[SIM] Celica ST165 en RBR con proyector

Os dejo hoy un par de videos de pruebas de mi plataforma de simulación, la cual poco a poco se va a acercando a ser terminada. Un vehículo "old-school" que debería significar mucho para todos los españoles, sobre los deslizantes tramos del rally de Gran Bretaña.

 

 

Saludos

[SIM] Toni Vilander probando simulador de movimiento

Simulador de movimiento: FoRacer
Software: rFactor
Mod: Enduracers Endurance Series
Piloto: Toni Vilander

[SIM] Inmersión

Hoy os dejo dos vídeos de cómo se consigue una buena inmersión en un simulador. Dos de los factores que más influyen son la altura y colocación de cabina, pantalla y volante, que todos entendemos, y el FOV, que representa el ángulo que verían nuestros ojos, y que bien puesto a punto es dependiente de la distancia y tamaño de pantalla.

Como hoy el propósito del artículo no es explicar esto, sino sólo introducirlo para el que no lo conozca, dejémoslo en que con un buen FOV veríamos, en nuestro fragmento de pantalla, lo mismo que si recortásemos ese fragmento de nuestra vista real si colocásemos el monitor a la misma distancia. Como ilustración, la fusión realidad-simulador que vemos arriba.


Yo lo voy a dejar en este punto porque hoy venía a traeros los dos vídeos a continuación, pero para saber más podéis visitar este grandísimo artículo sobre este tema en RFactorNews. Al igual que una mala posición, campo de visión o ambas pueden arruinar hasta el simulador mejor construido, una buena produce una gran sensación de inmersión en la simulación.

A continuación dos ejemplos malos, a la izquierda una mala altura o ángulo de mirada desplaza el horizonte de la simulación,  a la derecha, además de eso se le suma un FOV mal configurado:
 

Y ahora los vídeos que quería usar como ejemplo, dos ejemplos geniales:

No se ve mal, ¿verdad?


Thanks to RemconHitman

[SIM] Creando físicas de rFactor con Niels Heusinkveld

Navegando por la red me he encontrado este artículo de virtualr.net en el que habla de la creación de físicas para rFactor por parte del "gurú" Niels Heusinkveld.


"La comunidad "sim-racer" le conoce bien gracias a que es la mente que hay detrás de las físicas de varios mods reconocidos de rFactor, asi como del título "Game Stock Car" de Reiza Studios.
Ahora Niels nos deja echar un vistazo entre bastidores al publicar un video-tutorial bastante detallado en el que podemos seguirle mientras crea uns físicas de un vehículo tipo Deltawing para rFactor.

Este material es esencial ya no sólo para los creadores de mods de este simulador sino también para cualquiera que desee mejorar su entendimiento de cómo es la creación de físicas para simuladores de competición."


Y sin más presente, os dejo los vídeos (inglés):

Fuera del artículo de virtualr añado a título personal otro par de videos.

Bonus track #1 - El propio Niels pilotando un Deltawing en Sebring:

Bonus track #2 - Video de pruebas del Deltawing real:

Original Source: http://www.virtualr.net/creating-rfactor-physics-with-niels-video-tutorial
Thanks to: Niels Heusinkveld and his youtube channel
                  Team Highcroft for their youtube channel (and their great car, the Deltawing)

[PROTO] CrabSix686

En el artículo de hoy presentamos el Crabsix686, un prototipo de ingeniería "made in León" realizado como desarrollo SW+HW para un proyecto de fin de carrera. Crabsix es un robot autónomo, sencillo, duradero y fiable que puede ser utilizado en un amplio abanico de posibilidades para inspección de terreno o toma de datos. Consta de un equipo de telecontrol que puede enviar y recibir datos hacia y desde el cuerpo principal del robot.

 

Control remoto: Consta de LCD de doble línea y pantalla gráfica para mostrar los datos recibidos, posición de los servos y estado, keypad para activar/desactivar modos de grabación de datos, potenciómetros de control de servos, joystick de control de movimiento, pantalla LCD de 3.5 pulgadas y switches de control de los subsistemas, jack de 3.5mm, sintonizador de frecuencia de recepción de imágenes, antena y selector de alimentación interna o externa. 

Sus características principales son:

- Tren motriz con orugas que permite todo tipo de movimientos, incluso pivotar sobre su centro.
- Equipo de transmisión de hasta 40 km de alcance (en campo abierto)
- Cámara con giro de 180º y receptor de audio/vídeo con pantalla integrada en el mando.
- Brazo mecánico telecontrolado de 6 ejes.
- Iluminación propia.
- Zumbador.
- Sensor de vibraciones.
- Sensor de gases (4 tipos).
- Sensor de luminosidad.
- Inclinómetro / acelerómetro.
- Slot SD para la grabación de todos los datos en caso de fallo de comunicación.
- Amplia autonomía.
- Subsistemas desactivables bajo demanda desde el mando para el ahorro de energía cuando haya funciones en desuso.

Como parte del equipo de desarrollo de este exitoso prototipo, desearía nombrar también desde estas páginas al resto de integrantes, participantes y artífices de esta idea.

Idea principal, documentación, acopio de materiales, diseño e implementación de HW, codificación de SW: Alejandro Moratiel García
Dirección de desarrollo de software, codificación, debugging, mejoras SW: Miguel Ángel Gutiérrez Fernández
Desarrollo de SW, asistencia técnica: Pablo Flecha Gutiérrez
Mecanizado de Piezas: Borja Cedrón de Pablo
Márketing y divulgación: Héctor Gutiérrez Prieto



 Creativos saludos

[SIM] Neumáticos en simuladores

Hablando de simulaciones automovilísticas y su aproximación cada vez más certera a la física real, hoy me gustaría ejemplificar uno de los factores que las llevan a este nuevo nivel. Me refiero a la física del neumático y su cada vez más logrado realismo a la hora de simular la elasticidad, los rebotes y las zonas de contacto con la pista.

Si bien una buena simulación ha de basarse en un buen modelo físico de todos los elementos, los que más aportan son principalmente chasis, pesos, inercia, aerodinámica, dirección, suspensión y neumáticos. Son estos últimos los responsables de "unir" todo lo anterior, a su vez gobernado por el usuario, con la pista de una manera bidireccional, y por tanto siendo responsables en buena medida del resultado final.

A la hora de aportar realismo desde el punto de vista del usuario es importante que todos ellos formen un conjunto capaz de transmitir a este las "sensaciones" que provengan de su comportamiento, asi como una retroalimentación ajustada a nivel de dirección (Force Feedback).

Cabe tener en cuenta que no todas las representaciones de vehículos tratan de ser simuladores, y por tanto no todas perseguirán obtener un buen modelo. También es importante, a la hora de analizar, valorar los recursos disponibles en el momento de desarrollo de cada uno. Por último, no os dejéis engañar por los efectos "eye-candy". Un neumático que se deforma visualmente en la simulación puede ser sólo eso, un bonito efecto, si no está respaldado por un buen modelo matemático.

Antes de seguir leyendo os aviso que para entender cómo se llega al modelo previo  al actual, deberíais haber pasado anteriormente por la breve historia de los simuladores de automoción: -Post previo-

¿Y una vez ubicados, qué? Nuestros ordenadores no sólo sobrevivieron al efecto de la entrada del nuevo siglo, sino que además se volvieron más rápidos. Por desgracia, salió el Windows Me . Con el inicio del año 2000 vinieron las mayores revoluciones en simulación ¿Cómo son los modelos de neumáticos llegados a este punto?

En algún punto de este largo camino, alguien se había dado cuenta de que un neumático no tiene la misma superficie de contacto ni agarre según el ángulo de dirección que se aplique. En aquel momento, y durante mucho tiempo, lo mejor y más sencillo a la hora de procesar fue crear funciones que relacionaban estos parámetros. Uniéndolas se tomaba la decisión salomónica de cuánto agarre tenía cada neumático. Como ventaja tenía la velocidad de proceso y una buena fidelidad. Curvas bien calibradas producían resultados en los que equipos de F1 han confiado para sus simuladores, pero claro había que hacerlas también para cada compuesto y característica, asi que por lo general solían simplificarse bastante o intentar aproximarse "a ojo", sobre todo teniendo en cuenta que muchas veces no se tenía acceso a los vehículos que se trataban de simular...

Digamos que damos al agarre de un neumático un valor base determinado. Una vez en pista, en el momento de ir a tomar una curva, el vector de la dirección con la que está girado el neumático tiene una diferencia de ángulo con el vector de movimiento del coche. En una curva podemos reflejar las diferencias de agarre que se producen con este ángulo diferencial. Por tanto, este porcentaje del agarre total que se obtiene en función de tal deslizamiento viene definido por que se llama slip curves (curvas de deslizamiento).

 

Una curva de deslizamiento bastante clásica

Asimismo, el simulador modifica internamente estas curvas en función de un buen número de parámetros, como la inclinación (camber), carga, temperatura, velocidad angular de la rueda...  

Las curvas de deslizamiento, tracción y frenado pueden diferir bastante, asi que es habitual que haya más de una.

Curvas de deslizamiento lateral, en tracción y en deceleración

Hasta aquí el método aceptado hasta ahora.

En la nueva generación de simuladores se ha ido un punto más alla, puesto que también la deformación y la presión y elasticidad, los rebotes y dureza del flanco y muchísimos otros parámetros más influyen en cómo y cuánto neumático pisa en la pista. Esta nueva visión de la física del neumático se basa en los "contact patches", es decir, la superficie de contacto de este con la pista, que es extremadamente dinámica y cambiante con baches, rebotes, apoyos, cargas... El modelo actual tiende en todos los simuladores a uno más preciso; Representamos un neumático tridimensional, no rígido, y dejamos que las fuerzas actuén sobre él, deformando la malla con unos parámetros adecuados. Eso produce una deformación cuasi-real y por tanto, una superficie de contacto que podemos calcular.

El parche de contacto es la superficie que toca el suelo en un momento determinado

Y como para muestra un botón, y además si habéis llegado hasta aqui es que ya os merecéis un premio, unos videos que muestran en acción los efectos físicos de las fuerzas sobre la malla que representa al neumático en tres grandes simuladores. Esto es lo que cambia los "contact patches":

rFactor2:

 

iRacing:

Live for Speed:

Bonito, ¿verdad? Un plano en un neumático producirá los "saltos" que crea al girar en realidad, independientemente de si se visualiza correctamente o no esta deformación.

El model de neumático es totalmente nuevo respecto a rFactor "1", algo necesario además para permitir una verdadera interacción con el resto de nuevos elementos, como los esta vez reales clima dinámico y superficie cambiante de la pista.
Este nuevo concepto permite la interacción con muchos más cambios en el comportamiento del neumático que el hecho de ganar o perder grip con el desgaste, como era habitual hasta ahora.
Cada estudio de programación crea estos modelos a su manera, pero fundamentalmente el mayor cambio reside en que ahora, por fin, el neumático está considerado como un cuerpo deformable, independiente de la llanta y el resto del vehículo, y la superficie de contacto con la pista (y sus parámetros) se calcula en tiempo real sometiéndose a las fuerzas de apoyo, rebote y compresión presentes en cada momento y sus estados anteriores. También guardan "memoria" del trato recibido y los eventos anteriores, de manera que ofrecen una experiencia en constante cambio en términos de agarre, manejo e incluso estrategia de carrera.

En el video anterior se puede observar cómo el neumático cambia de forma (además de la textura) al ser mal tratado.


La nueva generación ya está aquí, y además este género de simuladores goza últimamente de muy buena salud, con múltiples títulos en desarrollo que, además de físicas avanzadas, cuentan con un apartado gráfico deslumbrante.

rFactor 2
iRacing
Asseto Corsa
NetKar Pro

Live for Speed

C.A.R.S.
GTR 3
GT Legends, GTR Evolution, RACE 07... (Simbin)
Game Stock Car
Ferrari Virtual Academy
Kart Racing Pro
World Series Racing
Racer
World Super GT 2
SimRaceway


Si queréis seguir aprendiendo sobre el tema, os dejo unos enlaces interesantes:

Analizando las curvas de deslizamiento del mod rF3 de rFactor
Neumáticos en los simuladores, de Niels Heusinkveld
Explicación de físicas en rFactor 

[SIM] Breve historia de la simulación de competición

Evolución de los simuladores de conducción hasta F1 challenge

El primer intento verdadero de acercarse a las físicas de simulación puede decirse que fueron los juegos de la saga "Grand Prix" de Geoff Crammond, precedidos tres años antes por (1989) "Indianapolis 500: The simulation" , publicado por EA.  Este particular antecesor fue el primer "juego" en diferenciarse del arcade en el género de conducción, y aunque su modelo físico era muy simple, al menos lo tenía. Las posibilidades de puesta a punto afectaban directamente a las físicas y a parámetros del manejo como precisamente el agarre de los neumáticos, la resistencia y apoyo de la aerodinámica, la aceleración...

Este fue el inicio.

"Formula One Grand Prix" fue lanzado en 1992, y alcanzó un nuevo nivel en la implementación de las llamadas "físicas reales", con un modelo algo más complejo y unas posibilidades de puesta a punto que realmente significaban algo y trataban de producir efectos similares a los que buscan los pilotos e ingenieros reales cambiando los reglajes de sus coches.

En 1996 tuvimos "Grand Prix 2". Mejoraba el modelo físico anterior en gran medida aprovechando las capacidades de los nuevos equipos. También aumenta la profundidad y precisión de los cambios en la puesta a punto. Con él, los jugadores se dieron cuenta realmente de que las diferencias en los tiempos se hacían en los boxes.

 

 La complejidad de la puesta a punto en GP2 y la reactividad del 

coche a los cambios sentó precendente en el mundo sim-racer.

"Grand Prix 3" (2000) y "Grand Prix 4" (2002) siguieron mejorando en esta línea, y desde la tercera parte se incluyen los cambios climáticos y el efecto de secado de la línea de trazada de los vehículos. Si bien este afectaba a las físicas del vehículo (con slicks, salirse de la línea seca con el resto de la pista húmeda llevaba a la catástrofe) la simulación de cómo esta se producía no era tal, y sólo atendía al clima y se producía por la trazada ideal, no a las distintas líneas de coches ni el número de ellos que pasaban por un punto determinado, pero aún con todo fue un genial intento.

 

En GP4 los boxes tenían una "vida" que aún hoy en día se echa en falta en los últimos títulos.

Cabe recordar el también excelente "Grand Prix Legends" publicado por Sierra en 1998,  en medio de los anteriores, donde se consiguió por primera vez un increible nivel de realismo físico en monoplazas de la década de los 60´s. Era difícil, pero no por los controles, magníficos para su momento, sino porque "los coches de aquella época debían ser asi". Esa es la definición de simulación, experiencias que no se hacen estrictamente para ser jugadas de manera ocasional, sino una búsqueda constante del acercamiento a la realidad.

 

Grand Prix Legends se sigue jugando a día de hoy, 14 años después de su lanzamiento

Ya posteriormente EA toma la cabeza en el año 2002 con su "F1 2002" (aunque había publicado más anteriormente, el verdadero cambio llegó con este) y luego con "F1 Career Challenge". El modelo aerodinámico de los vehículos llega a un gran nivel de complejidad y los modelos de suspensiones, muy simples por no decir casi ausentes en la saga Grand Prix, suponen un avance definitivo hacia el estado del arte actual. Resulta curioso que aunque son publicados por EA, habían sido desarrollados por Image Space Incorporated (ISI), el estudio que lanzaría luego en solitario el gran ganador de los últimos tiempos, rFactor (2005). Al frente de todo esto, el gurú que sería el sucesor de Crammond, Gjon Camaj. Este estudio ya había creado anteriormente joyas como SportsCar GT. rFactor llegó a tener una versión Pro con físicas más precisas y facilidades a la hora de importar modelos CAD ya diseñados con la que entrenan aún a día de hoy muchos equipos profesionales.

¿Me olvido de alguien más? ... Destacaría además de estos, como estandartes de las físicas de simulación, "GTR" y "GTR2", muy similares en motor gráfico y físico a los juegos de ISI publicados por EA, y los "RACE WTCC", "GTR Evolution", "RACE On" y similares de SimBin, al nivel de rFactor pero incorporando condiciones climáticas. También "Richard Burns Rally" nos enseñó cómo hacer físicas de rally, y que para pasarlo bien puede que haya que entender que llevar un coche asi es complicado, y la gracia está en aprender a controlarlo, no en "ir todo el rato de lado". "Live For Speed" fue y aún es grande a nivel de físicas, y un gran reconocido por la comunidad Sim-Racer, además de divertido.

[OFF-TOPIC] Aquí comenzamos...

Placa de un Commodore 64
Imagen Original: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MOS_Technologies_large.jpg

Comienzo la andadura de este blog dedicado a la ingeniería en general, mis experimentos, trabajos y aficciones, que muchas veces coinciden, con esta entrada.

En este espacio iremos tratando diversas soluciones y campos de la ingeniería y la simulación, y desarrollándolas siempre que sea posible, a saber:

- CFD

- Automoción y mecánica

- Simuladoresy físicas

- Electrónica

- Software y programación

... y casi cualquier propuesta interesante que reciba.

Esperemos que la experiencia nos enriquezca a todos.

Saludos.