Simulator penerbangan sederhana

Dalam simulator penerbangan 3D dengan tingkat realisme Crimson Skies (seperti pada, tingkat arcade alih-alih realistis), bagaimana Anda menentukan pergerakan pesawat terbang setiap jam permainan?

(Crimson Skies adalah simulator penerbangan seperti arcade: http://youtu.be/OWmYt0LZDnU?t=3m )

Saya menganggap permainan maju dalam langkah-langkah tetap, dan setiap langkah setiap objek bergerak bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan konstan dari posisi saat ini ke yang berikutnya.

Parameter dasar apa yang Anda perlukan untuk menentukan massa, kecepatan, throttle .etc. Juga bagaimana Anda menggabungkannya?

physics simulations

— Akan
sumber

Pertanyaan yang menarik, tetapi bukankah ini terlalu luas? Maksud saya, itu semacam meminta rincian berpasir dari dinamika simulasi pesawat. Terlepas dari integrasi numerik torsi dan akselerasi, adakah hal khusus yang harus dijawab oleh jawaban? Saya pribadi lebih suka menghindari torsi dan akselerasi untuk mengubah lintasan karena mereka lebih sulit untuk dikerjakan dan menawarkan pengalaman yang tidak disukai gamer biasa (mekanik gim yang menggunakan efek inersia sulit diubah).

— teodron

Anda harus mendefinisikan apa arti "realisme tingkat Langit Crimson" sebenarnya, karena ada orang (seperti saya) yang belum memainkan permainan itu dan sekarang dikecualikan dari memberikan jawaban.

— Philipp

Bukankah ini pada dasarnya "Bagaimana menerapkan fisika?"?

— MichaelHouse

Dari jawaban saya di sini , ini adalah saran yang sama yang saya berikan untuk pertanyaan ini: Pengujian empiris berulang. Tambahkan beberapa bilah uji ke GUI Anda yang mengontrol berbagai parameter yang ingin Anda uji.

— MichaelHouse

"Fisika" + "Simulator" + "Sederhana" Pilih dua. Alasan Anda tidak dapat menemukan contoh-contoh simulator penerbangan yang mudah adalah karena penerbangan kartun ditipu dan berpindah menjadi pengontrol karakter sederhana sementara bahkan simulasi minimal menggali jauh ke dalam fisika dan terkenal sulit untuk tetap stabil.

— Patrick Hughes

Untuk memahami bagaimana mensimulasikan penerbangan aerodinamis, yang pertama harus memahami kekuatan mana yang mempengaruhi pergerakan pesawat. Lintasan sebenarnya dari pesawat terbang adalah jumlah dari semua efek fisik ini:

Hukum gerak pertama dan kedua Newton

Suatu objek bergerak dengan kecepatan konstan, kecuali ditindaklanjuti oleh suatu gaya.
Akselerasi benda berbanding lurus dengan, dan dalam arah yang sama dengan, gaya total yang bekerja pada benda, dan berbanding terbalik dengan massa. Jadi, F = ma, di mana F adalah gaya total yang bekerja pada objek, m adalah massa objek dan a adalah percepatan objek.

Mesin Dorongan

Dorongan mesin adalah kekuatan yang mempercepat pesawat ke depan dan biasanya dapat dikontrol oleh pemain. Akselerasi adalah kekuatan mesin dibagi dengan massa pesawat.

Gravitasi

Gravity secara konstan membuat pesawat terbang ke bawah dengan kecepatan 9,81 m / s². Secara teori, gravitasi menjadi kurang ketika Anda naik lebih tinggi, tetapi pada ketinggian di mana pesawat normal beroperasi, ini dapat diabaikan.

Seret aerodinamis

Semakin cepat sebuah pesawat bergerak, semakin banyak gesekan atmosfer memperlambatnya. Ini diwakili oleh kekuatan yang mempercepat arah terhadap arah saat ini yang bergerak. Gaya meningkat kuadratis dengan kecepatan (kecepatan ganda = empat kali gaya seret). Tetapi semakin tinggi pesawat terbang, semakin tipis atmosfer dan semakin rendah gaya drag. Kecepatan maksimum sebuah pesawat adalah di mana kekuatan yang dihasilkan oleh dorong mesin dan hambatan aerodinamis membatalkan satu sama lain.

Ini mungkin terdengar kontra-intuitif, tetapi memiliki drag-constant yang lebih kuat sebenarnya akan membuat game Anda lebih mudah untuk dimainkan (lebih seperti arcade), karena drag adalah kekuatan yang menghentikan pesawat untuk terbang ke arah yang tidak diinginkan pemain. terbang lagi (seperti saat terbang melengkung). Jadi lebih banyak drag = lebih lambat dan lebih banyak pesawat yang bisa bermanuver. Anda dapat lebih meningkatkan ini dengan meningkatkan tarikan ketika ada perbedaan antara arah-arah dan arah-pergerakan pesawat (ini bahkan tidak realistis - profil aerodinamik dari sebuah pesawat dioptimalkan untuk resistensi udara paling sedikit ketika pesawat terbang lurus ).

Angkat aerodinamis

Ini adalah kekuatan yang sebenarnya menyebabkan pesawat terbang. Itu dihasilkan oleh sayap. Semakin besar permukaan sayap, semakin banyak lift yang dihasilkan, dan mempercepat pesawat ke atas (relatif terhadap sayap, bukan tanah. Ketika pesawat berguling ke samping, lift juga mempercepatnya ke samping). Sama seperti gaya hambat atmosfer, gaya angkat relatif terhadap kecepatan dan kepadatan atmosfer.

Kontrol permukaan

Sebuah pesawat mengendalikan arahnya dengan permukaan kontrol yang berbeda untuk pitch, yaw and roll. Permukaan kontrol hanya berfungsi saat pesawat bergerak. Efisiensinya sebanding dengan kecepatan saat ini dan kepadatan atmosfer. Perhatikan bahwa permukaan kontrol hanya mengubah arah di mana pesawat menunjuk, bukan arahnya bergerak. Ini mempengaruhi arah dorong dan angkat, dan dengan demikian secara bertahap arah gerakan.

— Philipp
sumber

Kecil: daya (tingkat energi) meningkat dengan kubus kecepatan. Gaya seret sebanding dengan kecepatan kuadrat, dan daya akan menjadi produk gaya seret dan kecepatan. Tetapi Anda tidak membahas hal lain dalam hal tingkat energi, jadi Anda mungkin tetap mengacu pada gaya tarik.

— Seth Battin

"Efisiensinya sebanding dengan kecepatan saat ini dan kepadatan atmosfer." Sedikit tidak akurat, sebuah pesawat mendapat lebih banyak hambatan udara ketika ia mengubah arah, karena itu memaksa aliran udara ke arah lain, jadi Anda harus menyeimbangkan ini dengan inersia, yang merupakan sesuatu yang saya bertanya-tanya baru-baru ini: bagaimana Anda menghitung kekuatan yang dihasilkan pesawat dari mengubah arah, Anda dapat menyederhanakan mekanika fluida untuk menjawab ini, tapi saya tidak tahu jawaban yang baik. Anda juga harus mempertimbangkan ukuran sayap.

— jokoon

@jokoon Anda benar tentang hal itu, tetapi harap pertimbangkan bahwa pertanyaannya adalah tentang simulator penerbangan sederhana seperti arcade. Realisme maksimum tidak diperlukan atau diinginkan. Untuk realisme maksimum, saya akan menyatukan torsi seret, angkat, dan kemudi dalam simulasi aerodinamika yang akurat di sekitar model 3d pesawat, tetapi untuk sebagian besar game yang tidak mencoba bersaing dengan Microsoft Flight dalam hal realisme, itu akan berlebihan .

— Philipp

Saya pernah pergi ke sebuah pertunjukan udara, ketika Anda melihat sebuah jet tempur berbelok, Anda menyaksikan dan merasakan beban pesawat mendorong udara di bawahnya, seperti melayang, tetapi terbang pada saat yang sama. Saya masih bertanya-tanya apakah lift yang Anda bicarakan akan tetap muncul tanpa detail yang saya bicarakan. Saya kira ya, apakah saya benar? Itu hanya akan mengubah vektor lift, membuat pesawat entah bagaimana melayang.

— jokoon

@OndrejPetrzilka Anda tahu bagaimana pesawat bank ketika mereka berubah? Itu menyebabkan vektor pengangkat mengarah ke tengah pergantian.

— user253751