Rakensin kesällä 2018 virtuaaliympäristöön perustuvan lentosimulaattorin. Ensimmäinen versio oli vain ohjaimet pöydän reunassa, mutta älysin että saisin siitä virtuaalilaseilla astetta mukaansatempaavamman. Tämä auttaisi myös kehittämään pienkoneen lentämisessä tarvittavaa silmä-käsi koordinaatiota.
Lopputuloksena päätin jatkaa projektia ja lisäsin siihen vielä ripauksen realismia!
Lentosimulaattorin toiminta
Video
Teline on mallennettu Cessna C172 Skyhawk ohjaamon mukaan, kaikki nappulat ja polkimet ovat fyysisesti oikeilla paikoillaan kuten simulaattorissa.
Suunittelin alkuksi puisen pöytärakenteen oikean lentokoneen ohjaamosta otettujen mittoijen perusteella. Asettelin CAD-ohjelmistossa ohjaimet paikalleen ja rakensin kehikon niiden ympärille johon ohjaimet voi kiinnittää.
Kiitos SketchUpin 3D-Warehouse:lle ettei minun tarvinnut mallentaa Logitechin ohjaimia alusta vaan voin kierrättää jotain valmiiksi tehtyä.
Kiitokset malleista menee:
- Benk Kimball – Saitek kytkinpaneelin 3D-malli
- MiRi – Saitek peräsinpolkimet
- Josh M. – Saitek kaasuvipu
VR-Lentosimulaattorin komponentit
Ohjaimet ja syöttölaitteet
- Saitek Pro Flight Ohjaamon kytkinpaneeli
- Saitek Pro Flight Lentopolkimet
- Saitek Pro Flight Lentojärjestelmä
Avasin ohjaimen ja rasvasin sen laakeroinnit puolikkaalla tuubilla konevaseliinia. Kaupan voiteluaineet eivät tuntuneet oikealta. Tämä korjasi fiiliksen ja kitinät sekä teki ohjauksesta tarkemman, kevyemmin liikkuvan ja premiumin tuntuisen.
Lentosimulaattorin ohjelmat
- X-Plane 11 Lentosimulaattori
- Xsaitekpanels Plugin, joka yhdistää kytkinpaneelin X-Planeen
Oletuksena kytkinpaneelin nappuloiden järjestys ei vastaa simulaattorin ohjaamon nappuloita. Ongelma korjautuisi kytkinten uudelleenkartoittamisella mutta sitten kytkinpaneelin tekstit eivät vastaisi enää toimintoja.
Käyttäjän täytyy siis päättää, haluaako käyttää näyttölaitteena telkkaria ja ohjaimen tekstejä vai virtuaalilaseja ja mennä käsikopelolla.
Muu Lentosimulaattorin tekniikka
- HTC Vive Virtuaalilasit
- Bose QC15 vastamelukuulokkeet
- Itse tehty puurunko työntötankomekaniikalla
- Tuuletin käyttäjän viilentämiseen ja fyysisenä suuntamerkkinä
- Tehokas tietokone jotta simulaattori jaksaa pyriä
- Kiinnikkeitä, ruuveja ja paljon teippiä
Optiolisäosana mallensin myös ohjaavan pilootin (PIC) puolen Cessnan mittaripaneelin laser-leikatusta vanerista.
Tämä mahdollistaa mittariston toteuttamisen laittamalla näyttö puulevyn taakse ja näpräämällä näytöllä olevat mittarit fyysisesti oikeisiin paikkoihin reikien kohdille.
Cessna Skylane C172 Kaasu ja seossuhdenupit
3D-tulostin moottorinohjausnupit ja liimasin ne epoksiliimalla työntötankojen päähän.
Tulosta omat nuppisi
Löydä nuppien piirrokset Thingiversestä nimimerkkini Nerdaxic alta.
Lentosimulaation laatu
HTC Vive-visiirin kuvanlaatu
VR-laseista tulee kuvan päälle “pikseliutu” jonka läpi katsot ympäristöä. Tästä huolimatta simuaatioon on helppo uppoutua.
On parasta, kun käyttäjä tekee jotain mistä panikoida, siitä seuraavat ohjausliikkeet on sen mukaisia.
Simulaattorista tulee hyvä ohjattavuuden tunne ja kädet menee automaattisesti oikeisiin paikkoihin, virtuaalinen ohjaamo vastaa simulaattoripöydän mekaanista toteutusta.
Jos käyttäjän pitää lukea tekstejä, kuten GPS:ää instrumenttipaneelissa, täytyy ohjaamossa kumartua reippaasti eteenpäin Viven huonon resoluution takia.
Uskoisin että tässä HTC Vive Pro olisi paljon parempi vaihtoehto ja ekstra-hinnan arvoinen jos rakentaisin tätä tyhjästä, mutta en näe järkeväksi sijoitukseksi päivittää olemassaolevaa Vivea.
VR lasit ja matkapahoinvointi
Kaikkien odotusten vastaisesti en ole saanut pahoinvointia tai päänsärkyä tästä simulaattorista. Olen aika herkkä VR-pahoinvoinnille mutta uskoisin, että istuma-asennon ja kiinteiden referenssien (kiinteät ohjaimet, seinät, pilarit) yhdistelmä saa aivoni käsittelemään visuaalista syötettä paremmin.
Olen pelannut virtuaalilaseilla muita pelejä, kuten Fallout 4 VR seisoma-asennossa, en voi käytännössä pelata yli 10 minuuttia kerrallaan ilman että minulle tulee kuuma ja saan päänsäryn.
Toisaalta, ystäväni testasi lentosimulaattoria ja valitti huimauksesta 20 min lentämisen jälkeen.
VR Lentosimulaattori
X-Plane 11 on tarpeeksi yksityiskohtainen jotta voit käyttää kaikkia tarvittavia instrumenttejä ohjaamossa ja maassa, kuten lentokentän valot.
Tiedät että tekijät on saavuttaneet jotain kun lennät yöllä ison kaupungin päällä ja katsot ulos:
“Tää on itteasiassa aika nättiä”
Ainoa mainittava huono puoli tällä simulaattorilla on VR-toimintojen raskaus ja kuorma näytönohjaimelle. Uusi tietokoneeni Mark IX jaksaa pyörittää simulaattoria juuri ja juuri korkeilla asetuksilla 45 kuvaa sekunnissa, ja siinä on 8-ytiminen hyper-threading prosessori, 32 GB nopeaa muistia ha GTX 1080 Näytönohjain
GTX 1080 jaksaa pyörittää simulaattoria juuri ja juuri 45 fps korkeilla asetuksilla
Kuvanopeus on kriittinen komponentti Virtuaalitodellisuuteen perustuvissa sovelluksissa. Jos graafiset yksityiskohdat säätää liian korkealle voi kuvanopeus tippua käyttökelvottomaksi täyteen ahdettujen paikkojen kuten Lontoon yllä kun tietokoneella on paljon taloja, autoja yms. piirrettävänään.
Aidomman tuntuinen simulaatio halvalla
Huomasin, että lisäämällä tuulettimen puhaltamaan ilmaa simulaatiossa olevan ilmanvaihtokanavan suunnasta saa pelin tuntumaan jostain syystä merkittävästi aidommalta. Niinkun typerän paljon aidommalta.
Ilmavirta sitoo käyttäjän kokemuksen virtuaalimaailmassa ja fyysiessä maailmassa yhteen ja antaa fyysistä palautetta esim. pään asennosta.
Simulaattorin Cessnassa on nahkapenkit. Täten valitsin nahkasohvani pääasialliseksi lentelypaikaksi. Jopa istuimen tekstuuri vastaa simulaatiota, pienet asiat kertyy ja tekee kokemuksesta huomattavasti aidomman.
Rakenna oma lentosimulaattori
Voit rakentaa suunnitelmiini perustuvan simulaattorin lataamalla piirrokset tämän sivun lopusta lataukset-osiosta.
Lataa simulaattoripöydän mittapiirrokset sivun alaosasta
Huomio 1) Joissain lentokonemalleissa on potkuri jonka lapakulmaa voidaan muuttaa, tällöin ohjainnuppeja on kolme vierekkäin. Ajattelin säästää tilaa ja jätin reunimmaisen nupin pois. Tästä seuraa se, että seosnuppi on kaasuvivun kohdalla ja kaasu missä potkurin säädon pitäisi olla. Tämän takia käsi hakeutuu turhan usein seosnupille mikä näkyy yllä olevalla videolla.
Ongelmaan auttaa jokseenkin 3D-tulostetut nupit niin käyttäjä tuntee kun on ottanut väärästä nupista kiinni.
Huomio 2) Lisäkehityksenä suosittelen lisäämään hiiren ja kaljatölkkiyhteensopivan mukitelineen. Korkeusperäsimen trimmipyörä olisi myös mukava.
Lataukset
- Kaikki projektin tiedostot ja kuvat (DropBox)
- Puukehikon mittapiirros (SketchUp)
- Moottoriohjausnupit (Thingiverse)
- Xsaitekpanels plugin jolla saa Logitechin ohjainpaneelin toimimaan
- X-Plane 11 Lentosimulaattorin kokeiluversio
Also check out my photo album: Ilmailu ja YouTube-kanava
{ “@context”: “https://schema.org”, “@type”: “VideoObject”, “name”: “DIY Virtual Reality Flight Simulator”, “description”: “I built a VR Flight Simulator I to train my hand-eye coordination of flying small airplanes. Check it out!”, “thumbnailUrl”: “https://img.youtube.com/vi/dfiIyQbD4b8/maxresdefault.jpg”, “uploadDate”: “2018-07-08”, “contentUrl”: “https://www.youtube.com/watch?v=dfiIyQbD4b8”, “embedUrl”: “https://www.youtube.com/embed/dfiIyQbD4b8”, “duration”: “P7M29S” }
2 comments
Vive Pro:ta ei kannata harkita tai edes ehdotella nykyään, sen hintalaatusuhde Viveenkin verrattuna on aivan hirveä. Sitä myydään myös Suomessa 200€ kalliimmalla kuin tämän hetken suosituinta vaihtoehtoa eli Valve Indexiä, jolla on suurempi resoluutio ja 2 vuotta uudempi, huomattavasti kehittyneempi teknologia.
Suoraan valmistajalta Indexin saa 1100 eurolla, tai 850 eurolla jos ei tarvitse liikeohjaimia (eli aikoo pelata vain simulaatiopelejä). Jos ei kaipaa edes kykyä kääntyä katsomaan taaksepäin (enempää kuin n. 120-160 astetta sensorin suunnasta) niin pääsee 700 eurolla, koska voi ostaa vain yhden sensorin kahden sijaan.
Budjettivalintana Oculus Rift S:n saa valmistajalta 450 eurolla, jossa on myös huomattavasti Viveä parempi resoluutio (ei toki Indexin tasoa mutta pätevä silti). Miinuksena Oculus edellyttää Facebook-tiliä, eli jos sen haluaa ikinä poistaa tai jos se saa bannit (esim. väärän nimen käyttämisestä), niin tilille ostettu VR-pelikirjasto häviää myös.
—
VR:stä puhuttaessa matkapahoinvointia parempi sana on simulaatiopahoinvointi (simulation sickness), koska kyseessä on kuitenkin käytännössä matkapahoinvoinnin vastakohta. Matkapahoinvointi seuraa siitä että sisäkorva havaitsee liikettä, mutta silmät eivät havaitse mitään. Simulaatiopahoinvointi taas seuraa siitä että silmät havaitsevat liikettä, mutta sisäkorva tuntee kehon pysyvän paikoillaan.
Ero on siinä mielessä tärkeä VR:ää kokemattomille puhuttaessa että matkapahoinvointia poteva ei välttämättä koe simulaatiopahoinvointia, kun taas matkapahoinvoinnille immuuni saattaa (erityisesti ensimmäiset pari kuukautta) kärsiä pahastakin simulaatiopahoinvoinnista.
Itsekin kärsin vaikeasta simulaatiosairaudesta muutama vuosi sitten kun Viven ostin, kesti viikkoja päivittäistä käyttöä ennen kuin kykenin pelaamaan yli 20 minuuttia kerrallaan. Nykyään maksimi on siinä 4 tunnin kohdalla. Kyllä se sullakin lähtee pitenemään siitä. Kannattaa yrittää pelata niitä seisomapelejä myös jotta totut niihinkin, ja pidä taukoja tosi usein. Itsellä oli sama alkuun ettei päässyt 10 minuuttia pidemmälle, mutta tein sitten pari tuntia jotain muuta välissä ja pelasin taas hetken uudelleen.
Kiitos kommenteista Eetu 😊
Testasin tuota HTC Vive Cosmos Elitella, sillä mittarin neulat oli jo hyvin luettavissa mutta päädyin ite Valve Indexiin sen ohjainten ja yleisesti paremman kokonaisuuden vuoksi. Testattava, jahka Posti saa aikaiseksi semmoisen minulle kiikuttaa. Oculus on täysin pois ostoslistaltani juuri tuon Facebook-kytköksen takia.
Matkapahoinvointiin auttoi osaltani lentokoulu, sama ongelma tuli oikealla koneella ensimmäisten lentotuntien yhteydessä. Suurin syy tähän oli että tuppaan tuijottamaan mittareita enkä tarpeeksi ulos, keskittymällä lentämään VFR:ää ja jättämään mittarit vähemmälle huomiolla suurin osa pahoinvointiongelmistani ratkesi. Tosin VR:ssä käytetty aika vaikuttaa suoraan kuten sanoit.