Zaměřovač

3D grafická vizualizace, využití E-D ve FS 2002

Holografická vizualizace navíc obohatí standardní vnímání pokročilého plnohodnotného 3D grafického prostředí , zejména během zhoršených podmínek IMC.

MNOHOSTRANNÁ KLASIFIKACE výcviku letového personálu
    V tomto příspěvku se chci pouze zamyslet nad využitím grafického prostředí v otázce holografické vizualizace v oblasti desktopové letecké simulace. I když zde sleduji leteckou simulaci na desktopové bázi, mějte na paměti, že příklady, které uvádím z reálné aviatiky pěstující hydraulické a vizuální systémy pro podporu výcviku VFR, IFR, úzce kolidují právě s možnostmi soudobých desktopových leteckých simulátorů na bázi PC/MAC převážně platforma FS 2002, X-Plane a několik vyvolených simulátorů z oblasti certifikované platformy.
    Na světě existuje nespočet profesionálních organizací specializujících se na podporu výcviku pilotů z reálné aviatiky za účelem programových procedurálních letů na letovém simulátoru. Letový simulátor v tomto případě slouží jako efektivní nástroj, jehož cílem je především následující:

1/
připravit začínající letový personál a zaškolit jej na příslušnou úroveň dle požadavků. V této oblasti se letový personál převážně seznamuje s avionikou a se subjekty pilotáže včetně přeškolení na jiné typy letounů…

2/
pěstovat každodenní připravenost letového personálu na úrovni, která by zaručovala stoprocentní spolehlivost pilota, posádky letounu v jakékoli situaci během letu praxe VFR/IFR/ATC…

3/
osvojovat si nové metody a inovace instrumentačních letů s podporou využití nejmodernějších prostředků avioniky včetně automatizovaných úloh (schopnosti pracovat s umělou inteligencí - autopilota za účelem získat dostatek času pro jinou činnost během pilotáže)…

4/
aklimatizovat letový personál, posádku letounu v různorodých atmosférických podmínkách během letu VFR/IFR (METAR a zhoršené podmínky IMC). V této oblasti programového výcviku, se přistupuje rovněž k různorodému výkladu přiblížení na finální destinaci (Final approach)…

5/
studovat nouzové postupy s možnostmi aktivace připravených scénářů programových letů…

6/
školit letový personál v oblasti navigace s využitím nejmodernější avioniky a systémů podporující kvalitativní vedení letu za zhoršených podmínek IMC/IFR včetně GPS navigace…

    Metodika školení letového personálu s využitím letecké simulace, je samozřejmě mnohem složitější, my zde nebudeme uvádět další klasifikované struktury výcviku týkající se nejen vlastní pilotáže a pilotů letounu, ale také výcviku dalšího personálu, který je součástí paluby letounu (letušky, apod.), nýbrž se zaměříme na výše uvedené - pilotážní subjekty, které jsou z hlediska desktopové simulace dnes rovněž běžné na bázi PC.

MATEMATICKO-FYZIKÁLNÍ MODEL VS GRAFICKÉ PROSTŘEDÍ
Většina celohydraulických zařízení, systémů řízení letecké simulace, vizuálních systémů s podporou autentické kóje s reálnou avionikou úzce spolupracují s reálnými proporcemi matematicko-fyzikálního modelu daného letounu. Reálná předloha, kdy simulátor Cessny, se v praxi chová obdobně jako reálný letoun, je dnes již běžná nejen u profesionálních systémů, ale do jisté míry též na počítačích třídy PC/MAC. Jediným problémem, který velmi dlouhou dobu přetrvával, bylo grafické prostředí umožňující výše uvedenou klasifikaci vedení simulovaného výcviku. Schopnost naprogramovat grafické prostředí, které by odpovídalo reálnému prostředí, je z hlediska letecké simulace pro úspěch simulace, to nejpodstatnější a zároveň nejsložitější… Dodnes převládá schematická vizualizace sdělení grafického prostředí, obdobně, jako tomu je např. v letovém simulátoru X-Plane, FS 2002, apod. Díky výkonnějším počítačům a rychle se rozvíjejícímu trendu všeobecné VT (výpočetní techniky), se však dnes i schematická podoba grafického prostředí o poznání mnohonásobně vylepšila a v jistém ohledu - v souvislosti na omezení vyplývající z plošného omezení vzdušného prostoru, dnes můžeme též v řadě případů hovořit o fotorealistickém plnohodném grafickém sdělení 3D vizualizace odpovídající reálné předloze skutečného světa (fotorealistické grafické prostředí).

DENNÍ DOBA: STĚŽEJNÍ SOUČÁST VYUŽITÍ NEJEN HOLOGRAFICKÉ VIZUALIZACE V SIMULÁTORECH
Velmi zajímavý poznatek současnosti může být také to, že většina simulovaných letů školících center, připravených scénářů vizuálních systémů v souvislosti s procedurálními lety, dnes probíhá za hranicí využití srovnávací navigace během letu. Častěji se létá za západu, či východu slunce, ne-li vyloženě v noci. Efekty spojené s reálným časem do kterého se promítá změna denní doby, typická iluminace, byly donedávna na leteckém simulátoru všech kategorií takřka nemyslitelné. Schopnost vizualizace zosobnit reálný východ slunce s reálným vrháním stínů, či naopak schopnost představit západ slunce se všemi efekty vyplývající nejen ze souborů METAR (struktury oblačnosti v atmosféře), schopnost představit tyto jevy v každém časovém pásmu, znamenaly velký otazník pro většinu programátorů vizuálních systémů.

NOVÁ ZJIŠTĚNÍ: ZTRÁTA KONCENTRACE, nejistoty a obavy z východu či západu slunce
    Jedním z novodobých poznatků studia psychologie a psychosomatiky létajícího personálu je rovněž fakt, že východ a západ slunce má do jisté míry stresující vliv na pilota během vedení letu za srovnávací, či instrumentální navigace v kritické fázi letu (vzlet/přistání). Možná z vlastní zkušenosti můžete potvrdit nezáviděníhodný pocit, kdy jdete na finále přímo proti zapadajícímu slunci, kdy jste doslova oslepeni zapadajícím sluncem a nejste schopni ihned rozeznat horizont do takové míry, že pochybujete o zdárném přistání a dokončení letu. Tento pocit bývá často umocněn ve chvíli, kdy ztrátu koncentrace doplňují obavy pilota a náhlé vybočení z klidného průběhu letu a rovněž z omezení výhledu z letounu!!! (virtuální kokpit ve FS 2002!!!)… V případě přistávání na osvětlenou dráhu navíc s podporou ILS, se zpravidla není čeho obávat, v případě přistání na zatravněnou plochu, však může často dojít ke katastrofě právě v důsledku oslepení zapadajícím sluncem. Letový simulátor dnes umožňuje osvojovat si průběh pilotáže v jakékoli denní době s využitím všech jevů grafického prostředí, protože je dnes 3D vizualizace na dostatečné úrovni umožňující scénáře, ve kterých denní doba a počasí, hrají rozhodující roli a mají největší vliv na průběh letu.

E-D GLASSES: stručné uvedení do problematiky využití ve FS 2002
    K podpoře 3D prostoru, jeho vizualizace a reálných vjemů se dnes, nejen v oblasti letecké simulace, často přistupuje k holografické vědě za účelem "vtáhnout" pilota více do dějiště simulátoru. Vizuální systémy využívající dílčích proporcí reálného hologramu, se dnes pohybují ve statisících až sta milionech USD. Prostředky virtuální reality jsou různorodé a zdaleka k nim nepatří pouze vizuální vjemy a klasifikace vizuálních vjemů, i když ty jsou jistě nejdůležitější. Americká společnost eDIMENSIONAL přistupuje k prostředkům virtuální reality velmi zodpovědně a snaží se běžné veřejnosti nabídnout zajímavé produkty výrazně oživující nejen "počítačové hry", ale především leteckou simulaci za skvělé cenové relace... E-D glasses jsou jedním z příkladů podpory 3D grafické vizualizace za účelem nastínit, vstřebat, pochopit a využít holografickou vizualizaci v 3D prostoru letecké simulace. Většina mezinárodních kritiků testující E-D glasses se shodla, že právě FS 2002 je dnes pro hologram a holografickou vizualizaci nejvhodnější. Pokud máte navíc možnost zakoupit nový produkt "TRACK IR" z dílny eDIMENSIONAL, jste součástí 3D prostoru skutečně vehementním způsobem… Proč tomu tak je???

"key features" klíčové prvky plnohodnotné 3D vizualizace grafického prostředí
    Je to zejména proto, že grafické prostředí FS 2002 splňuje všechny! požadavky 3D vizualizace, jež jsou běžné v grafickém prostředí profesionálních vizuálních systémů školící reálné piloty a rovněž je možné optimalizovat grafické prostředí do takové míry, aby na průměrném systému neklesla animace během letu pod hranici 30 fps… Nyní uvedu požadavky plnohodnotného grafického prostředí pro reálný výcvik pilotů s využitím 3D grafické vizualizace společnosti MARCONI Simulation. Záměrně nechávám klíčové body vizualizace v anglickém jazyku, abychom společně lépe vstřebali tato fakta a promítli si je do prostředí FS 2002:

- DAY/DUSK/NIGHT IMAGERY
- UNIQUE REAL TIME KERNEL
- COMPREHENSIVE TEXTURING
- EXTENSIVE DATABASE GENERATION FACILITIES
- MULTIPLE MOVING OBJECTS
- ENVIRONMENTAL MODELS

Aplikace, které lze díky pokročilému grafickému prostředí provozovat jsou následující:

- PILOT TRAINING
- WEAPON SYSTEMS TRAINING
- THERMAL IMAGING
- AIR - GROUND, AIR- AIR COMBAT TRAINING
- AIR TRAFFIC CONTROL VISUAL AJPPROACH TRAINING

Mějme na paměti, že Marconi se specializuje též na bojové letové simulátory a z tohoto důvodu do výčtu patří též subjekty související ryze s připraveností bojových pilotů:

- weapon systems training
- thermal imaging
- air-ground, air-air combat training

    Pokud jsme všichni dostatečně porozuměli výše uvedeným bodům, je zcela jasné, že grafické prostředí, které obsahuje FS 2002 splňuje veškeré požadavky, které jsou běžné u 3D vizuálních systémů profesionálních simulátorů školící skutečné piloty ať už s využitím holografické vizualizace, či nikoliv. K reprodukci grafického prostředí jsou zpravidla využívány velkokapacitní CRT monitory EIZO, SONY - klasické monitory, které vlastní každý z nás s tím rozdílem, že disponují vyšší obnovovací frekvencí a hlavně značnou roztečí. Rychlost simulace - animace letu zpravidla nepřesahuje!! 50 FPS, ovšem v žádném případě neklesá… pod tuto super úroveň (ach jo…). Grafické prostředí samozřejmě spolupracuje s databázemi METAR a umožňuje 3-dimenzní znázornění oblačnosti podle reálné klasifikace (viz. Obrázky). Je třeba si uvědomit, že většina profesionálních simulátorů vypadá daleko více "schematicky a jednoduše", než-li grafika ve FS 2002. Samozřejmě většina profesionálních vizuálních systémů spolupracuje s nástavbami standardnícho schematického grafického prostředí o !plně fotorealistickou oblast ve vysokém rozlišení! (viz. Obrázky). Rada: nebojte se optimalizovat standardní grafické prostředí FS 2002, neboť FPS je základní kámen úspěchu každého programového výcviku na simulátoru.

E-D GLASSES ve FS 2002: vyžadují plynulost grafického prostředí a efekty spojené s DAWN/DUSK, soubory METAR a to zejména déšť, působí v holografické vizualizaci naprosto fascinujícím dojmem…
    Pokud chcete své virtuální brýle využít za účelem efektivního vnímání holografického prostředí 3D prostoru v maximálně plynulé animaci, doporučuje se optimalizovat grafické prostředí FS 2002, zvolit příznačné grafické rozlišení, které je vhodné pro výkon Vašeho počítače a rovněž se doporučuje zachovat efekty spojené se změnami denní doby. I když toto všechno není nutné pro vjem holografické vizualizace, doporučuje se optimalizovat a to zejména proto, abyste zažili nejen ÚŽASNÉ OBRÁZKY, 3D PROSTOR, ale také CO MOŽNÁ NEJVYŠŠÍ PLYNULOST ANIMACE BĚHEM LETU.
    Holografického efektu využijete zejména ve spojení s 3D virtuálním kokpitem ve FS 2002, možností volného pohybu v tomto pohledu a v perspektivě, která odpovídá výhledu ze skutečného letounu. Jakmile nastavíte grafické prostředí takovým způsobem, abyste mohli efektivně využívat 3D virtuální kokpit s možností volného otáčení, je třeba si zvyknout na režim pilotáže letounu výhradně! s využitím 3D virtuálního kokpitu. Právě virtuální kokpit jeho vynikající reprodukce a reálná perspektiva vás s využitím E-D glasses doslova ohromí svou autenticitou a začnete si plně uvědomovat holografickou vizualizaci a celkově nesnadnou pilotáže letounu, která se odvíjí nejen z aktuálních podmínek počasí, ale právě z omezení vyplývajících z perspektivy 3D virtuálního kokpitu. Světelné systémy drah, efekty spojené se změnami denní doby působí v holografickém vidění velmi autenticky a s původním "3D" zobrazením se vjemy, kdy se stáváte součástí 3D vizualizace stěží dají srovnat. Přiblížení na osvětlenou dráhu se zapnutými přistávacími reflektory jsou jen jedním z úžasných zážitků, které vám hologram ve FS 2002 nabízí.

DOPORUČENÍ: 3D virtuální kokpit, 2D fullscreen výhled
    Proto, abyste měli co možná nejautentičtější vjemy z využití E-D glasses, se nebojte optimalizovat komplexní prvky grafického prostředí za účelem zachovat efekty změny denní doby, světelných systémů, souborů METAR. Zvykněte si na primární 3D virtuální kokpit s možností "přepnout" se do "fullscreen" předního výhledu - bez 2D palubní desky (tuším klávesa "W" - navolte na YOKE). Pracujte s možností "zoomování" pohledu ve virtuálním kokpitu - např. při pohledu na palubní přístroje a navolte zoomování na YOKE, joystick, apod…

Soubory METAR, efektní kapky na skle, pohled do prostoru…, smysl pro vzdálenost a výšku…
    Jedním ze špičkových efektů holografické 3D vizualizace, je znázornění deště, stékajících dešťových kapek na skle v předním výhledu z letounu - "fullscreen view" bez podpory 2D kokpitu… Kapky se s využitím holografické vizualizace promítají na "sklo obrazovky monitoru", samotný prostor - svět- grafické prostředí simulátoru, se nachází "až za tímto pomyslným sklem monitoru - sklem předního výhledu letounu"…Vnímáte okolí, jeho měřítko, jste schopni odhadnout vzdálenost a výšku s daleko větší přesností - během deště se díváte ven z letounu za sklo předního výhledu, po kterém stékají kapky deště a tyto kapky !!!"vám brání ve výhledu"!!!, díváte se ZA NĚ…. Toto je pouze jeden z psychosomatických vjemů 3D vizualizace s podporou holografického vidění, který výrazně poukazuje na hologram ve FS 2002.

NASTAVENÍ E-D GLASSES, kalibrace zrakového vnímání, wicked 3D test a hloubka třetí dimenze…
    Proto, abyste měli požitek z holografického vidění, je zapotřebí brýle a hologram optimalizovat do roviny reálného využití. Vjemy holografického vnímání se liší u každého z nás podle zrakových a mozkových dispozic člověka. Toto vnímání a schopnost rozlišovat hloubku a dimenzi hologramu, lze nastavovat přímo v aplikaci "wicked 3D", která je součástí panelu v "nastavení" přímo ve Windows. Hologram a jeho hloubka se standardně ovládá následujícími klávesami: CTRL+P, CTRL+O, CTRL+I, CTRL+U . Synchronizujte hologram do takové pozice, abyste bezpečně identifikovali hloubku hologramu, hloubku třetí dimenze prostoru co možná nejefektivněji a zároveň myslete na zrakovou únavu. Větší zátěž hologramu může oči unavovat - vše tedy nastavte podle vlastního uvážení. Rovněž se doporučuje co možná nejvyšší obnovovací frekvence holografického vidění - nejlépe 75 Hz… Nižší rozlišení zpravidla nenabízí tak plastický a tvárný 3d prostor, umožňuje však vyšší obnovovací frekvenci. Vše tedy nastavte opět podle vlastního uvážení.
    Aktivaci holografického vidění spouštějte klávesami CTRL+T, což je standardní nastavení "hot keys". Do hologramu a "zpět" do normální dimenze, se vždy přepínejte touto kombinací kláves. Automatická aktivace hologramu se nedoporučuje a to zejména tam, kde se pracuje navíc s textovými dialogy, nastavením programu, apod. (menu FS 2002) - proto tedy vždy "hot keys". Ptáte se, jak lze létat ve FS 2002 s využitím brýlí E-D glasses? Je možné létat VFR/IFR, lety za srovnávací, či instrumentální navigace. Oblíbíte si zhoršené podmínky IMC, lety v noci, během západu či východu slunce. E-D vás ohromí v případě vizualizace světelných systémů drah, nácvik "final approach", "cross country" a možnost stát se součástí 3D prostoru nejen díky E-D, ale také 3 -dimenzního virtuálního kokpitu, výrazně posunuje využití FS 2002 za běžný horizont každodenního létání na PC…

HOLOGRAM A ZTRÁTA FPS?: ztráta není markantní!
    V případě, že disponujete průměrnou počítačovou sestavou, optimalizujte hardwarové dispozice grafického akcelerátoru v menu FS 2002 (antialiasing, mipmaping, multitexture, scenery - autogen) a to zejména v případě, že vám FPS stále kolísá pod hranicí únosnosti - což je 15-20 fps. Pokud však disponujete vyšším výkonem a vlastníte např. grafický akcelerátor GEFORCE III, neváhejte využít multitextury, autogenu, či antialiasingu - efekty jsou v holografickém vidění naprosto excelentní! Vyšší rozlišení rovněž podporuje kvalitu holografického vidění!

CRT MONITORY: kvalitní trinitron se značnou roztečí je balzám…
    I když kvalita monitoru nerozhoduje v případě zosobnění holografického vnímání, či vidění, kvalitní monitor CRT se značnou úhlopříčkovou roztečí, je standardně doporučen. Nejlepší volba je v tomto případě 20-22 palců, plochý trinitron, nejlépe EIZO !!! a SONY… Větší monitor vždy přímoúměrne opticky zvětšuje 3D vizualizaci a její prostor, obzvlášť v příjemně odladěném lehce osvětleném (lehká červeň) přítmí virtuálního kokpitu.

Obrazová příloha
    Tímto článkem jsem chtěl pouze poukázat na to, že prostředí FS 2002 umožňuje využití plnohodnotné grafické 3D vizualizace podporující vjemy holografického vidění. Pokud jste majiteli E-D glasses, jistě jste si hologram oblíbili a naučili jste se jej využívat k obohacení leteckého výcviku na PC. Vždy se snažte hledat využití pro daný produkt co možná nejefektivněji. V textu se vyskytují několik typických obrázků poukazujících na 3D vizualizaci v souvislosti s profesionálními letovými simulátory pohybující se v cenových relacích (milionů USD). Na obrázcích se vyskytuje následující:

- CAE´s Montreal Dorval letiště se znakem třídimenzního znázornění charakteru oblačnosti (cumulus)
- CAE´s La Guardia letiště v New Yorku (sledujte ryzí schematické provedení -připomínající spíše zastaralé verze FS!!!)
- CAE´s německá vízka (reprodukce lokální fotorealistické oblasti ve vysokém rozlišení pro VFR pilotáž ) - připomíná grafické prostředí COMANCHE vs HOKUM - mimochodem excelentní bojový letový simulátor vrtulníku s precizním grafickým prostředím…
- GERUDA INDONESIA - divize řídícího centra pilotů - na obrázku patrný simulátor MD-11 s převládajícím schematickým sdělením grafického prostředí s využitím klasických CRT monitorů…
- CAE syntetický interaktivní pohled "do prostoru" plnohodnotného grafického prostředí "out of windows view"… s možností aktivace holografického vidění
- FS 2002 "out of windows view" - syntetický holografický interaktivní pohled "do prostoru" z perspektivy výhledu z letounu - letiště Wolfgang Amadeus Mozart SALZBURG airport. Takto obraz vidíte bez E-D glasses - hrůza co??? S E-D glasses vše vidíte v naprosto nádherné souhře a maximální synchronizaci…

POZN: V odhalování vizualizace grafického prostředí s využitím E-D glasses, budeme určitě pokračovat v některém z dalších článků.