Da SIMRIG costruiamo sistemi di movimento per giochi di simulazione. I nostri sistemi sono fatti per essere assemblati su un rig in estrusione di alluminio. Una volta installato il nostro sistema, il rig può muoversi simultaneamente con il veicolo virtuale. Il movimento La aiuta a essere più immerso nella simulazione. Può persino aiutarLa a guidare più velocemente, in modo più sicuro e a reagire più rapidamente prima che le cose sfuggano di mano. Pensiamo anche che renda i simulatori molto più divertenti e realistici.
In questo articolo esploreremo alcune delle parole e frasi comuni usate quando si parla di piattaforme di movimento. Questa è un'introduzione. Cercheremo di coprire le basi di ciò che deve sapere. Non con la speranza di coprire tutto ciò che c'è da sapere, ma con l'obiettivo di informarLa su cosa cercare quando conduce ulteriori ricerche.
Gradi di libertà
Parole come 2DOF e 3DOF sono occorrenze comuni quando si parla di piattaforme di movimento. DOF sta per gradi di libertà. Ecco cosa dice Wikipedia in merito:
In molti campi scientifici, i gradi di libertà di un sistema sono il numero di parametri del sistema che possono variare in modo indipendente. -- Wikipedia
Una piattaforma 2DOF contiene quindi due parametri variabili in modo indipendente. Per una piattaforma di movimento questo di solito significa pitch e roll. Una piattaforma di movimento 2DOF può inclinarsi sinistra-destra e indietro-avanti. Il movimento sinistra-destra si chiama roll. Il movimento indietro-avanti si chiama pitch. Tali piattaforme sono spesso chiamate "seat movers".
Una piattaforma 3DOF contiene un parametro aggiuntivo variabile in modo indipendente come heave o sway. Heave è il movimento su-giù causato dal colpire un cordolo o dal saltare su una cresta. Sway è la rotazione causata dalla sterzata o dal drifting.
Una piattaforma 6DOF può applicare rotazione lungo tutti e tre gli assi (roll, pitch, yaw) e traslazione lungo tutti e tre gli assi (surge, sway, heave.) I nomi di questi assi sono presi dai movimenti della nave.
Crediamo che tutte le piattaforme di movimento richiedano almeno questi tre gradi di libertà: pitch, roll e heave.
Pitch Le dà una sensazione di accelerazione. Inclina il sedile all'indietro quando l'auto accelera in avanti. Il rig trema mentre l'auto fatica a trovare aderenza sulla linea di partenza. Inclina il sedile in avanti quando frena, un importante indicatore che l'auto sta rallentando.
Roll Le dà una sensazione di sterzata. Inclina il sedile a sinistra quando gira a destra e a destra quando gira a sinistra. Il roll Le fa sentire il peso dell'auto mentre si sposta da sinistra a destra quando si avvicina a una curva. Con la pratica Le consente di stimare quanto velocemente affrontare ogni curva in base all'angolo della sedia.
Heave Le fa sentire la sospensione al lavoro. Le consente di apprezzare i dettagli che vanno in ogni pista e auto. Le fa sentire meglio cordoli e rumble strip. Le fa sperimentare la sospensione — senza movimento su e giù si perde molto di ciò che il Suo simulatore può offrirLe.
Telemetria
Telemetria è un'altra parola che salta fuori spesso quando si legge delle piattaforme di movimento. Proviamo a spiegare la telemetria e il suo ruolo rispetto alle piattaforme di movimento.
Le piattaforme di movimento sono pensate per rievocare le forze applicate ai veicoli simulati. Per ottenere questo dobbiamo alimentare la piattaforma di movimento con informazioni sulle forze che agiscono sul veicolo. Queste forze sono note al gioco o al simulatore che le causa. Telemetria si riferisce all'atto di condividere queste forze con la piattaforma di movimento e il suo software di controllo.
I dati di telemetria di solito consistono in valori dei sensori disponibili nei veicoli reali come: velocità, tensione della batteria, pressione di sovralimentazione, temperatura degli pneumatici, ecc. A volte sono misurati da un GPS virtuale e a volte sono presi direttamente dal motore fisico del gioco.
Le piattaforme di movimento sono progettate per reagire a eventi in molti giochi e simulatori diversi. Questi giochi e simulatori sono sviluppati da vari studi e aziende. Ogni gioco è fatto in modo diverso e anche la sua uscita di telemetria è diversa. Sfortunatamente, non esiste uno standard che regoli come la telemetria viene comunicata e strutturata. Pertanto, ogni sviluppatore implementa la propria versione speciale della telemetria. I fornitori di piattaforme di movimento quindi investono uno sforzo considerevole per implementare e supportare i molti modi diversi in cui la telemetria viene resa disponibile.
Se Lei è uno sviluppatore di giochi, non esiti a contattarci. Ci piacerebbe discutere delle implementazioni di telemetria!
Software di controllo
Il software di controllo è responsabile della ricezione dei dati di telemetria e dell'invio alla piattaforma di movimento. Deve quindi essere eseguito in background mentre riceve continuamente la telemetria, la converte in comandi di movimento e invia tali comandi alla piattaforma di movimento. Scrivere un buon software di controllo è complicato a causa dei vincoli in tempo reale imposti da questa conversione continua.
Questo è molto diverso da come funziona un volante force-feedback. Un volante force-feedback è collegato direttamente al gioco. Il gioco legge il suo angolo attuale (per lo sterzo) quando invia le forze applicate all'albero dello sterzo. Il gioco include supporto integrato per i volanti force-feedback. La piattaforma di movimento invece deve aggiungere il supporto per ogni gioco nel suo software di controllo.
Nel software di controllo troverà tutte le impostazioni relative alla Sua piattaforma di movimento. Poiché il software di controllo è responsabile della conversione dei dati di telemetria in comandi di movimento è il posto naturale in cui avere le impostazioni che controllano questa conversione.
Le capacità del software di controllo possono variare da gioco a gioco poiché ogni gioco è implementato in modo diverso. Alcuni giochi emettono dati di telemetria più dettagliati mentre altri non ne hanno o hanno supporto limitato per la telemetria. Una simulazione fisica accurata combinata con dati di telemetria dettagliati di solito porterà al miglior movimento.
Periferiche
Le periferiche comuni includono volanti force-feedback, pedali, freni a mano e button box. Ma ci sono anche periferiche meno conosciute. Diamo un'occhiata ad alcune di queste.
Bass shaker sono potenti elettromagneti progettati per convertire segnali audio in vibrazioni. I bass shaker sono ottimi complementi a un sistema di movimento. Questo perché le vibrazioni non sono ben adatte a un attuatore azionato da motori elettrici: le vibrazioni costringono il motore a cambiare costantemente direzione e trasmettere in modo efficiente i segnali di movimento allo stesso tempo è meno che ideale — bisogna fare compromessi. I bass shaker invece sono fatti per creare vibrazioni. Sono quindi comunemente usati dai costruttori di rig e dai simracer per aggiungere un feedback aptico rapido come le vibrazioni del motore.
Volanti direct drive sono un tipo speciale di volante force-feedback. In un comune volante force-feedback la corona è collegata all'albero motore con una cinghia. In un volante direct drive la corona è fissata direttamente all'albero motore. Non c'è cinghia e non c'è ingranaggio. E soprattutto, il motore di solito è molto robusto. Alcuni volanti direct drive usano un servomotore industriale. Possono potenzialmente trasmettere il force feedback dal simulatore molto meglio.
Realtà virtuale
Realtà virtuale (VR) è un termine ampio. Limiteremo l'ambito per includere solo i visori per realtà virtuale; la tecnologia di visualizzazione.
I giochi sono comunemente visualizzati su monitor. I monitor visualizzano il mondo di gioco in due dimensioni su una superficie piatta. I visori VR invece visualizzano il mondo su due monitor diversi, uno per ciascun occhio, creando una rappresentazione 3D del mondo di gioco.
Un visore VR può ingannare il Suo cervello facendogli pensare che Lei sia seduto nel veicolo. Questo è possibile grazie a una combinazione di percezione della profondità, tracciamento della testa e al semplice fatto che il visore copre gran parte del Suo campo visivo. La percezione della profondità rende più facile stimare distanze e velocità. Il tracciamento della testa Le consente di guardarsi intorno semplicemente muovendo la testa. Questo è ottimo per affrontare le curve e trovare le zone di frenata e non schiantarsi contro i Suoi avversari.
Ci sono svantaggi con i visori VR. Molte persone soffrono di mal d'auto. Questo è alleviato dalle piattaforme di movimento ma richiederà comunque pratica per essere superato. Un buon consiglio è esercitarsi in sessioni brevi di massimo 10 minuti e fermarsi prima di sentirsi nauseati. I requisiti hardware sono elevati. Un frame-rate costantemente alto è fondamentale per una buona esperienza, che richiede un computer veloce e moderno. Ci sono molti diversi "driver" per la tecnologia VR — SteamVR, WMR e OpenXR — rendendo un po' complicato farlo funzionare con tutti i titoli e le marche di occhiali VR. Ci sono due soluzioni per il tracciamento del movimento degli occhiali VR: una con i lighthouses, l'altra con inside-out tracking. I lighthouses sembrano meno inclini a errori di tracciamento. E infine, in VR è difficile vedere e sentire cosa sta succedendo intorno a Lei nel mondo reale.
I sistemi di movimento e i visori VR sono una combinazione perfetta. Ma poiché la telecamera in gioco segue il visore VR seguirà anche il movimento causato dal sistema di movimento. La frenata, per esempio, sposterà temporaneamente la Sua visuale vicino al cruscotto. Può essere un "rompi-immersione". Cancellazione del movimento (o compensazione del movimento) attenua questo sottraendo il movimento del rig dal Suo. La cancellazione del movimento in altre parole è molto desiderabile.
SIMRIG Control Center ha la cancellazione del movimento integrata e il supporto per tutti i visori VR.
Monitor ultra wide stanno guadagnando popolarità. Spesso hanno un aspect ratio di 21:9 o 32:9 permettendo una prospettiva più ampia rispetto a un normale schermo 16:9. La vista più ampia e l'ingombro minore rispetto a una configurazione a tre schermi li rende un'alternativa interessante. Se pianifica di montare il monitor sul Suo rig di movimento, sono la scelta migliore. Ma poiché sono larghi, potrebbe essere necessario un supporto aggiuntivo per evitare che oscillino.
Le configurazioni triple screen sono comunemente usate nel simracing. In una configurazione triple screen, tre schermi sono disposti in un semicerchio. Uno schermo davanti al pilota, uno schermo a sinistra e uno schermo a destra. Questo dà una maggiore sensazione di velocità. È possibile ottenere un campo visivo di quasi 180 gradi senza bisogno di un visore VR. I requisiti hardware sono ancora elevati ma è meno probabile che il mal d'auto causi problemi. Le configurazioni triple screen è meglio tenerle fuori dal rig di movimento — usi invece un supporto per monitor separato.