Реальная и виртуальная авиация, корабли и суда

[Якимов Андрей]

Модель речного буксира проекта 911Б с баржей.

 

Ого-го, наша РТ-шка бежит)))) Я такую нашу РТ-223 называю ласково "Чугунный скороход"

 

 

А это наш "поющий фрегат". Когда турбонаддув дизелей включается, прикольный мелодичный свист идёт

 

 

Пардон за небольшой оффтоп

[Штефанов Д.Б.]

Андрей, спасибо за дополнение и фото! Я себе их забрал, для работы пригодятся.

На Дунае не знаю, а вот на Амуре речные буксиры были в МЧПВ и Морской охране, наверное сохранились и в Береговой охране. И пользовались большим спросом для обеспечения бригад и застав.

Изменено 16 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Модели речных судов и барж делают многие. Вот, например, модель речного парома проекта Р-144, которую сделал один из пользователей Сергей Иванов.

 

[Штефанов Д.Б.]

Приведенные примеры показывают, что симуляторы позволяют людям реализовать себя в увлечениях и являются прекрасным средством для объединения по интересам.

Настала пора рассказать, как делаются модели и сцены для симуляторов и что для этого нужно.

 

Прежде всего, нужен симулятор. Это может быть авиационный, морской, железнодорожный или какой-то другой. Где-то встречалось упоминание о симуляторе троллейбуса, например. Симуляторы доступны в продаже через интернет или магазины.

В своё время я выбрал себе авиационный симулятор Microsoft Flight Simulator X Acceleration (FSXA). На его примере и пойдет дальнейший рассказ. Но есть и другие симуляторы, более современные и доступные. Принцип создания моделей и сцен у них аналогичен.

 

Второе, что понадобится - это набор компьютерных инструментов для конвертации создаваемых моделей и сцен в формат FSXA. Такой набор представляет собой программы, объединённые общим понятием SDK (Soft Development Kit). SDK либо прилагается к симулятору, например к FSXA, либо приобретается отдельно за небольшие деньги.

 

Для создания объектов и моделей потребуются ещё две программы:

- программа объемного (трехмерного) моделирования;

- программа создания и обработки текстур, т.е. картинок, которые накладываются на трехмерный объект.

В качестве первой программы я использую 3DSMax7, в качестве второй - Adobe Photoshop CS, именуемый в народе Фотошоп.

 

И последнее - для описания логики работы приборов, анимации (движения) элементов объекта или модели и других задач потребуется программирование на языке xml, а для более сложных задач - на языках более высокого уровня. Пришлось освоить язык С++ 2010.  

Изменено 17 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Виталий Баченин]

 

Также полетали в Кинель-Черкассах на ЯК-18Т. Тоже хороший самолет.

Виталий, посмотрел Кинель-Черкассы. Интересное место!А что за аэродром там, где Вы летали на Як-18? Это бывший военный вертодром?

Да, там находился учебный корпус, где учили срочников, если я не ошибаюсь, прошедших по здоровью и желающих летать. Они, вроде, младших лейтенантов по окончании обучения получали. А летали на чехословацких самолетах. Л-29, если память не изменяет.

[Штефанов Д.Б.]

Виталий, посмотрел Кинель-Черкассы. Интересное место!

А что за аэродром там, где Вы летали на Як-18? Это бывший военный вертодром?

Да, там находился учебный корпус, где учили срочников, если я не ошибаюсь, прошедших по здоровью и желающих летать. Они, вроде, младших лейтенантов по окончании обучения получали. А летали на чехословацких самолетах. Л-29, если память не изменяет.

Спасибо, интересная информация! Может быть и этот аэродром сделаю.

Чем глубже вникаешь в историю, тем больше удивляешься - как много было аэродромов и площадок, о которых и не слыхал даже!

 

 

Для тех, кто заинтересуется симуляторами, покажу, как создается и устанавливается в симулятор стационарный объект.

Допустим, мы хотим сделать Дом офицеров флота в Гремихе, точнее в поселке Островном. Вот так он выглядит в реальности.

Изучаем этот объект, добываем фотоснимки, смотрим на спутниковых снимках, где он расположен, снимаем его координаты, направление и размеры.

После этого создаем текстуру объекта с помощью Фотошопа. В качестве текстуры можно использовать фотоснимки для большей реалистичности, а можно нарисовать их самому.

Для гремиханского ДОФа текстура выглядит вот так:

 

Затем в 3DSMax создаем объемную модель ДОФа и накладываем на неё сделанную текстуру. Получилось вот что:

И последнее. С помощью SDK конвертируем файлы ДОФа в формат симулятора и устанавливаем их в FSXA. Перед этим готовим местность - выравниваем, создаем нужный рельеф, текстуру местности. Для этого используем или SDK, или специальные сервисные программы.

Запускаемся, загружаемся в Гремихе, взлетаем и видим, что ДОФ получился вполне прилично.

Изменено 17 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Движущиеся модели делаются аналогично, но требуется описать движение модели по земле или по воде.

Вот пример создания теплохода на подводных крыльях проекта 342МЕ, известного как "Комета".

 

Сначала также изучаем устройство теплохода, добываем чертежи и схемы, определяем, какую модификацию будем делать и в какой раскраске.

 

После этого в Фотошопе создаем текстуру для модели, для моей Кометы она выглядит так:

 

Затем в 3DSMax создаем объемную модель теплохода и накладываем на неё текстуру. Получилась такая модель в симпатичной раскраске:

 

После этого с помощью SDK конвертируем модель в формат FSXA и устанавливаем её в симулятор.

 

Для того, чтобы обеспечить движение модели, пишем программу на языке С++. Она выглядит как простой текст, но в специальном редакторе Visual Studio 2010:

Устанавливаем скомпилированную программу С++ в симулятор, добавляем эффекты для модели, чтобы брызги были и запускаем FSXA.

Нормально получилось.

На малой скорости наша Комета идет в водоизмещающем положении, брызг достаточно:

С приходом в точку развития полного хода Комета выходит на крыло и несется над водой, как птица:

[Штефанов Д.Б.]

Модели летательных аппаратов создаются аналогично моделям наземных объектов, но дополнительно требуется описать их полетные параметры (динамику), звуки и собственно само их движение - по расписанию или случайным образом, если они используются как элементы окружающего мира.

Это делается с помощью SDK, или специальных сервисных программ, или описывается на языке С++.

 

Покажу это на примере вертолета Ми-4.

Сначала в Фотошопе создаем текстуру вертолета, у меня она получилась такой:

Затем создаем объемную модель вертолета в программе 3DSMax. Применяем специальные инструменты 3DSMax_а для задания движения колес, винтов и других движущихся деталей. У программистов это называется анимацией. Накладываем на объемную модель текстуру, получаем раскрашенную модель:

Компилируем модель и текстуру с помощью SDK в формат FSXA, устанавливаем модель в симулятор, запускаемся и видим наш вертолет. В назначенное время он запускает двигатели, раскручивает винты и выруливает на взлет:

 

На исполнительном старте вертолет взлетает и следует по заданному нами маршруту:

Движение летательных аппаратов и наземных объектов можно задать любое. Можно связать их друг с другом, организовать заправку, перехват, полеты (походы, поездки) в группе строем и в ордере.

Всё это описывается пользователем и затем реализуется искусственным интеллектом (Artificial Intelligence или AI) симулятора.

Поэтому пользователи называют модели, управляемые искусственным интеллектом, AI моделями.

Управлять AI моделями, как правило, нельзя. Однако в симуляторах предусматривают возможность вмешиваться в их движение специальными средствами. Это делает обстановку динамичной и интересной.

Изменено 18 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Расскажу ещё о создании пилотируемых летательных аппаратов, т.е. тех, которыми управляет не искусственный интеллект AI, сам пользователь, выступающий в качестве пилота.

Это самый сложный тип моделей, но вполне доступный.

Сначала изучаем самолет или вертолет (или другой аппарат, который хотим сделать, например конвертоплан, дирижабль) и готовим для него текстуру. Для примера возьмем вертолет Ка-25ПЛ:

 

Изменено 19 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Так как модель пилотируемая, то для неё понадобится кабина и приборы. Поэтому готовим текстуру приборов:

 

и текстуру кабины с приборной доской и интерьером:

После этого в 3DSMax создаем объемную модель вертолета Ка-25ПЛ и накладываем на неё текстуру внешнего вида:

 

Анимируем винты и шасси, а также рули направления и руль высоты.

Для пилотируемой модели нужна кабина. Её тоже создаем в объемном виде в 3DSMax, накладываем на неё текстуры кабины и приборов:

 

В объемной модели кабины создаем только те элементы, которые будут видны из кабины. Всё остальное считаем ненужным, т.к. оно будет снижать производительность компьютера.

Поэтому объемный вид кабины получается такой необычный.

Затем конвертируем модель вертолета и кабины в формат FSXA с помощью SDK, устанавливаем их в симулятор, добавляем звуки, огни, эффекты, динамику и запускаемся.

FSXA устроен так, что после запуска пользователь оказывается в кабине, если не изменил настройки. Поэтому мы тоже окажемся в кабине Ка-25ПЛ. Осматриваемся, проверяем исходное положение органов управления. Ставим себе задачу - взлететь с береговой площадки, произвести поиск бпк "Адмирал Нахимов" проекта 1134А и сесть на вертолетную площадку корабля.

Запускаем двигатели, готовимся к полету:

Осматриваем модель снаружи, всё нормально. Взлетаем:

 

Изменено 19 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Виталий Баченин]

Интересно все. Но, наверное,занимает кучу времени. Да и владение специальными программами тоже времени потребует. Зато результат, конечно, впечатляет. Спасибо, Дмитрий Борисович за подробный рассказ.

[Штефанов Д.Б.]

Выходим в море, начинаем поиск бпк:

Поиск завершается успешно, обнаруживаем бпк "Адмирал Нахимов". Какой он сверху маленький!

Начинаем маневр выхода на глиссаду. Считаем, что добро на посадку получено (запрос и получение разрешения тоже можно сделать, но для этого надо специально писать программу на С++):

 

На глиссаде выравниваем скорости, действуем рулями, педалями и ручкой шага винта очень аккуратно. Напряжение довольно сильное, можно даже вспотеть! Подводим Ка-25ПЛ к кораблю.

Вид из кабины:

 

И вид снаружи:

Зависаем над площадкой и энергично приземляемся. Это делается быстро, т.к. скорость корабля 25 узлов и он из-под вертолета буквально убегает. Такую большую скорость для AI корабля я выбрал специально, чтобы усложнить задачу.

Приземлились на корабль.

Вид из кабины:

 

и вид снаружи:

 

Не совсем точно получилось, но так и в реальности бывает. Главное, что сели.

Мчимся с кораблем со скоростью 25 узлов, готовимся к взлету.

Получаем добро и энергично взлетаем. Вправо и уходим вдоль корабля, приветствуя его экипаж!

 

Вот такие ситуации можно иметь на своём компьютере!

Интересно все. Но, наверное,занимает кучу времени. Да и владение специальными программами тоже времени потребует. Зато результат, конечно, впечатляет. Спасибо, Дмитрий Борисович за подробный рассказ.

Виталий, времени такое конструирование занимает немало. Но так поэтому оно и хобби, увлечение. Конечно, не всё время доводится сидеть за компьютером, но пару часов в день я этому уделяю.

Овладение программированием на языках xml и C++ у меня заняло примерно год, самообразование. Это первичные навыки. А совершенствование продолжается постоянно.

А Фотошопом и 3DSMax я ещё на службе увлекся.

Изменено 19 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Надо сказать ещё об одной функции симуляторов - возможность полетать (поплавать, поездить) не в одиночку, а с коллегами.

Режимов работы для этой цели предусмотрено несколько, скажу о двух.

 

Первый режим - возможность выполнять полеты командой с применением нескольких мониторов. Для этой цели потребуется оснастить компьютер видеокартой с поддержкой двух или трех мониторов, или установить две или три видеокарты на каждый монитор в отдельности. На основной монитор выводится визуальная картинка окружающего мира, а на остальные мониторы выводим нужные приборы. В этом случае можно организовать рабочее место командира, штурмана, бортмеханика. Если применить спаренные джойстики и педали (или только джойстики), то можно посадить рядом командира и второго пилота.

Если в качестве пилотируемого объекта применяется корабль или катер, то это будет ГКП корабля, с которого можно управлять как кораблем, так и тактической группой во взаимодействии с авиацией и наземными структурами.

Получается своего рода тренажер для отработки групповых действий.

Такие варианты симуляторов используются некоторыми пользователями как для виртуальных полетов (плаваний, поездок) с друзьями, так и в работе с детьми. Такой симулятор очень хорошо подойдет и для пограничников в Клубах юных моряков и юных пограничников.

 

Второй режим - возможность соединять два и более симулятора по компьютерной сети или через интернет. В этом случае виртуальные полеты (походы, поездки) можно выполнять разным пользователям, находящимся хоть на другом конце Земного шара в единых условиях обстановки и скоординированных по времени и месту.

Существуют целые сообщества любителей полетов в сети со своими руководителями, координаторами, диспетчерами и т.д.

Этот режим используется также для отработки взаимодействия при подготовке к реальным полетам на аэродромах. Пользователи договариваются о времени выхода в сеть, кто-то берется быть диспетчером, все загружают один и тот же аэродром, с которого планируются реальные полеты и после этого отрабатывают их с разбором ошибок. Виртуальные полеты могут быть и день, и неделю, и месяц. После завершения отработки съезжаются на реальный аэродром и выполняют реальные полеты.

Сетевой режим использования симуляторов может также применяться в пограничной тематике с организацией однородных или разнородных групп и действий по несению пограничной службы и задержанию нарушителей.

 

В современных авиасимуляторах оцифрован практически весь Земной шар от северного до южного полюса. Не поддаются оцифровке только приполюсные районы радиусом около 100 метров. Поэтому сценарии можно устанавливать практически на полюсах, ограничений по районам нет. 

Изменено 19 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Gunescape]

Не поддаются оцифровке только приполюсные районы радиусом около 100 метров.

А почему? Извините, если вопрос глупый.

[Штефанов Д.Б.]

 Не поддаются оцифровке только приполюсные районы радиусом около 100 метров.

А почему? Извините, если вопрос глупый.

Вопрос не глупый, а в самую суть.

Дело в форме Земли, она круглая. Поэтому описание её поверхности в прямоугольных координатах натыкается на проблему искажения масштаба по широте. Искажение отображения расстояний на карте или объемной модели Земли зависит от реального расстояния через тангенс фи, тангенс широты. Чем больше широта, тем больше искажение. А при широте 90 градусов отображаемое расстояние уходит в неизвестность, потому что тангенс 90 градусов равен, если так можно выразиться, бесконечности.

Поэтому для отображения полярных районов на карте применяют различные хитроумные способы и приемы - квазикоординаты с разворотом координатной сетки на 90 градусов, условные плоские прямоугольники и квадраты, как в проекции Гауса и другое.

Насколько я понял, в симуляторе эту область с бесконечным тангенс фи просто зарисовали круглой фигурой, на которой ничего нельзя установить и самолеты в неё не залетают. При попытке залететь на полюс самолет скачкообразно оказывается в противоположном полушарии.

[Gunescape]

Спасибо, Дмитрий Борисович, за разъяснения.

[Штефанов Д.Б.]

Спасибо, Дмитрий Борисович, за разъяснения.

Не за что!

 

Решил сделать AI модель пскр проекта 745. Интересно, успею ли к Дню пограничника? Проведем хронометраж процесса создания.

 

Итак, за сегодняшний день между делами домашними и служебными:

- освежил сведения по проекту 745, его истории;

- нашел, скачал и подготовил для работы чертежи трёх проекций;

- сделал объемный корпус в 3DSMax.

Не так уж мало.

[Штефанов Д.Б.]

Посидел ещё немного за компьютером.

В результате родилась основа текстуры корабля:

 

В объемной (трехмерной) модели сделал фальшборт и наложил текстуру:

 

Контуры пскр проекта 745 начинают угадываться.

 

Как видно, объём работы вполне обрабатываемый, так что желающие могут попробовать себя в компьютерном конструировании.

Т.к. модификаций пскр проекта 745 было несколько, то нужно на чем-то остановиться. Или делать всю серию.

С учетом того, что в симуляторе у меня советский период, то делать буду пскр МЧПВ в шаровой окраске и без трехцветных полос.

Сложность также в выборе бортовых номеров, которые хорошо видны. Удалось отыскать номера Шикотанской бригады того времени:

Чукотка №011

Амур №043

Буг №142

Неман №197

 

Таким образом, почившие пскр Неман и Амур получат вторую жизнь в виртуальном мире.

Изменено 20 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Виталий Баченин]

Дмитрий Борисович,настоятельно рекомендую попробовать воплотить ПСКР проекта 133 "Антарес"! Должно получиться просто здорово! Корабль-красавец, а когда на крыле, так, вообще, впечатляет!

[Штефанов Д.Б.]

Виталий, попробую. Был бы спрос. Мне тоже этот корабль очень нравится.

 

А пока скоростной антоним "Антареса" - проект 745, навевающий слова песни из фильма "Волга-Волга" - У него большие трубы и ужасно тихий ход.

Хронометраж создания продолжаю. За сегодня закончил в основном корпус, винторулевую группу и сделал основу надстройки.

 

Для тех, кто решится последовать моему примеру в создании компьютерных моделей для симуляторов, некоторые советы.

1. Нужно постоянно решать проблему детализации модели и производительности компьютера. Для симулятора лучше, чтобы элементарных полигонов и вершин, из которых состоит объемная модель, было как можно меньше. Если сделать слишком гладкую и детальную модель, компьютер просто зависнет. Поэтому надо жертвовать красотой в разумных пределах и стараться минимизировать модели. Невидимые полигоны, например дно у надстройки, можно смело удалять, что я и сделал.

2. Там где можно обойтись оттенками текстуры для придания объемности деталям, нужно использовать текстуру, она на производительность влияет существенно меньше.

Например, в этой модели привальные брусы нарисованы, на чём сэкономлено немало полигонов в геометрической сетке модели.

3. Продолжение пункта 1.

Для кораблей днище можно не делать, т.к. оно всё равно в воде. Многие так и поступают. Но такая модель не может использоваться, например, в доке. Поэтому мне больше нравятся полные модели, с днищем, что я и делаю.

Изменено 21 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Гуляния, посвященные предстоящему Дню пограничника, отвлекают от строительства модели пскр проекта 745. Но все же дело движется.

Сформирована достаточно сложная носовая надстройка. Много времени уходит на изучение схем и фото корабля, чтобы понять, как оно устроено в реальности.

Изменено 23 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Штефанов Д.Б.]

Ещё маленько продвинулись. Пушки АК-230 заняли полдня, хотя и делаю их упрощенно. Хорошо что на всех Шикотанских пскр пр.745 (Чукотка №011, Амур №043, Буг №142 и Неман №197) установлены АК-230, не надо отвлекаться на АК-306. 

Завтра доделаю надстройки и можно на воду спускать. А мачты и прочие дельные вещи и такелаж ставить уже на воде :-)

 

Изменено 24 мая, 2015 пользователем Штефанов Д.Б.

[Якимов Андрей]

Хорошо что на всех Шикотанских пскр пр.745 (Чукотка №011, Амур №043, Буг №142 и Неман №197) установлены АК-230, не надо отвлекаться на АК-306. 

Из 19-ти пограничных кораблей этого проекта, АК-306 стояли только на 5-ти последних: "Енисей/Тверь", "В. Кингисепп", "Таймыр/Генерал армии Матросов", "Дон" и "Якутия/Магаданец". Так что АК-230 наверное правильнее будет)))

А ещё с иллюминаторами по левому борту не угадали. Их там всего 6 должно быть. А вот по правому борту у кораблей до 1987 года постройки - 13, после 1987-го года - 12 .

Изменено 24 мая, 2015 пользователем Якимов Андрей

[Шкентель]

 

 

А ещё с иллюминаторами по левому борту не угадали. Их там всего 6. А вот по правому борту у кораблей до 1987 года постройки - 13, после 1987-го года - 12 .

 

С такими знаниями да про 205-е книжечку... маленькую такую...написать .

[Якимов Андрей]

 

С такими знаниями да про 205-е книжечку... маленькую такую...написать .

 

Это всего лишь побочный эффект увлечения опознаванием кораблей по фото)))) Глаз автоматически ловит детали.