VR-Lentosimulaattori

Henri Rantanen 0

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

DIY VR Flight Simulator – My Setup

Teline on mallennettu Cessna C172 Skyhawk ohjaamon mukaan, kaikki nappulat ja polkimet ovat fyysisesti oikeilla paikoillaan kuten simulaattorissa.

Home made saitek controls htc vive X-plane VR Flight Simulator
Kotitekoinen VR-lentosimulaattori josta puuttuu kaasunupit

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
home made vr flight simulator
3D-piirros Cessna 172 Skyhawk simulaattorin rungosta

VR-Lentosimulaattorin komponentit

Ohjaimet ja syöttölaitteet

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.

Logitech G Saitek Pro Flight Switch Panel
Logitech G Saitek Pro Flight kytkinpaneeli asennettuna kehikkoon

Lentosimulaattorin ohjelmat

Cessna Skylane C172 Helsinki-Vantaan kiitoradalla

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
home made vr flight simulator
Cessna 172 Skyhawk simulaattorin runko ja Saitek ohjaimet

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.

3D-Printed Cessna Skylane C172 Throttle and Mixture knobs
3D-tulostetut Cessna Skylane C172 kaasu ja seossuhdenupit

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.

DIY Virtual Reality VR Home Flight Simulator Setup
Kokonainen tee-se-itse VR Lentosimulaattorijärjestelmä

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”

Helsinki simulaattorissa yöllä

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.

Simulaattoripöydän pääkomponentit

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

Also check out my photo album: Ilmailu ja YouTube-kanava

What do you think of this post?
  • Like (0%)
  • Dislike (0%)
  • Surprising (0%)
  • Awesome (0%)
  • Interesting (0%)
  • Useful (0%)
  • Boring (0%)
  • Sucks (0%)

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *