Czy w symulacji lotniczej potrzebny jest efekt cienia? Otóż jest ważny, dlatego że za jego pomocą łatwo zorientujemy się o pozycji słońca (szczególnie jeśli jest za nami), a to ma szczególnie znaczenie, gdy latamy VFR na długich trasach i dzięki temu jesteśmy w stanie oszacować jak szybko zrobi się ciemno. Nam z bratem podczas wielokrotnych, trwających za każdym razem po kilka tygodni Odysej VFR wokół Ameryki w szczególności właśnie elewacja słońca i długość cieni wiele mówiła o tym, kiedy czas myśleć o lądowaniu, oczywiście jeśli nie planujemy lecieć w nieznane do północy (polecam). Wieczorami, gdy słońce jest niżej, dużo przyjemniej spogląda się na cienie na ziemi, aniżeli patrzy bezpośrednio na agresywne słońce.

Tutaj próbka prawdziwych cieni na zdjęciu, które wykonałem nad Utah. Są trochę ciemniejsze, niż te w X-Plane, ale być może nowy fotometryczny system renderowania świata w nadchodzącej wersji 11.60 lub 12.00 poprawi i tę bolączkę.

To zadziwiające jak niewiele osób (prócz pilotów) zdaje sobie sprawę jak począwszy od Gór Skalistych np. od Denver i dalej na zachód, aż do Pacyfiku, niesłychanie rośnie elewacja. Ilustruje to doskonale bardzo przekonująca grafika z nieproporcjonalnie wzmocnioną wysokością terenu.

Lecąc z zachodniego wybrzeża np. z San Francisco na wschodnie wybrzeże samolotem GA, nie wystarcza dnia, by przelecieć nad tymi bardzo wysoko położonymi terenami. Wtedy lecąc wysoko np. na 11500ft AMSL ziemię/skały/cienie widać doskonale, bo jesteśmy nisko nad terenem, często  500ft AGL, a i tak musimy omijać wyższe szczyty, bo nie używamy masek tlenowych.  

Grafika daje dużo do myślenia. Lotnictwo górskie i cień w ciągu całego dnia są nierozerwalnie związane ze sobą. Dlatego też nie można mówić o prawdziwej immersji profesjonalnej symulacji lotniczej bez dynamicznych cieni. Dlaczego napisałem dynamicznych cieni? To oczywiste. W czasach scenerii orthophoto, na których (dla niektórych -stety, dla innych niestety) statyczne cienie są nierozerwalną częścią tekstur ziemi.

Od lat z Jaromazem z uśmiechem przekamarzamy się, bo nie zgadzamy się w kwestii włączania cieni w X-Plane. Za każdym razem słyszę, że przecież cienie są w fototeksturach. Są, tylko nieprawidłowe, gdyż statyczne. Choć myślę, że cały spór był spowodowany generalnie różnicami prędkości komputerów, a jak wiemy generowanie cieni jest dość “kosztowne” dla zasobów komputera, szczególnie przy wysokich rozdzielczościach wyświetlaczy. Ale mimo to, na moim symulatorze o rozdzielczości 12K mogę w większości miejsc włączyć Mountain Shadows.

Jakiś czas temu Laminar postanowił „przyspieszyć X-Plane” i drastycznie ograniczył odległość generowania cieni do śmiesznych 500m(!) W rezultacie czego takie cienie mają jedynie zastosowanie na lotniskach, natomiast w ogóle nie są widoczne w trakcie lotu. A nawet jeśli huliganimy latając nisko, od razu widać że cienie są generowane wewnątrz małej sztucznej “bańki” o promieniu 500 metrów, co dodatkowo pogarsza(!) immersję w stosunku do wyłączonych cieni. No cóż – chytry plan Lamiar Research nie był przemyślany. 

Dlatego też dotąd mieliśmy tylko dwie opcje: wyłączyć cienie, obserwować słońce i oglądać fake-cienie, albo włączać słabe cienie, które niewiele dają albo wręcz psują efekt. Dopiero kilka dni temu trafiłem na nowy, ciekawy plugin Mountain Shadows wymagający Lua, który dynamicznie dostosowuje rodzaj cieni do aktualnych warunków symulacji (fps). Zakładamy próg klatkażu, poniżej którego uruchamiane są cienie defaultowe (ich promień to tylko 500m), powyżej progu uruchamiana jest opcja Mountain, która wydłuża ten promień w razie potrzeby nawet do dziesiątków kilometrów.

Oczywiście generowanie cieni o promieniu kilkudziesięciu kilometrów wokół samolotu jest pozbawione jakiegokolwiek sensu, głównie ze względu na czas wytworzenia takich cieni. W praktyce, przy maksymalnie długich cieniach, może to zwolnić klatkaż nawet o połowę, ale nikt o zdrowych zmysłach nie ustawi potencjometru dla takiego promienia. Standardowo autor sugeruje promień ok. 15km, natomiast po moich testach nie widzę żadnej potrzeby wydłużania cieni powyżej 25km. Wtedy spadek klatkażu nie jest uciążliwy. Oczywiście zakładamy, iż klatkaż bez cieni jest na poziomie rzędu >40fps. 

To może teraz przykład. Grand Canyon, golden hour. Włączone tradycyjne cienie X-Plane 11.55. Wszystkie skały od strony zachodniej równomiernie oświetlone. Jak pięknie i naturalnie, prawda? Niezupełnie. Otóż jest to klasyczny fake. Gdyby za nami stała góra, nie rzuciłaby nawet odrobiny cienia na te skały.  

Teraz chwila prawdy. Drugi screenshot pokazuje „jak jest naprawdę”. Słońce było na tyle nisko, że w ogóle nie oświetlało większości skał. Ktoś może powiedzieć „a co to za różnica”? Różnica jest podstawowa, albo mamy do czynienia z profesjonalną symulacją, albo z grą komputerową. Albo oddajemy maksymalnie szczegółowo realia, albo się dobrze bawimy.  

Warto pamiętać, że symulator pozwala nam symulować położenie słońca każdego dnia i godziny roku, w związku z tym, jeśli posiadamy precyzyjny mesh i prawidłowo symulujemy cienie, możemy dokładnie przedstawić scenerię, położenie słońca i cieni (oczywiście dochodzi do tego dodatkowa zmienna – chmury).  Prawidłowe renderowanie cieni uczy pilotów, jak szybko znajdą słońce. Przypomnijmy, iż na naszej szerokości geograficznej słońce zachodzi dość powoli, bliżej równika daleko szybciej! Innymi słowy można powiedzieć, że podczas długich tras cienie mogą pomóc w podjęciu decyzji o godzinie lądowania. 

Wspomniałem o konieczności użycia wysokiej rozdzielczości meshu, aby efekt był doskonały. Zdaje się, że ten aspekt jest bardzo niedoceniony w środowisku symulacji lotniczej. Jakość, czyli rozdzielczość meshu, stanowi o jakości cieni. Zwykły standardowy mesh o rozdzielczości między sąsiednimi punktami rzędu 90 metrów, tak czy inaczej da nam bardzo nierealnie wyglądające cienie. (O meshu może więcej opowiem innym razem). Nie tylko góry będą nieskomplikowane geometrycznie, cienie również będą wyglądać nierealistycznie. 

I jeszcze krótki film, który świetnie pokazuje efekty działania pluginu w ruchu, powoli zmieniając porę dnia dla urozmaicenia efektu. Użyty przeze mnie mesh jest super precyzyjny – to jedynie sekundy kątowej, dostępny głównie na terenie USA.

Pozdrawiam
Andrzej Artymowicz ©2021

 

2 komentarze

  1. Przyznaję, że do tej pory nie przywiązywałem dużej wagi do cieni, ponieważ zwykle latałem przy dobrej, słonecznej pogodzie i poza terenami górskimi. W filmach najlepsze efekty uzyskiwałem synchronizując cienie 3D z kierunkiem i długością cieni na fototeksturach, dzięki czemu cienie obiektów (głównie budynków) 3D pasowały idealnie do scenerii, szczególnie gdy na fototeksturze cień w danym miejscu nie występował.

    Film Twój (z tego artykułu) wywarł na mnie ogromne wrażenie (zarówno jakością meshu, fototekstur, jak i naturalnym cieniowaniem). Zainstalowałem ten plugin i teraz zwykłe loty nad Tatrami nabrały nowego wymiaru, nawet pomimo dużo gorszej siatki meshowej w Polsce. Dzięki.

  2. Ciesze się że zaraziłem Cię uwielbieniem dla prawdziwych cieni, tych których odpowiednia długość dodaje nowy wymiar symulacji (choć w moim przekonaniu są stale trochę zbyt jasne).
    Przypominam iż cienie właśnie mają sens, gdy jest bezchmurna pogoda, bo wtedy są najbardziej kontrastowe. Najlepiej też jest ustawić zimę jako porę roku, wtedy robią największe wrażenie.

    No i jak zwykle okazuje się, że w każdej dziedzinie symulacji, nawet najmniejszych detalach trzeba stale posuwać do przodu tak, by sumaryczny efekt końcowy był porażająco piękny i realistyczny. Żebyśmy mentalnie czuli że lecimy.

    Z niecierpliwością czekam na efekty nowego fotometrycznego systemu renderingu. Jeżeli Laminar zrobi wykona to dobrze, to będzie ostateczne dopełnienie systemu dającego niezwykle satysfakcjonujące wrażenia w zanurzeniu w wirtualności świata lotniczego… Pomarzyć dobra rzecz!

Skomentuj