Существует ли идеальная гоночная трасса? Уверены, что каждый гонщик или симрейсер легко назовет ответ на этот вопрос — а то и не один.

Однако, у разработчиков физики Go>Race свое представление об идеале. Для того, чтобы оперативно тестировать физическую модель в различных ситуациях, не всегда нужны красивые автодромы, которые вы уже могли видеть в предыдущих постах.

Для этих целей был разработан специальный тестовый полигон крайне специфического вида — с минимумом текстур, без зрителей, трибун и флагов. Все потому, что разработчикам (а полигон — это внутренний инструмент) все это не нужно.

А нужны лишь подходящие условия, чтобы проверять физику автосимулятора на прочность! Поэтому на ограниченном пространстве полигона собрано всё необходимое: прямые, повороты, различные препятствия, бордюры, кочки, уклоны и бэнкинг. И каждая версия физической модели Go>Race первым делом тестируется именно там.

Вот что об этом говорит гуру разработки Go>Race Николай Бодунков:

«Когда собирается актуальная физмодель трансмиссии, то проверяется расход мощности при подъеме в горку, а также – как раскручивался двигатель на спуске.

Для проверки адекватности подвески используется участок с поребриками. В самом начале разработки при наезде на поребрик на большой скорости виртуальный автомобиль просто улетал в «космос»! Сейчас такого, конечно, уже не происходит.

В данный момент тестируется шинная модель и модель нагрева шин. Для этого нужны длинные прямые участки, чтобы понимать — на какой скорости начинается занос, проскальзывание и пробуксовка. Такие участки не на каждой реальной трассе найдешь.

Далеко не весь крутящий момент от двигателя преобразуется в ускорение. Часть его тратится на проскальзывание ведущих колес. Чем больше момент, тем сильнее проскальзывание, и тем меньше приложенного крутящего момента преобразуется в ускорение. Эти нелинейные и во многом эмпирические зависимости как раз и описываются шинной моделью.

Но помимо продольной силы, которая заставляет автомобиль двигаться вперед, необходимо учитывать и боковую силу. Именно за счет нее автомобиль поворачивает и уходит в занос. Продольная и боковая силы связаны между собой. И чем выше продольное проскальзывание — тем легче заносит и разворачивает автомобиль.

Эту зависимость можно проверить во время дрифта на зимней парковке: момент «срыва» колес и ухудшения управляемости зависит от нескольких факторов: сцепления с дорогой, угла выворота колес и степени нажатия педали газа. В жизни этот момент можно не только увидеть, но и почувствовать своим телом.

Однако, чтобы автомобиль вел себя так же убедительно и в автосимуляторе, его физическую модель приходится долго и кропотливо тестировать и настраивать — чем команда Gо>Race сейчас и занимается».

Конечно, приведенные примеры просты и пока не учитывают, к примеру, влияние аэродинамического прижима. Однако об аэродинамике расскажем в следующий раз!

Не так давно к нам обратился подписчик официальной страницы Go>Race с просьбой рассказать подробнее о реализации физической модели в симуляторе. Вот его вопрос целиком:

Здравствуйте!

Есть вопрос касательно реализации физики автомобиля. Как у вас реализовано колесо? Используете сам WheelJoint, или написан скрипт, отвечающий за функции колеса и подвески?

Если не сложно помочь мне, то у меня есть проблема по этой теме: я разрабатываю физику автомобиля на том же движке UNIGINE.

Использую C#. Машина встает на колеса, подвеска работает, но борюсь с силами трения и передачи силы от двигателя->коробки передач к колесам, машина едет боком вперед и назад, пытаясь повернуть, машина не слушается, и едет постоянно в одном направлении, WheelJoint не использую, решил написать свой скрипт для работы колеса и подвески.

Силы дебажил, проверял, по каким осям координат и когда они применяются, менял местами оси координат. Буду рад, если сможете проконсультировать меня😁

Отвечаем максимально подробно, ведь ответ может пригодиться не только одному читателю, а всем, кто работает с UNIGINE или же просто интересуется устройством автомобильных симуляторов.

В автосимуляторе Go>Race написаны свои компоненты колеса и подвески, так как WheelJoint работают не всегда корректно.

В колесах прежде всего важен баланс сил и моментов. Мы опробовали много вариантов и, каждый раз сталкивались с «магией» силы трения, что в итоге привело к «волшебной формуле». Но для ее применения все равно нужно правильно расписать баланс сил.

Машина движется за счет того, что в колесах появляется две силы : продольная и боковая (относительно колеса). Эти силы создаёт каждое колесо (даже ведомое), и они прикладываются к автомобилю в местах крепления к подвеске. При этом, автомобиль тоже воздействует (давит) на колеса. За счет этого воздействия ведомые колеса крутятся при движении.

Когда передние колеса поворачиваются, если машина движется, в них возникает сила сопротивления этому движению. Т.е. машина как бы отталкивается от колеса. Часть этой силы направлена по оси автомобиля (за счет этого машина немного тормозит), а часть в бок, что приводит к повороту.

По факту разработчикам необходимо очень аккуратно проверять какие силы в каких системах координат создаются и к каким объектам в каких координатах прикладываются.

Очень часто поведение, которое описано в вопросе, возникает из-за несогласованности систем координат. Сначала мы должны посчитать силы, с которыми машина воздействует на колеса. Затем преобразовать их в систему координат колеса. Рассчитать модель колеса, которая сформирует итоговые силы и моменты. Затем перевести их в систему машины и применить в нужные точки.

Другая причина подобного поведения может заключаться в неправильном расчете сил. Самая большая проблема — сила трения. Точнее не только в ней, а в ее использовании при моделировании и симуляции. Появляется необходимость вводить граничные условия, которые могут сломать все (в случае ошибки в них).

В ходе разработки случалось, что машина начинала от этого уплывать или трястись.

Здесь на помощь и приходит Магическая формула Пасейки. Однако, ее нужно еще научиться правильно использовать. Также очень важно аккуратно проработать модель циркуляции сил и моментов в колесах, трансмиссии и машине в целом. И не забывать о том, что все элементы связаны.

Go>Race тестируется не только внутри студии, но и продолжает все чаще появляться на публике! Прямо сейчас российский автоспортивный симулятор дебютирует на выставке-конференции IGDX, что проходит в далекой Индонезии на острове Бали. Go>Race, наряду с другими российскими проектами, представлена на стенде Агентства креативных индустрий.

Ну и разумеется, дополняет картину гоночный кокпит GameSTUL! DUAL 2024, в связке с которым Go>Race позволяет получить лучшее погружение в процесс управления виртуальным авто.

Разумеется, следующие публичные демонстрации Go>Race будут проходить не только в заморских странах, но и в России, поэтому следите за новостями!