas las conoce el juego o simulador que las provoca. Telemetría se refiere al acto de compartir estas fuerzas con la plataforma de movimiento y su software de control.
Los datos de telemetría suelen consistir en valores de sensores disponibles en vehículos reales como: velocidad, voltaje de la batería, presión de sobrealimentación, temperatura de los neumáticos, etc. A veces se mide mediante un GPS virtual, y a veces se toma directamente del motor de físicas del juego.
Las plataformas de movimiento están diseñadas para reaccionar a eventos en muchos juegos y simuladores diferentes. Estos juegos y simuladores son desarrollados por diversos estudios y empresas. Cada juego se hace de manera diferente y su salida de telemetría también es diversa. Por desgracia, no existe un estándar que regule cómo se comunica y se estructura la telemetría. Como tal, cada desarrollador implementa su propia versión especial de la telemetría. Por tanto, los proveedores de plataformas de movimiento dedican un esfuerzo considerable a implementar y admitir las muchas maneras diferentes en que se pone a disposición la telemetría.
Si usted es un desarrollador de juegos, no dude en contactar con nosotros. ¡Nos encantaría hablar sobre implementaciones de telemetría!
Software de control
El software de control es responsable de recibir los datos de telemetría y suministrárselos a la plataforma de movimiento. Por tanto, debe ejecutarse en segundo plano mientras recibe telemetría de forma continua, la convierte en comandos de movimiento y envía esos comandos a la plataforma de movimiento. Escribir un buen software de control es complicado debido a las restricciones en tiempo real que impone esta conversión continua.
Esto es muy diferente de cómo funciona un volante de force-feedback. Un volante de force-feedback está conectado directamente al juego. El juego lee su ángulo actual (para la dirección) al aplicar las fuerzas sobre el eje de dirección. El juego viene con compatibilidad integrada para volantes de force-feedback. La plataforma de movimiento, sin embargo, debe añadir compatibilidad para cada juego en su software de control.
En el software de control es donde encontrará todos los ajustes relacionados con su plataforma de movimiento. Dado que el software de control es responsable de convertir los datos de telemetría en comandos de movimiento, es el lugar natural para tener los ajustes que controlan esta conversión.
Las capacidades del software de control pueden variar de un juego a otro, ya que cada juego se implementa de manera diferente. Algunos juegos generan datos de telemetría más detallados, mientras que otros no tienen o tienen compatibilidad limitada con la telemetría. Una simulación de físicas precisa combinada con datos de telemetría detallados suele dar como resultado el mejor movimiento.
Periféricos
Los periféricos comunes incluyen volantes de force-feedback, pedales, frenos de mano y cajas de botones. Pero también hay periféricos menos conocidos. Echemos un vistazo a algunos de ellos.
Los bass shakers son potentes electroimanes diseñados para convertir señales de sonido en vibraciones. Los bass shakers son excelentes complementos para un sistema de movimiento. Esto se debe a que las vibraciones no se adaptan bien a un actuador accionado por motores eléctricos: las vibraciones obligan al motor a cambiar de dirección constantemente, y transmitir señales de movimiento de forma eficiente al mismo tiempo no es lo ideal — hay que hacer concesiones. Los bass shakers, en cambio, están hechos para producir vibraciones. Por eso son usados habitualmente por constructores de rigs y simracers para añadir una respuesta háptica rápida como las vibraciones del motor.
Los volantes de direct drive son un tipo especial de volante de force-feedback. En un volante de force-feedback común, el aro está conectado al eje del motor con una correa. En un volante de direct drive, el aro se fija directamente al eje del motor. No hay correa ni engranaje. Y lo más importante, el motor suele ser muy robusto. Algunos volantes de direct drive utilizan un servomotor industrial. Potencialmente pueden transmitir el force feedback del simulador mucho mejor.
Realidad virtual
La realidad virtual (VR) es un término amplio. Limitaremos el alcance para incluir solo los cascos de realidad virtual; la tecnología de visualización.
Los juegos suelen mostrarse en monitores. Los monitores muestran el mundo del juego en dos dimensiones sobre una superficie plana. Los cascos de VR, por otro lado, muestran el mundo en dos monitores diferentes, uno para cada ojo, creando una representación 3D del mundo del juego.
Un casco de VR puede engañar a su cerebro para que piense que está sentado en el vehículo. Esto es posible mediante una combinación de percepción de profundidad, seguimiento de la cabeza y el simple hecho de que el casco cubre la mayor parte de su campo de visión. La percepción de profundidad facilita estimar distancias y velocidades. El seguimiento de la cabeza le permite mirar alrededor simplemente moviendo la cabeza. Esto es excelente para tomar curvas y encontrar zonas de frenada y no chocar contra sus oponentes.
Hay desventajas con los cascos de VR. Muchas personas sufren mareo por movimiento. Esto se alivia con las plataformas de movimiento, pero aun así requerirá práctica para superarlo. Un buen consejo es practicar en sesiones cortas de máximo 10 minutos y parar antes de sentir náuseas. Los requisitos de hardware son altos. Una tasa de fotogramas constantemente alta es primordial para una buena experiencia, lo que requiere un ordenador rápido y moderno. Hay muchos "drivers" diferentes para la tecnología de VR — SteamVR, WMR y OpenXR —, lo que hace que sea un poco complicado hacerlo funcionar con todos los títulos y marcas de gafas de VR. Hay dos soluciones para el seguimiento del movimiento de las gafas de VR: una son los lighthouses y la otra el seguimiento inside-out. Los lighthouses parecen menos propensos a errores de seguimiento. Y por último, en VR es difícil ver y oír lo que sucede a su alrededor en el mundo real.
Los sistemas de movimiento y los cascos de VR son una combinación perfecta. Pero como la cámara del juego sigue al casco de VR, también seguirá el movimiento causado por el sistema de movimiento. Frenar, por ejemplo, moverá temporalmente su vista cerca del salpicadero. Puede ser un "rompe-inmersión". La cancelación de movimiento (o compensación de movimiento) mitiga esto restando el movimiento del rig del suyo propio. En otras palabras, la cancelación de movimiento es muy deseable.
SIMRIG Control Center tiene cancelación de movimiento integrada y compatibilidad con todos los cascos de VR.
Los monitores ultra anchos están ganando popularidad. A menudo tienen una relación de aspecto de 21:9 o 32:9, lo que permite una perspectiva más amplia que una pantalla normal de 16:9. La vista más amplia y la menor huella en comparación con una configuración de tres pantallas los convierten en una alternativa atractiva. Si planea montar el monitor en su rig de movimiento, son la mejor opción. Pero como son anchos, puede que se necesite soporte adicional para evitar que se tambaleen.
Las configuraciones de triple pantalla se usan comúnmente en simracing. En una configuración de triple pantalla, se colocan tres pantallas en un semicírculo. Una pantalla delante del conductor, una pantalla a la izquierda y una pantalla a la derecha. Esto ofrece una mayor sensación de velocidad. Es posible lograr un campo de visión de casi 180 grados sin necesidad de un casco de VR. Los requisitos de hardware siguen siendo altos, pero es menos probable que el mareo por movimiento cause problemas. Lo mejor es mantener las configuraciones de triple pantalla fuera del rig de movimiento — utilice un soporte de monitor separado en su lugar.