Os simuladores de veículos permitem ao jogador controlar uma variedade de objetos, de carros e trens a naves espaciais futuristas. As leis do gênero não impõem limites rígidos aos veículos simulados. Você pode ser o piloto de uma máquina criada por humanos no futuro ou uma máquina criada por alienígenas. Você pode mover até mesmo o que não é muito correto chamar a palavra "máquina".



Com tanta liberdade no design dos dispositivos, nada impede a navegação no espaço virtual em qualquer direção concebível.



Na verdade, conhecidos simuladores permitem que você se mova no espaço, na atmosfera, na superfície da Terra e de outros planetas, na superfície de reservatórios e na coluna d'água, deixando apenas uma mancha branca intacta - a espessura do planeta.



É difícil determinar as razões pelas quais os barcos subterrâneos ainda não foram implementados em simuladores. Essa classe de tecnologia do futuro, é claro, é inferior em popularidade às naves estelares, teletransportadores e máquinas do tempo. No entanto, os subterrâneos deixaram uma marca notável na literatura e no cinema, iniciando-se na ficção científica na primeira metade do século passado.



Uma descrição detalhada da "toupeira de aço", incluindo muitos detalhes técnicos, foi dada por G. Adamov no romance "Vencedores do Subsoil" já em 1937, e viagens em tais dispositivos também ocorrem em livros e filmes relativamente modernos . O aparecimento de barcos subterrâneos em jogos de computador é provavelmente uma questão de tempo.



Considere a aparência do subterrâneo do ponto de vista de sua imitação em simuladores. As seguintes questões parecem ser fundamentais:

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Uma característica importante do subterrâneo é a incerteza dos princípios físicos usados ​​para mover um objeto no espaço. Com base em exemplos de ficção científica, você pode variar as propriedades do aparelho em uma faixa bastante ampla.



Os escritores se depararam com um equilíbrio entre credibilidade e talento artístico, fazendo trocas como achavam adequado. O subterrina dos Vencedores do Subsolo tinha o direito de se mover por meses para manter uma velocidade crível. Mas ela não podia (e não tinha) uma combinação plausível de todas as características técnicas, pois isso privaria o livro do enredo.



No caso do simulador, a tensão entre realismo e fascínio é mais aguda do que na literatura e no cinema. Ao escolher entre a jogabilidade e a validade científica das características, obviamente, a primeira deve ter prioridade.



A discussão da viabilidade de soluções técnicas e propriedades de um objeto do ponto de vista da ciência moderna tem valor prático extremamente baixo. Por outro lado, a falta de persuasão, subjetivamente percebida pelo jogador do "físico" do que está acontecendo, não agregará qualidade ao simulador.



É melhor considerar o modelo matemático do aparelho precisamente pelo prisma da persuasão, entendendo que a plausibilidade sentida pelo jogador pouco tem a ver com o acerto científico.



É bastante óbvio que um bom simulador de vôo em um cabo de vassoura ou vôo em um tapete pode superar um simulador pobre de um veículo real, que simula características de referência mesmo com boa precisão. É quase impossível deduzir leis estritas neste campo subjetivo e justificar decisões específicas com argumentos verificados academicamente. No entanto, as decisões em física devem ser feitas.



As seguintes propostas para o conceito de um modelo plausível parecem razoáveis:

1. O dispositivo se move na direção de seu eixo longitudinal. Na ausência de uma terminologia desenvolvida de tecnologia de frota subterrânea, usaremos a analogia da aviação: aqui estamos falando sobre a igualdade dos valores do ângulo de ataque e do ângulo de deslizamento para zero .
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Fundamentação das propriedades propostas do modelo do ponto de vista da "física subjetiva":



1. O movimento através da terra é um problema técnico complexo, resolvido por algum método de alta tecnologia, mas apenas para uma direção. É difícil imaginar uma minhoca movendo-se "lateralmente" dentro do solo .







2. A rotação do aparelho sem movimento translacional pressupõe a presença de um "fluxo local em torno do solo" de seu corpo no sentido transversal a velocidades proporcionais à distância do eixo de rotação. A presença de movimento lateral em relação ao ambiente contradiz o parágrafo 1. Não parece natural virar a minhoca dentro do solo sem movimento longitudinal, exceto para "rotação de rolo" .



A preferência por uma forma alongada se deve à tradição da ficção e ao desejo de atender a expectativas conservadoras (como a maioria dos meios de movimento existentes em meio líquido ou gasoso, bem como objetos que se movem dentro de sólidos). Esta forma, assim como o conceito de dinâmica que lhe é proposto, não pode ser considerada correta ou a única possível. Um simulador de, por exemplo, um subterrâneo esférico ou toroidal exigirá seu próprio conceito.

Arcade vs Hardcore Simulator

A possibilidade de criar os jogos mais simples, por exemplo, um barco subterrâneo para o Mario, está fora de dúvida. É muito mais interessante estimar o limite da seriedade alcançável do jogo.



Um simulador de barco subterrâneo não ganhará o direito de ser considerado real até que os próprios subterinos deixem de ser uma fantasia. Mas isso não significa que o jogo está condenado a criar apenas versões casuais.



Sem qualquer incorporação de "moles de aço" em metal, temos a capacidade de criar os seguintes componentes da jogabilidade do simulador hardcore:

1. Dinâmica total de movimento do objeto controlado no espaço tridimensional.
2. Indicação dos principais parâmetros do dispositivo (posição espacial, parâmetros de velocidade, informações de navegação).
3. Indicação de status do sistema (planta de energia, sistema de combustível, sistema de suporte de vida, etc.).
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A lista apresentada mostra que o jogo pode ser feito bastante profundo. A dificuldade fundamental existe apenas em visualizar o mundo externo.



O espaço exterior da nave pode ser visto através dos olhos do piloto através da vigia. O submarino pode elevar o periscópio ou ser mostrado por uma terceira pessoa contra o fundo da paisagem subaquática circundante. Renderizar um barco subterrâneo que não parece estranho não tem soluções óbvias e certamente exigirá alguns ajustes criativos.



Jogar um simulador de barco subterrâneo sem visualizar o mundo exterior terá muito em comum com o vôo por instrumentosem um simulador de aeronave. A imagem do movimento na mente do jogador é formada apenas pelos dados do sistema de indicação. O simulador claramente não vence em entretenimento, mas obtém uma propriedade interessante: uma rejeição aparentemente justificada de gráficos 3D exigentes em um jogo complexo.

Sistema de exibição de informações

Apesar de toda a novidade do objeto gerenciado, faz sentido usar algumas soluções de sistemas reais como ponto de partida. A fonte de empréstimos serão submarinos e aeronaves mais pesadas que o ar.



Para controlar totalmente o movimento de um objeto no espaço tridimensional, o operador precisa exibir os seguintes parâmetros:

• rumo, roll, pitch (trim);
• Rapidez;
• velocidade vertical (tempo derivado da profundidade);
• profundidade;
• coordenadas no plano horizontal.

Este volume de exibição corresponde ao campo de informação mínimo para "pilotagem e navegação".



Embora não sejam obrigatórios, os seguintes elementos de exibição desempenham um papel importante no realismo:

• parâmetros operacionais da usina;
• combustível restante;
• sinais e mensagens de alarme e advertência;
• sistema de visão geral - análogo a um localizador ou sonar.

No grupo com o terceiro nível de prioridade, não há elementos de indicação tão necessários (mas bastante interessantes sob certas condições):

• sobrecarga;
• parâmetros de microclima;
• parâmetros do sistema de suporte de vida;
• parâmetros de equipamentos especiais projetados para resolver tarefas de missão.

Implementação

Um código de jogo de navegador simples foi escrito para avaliar as soluções propostas . Como qualquer implementação prática do simulador, ele exigia a implementação de propriedades específicas do objeto.







Estabilidade, manuseio, manobrabilidade, características de velocidade, eficiência da usina e muitos outros parâmetros deste jogo nada mais são do que uma das combinações possíveis de propriedades, tomadas para uma amostra.



Dentro da estrutura do conceito proposto, podem ser criados simuladores que diferem radicalmente entre si na dinâmica do movimento.



A fantástica essência das subterinas permite uma abordagem criativa dos meios de indicação. Por exemplo, um indicador de horizonte artificial com o design mais ousado e exótico pode se encaixar harmoniosamente na aparência de um aparato ficcional.



A simulação de aeronaves e tecnologia marítima é menos fiel à inovação. É improvável que o piloto aprecie a distância da realidade ou das soluções tradicionais em um simulador de avião, enquanto os terranautas não têm nem a primeira nem a segunda.

Desafios e oportunidades

O anterior nos permite formular dois problemas de desenvolvimento de um simulador de barco subterrâneo:

1. Falta de certeza no campo do surgimento de tais sistemas e da física de seu funcionamento, a falta de diretrizes geralmente aceitas.
2. A dificuldade de visualizar o mundo exterior.

As vantagens potenciais da classe considerada de simuladores decorrem de seus problemas:

1. O desenvolvedor tem total liberdade para configurar a física do objeto e projetar o local de trabalho do piloto. Como base, tanto o proposto acima quanto o conceito menos conservador de dinâmica podem ser tomados.
2. A recusa de visualização do espaço externo, justificada no caso de um subterrâneo, permite a criação de um simulador bastante complexo sem grandes exigências computacionais.