FlightGear

FlightGear

Ředitel	Curt Olson

Začátek projektu	1996

Druh	Simulace letu
Herní mód	Jeden hráč / více hráčů
Plošina	GNU / Linux , Windows , BSD , SGI IRIX , Solaris , Mac OS

Jazyk	Angličtina
Motor	PLIB ( d ) , OpenSceneGraph
Verze	2020.3.6 (24. ledna 2021

webová stránka	flightgear.org

FlightGear Flight Simulator , často zkrátil FlightGear nebo FGF je videohra bez of simulaci letu , zdarma, open-source a cross-platformy vyvinuté v rámci projektu FlightGear. FlightGear je primárně napsán v programovacím jazyce C ++ , stejně jako Fly! Legacy, open source letový simulátor .

Funkce

Projekt je primárně určen pro civilní letovou simulaci. Mělo by být vhodné pro simulaci všeobecného letectví ( lehká letadla , včetně lehkých letadel, ultralehkých letadel ) i civilního letectví (dopravní a dopravní letadla ), ale také obsahuje záchranná letadla ( vrtulníky , kanady ) a vojenská letadla (stíhačky, bombardéry, víceúčelové letouny, bojové vrtulníky) a letadlové lodě pro výcvik přistání a vzletu z nich. Existuje scénář s názvem „bombardovatelný“, který simuluje boj se zbraněmi. Existuje také více fantazijních letadel; UFO (UFO jmenován) slouží k přidání prvků v krajině, ale i papírové letadlo , sáně s Santa Claus a některé pozemní vozidla, jako je například Citroen 2CV . Je možné přidat vlastní letadlo s určitými technickými znalostmi.

Krajina zahrnuje celou planetu s většími nebo menšími detaily v závislosti na regionu. Paříž je nejpodrobnějším městem s velkou částí centra města a jeho památkami. Má také největší letiště a mnoho letišť. K dispozici jsou také některé podrobnosti o velkých městech po celém světě, jako je New York , Berlín , Tokio , Soul , Šanghaj nebo Hongkong . Ve výchozím nastavení je vzlet umístěn na mezinárodním letišti v San Francisku . Od verze 2.4.0 je možné automaticky aktualizovat scénář při letu nad oblastí, a to díky použití Apache Subversion pro stahování scén. Většina hlavních letišť je zahrnuta a lze je najít podle názvu nebo kódu ICAO .

Simulátor podporuje rozhraní běžných letových simulátorů (kormidlo, pedály, přítlačné páky atd.) A použití více obrazovek pro panoramatický pohled na simulaci. V systému Android existují některé nástroje , například ke správě prvků řídicího panelu z tabletu nebo smartphonu.

Je možné těžit z podpory více procesorů nebo jader úpravou předvoleb.xml konfiguračního souboru simulace, ať už jde o jedno vlákno na výstupní obrazovku nebo několik vláken paralelně pro výpočty.

Rádiové výměny (informace o počasí, dopravní podmínky) jsou simulovány s letišti i s rádiovými majáky letů.

Počasí lze načíst ze skutečných meteorologických stanic a integrovat je do simulace, toto je výchozí nastavení. Špatné počasí a jejich účinky na navigaci jsou poté integrovány do simulace, ale je také možné vynutit klima.

Pokud simulátor ve výchozím nastavení simuluje podmínky v reálném čase (den / noc, roční období ), je také možné tyto parametry upravit vynucením.

Tento software nabízí možnost použití scénáře s několika v síti a tím simulovat omezení přetížení letišť a oblohy. Bylo také vytvořeno rozhraní řídicí věže, které simuluje výměny mezi řídicí věží a letadlem.

Tento software je v současné době používá v systému Windows (95, 98, ME, NT, 2000, XP, Vista a 7), GNU / Linux (všechny platformy a distribucí), BSD , IRIX , Solaris a Mac OS X . Probíhá také port OpenGL ES pro Android. Verze Flightgear je vydávána každých 6 měsíců (dále jen17. února a 17. srpna).

Participativní vylepšení

Formáty scén a letadel, vnitřní proměnné atd. jsou přístupné uživatelům a dokumentovány od začátku. Cílem vývojářů je vytvořit základní engine, který mohou přidat vývojáři scén, inženýři palubních desek, možná ATC dobrodružní nebo rutinní autoři , zvukoví umělci a podobně.

Historický

Projekt začal diskusí mezi uživateli internetu v roce 1996 , která vyústila v návrh napsaný Davidem Murrem (který od projektu později upustil). Původní návrh je stále k dispozici na webových stránkách FlightGear a je k dispozici na adrese http://www.flightgear.org/proposal-3.0.1

Programování začalo v létě 1996 a do konce téhož roku byly napsány základní grafické rutiny. V této době programování primárně prováděl a koordinoval Eric Korpela z Kalifornské univerzity v Berkeley . Na začátku běžel kód pod Linuxem i DOS, OS / 2, Windows 95 / NT a Sun-OS, což mimo jiné vyžadovalo psaní všech grafických rutin nezávislých na systému úplně od začátku. Vývoj se zpomalil a nakonec se zastavil počátkem roku 1997, kdy Eric dokončil svou práci. V tomto okamžiku se projekt zdál mrtvý a počet zpráv ze seznamu adresátů byl téměř 0.

Byl to Curt Olson z University of Minnesota, který oživil projekt v polovině roku 1997. Jeho myšlenkou bylo integrovat existující software do FlightGear . Na pracovních stanicích v různých systémech Unix bylo k dispozici několik bezplatných letových simulátorů. Jeden z nich, LaRCsim (vyvinutý Brucem Jacksonem z NASA ), vypadal v tomto přístupu jako dokonalý. Curt vzal tento stranou a přepsal několik rutin, aby mohl být postaven a proveden na zamýšlených cílových platformách. Klíčovou myšlenkou bylo provozovat grafickou platformu nezávislou na systému: OpenGL .

Ve velmi raných verzích bylo také učiněno chytré rozhodnutí pro výběr dat základní scény. Scéna FlightGear je vytvořena na satelitní databázi publikované americkým geologickým průzkumem. Tato polní data jsou volně k dispozici na internetu pro celý svět. Tato bezplatná data jsou ve spojení s nástroji pro tvorbu scén obsaženými v FlightGear důležitou funkcí pro každého, kdo si může vytvořit vlastní scénu.

Tento nový kód od FlightGear - stále z velké části založený na původním kódu LaRCsim - byl dodán vČervenec 1997.

V novější historii vývoje byly důležité milníky:

• Zobrazování Slunce, Měsíce a hvězd je jednou z možností, že počítačové simulátory jsou již roky notoricky slabé. Je to jeden z velkých úspěchů FlightGear, který zahrnuje přesný model a zobrazení Slunce, Měsíce a planet. Odpovídající kód přidal na podzim roku 1997 Durk Talsma.

• Textury přidal Curt Olson na jaře 1998 . To znamenalo významné zlepšení, pokud jde o realismus. Microsoft Flight Simulator měl netexturované scény až do verze 4.0. Některé vysoce kvalitní textury poskytl Eric Mitchell pro projekt FlightGear.

• Byl přidán HUD (head up display - HUD) na základě kódu Hotchkiss a Charlie Michele America na podzim 1997 a vylepšil jej Norman Vine. Ačkoli pro Cessna 172 není v reálném životě obvykle k dispozici , je HUD užitečný pro zobrazení informací o simulaci běhu. Přístroje se však chovají jako ve skutečném letadle (včetně jejich chyb), což může být pro studenta nebo vývojáře velmi znepokojující.

• Po zdokonalení scény a textur a přidání několika dalších možností klesla snímková frekvence do bodu, kdy byl FlightGear na jaře 1998 nestabilní. Řešením bylo použít hardwarovou část karet OpenGL, která byla k tomuto datu k dispozici; naprogramovat „  View Frustum Culling  “ (vizualizační technika, která ignoruje neviditelnou část scény), díky práci Curta Olsona. Díky těmto opatřením byl FlightGear opět použitelný - dokonce i na strojích s nízkou spotřebou - za předpokladu, že používáte 3D grafickou kartu s podporou hardwarové akcelerace OpenGL. Pokud jde o snímkovou frekvenci: je třeba mít na paměti, že kód není v současné době nijak optimalizován, což v budoucnu ponechává prostor pro zlepšení.

• Základní autopilot (vedení kurzu) byl příspěvek Jeffa Goeke-Smitha v dubnu 1998 . Bylo vylepšeno přidáním nadmořské výšky a „přepínáním terénu“ vŘíjen 1998.

• Základy systému nabídek poskytla přenosná knihovna PLIB Steva Bakera v červnu 1998 . Poté, co byly nějakou dobu nepoužívány, byly první nabídky aktivní na jaře roku 1999 .

PLIB pak prošla rychlým vývojem. Byl distribuován Stevem jako samostatný balíček s myšlenkou, že bude užitečný pro jiné aplikace od jara 1999 . Poskytuje základy grafického vykreslovacího modulu pro FlightGear od podzimu 1999 .

• Friedemann Reinhard vyvinul kód palubní desky na začátku, který byl k dispozici v červnu 1998 . Vývoj této tabulky se poté zastavil, částečně kvůli problémům s kompatibilitou s OpenGL. Nakonec se David Megginson rozhodl začít od nuly v lednu 2000 , což má za následek, že se deska znovu rychle rozvíjí.

• V roce 1998 existovala základní zvuková podpora, tj. Knihovna (rutin) a některé zvuky motoru. To byl příspěvek Steva Bakera, který byl poté integrován do jeho již zmíněné přenosné knihovny PLIB. Stejná knihovna byla v říjnu 1999 rozšířena o herní rukojeti, volanty a kormidla , což znamenalo další milník v realismu.

• V září 1998 Curt Olson uspěl ve vytvoření úplného modelu země pro USA . Scéna je k dispozici všem kliknutím na mapu na adrese http://www.flightgear.org/Downloads/scenery.html

Scéna byla vylepšena přidáním geografických památek, jako jsou jezera, řeky a pobřeží, na jaře roku 1999 .

• Kód pro networking / multiplayer začleňovali Oliver Delise a Curt Olson na začátku podzimu 1999 . Toto úsilí umožnilo společnosti FlightGear pracovat současně na více strojích prostřednictvím místní sítě, intranetu nebo internetu; ve spojení s letovým plánovačem běžícím na druhém stroji a dalšími.

• Christian Mayer a Durk Talsma přidali řízení počasí v zimě 1999 . Tento modul počasí zvládá mraky, větry a dokonce i bouřky.

• Ruční změna pohledu v letovém simulátoru je v jistém smyslu stále „nereálná“, přesto je v určitých situacích nutná. Jedno možné řešení poskytl Norman Vine v zimě roku 1999 . Norman napsal kód pro přepínání zobrazení pomocí myši.

• Nakonec byl „Navion“ LaRCsimu nahrazen jako výchozí letadlo letadlem Cessna 172, kdy se v únoru 2000 stalo poměrně stabilním - což je pro většinu uživatelů vítaná změna. Za běhu si nyní můžete vybrat z několika možností letových modelů: Cessna 172 s upraveným a vylepšeným LaRCsim vyvinutým Tony Pedenem, X15 od Jon Berndta a horkovzdušný balón od Christiana Mayera. Jon Berndt investoval spoustu času do realističtějšího a flexibilnějšího modelu letu s výkonnější metodou konfigurace letadel. „JSBSim“, jak se to dalo nazvat, by mohl nakonec nahradit LaRCsim jako dynamický letový model (FDM - Flight Dynamics Model) a existují plány na přidání některých funkcí, jako jsou efekty lapování topného oleje (NDT?), Turbulence , kompletní systém řízení letu a další věci, které se v letovém simulátoru často nenacházejí společně.

Během vývoje došlo k několika snahám o reorganizaci kódu. Byly zabaleny různé kódové subsystémy. V současné době je kód organizován následovně:

Uživatel musí mít 3D grafickou kartu - nejlépe kartu s hardwarovou podporou OpenGL. Přenosná knihovna PLIB od Steve Bakera založená na OpenGL poskytuje základní rutiny pro grafické vykreslování, zpracování zvuku, herní gripy a další. SimGear, také založený na PLIb, zahrnuje všechny základní rutiny potřebné pro letovou simulaci a konstrukci scén prostřednictvím knihovny OpenSceneGraph . Na vrcholu SimGear jsou (i) FlightGear (samotný simulátor) a (ii) TerraGear, který zahrnuje nástroje pro vytváření scén.

Od léta 1999 je FlightGear rozdělena na stabilní a vývojovou větev. Každé číslo verze jako 0,6, 0,8 a 1,0 odkazuje na stabilní verze, zatímco lichá čísla 0,7, 0,9 atd. Odkazují na vývojové verze. Pravidlem je provádět opravy chyb pouze v sudých verzích, zatímco nové funkce se obvykle přidávají v lichých verzích, které se po stabilizaci všeho stanou další stabilní verzí s číslem vypočítaným přidáním 0,1.

Rozhodně to není úplný příběh a někteří lidé, kteří významně přispěli, pravděpodobně nebyli jmenováni. Kromě již zmíněných příspěvků významná práce na vnitřní struktuře provedli Steve Baker, Jon S. Berndt, Oliver Delise, Christian Mayer, Curt Olson, Tony Peden, Gary R. Van Sickle, Norman Vine a další. Úplnější seznam účastníků naleznete v příručce a také v souboru s poděkováním, který byl dodán s kódem. Web FlightGear také obsahuje podrobnou historii veškerého pozoruhodného vývoje na http://www.flightgear.org/#news/

Poznamenejte si aktuální příjezd listopadu 2004 japonský a francouzský překlad oficiálního webu spojující s německou komunitou mezinárodní komunitu tohoto leteckého simulátoru.

Software

Simulačním modulem je SimGear. Používá se stejně pro konečné aplikace jako ve výzkumném prostředí, stejně jako pro vývoj letových simulací. Renderovací modul je organizován OpenSceneGraph , ke kterému jsou přidány specifické efekty FlightGear (včetně shaderů).

Tuto všestrannost Flightgear dokonale ilustruje široká škála dostupných letadel, od kluzáků a vrtulníků , včetně soukromých letadel , letadel a stíhaček , bombardérů a víceúčelových letadel nebo raketoplánů . Tato letadla pocházejí z komunity FlightGear . K dispozici je také UFO (zvané ufo), umožňující pohyb podle libosti a snadno kolem planety, tank Santa Clause , 2 CV a některé kosmické lodě ze série science fiction.

V současné době je k dispozici pouze jeden modul pro vykreslování terénu: TerraGear, který obsahuje různé moduly a vyvíjí se v průběhu času. Je možné do něj přidat satelitní fotografie, s několika dodatky spravuje zahrnutí budov z OpenStreetMap , v roce 2018 byl tedy Havaj standardně zahrnut do těchto budov a na začátku roku 2020 část Islandu . Ve výchozím nastavení, pokud je povoleno, TerraGear používá TerraSync k načtení planetárního scénáře ze serverů přes internet. Obnoví oblast, když do ní letadlo vstoupí, a udrží je na pevném disku. Je možné přidat scénáře z různých částí planety vylepšené některými přispěvateli. Nebo vylepšit scénář pomocí nástrojů softwarového webu.

Scénář zahrnuje většinu hlavních letišť na planetě a mnoho letišť založených na datech ve vývoji ve spolupráci, používaných se simulátorem X-Plane . K dispozici je také letadlová loď, kterou je možné od Flightgear 2020.1 umístit na požadované místo.

Simulace počasí zahrnují 3D mraky, blesky během bouřek, lijáky, opar, mlhu, efekty slunečního osvětlení závislé na počasí a východ nebo západ slunce. Zpráva ve výchozím nastavení zohledňuje aktuální čas a aktuální počasí v místě letadla, a to díky údajům METAR , ale je možné tato data deaktivovat nebo vynutit jiný čas nebo klima.

• Západ slunce nad letištěm v Caracasu (v3.7, 2015)

• mlha nad horami Lago di Guardia, topografická data z krajinného pokryvu Corine

Dynamické letové modely

Letový model je způsob simulace letadla v programu. FlightGear může používat několik ze tří dnes dostupných letových modelů a každé letadlo musí být naprogramováno speciálně pro jeden z těchto modelů.

První verze používaly model s názvem LaRCsim vyvinutý NASA , který byl později nahrazen flexibilnějšími modely:

• JSBSim - výchozí šablona od roku 2000 . JSBSim letový model obsahuje všechny aerodynamické údaje o letounu, který definuje jeho chování, jako je například zvedací a táhnout koeficientů , výtahu / táhnout změn v důsledku křidélka, klapky, přízemního efektu ...
• YASim - Další model využívající různé algoritmy je k dispozici od roku 2002 ve verzi 0.7.9. Tento letový model funguje odlišně: obsahuje tvar letadla (poloha trupu, křídel, ovládacích ploch atd.) A z těchto údajů simuluje chování letadla.
• UIUC - Další model vyvinutý společností UIUC Applied Aerodynamics Group na University of Illinois v Urbana - Champaign , který používal LaRCsim.

Kolaborativní mapování

Softwarová mapa je ve výchozím nastavení mapou Země , která je modelována celá s různou mírou přesnosti. Využívá konstrukci založenou na spolupráci, a to prostřednictvím dat OpenStreetMap , stejně jako modelování pozemských infrastruktur a zdokonalování reliéfu a textur jeho uživateli.

Používají se také data dostupná na základě bezplatné licence , nadmořská výška terénu , založená na satelitních datech, SRTM , GSHHS a také pro Evropu se zvýšenou přesností Corine Land Cover .

Letiště používají data agregovaná v databázi X-Plane svými uživateli a na základě bezplatné licence pro dráhy a pojezdové dráhy. Na druhou stranu letištní budovy jsou modelovány uživateli FlighGear.

OpenStreetMap se používá hlavně k modelování silnic, řek a rozlišování různých oblastí (lesy, pouště, města, vesnice, pole atd.). OSM2City, systém pro automatické generování objemových infrastruktur (budovy, majáky, větrné turbíny atd.), Existuje také od roku 2017, ale v současné době se používá pouze pro scénáře vytvořené uživateli, a nikoli ve standardní základní mapě. Je možné kombinovat tyto dva, zadáním cesty těchto scénářů při spuštění FlightGear.

Systém pro generování povrchu Země je založen na těchto různých prvcích a je aktualizován v nepravidelných intervalech podle jeho vylepšení a příchodu nových dat do zdrojů.

Celý terén planety lze během hry dynamicky načíst, a to díky systému Terrasync vytvořenému pro tento simulátor.

Poznámky a odkazy

1. https://sourceforge.net/projects/flightgear/files/release-2020.3/
2. http://edcwww.cr.usgs.gov/doc/edchome/ndcdb/ndcdb.html pro USA a na http://edcwww.cr.usgs.gov/landdaac/gtopo30/gtopo30.html pro ostatní země
3. (in) „Seznam  změn 2020.1  “ na FlightGear
4. (in) „  Osm2city.py  “ na Fligthgear.org

Dodatky

Související články

• Seznam bezplatných videoher

Bibliografie

• (v) Perry (2004). "FlightGear Flight Simulator". 

externí odkazy

• (en) Oficiální webové stránky
• Francouzské stránky FlightGear
• (en) O FlightProSim, ProFlightSimulator a EarthFlightSim