Chez SIMRIG, nous construisons des systèmes de mouvement pour les jeux de simulation. Nos systèmes sont conçus pour être assemblés sur un châssis en profilé d’aluminium. Une fois notre système installé, le châssis peut se déplacer simultanément avec le véhicule virtuel. Le mouvement vous aide à être plus immergé dans la simulation. Il peut même vous aider à conduire plus vite, de manière plus sûre, et à réagir plus rapidement avant que les choses ne dégénèrent. Nous pensons aussi que cela rend les simulateurs beaucoup plus amusants et réalistes.
Dans cet article, nous allons explorer certains des mots et expressions courants utilisés lorsqu’on parle de plateformes de mouvement. Ceci est une introduction. Nous essaierons de couvrir les bases de ce que vous devez savoir. Non pas dans l’espoir de couvrir tout ce qu’il y a à savoir, mais avec l’objectif de vous informer sur ce qu’il faut rechercher lorsque vous effectuez des recherches plus approfondies.
Degrés de liberté
Des mots comme 2DOF et 3DOF sont fréquents lorsqu’on parle de plateformes de mouvement. DOF signifie degrés de liberté. Voici ce que Wikipedia en dit :
Dans de nombreux domaines scientifiques, les degrés de liberté d’un système correspondent au nombre de paramètres du système qui peuvent varier indépendamment. -- Wikipedia
Une plateforme 2DOF contient donc deux paramètres variables indépendamment. Pour une plateforme de mouvement, cela signifie généralement pitch et roll. Une plateforme de mouvement 2DOF peut s’incliner de gauche à droite et d’arrière en avant. Le mouvement gauche-droite s’appelle le roll. Le mouvement arrière-avant s’appelle le pitch. Ces plateformes sont souvent appelées « seat movers ».
Une plateforme 3DOF contient un paramètre supplémentaire variable indépendamment, comme le heave ou le sway. Le heave est un mouvement haut-bas provoqué par le fait de monter sur un vibreur ou de sauter par-dessus une bosse. Le sway est une rotation provoquée par le fait de tourner ou de drifter.
Une plateforme 6DOF peut appliquer une rotation autour des trois axes (roll, pitch, yaw) et une translation selon les trois axes (surge, sway, heave.) Le nom de ces axes est repris des mouvements d’un navire.
Nous pensons que toutes les plateformes de mouvement nécessitent au minimum ces trois degrés de liberté : pitch, roll et heave.
Pitch vous donne une sensation d’accélération. Il incline le siège vers l’arrière lorsque la voiture accélère vers l’avant. Le châssis tremble lorsque la voiture lutte pour l’adhérence sur la ligne de départ. Il incline le siège vers l’avant lors du freinage, un indicateur important que la voiture ralentit.
Roll vous donne une sensation de virage. Il incline le siège vers la gauche lorsque vous tournez à droite, et vers la droite lorsque vous tournez à gauche. Le roll vous fait sentir le poids de la voiture lorsqu’il se déplace de gauche à droite à l’approche d’un virage. Avec de la pratique, cela vous permet d’estimer à quelle vitesse prendre chaque virage en fonction de l’angle du siège.
Heave vous fait sentir le travail de la suspension. Il vous permet d’apprécier les détails qui entrent dans chaque piste et chaque voiture. Il vous fait mieux ressentir les vibreurs et les bandes rugueuses. Il vous fait vivre la suspension — sans mouvement de haut en bas vous passez à côté d’une grande partie de ce que votre simulateur peut vous offrir.
Télémétrie
La télémétrie est un autre mot qui revient souvent lorsqu’on lit au sujet des plateformes de mouvement. Essayons d’expliquer la télémétrie et son rôle en ce qui concerne les plateformes de mouvement.
Les plateformes de mouvement sont censées reproduire les forces appliquées aux véhicules simulés. Pour y parvenir, nous devons alimenter la plateforme de mouvement avec des informations sur les forces qui agissent sur le véhicule. Ces forces sont connues par le jeu ou le simulateur qui les génère. Télémétrie désigne l’action de partager ces forces avec la plateforme de mouvement et son logiciel de contrôle.
Les données de télémétrie se composent généralement de valeurs de capteurs disponibles dans de vrais véhicules, telles que : vitesse, tension de la batterie, pression de suralimentation, température des pneus, etc. Parfois, elles sont mesurées par un GPS virtuel, et parfois elles sont prises directement depuis le moteur physique du jeu.
Les plateformes de mouvement sont conçues pour réagir à des événements dans de nombreux jeux et simulateurs différents. Ces jeux et simulateurs sont développés par divers studios et entreprises. Chaque jeu est conçu différemment et sa sortie de télémétrie est également variée. Malheureusement, il n’existe pas de norme pour réguler la façon dont la télémétrie est communiquée et structurée. Ainsi, chaque développeur met en œuvre sa propre version spéciale de la télémétrie. Les fournisseurs de plateformes de mouvement déploient donc des efforts considérables pour implémenter et prendre en charge les nombreuses façons dont la télémétrie est mise à disposition.
Si vous êtes développeur de jeux, n’hésitez pas à nous contacter. Nous serions ravis de discuter des implémentations de télémétrie !
Logiciel de contrôle
Le logiciel de contrôle est responsable de la réception des données de télémétrie et de leur transmission à la plateforme de mouvement. Il doit donc s’exécuter en arrière-plan tout en recevant en continu la télémétrie, en la convertissant en commandes de mouvement et en envoyant ces commandes à la plateforme de mouvement. Écrire un bon logiciel de contrôle est difficile en raison des contraintes en temps réel imposées par cette conversion continue.
C’est très différent de la manière dont fonctionne un volant à retour de force. Un volant à retour de force est directement connecté au jeu. Le jeu lit son angle actuel (pour la direction) lorsqu’il applique les forces au niveau de l’axe de direction. Le jeu dispose d’une prise en charge intégrée des volants à retour de force. La plateforme de mouvement, en revanche, doit ajouter une prise en charge pour chaque jeu dans son logiciel de contrôle.
C’est dans le logiciel de contrôle que vous trouverez tous les réglages liés à votre plateforme de mouvement. Comme le logiciel de contrôle est responsable de la conversion des données de télémétrie en commandes de mouvement, c’est l’endroit naturel où se trouvent les réglages qui contrôlent cette conversion.
Les capacités du logiciel de contrôle peuvent varier d’un jeu à l’autre, puisque chaque jeu est implémenté différemment. Certains jeux sortent des données de télémétrie plus détaillées, tandis que d’autres n’en ont pas ou n’offrent qu’une prise en charge limitée de la télémétrie. Une simulation physique précise combinée à des données de télémétrie détaillées donnera généralement le meilleur mouvement.
Périphériques
Les périphériques courants incluent les volants à retour de force, les pédales, les freins à main et les boîtiers de boutons. Mais il existe aussi des périphériques moins connus. Jetons un œil à certains d’entre eux.
Les bass shakers sont de puissants électroaimants conçus pour convertir des signaux audio en vibrations. Les bass shakers sont d’excellents compléments à un système de mouvement. C’est parce que les vibrations ne se prêtent pas bien à un actionneur entraîné par des moteurs électriques : les vibrations obligent le moteur à changer constamment de direction, et transmettre des signaux de mouvement efficacement en même temps est moins qu’idéal — des compromis doivent être faits. Les bass shakers, en revanche, sont faits pour produire des vibrations. Ils sont donc couramment utilisés par les constructeurs de châssis et les simracers pour ajouter un retour haptique rapide, comme les vibrations du moteur.
Les volants direct drive sont un type spécial de volant à retour de force. Sur un volant à retour de force classique, la jante est reliée à l’axe du moteur par une courroie. Sur un volant direct drive, la jante est fixée directement à l’axe du moteur. Il n’y a ni courroie ni engrenage. Et surtout, le moteur est généralement très robuste. Certains volants direct drive utilisent un servomoteur industriel. Ils peuvent potentiellement transmettre le retour de force du simulateur bien mieux.
Réalité virtuelle
La réalité virtuelle (VR) est un terme large. Nous limiterons le périmètre pour n’inclure que les casques de réalité virtuelle ; la technologie d’affichage.
Les jeux sont généralement affichés sur des moniteurs. Les moniteurs affichent le monde du jeu en deux dimensions sur une surface plane. Les casques VR, en revanche, affichent le monde sur deux moniteurs différents, un pour chaque œil, créant une représentation 3D du monde du jeu.
Un casque VR peut tromper votre cerveau et lui faire croire que vous êtes assis dans le véhicule. Cela est possible grâce à une combinaison de perception de la profondeur, de suivi de la tête et au simple fait que le casque couvre la majeure partie de votre champ de vision. La perception de la profondeur facilite l’estimation des distances et des vitesses. Le suivi de la tête vous permet de regarder autour de vous simplement en bougeant la tête. C’est excellent pour négocier les virages, repérer les zones de freinage et ne pas rentrer dans vos adversaires.
Les casques VR présentent des inconvénients. Beaucoup de personnes ont le mal des transports. Cela est atténué par les plateformes de mouvement, mais nécessitera tout de même de la pratique pour être surmonté. Un bon conseil est de s’entraîner en sessions courtes de 10 minutes max et de s’arrêter avant d’avoir la nausée. Les exigences matérielles sont élevées. Une fréquence d’images constamment élevée est primordiale pour une bonne expérience, ce qui requiert un ordinateur rapide et moderne. Il existe de nombreux « drivers » différents pour la technologie VR — SteamVR, WMR et OpenXR — ce qui rend un peu difficile le fonctionnement avec tous les titres et toutes les marques de lunettes VR. Il existe deux solutions de suivi du mouvement des lunettes VR : l’une étant les lighthouses, l’autre le suivi inside-out. Les lighthouses semblent moins sujettes aux erreurs de suivi. Et enfin, en VR il est difficile de voir et d’entendre ce qui se passe autour de vous dans le monde réel.
Les systèmes de mouvement et les casques VR sont une combinaison parfaite. Mais comme la caméra en jeu suit le casque VR, elle suivra également le mouvement provoqué par le système de mouvement. Le freinage, par exemple, déplacera temporairement votre vue près du tableau de bord. Cela peut être un « casseur d’immersion ». L’annulation de mouvement (ou compensation de mouvement) atténue cela en soustrayant le mouvement du châssis du vôtre. En d’autres termes, l’annulation de mouvement est très souhaitable.
SIMRIG Control Center dispose d’une annulation de mouvement intégrée et prend en charge tous les casques VR.
Les moniteurs ultra-larges gagnent en popularité. Ils ont souvent un format de 21:9 ou 32:9, offrant une perspective plus large qu’un écran 16:9 standard. La vue plus large et l’encombrement plus faible par rapport à une configuration à trois écrans en font une alternative attrayante. Si vous prévoyez de monter le moniteur sur votre châssis de mouvement, ils sont le meilleur choix. Mais comme ils sont larges, un support supplémentaire peut être nécessaire pour les empêcher de bouger.
Les configurations triple screen sont couramment utilisées en simracing. Dans une configuration triple screen, trois écrans sont disposés en demi-cercle. Un écran devant le pilote, un écran à gauche et un écran à droite. Cela donne une plus grande sensation de vitesse. Il est possible d’obtenir un champ de vision proche de 180 degrés sans avoir besoin d’un casque VR. Les exigences matérielles restent élevées, mais le mal des transports est moins susceptible de poser problème. Il est préférable de garder les configurations triple screen hors du châssis de mouvement — utilisez plutôt un support de moniteur séparé.