Come creare scenari virtuali per simulatori di volo ludici

Transcript

1 Come creare scenari virtuali per simulatori di volo ludici Presentazione di Volo Virtuale Torino Flight Simulator Il mondo di FS La catena di un scenario 1. Mesh terrain 2. Landclass o photoreal 3. La costruzione di un aeroporto

2 Volo Virtuale Torino : Chi siamo Volo Virtuale Torino nasce nel 1995 Siamo in primo luogo tutti appassionati di volo ed aviazione L avvento dei simulatori su p.c. ha permesso di avvicinarci in modo più completo al volo, conoscendo anche piloti real, che ci hanno dato la possibilità di volare con loro e pilotare aerei veri ( aerei A.G. ) Per colmare le lacune del simulatore, abbiamo iniziato l attività di sviluppo scenari.

3 Flight Simulator Microsoft Era il 1982 quando la Microsoft acquistò i diritti sulla versione per sistemi IBM del simulatore di volo della SubLOGIC, azienda del primo sviluppatore del simulatore Bruce Artwick, che lo aveva creato nel Nello stesso anno la Microsoft lanciò il titolo di quello che dopo oltre 2 decenni è diventato molto di più che un videogioco. Ad oggi, l'ultima versione è quella X pubblicata il 13 ottobre 2006, dove grazie ad una nuova grafica, ed alle migliaia di aeroporti presenti (gestiti da un ATC realistico), si sono raggiunte insuperabili vette di realismo.

4 Il mondo dei simulatori ludici ( Microsoft F.S. ) Ormai una via di mezzo tra la simulazione professionale ed il gioco. Le ultime versioni rappresentano in modo quasi reale l ambiente in cui si vola, e le dinamiche di volo dei velivoli. Alcuni difetti : la terra è piatta e quindi non si riescono a ricreare certe situazioni ( es. piste in pendenza ), mentre rappresentare ciò che circonda l aereo al massimo dettaglio richiederebbe HW costosissimi, non accessibili a tutti.

5 La catena di uno scenario per F.S. 3 Componenti fondamentali: Orografia (terreno e rilievi) Tessiture (decorazione dei rilievi) Oggetti 3D Mesh Terrain Landclass Photoreal Aeroporti altri oggetti

6 Lo scenario in un simulatore ( FS ) Mesh terrain Compito principale : riproduce l orografia del terreno,cercando di essere il più fedele possibile a quello real. Viene ricavato elaborando Modelli di Elevazione Digitale (DEM) di varia origine (e, ovviamente, di pubblico dominio), es.: DTED Level 0 (Digital Terrain Elevation Data) risoluzione 30 arcsec 900 m SRTM 2 Shuttle Radar Topography Mission) risoluzione 3 arcsec 90 m

7 Mesh Terrain A volte è necessario correggere e/o integrare a mano i dati relativi a zone particolari. Es.: Risoluzione insufficiente per rappresentare un rilievo caratteristico (Massiccio del Bianco, Cervino, Vesuvio, Cime di Lavaredo) Artefatti ed errori Buchi nel rilevamento radar (es.: SRTM) Irregolarità nella transizione terra / mare, onde di varia altezza / profondità

8 Mesh Terrain A volte è necessario abbandonare i DEM e modellare i rilievi come oggetti

9 Lo scenario in un simulatore ( FS ) Si crea partendo da dati altimetrici georeferenziati ( ogni punto abbinato ad un coordinata ben precisa ) Elaborando questi dati con appositi software si ottiene la mappa come in figura

10 Mesh Terrain Convertendo i dati così elaborati, in modo da essere letti dal simulatore si arriva a questo risultato

11 Comparazione tra virtual e real

12 Landclass : il vestito Mesh terrain generato : un manichino senza abiti. Il landclass definisce come deve essere fatto l abito : Dove rappresentare città e paesi Dove rappresentare vegetazione / deserto Dove rappresentare acqua ( mari, laghi e fiumi ) e le coste. Il tutto, cercando di differenziare l aspetto visivo in funzione di: località geografica (es.: città europea o città USA) e stagione.

13 Landclass : il vestito Due possibili soluzioni 1. Usare ciò che propone il simulatore ( eventualmente modificato ), e quindi utilizzare una vista sintetica del terreno. 2. Creare un landclass partendo da immagini satellitari, unite tra di loro come un mosaico, sulle quali vengono definite le classi di terreno.

14 Landclass : il vestito Rappresentazione sintetica del Piemonte

15 Landclass : il vestito Rappresentazione satellitare del Piemonte

16 Landclass : il vestito Rappresentazione sintetica del Piemonte

17 Landclass : il vestito Rappresentazione satellitare del Piemonte

18 Landclass : il vestito Soluzione A : Rappresentazione sintetica 1.permette di sfruttare al 100% la funzione di autogen del simulatore ( funzione che automaticamente visualizza edifici, vegetazione, etc, in base alla definizione del landclas ). 2. Non può riprodurre fedelmente il paesaggio. 3.In certe situazione carica eccessivamente la cpu / gpu con conseguente calo del frame rate.

19 Landclass : il vestito Soluzione B : con immagini satellitari 1. L impressione è quella di volare su un territorio real, anche con foto a bassa risoluzione. 2. In termini di impegno cpu/gpu le cose migliorano 3. Sotto una certa quota l immagine rimane sfuocata 4. Niente autogen all origine. Si può ottenere ma con un grosso lavoro, quasi da certosino. 5. Le immagini sono protette da copyright, e quindi non possono essere distribuite liberamente.

20 Landclass : il vestito 6. Niente cambi stagionali. 7. Le ombre sul terreno sono impossibili da eliminare e contrastano con le condizioni di illuminazione simulata 9. Lo scenario generato richiede parecchio spazio sul disco fisso. 10. Non sempre la qualità delle immagine è ottimale, e quindi necessita di essere ritoccata.

21

22 Oggetti 3D Oggetti 3D : sono oggetti custom che permettono di ricreare con grande fedeltà un luogo qualsiasi. Solitamente si usano per ricreare l esatta configurazione di un aeroporto, e/o zone tipiche di una città.

23

24 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale Carte / Piantine con edifici / piste / vie di rullaggio etc Foto dei vari edifici, location dei cartelli e segnaletica verticale ( fase più complicata )

25 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 1. Si disegna l oggetto con un editor 3D ( Gmax )

26 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 2. Si eliminano le facce non visibili, per ridurre il numero di poligoni che la GPU deve visualizzare. 3. Si elaborano le foto per trasformarle in file in formato BMP e renderle adatte alla fase di texturizzazione degli oggetti. La texture è un collage di parti di foto che vengono messe in un unico file, e che servono per tappezzare le facce dei solidi che compongono l oggetto.

27 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 4. Si selezionano le parti della texture da applicare sulle singole facce.

28 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale Ecco il risultato finale

29 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 5. Con lo stesso sistema di costruiscono tutti gli altri oggetti.

30 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 6. Ultimo passo, è quello di assegnare le coordinate geografiche agli oggetti e trasformarli in un formato che possa essere interpretato dal simulatore. 7. E quindi si passa alla fase di verifica.

31 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale 8. Con altri tools si creano piste, vie di rullaggio, parking, e tutto quello che serve per completare l aeroporto.

32 Oggetti 3D Come si costruisce un aeroporto virtuale

33