Modèle de vol et commandes d’entrée

C’est vraiment génial de voir autant d’entre vous aller dans l’espace pour essayer le premier aperçu de ce que sera le combat spatial dans Star Citizen. Comme le reste de l’équipe, j’ai regardé avidement les flux Twitch de contributeurs jouant et lisant les forums pour obtenir vos commentaires. Deux des sujets chauds du débat ont été le modèle de vol et l’avantage ou l’inconvénient de divers périphériques d’entrée. J’ai donc pensé que je prendrais un moment de votre temps pour partager quelques idées sur les deux sujets.

Modèle de vol

La plupart des jeux spatiaux (y compris les précédents) simplifient grandement la simulation, généralement sous la forme d’un modèle de vol atmosphérique sans gravité ni résistance à l’air – les vaisseaux ont des taux de tangage, de roulis et de lacet prédéfinis, une accélération linéaire (appliquée à une masse ponctuelle simplifiée) et un vitesse maximale plafonnée. Lorsque vous voulez tourner, l’entrée du joystick ou de la souris est directement mappée à la vitesse de virage spécifiée indépendamment du moment d’inertie du vaisseau. Les dommages sont généralement traités comme un multiplicateur des taux de virage et de l’accélération linéaire.

Star Citizen ne fait pas ça. Nous modélisons ce qui serait nécessaire sur un véritable vaisseau spatial, y compris l’application correcte de la poussée aux endroits où les propulseurs sont fixés à la coque du vaisseau – dans notre modèle, le moment d’inertie, les changements de masse et la contre-poussée sont TRÈS nécessaires. La simulation physique des vols spatiaux de Star Citizen est basée sur ce qui se passerait réellement dans l’espace.

Il y avait plusieurs raisons pour lesquelles nous sommes allés dans cette direction –

1. Parce que nous prévoyions de modéliser et de simuler des vaisseaux spatiaux avec une fidélité qui n’avait pas été vue auparavant, j’ai senti que nous avions besoin d’une simulation qui permettrait au joueur d’avoir un comportement de vol différent si un propulseur est endommagé, une aile est explosée ou un pilote surcharge son vaisseau d’armes et de munitions? Je voulais un système qui puisse sembler distinct pour une grande variété de vaisseaux, avec des tailles et des rôles extrêmement différents, car dans Star Citizen, vous pouvez passer d’un vaisseau monoplace de 15 mètres de long à un énorme vaisseau capital de plus de 1 km avec équipage de nombreux joueurs. . Je voulais que ces vaisseaux aient leur propre identité et se sentent comme des voitures de taille similaire, même si leur masse équivalente peut sembler radicalement différente. Je voulais que les vaisseaux aient leur propre personnalité – pas seulement une version plus lente ou plus rapide du vaisseau de base.

2. La seconde est que Star Citizen aura un nombre important de combats joueur contre joueur. Je ne sais pas combien de personnes ont joué à Wing Commander Armada (le premier jeu Wing Commander à être multijoueur), mais ce n’était pas si amusant en mode combat (le mode tête à tête). Lorsque vous concevez une partie solo, vous pouvez délibérément abattre l’IA pour permettre au joueur de se mettre sur la queue et d’abattre plusieurs ennemis, ce qui donne au joueur un sentiment d’accomplissement. Il n’y a rien de plus amusant que de nettoyer facilement une vague de 10 combattants Kilrathi ennemis. Mais soyons honnêtes, dans les jeux solo, la capacité du joueur à abattre des vagues d’ennemis a moins à voir avec l’habileté du joueur car le joueur est généralement maîtrisé par rapport aux ennemis de base qu’il combattra. Vous ne pouvez pas faire cela en joueur contre joueur, et il est probable que plusieurs joueurs auront le même vaisseau. Sans une simulation et un modèle de vol sophistiqués, avec de nombreuses options permettant à un pilote d’essayer différentes tactiques pour prendre le dessus, les batailles peuvent se terminer comme une impasse frustrante lorsque les deux pilotes ont le même vaisseau car personne ne peut se mettre dans la queue de l’autre. parce que vous n’avez pas les mêmes forces qui affectent le combat aérien (à savoir la gravité et la résistance de l’air) pour saigner l’énergie des manœuvres.

Ces raisons expliquent pourquoi nous avons fait tout notre possible pour simuler pleinement la physique qui impliquerait de contrôler et de déplacer un vaisseau dans l’espace sans raccourcis.

De la même manière, nous simulons également les systèmes du vaisseau. Chaque fonction est liée à des éléments individuels qui sont «branchés» sur le vaisseau – les armes, les propulseurs, la centrale électrique, les dissipateurs de chaleur, le radar, le réservoir de carburant, les batteries, le système de ciblage, le processeur , le HUD et même le système de contrôle de vol intelligent ( IFCS ) sont tous des éléments qui se raccordent à divers «tuyaux» qui relient les systèmes – il y a un tuyau pour les cycles d’alimentation, de chauffage, de carburant et de processeur. L’ordinateur de ciblage a besoin de l’alimentation de la centrale électrique et des cycles CPU de l’ordinateur du vaisseau, des informations de position du radar pour résoudre les cibles. S’il n’y a pas assez de cycles de processeur pour contourner les cibles, la résolution des cibles sera plus lente, pas assez de puissance et l’ordinateur de ciblage peut cesser de fonctionner ensemble. Si vous ne tirez pas suffisamment de chaleur des armes, elles peuvent surchauffer, mal fonctionner ou même s’endommager. Si l’une de vos ailes est soufflée avec ses dissipateurs de chaleur attachés, vous feriez mieux de réduire votre production de chaleur.

En simulant entièrement à la fois les systèmes et la physique des vols spatiaux motorisés, nous permettons une énorme quantité de comportements émergents et de variété dans le jeu final. Le chargement des vaisseaux devient très important non seulement pour la fonctionnalité, mais aussi pour le vol et la réactivité réels. Tout comme dans la vraie conception de l’aviation militaire, vous pouvez décider d’avoir des systèmes redondants pour une meilleure capacité de survie au combat ou vous pouvez maximiser votre puissance de frappe au détriment de la maniabilité.

Cela semble plutôt cool, non? Alors pourquoi tout ce bruit?

Une bonne simulation de vol spatial est intrinsèquement différente d’un modèle de vol atmosphérique. Dans l’espace, il n’y a pas de force aérodynamique (portance ou traînée) et donc l’inertie angulaire et linéaire devient beaucoup plus importante. À moins que vous n’appliquiez une contre-force pour arrêter le moment angulaire ou linéaire d’un objet dans l’espace, celui-ci restera inchangé. Lorsqu’un joueur tire sur le bâton, les propulseurs appliquent une poussée pour créer une rotation, ce qui accélère la vitesse angulaire du vaisseau. Lorsque vous laissez le manche revenir à zéro ou le déplacer dans l’autre sens, l’ IFCS doit maintenant appliquer une contre-poussée pour d’abord rétrograder la vitesse angulaire actuelle, puis vous déplacer vers la nouvelle vitesse angulaire souhaitée. À moins que le vaisseau n’ait des propulseurs extrêmement puissants, cela ne se produira pas instantanément. Comme l’ IFCS n’est pas clairvoyant et ne sait pas quand vous souhaitez changer la vitesse angulaire, il ne peut pas anticiper vos actions, donc à moins que le pilote lui-même ne s’adapte à l’orientation souhaitée, il est probable qu’il la dépassera. Pensez-y comme un arrêt dans une voiture; vous avez normalement une bonne idée de votre distance d’arrêt et donc lorsque vous approchez d’un panneau d’arrêt, vous commencez à ralentir. Vous ne vous attendez pas à passer de 50 mph à zéro instantanément. Ce comportement est assez différent d’un avion qui utilise des surfaces de contrôle qui modifient le flux d’air au-dessus des ailes / de la queue pour manœuvrer. Dans ce cas, le changement de vitesse angulaire est normalement directement proportionnel à la position du gouvernail / des volets.

Cela signifie que dans une certaine mesure, vous devez anticiper où vous voulez être et vous mettre à l’aise dans cette position. Si vous êtes habitué à un modèle atmosphérique lors du premier vol dans un modèle où l’élan est beaucoup plus important, il est assez facile de dépasser le cap souhaité. Ensuite, comme la contre-poussée n’est pas instantanée, vous pouvez surcorriger dans l’autre sens. C’est pourquoi le vaisseau peut se sentir «nerveux» en essayant d’aligner une cible.

Comme c’est différent de ce à quoi les gens sont habitués, une partie de notre communauté a clairement le sentiment que le modèle de vol actuel est «faux».

Mais si vous pensez à ce que nous faisons, nous autorisons en fait BEAUCOUP plus de variations et de nuances en vol et au combat qu’un modèle de vol simplifié de style Wing Commander / X-Wing. Comme apprendre à bien conduire une voiture… cela demande un certain apprentissage. Vous devez anticiper où vous voulez être et le planifier.

Cela signifie-t-il que je pense que le système est parfait?

Non!

C’est l’une des principales raisons pour lesquelles nous voulions le mettre entre vos mains. C’était formidable de voir les gens jouer au jeu et donner leur avis. C’était vraiment génial de voir pas mal de gens qui ont d’abord détesté le modèle de vol, venir voir son potentiel après que d’autres membres de la communauté aient partagé leurs idées. Cela ne veut pas dire que tout le monde est vendu, mais il est toujours encourageant de voir les gens s’ouvrir à de nouvelles possibilités.

Mais cela ne veut pas dire que je suis satisfait de notre situation. Mon objectif est d’avoir toutes les nuances que je décris ci-dessus pour les joueurs qui veulent aller plus loin mais aussi les rendre accessibles de la manière dont Wing Commander l’était pour quelqu’un de nouveau dans le jeu (et le genre).

L’essentiel à retenir est que l’Intelligent Flight Control System n’est que l’interface entre la simulation physique du mouvement du vaisseau via ses propulseurs et la force qu’ils exercent. Ce n’est pas le modèle. Je vois beaucoup d’articles parler du désir du mode «newtonien». La simulation physique est déjà une simulation de corps rigide newtonien complète. Pour ce que nous essayons de réaliser, il faudra toujours une interface filaire entre l’entrée des joueurs et la physique réelle, car aucun humain ne peut diriger simultanément huit propulseurs simultanément, en spécifiant leur poussée et leur attitude pour obtenir le mouvement souhaité. Dans les limites de la réalité physique, l’ IFCS peut faire à peu près tout ce que nous voulons. La clé est de déterminer ce à quoi nous voulons que l’entrée du joueur mappe.

Le premier passage de divers modes – IFCS de base, Découplé, G-Safe et Comstab sont tous des modes différents qui, selon nous, seraient utiles à divers moments. Cela ne veut pas dire que c’est la fin des modes, ou comment ils sont mis en œuvre est la seule façon dont ils le seront. Beaucoup de gens ont demandé que le «vrai» 6DOF soit disponible tout le temps – avoir essentiellement un strafe disponible en mode de vol IFCS normal et pour ajouter du strafe à la vitesse du vaisseau en mode découplé. Ce sont toutes des choses que nous allons expérimenter, ainsi que de nombreuses autres options, par exemple un mode G-Safe supplémentaire qui est limité au tour plutôt que limité en vitesse et nous allons également jouer avec la puissance des propulseurs comme actuellement les propulseurs de manœuvre. sont environ un demi à un tiers de la puissance des moteurs principaux, ce qui est assez surpuissant. Attention, plus les propulseurs de manœuvre sont faibles, plus le vaisseau «glissera» à grande vitesse avant de se diriger vers la direction souhaitée.

Pour vous donner encore plus d’informations sur le fonctionnement de l’ IFCS , John Pritchett, l’ingénieur qui a écrit l’implémentation actuelle de l’ IFCS, a écrit un article approfondi qui explique en détail le fonctionnement du système. J’espère que vous apprécierez tous le niveau de détail que nous recherchons dans Star Citizen. N’oubliez pas qu’il y a tellement plus dans le jeu que Arena Commander – et même dans Arena Commander il y a tellement de choses qui ne peuvent pas encore être appréciées car nous sommes bloqués par un HUD en cours de travail et le manque d’objets pour équiper votre vaisseau. – tous deux ouvriront de nouvelles possibilités et tactiques.

Appareils de controle

Il y a eu beaucoup de débats sur le contrôle de la souris par rapport au contrôle du joystick et l’inquiétude d’une partie de la communauté que le schéma de la souris rende le jeu trop «arcadey» et les utilisateurs de HOTAS ont le sentiment que leur mécanisme de contrôle de choix n’a pas été pris en charge correctement.

Tout d’abord, permettez-moi de dire que l’objectif de Star Citizen sera indépendant du contrôleur. Aucun mécanisme de contrôle ne devrait avoir d’avantage sur les autres. Personnellement, je suis un pilote de joystick (soit via HOTAS ou Gamepad) par opposition à un pilote de souris. J’ai juste l’impression d’avoir un contrôle de vol plus précis avec un joystick. Dans nos différents studios, il existe une grande variété d’utilisation du contrôleur – certains préfèrent la souris, certains joystick, certains HOTAS et certains gamepad. C’est la meilleure garantie qu’aucun mode de contrôle ne dominera.

Cela dit, nous reconnaissons que les schémas d’entrée de contrôle nécessitent un travail de flexibilité / personnalisation pour atteindre cet objectif.

L’une de nos principales priorités pour Arena Commander est de permettre aux utilisateurs de personnaliser leur formulaire de raccourcis clavier dans le jeu. Nous y travaillons activement et espérons livrer quelque chose le mois prochain.

Nous travaillerons également sur les différents profils HOTAS , ainsi que sur le réglage fin du filtrage des commandes pour les joysticks afin de permettre, espérons-le, des manœuvres plus nettes lors de petits mouvements du manche. Il existe également des modes supplémentaires d’apparence de la tête qui n’ont pas encore été mis en œuvre et qui permettront à un joueur de joystick de tirer parti des armes à cardan comme le peut le joueur de souris. Et bien sûr, si vous sentez la souris, avec sa plus grande précision permet une meilleure visée, vous pouvez toujours piloter le vaisseau avec un joystick et regarder avec une souris!

Yaw vs Roll

Il y a également eu des discussions sur le fait que le lacet n’a pas d’impact sur votre pilote en termes d’effets G négatifs (c’est-à-dire le noir et le rouge sortant des forces verticales G). Il y a quelques éléments à considérer ici. Premièrement, des virages en lacet purs, sans aucune inclinaison, sont certainement possibles dans l’espace, mais ce n’est pas la façon optimale de tourner. Vous pouvez générer plus de poussée en combinant vos propulseurs latéraux et inférieurs que vous ne pouvez le faire avec vos propulseurs latéraux uniquement. L’IFCS incline automatiquement un vaisseau pour optimiser sa poussée de virage, et c’est là que les forces G verticales entrent en jeu (notez que ceci est différent du vol atmosphérique où l’inclinaison est nécessaire pour la stabilité de virage). Deuxièmement, la quantité d’inclinaison dans tout virage en lacet dépendra de la quantité de poussée latérale que votre vaisseau peut fournir, ce qui signifie que la quantité de forces verticales G dans un virage en lacet variera en fonction de la situation. Troisièmement, le noir / rouge et la perte de conscience sont les conséquences de l’exposition à la force G verticale uniquement, où le sang est soit drainé, soit forcé dans la tête du pilote. Les pilotes correctement contraints peuvent résister à des niveaux très élevés de forces horizontales G sans perte significative de capacité cognitive.

Pour les forces g horizontales, le facteur limitant est structurel. Malheureusement, cette limitation n’a pas encore été implémentée dans notre modèle. Une fois que c’est le cas, il y aura des conséquences pour les virages extrêmes non bancarisés. Au lieu de noircir, vous pourriez arracher un propulseur ou une aile à la seule grandeur des G horizontaux. Et s’il est activé, le mode G-safe garantira l’intégrité structurelle de votre vaisseau en limitant la quantité de poussée dans toute manœuvre.

Tourelle

Une partie de la communauté a exprimé des inquiétudes quant à la capacité des joueurs à «tourner» en passant en mode découplé et à tourner pour tirer sur leur cible, estimant que cela enlève le niveau de compétence du combat aérien. Je sais que les gens pensent cela, mais je peux vous assurer que dans nos tests multijoueurs internes, pratiquement personne ne se sépare et ne «tourelle» exclusivement car ils seraient détruits très rapidement. La clé pour survivre à un combat aérien est d’être constamment en mouvement et de ne pas être prévisible avec vos mouvements – rester immobile ou se déplacer dans un vecteur constant (ce qui se passe lorsque vous vous découplez) vous fera tuer. Le mode découplé est mieux utilisé en passant brièvement pour un changement d’orientation rapide, puis en retombant en mode couplé. Alors que nous ajustons la puissance des propulseurs de manœuvre pour rendre le moteur principal plus important en mode découplé, faire un changement d’orientation rapide et revenir en vol normal sera un excellent moyen de maximiser votre poussée disponible pour un changement de vecteur rapide. Je sais que certaines personnes pensent que pouvoir changer votre orientation beaucoup plus rapidement que vous ne le pouvez dans une simulation de vol atmosphérique rend le jeu facile, mais il s’agit d’une simulation de combat spatial PAS d’ une simulation de vol atmosphérique et de la possibilité de découpler votre orientation de votre vecteur de vitesse est absolument quelque chose qui serait utilisé – et n’oubliez pas qu’une grande partie de la communauté a exigé de pouvoir effectuer les manœuvres que vous avez aimées de Battle Star Galactica!

Armes à cardan vs fixes

Dans Arena Commander V1.0 (et dans Star Citizen dans son ensemble), il y aura à la fois des armes fixes et des armes à cardan / tourelles. Les armes fixes auront une auto-convergence lente de peut-être – / + cinq degrés pour leur permettre de se concentrer à un point définissable par l’utilisateur (par défaut à la moitié de la portée maximale) ou s’ajusteront à la distance de la cible actuelle. Nous n’avons pas eu le temps de terminer cette fonctionnalité, donc pour la v0.8, nous avons simplement fait carder toutes les armes fixes afin de ne pas donner au Hornet un énorme avantage sur l’Aurora et le 300i. Ce n’est pas le plan à long terme.

Les armes fixes auront un indicateur principal (comme dans un véritable avion de combat). Nous envisageons également de modifier l’apparence du réticule des pistolets à cardan. Pour le moment, il vous suffit de le placer sur votre cible et l’ordinateur de ciblage gimbale les armes pour obtenir cette solution de tir, lorsque les lignes pointillées s’effondrent à l’intérieur du réticule, cela signifie que tous les pistolets ont atteint la solution. Nous envisageons de faire en sorte que vous deviez placer le réticule de regard sur l’indicateur principal afin d’obtenir la solution de tir.

Cela permettra à un pilote qui n’utilise pas toute la puissance de ses pistolets à cardan (il n’est pas toujours facile de viser et de voler dans deux directions différentes ou si vous êtes dans un mode combiné look and fly comme le mode souris “Freelancer”) de voler de manière plus optimale pour diriger la cible (vous voulez vous diriger là où la cible se dirige pas là où elle est maintenant)

Quant aux personnes qui pensent que les armes à cardan gâchent la «compétence» du jeu, les armes à cardan / à tourelle sont un pilier de l’équipement militaire actuel et le seront probablement encore plus à l’avenir. Cela ne veut pas dire qu’un hit est automatique. L’arme doit encore porter sur la cible et vous devez pointer le nez de votre vaisseau de manière à trouver la solution de tir. Et cela suppose que la cible ne change pas de cap ou de vitesse de manière erratique!

– Chris Roberts

Dans Star Citizen, l’ IFCS est un système de commande de vol conçu pour aider le pilote à faire fonctionner un vaisseau spatial. Il traduit les entrées de commande des pilotes en opérations de propulseur pour accomplir une commande désignée, même sous un système de propulsion sous-optimal ou défaillant. Il s’agit d’un système adaptatif qui utilise une combinaison de capteurs et de contrôle de rétroaction pour ramener à zéro l’erreur entre l’état de l’objectif et l’état réel de l’engin spatial. Il est tolérant aux pannes, en ce sens qu’il peut utiliser de manière adaptative toute combinaison de propulseurs et son gyroscope à moment de contrôle de secours pour compenser la défaillance ou la perte d’un ou plusieurs propulseurs et maintenir l’engin stabilisé et, si possible, sous le contrôle du pilote. Même avec un seul propulseur restant, un pilote peut, avec quelques difficultés, contrôler activement son vaisseau spatial.

Sous-systèmes IFCS

L’IFCS est composé de nombreux sous-systèmes qui travaillent ensemble pour fournir à un pilote la stabilité et le contrôle de l’engin spatial. Ceux-ci inclus:

• Contrôle de la propulsion et de l’attitude ( PAC ) – Le PAC comprend, généralement, l’ensemble complet des propulseurs, qui fournissent à la fois une action de translation et de rotation, et une unité Gyro de contrôle du moment (CMG ) de secours qui fournit un contrôle d’attitude supplémentaire. Il comprend également les circuits et le logiciel de contrôle qui pilotent ces unités.

• Système de contrôle primaire ( PCS ) – Le PCS fournit une interface entre le pilote et l’ IFCS . Il traduit les commandes d’un pilote en actions de contrôle qui sont appliquées à une trame de contrôle virtuelle qui représente l’action de but idéale du pilote. Le cadre de contrôle virtuel consiste en une vitesse de but le long de n’importe quelle combinaison d’axes, des taux de rotation de but autour de n’importe quelle combinaison d’axes, ainsi qu’une attitude de référence. Cette trame virtuelle représente l’état idéal de l’engin sous contrôle parfait, et toutes les entrées du pilote sont appliquées par rapport à cette trame virtuelle, limitant ainsi l’effet d’une erreur externe sur la commande du pilote.

• Système de contrôle de réaction ( RCS ) – L’état physique de la trame virtuelle PCS est contrôlé par le propulseur prévu et la sortie CMG en réponse à la commande du pilote. Dans des conditions idéales, l’ attitude de la trame PCS sera parfaitement synchronisée avec l’attitude réelle de l’engin spatial. Cependant, des facteurs tels qu’une réponse ou une défaillance sous-optimale du propulseur, des forces externes telles que des tirs d’armes, des explosions de missiles, etc., peuvent faire dévier l’attitude réelle de l’engin de l’attitude virtuelle. Lorsque cela se produit, c’est le travail du système de contrôle de réaction de conduire l’erreur entre les deux attitudes à zéro. Il tente de le faire en utilisant à la fois les propulseurs et les gyroscopes Control Moment. S’il ne parvient pas à synchroniser l’attitude des trames réelles et virtuelles dans un délai raisonnable, il peut réinitialiser l’attitude de la trame virtuelle à celle de l’engin spatial réel afin d’éviter la désorientation du pilote.

• Système anti-gravité ( AGS ) – L’ AGS détecte et compense la gravité et, en général, toute autre force externe continue, permettant à l’engin spatial de maintenir sa position par rapport à la source du champ.

• Système de contrôle des virages ( TCS ) – TCS aide le pilote à réaliser des virages stables. À grande vitesse, les propulseurs d’un vaisseau spatial peuvent ne pas fournir suffisamment de force pour tenir un virage stable, ce qui fait glisser le vaisseau, entraînant souvent une collision. Un pilote diminuera normalement sa vitesse en tournant, mais TCS peut gérer l’accélérateur à votre place en réglant automatiquement la vitesse de marche avant pour qu’elle corresponde au taux de virage souhaité étant donné le niveau de poussée de rotation actuellement disponible. Le système prend en compte la poussée d’inclinaison optimale dans le calcul de la vitesse de rotation durable.

• Mode de contrôle de la force G ( GCM ) – GCM est un mode de sécurité qui tente de limiter l’exposition d’un pilote à des niveaux potentiellement dangereux de force g. Le principal danger pour un pilote totalement contraint est une exposition prolongée à des forces g verticales qui peuvent provoquer une panne de courant, un grisé, une rougeur, une désorientation, une perte de conscience et, si elle n’est pas corrigée, même la mort. Les forces g horizontales de nature extrême sont également évitées, car elles peuvent causer à la fois des dommages physiques à un pilote et des dommages structurels à l’engin spatial.

En plus de ces sous-systèmes standard, d’autres fonctionnalités peuvent être implémentées pour des systèmes plus avancés.

Fonctionnement IFCS

L’IFCS prend comme entrée les commandes d’un pilote, qui peuvent inclure une variété d’opérations, mais sont finalement traduites en 3 degrés de translation et 3 degrés de rotation. De plus, d’autres entrées pilotes peuvent être utilisées comme paramètres dans diverses phases du système de contrôle IFCS.

Une fois que les valeurs d’entrée sont modifiées par les modes IFCS tels que la commande de virage et la commande de force G, les limites de vitesse sont imposées, etc., les entrées modifiées sont transmises au système de commande primaire, qui comprend à la fois un contrôleur PID de vitesse linéaire et angulaire. Ces fonctions de contrôle calculent la force et le couple optimaux qui, s’ils sont appliqués au centre de masse du vaisseau, fourniront le mouvement demandé par le pilote.

Simultanément, les lectures d’attitude sont transmises au système de contrôle de réaction où un contrôleur de position PID est utilisé pour diriger l’attitude réelle du vaisseau vers une assiette de référence de but fournie par le PCS . La fonction de contrôle délivre un couple qui diminuera de manière optimale l’erreur d’attitude au prochain pas de temps.

Enfin, une lecture des champs de force persistants, généralement la gravité, est transmise au système anti-gravité qui calcule la contre-force nécessaire.

Une fois que les forces et couples souhaités ont été calculés, les ressources de propulsion leur sont allouées par ordre de priorité la plus élevée à la plus basse. La force AGS est allouée en premier, car le fait de ne pas générer une contre-propulsion suffisante pourrait être catastrophique. Ensuite, le couple RCS est alloué, tiré de la propulsion primaire en premier, puis retombant sur le couple CMG si la propulsion est insuffisante. Ensuite, la commande de rotation PCS est allouée, en s’appuyant à nouveau sur la propulsion primaire en premier, le couple CMG ensuite. Et enfin, à la priorité la plus basse, le contrôle de la traduction est alloué.

Après un court laps de temps, une fois que le système de propulsion a agi sur les commandes de l’IFCS , les capteurs lisent l’état réel du vaisseau, qui peut différer de l’état attendu en raison de dysfonctionnements de propulsion, de forces externes non compensées, etc., puis renvoie les résultats au Boucle de contrôle IFCS et le processus se répète.

Contrôle de la vitesse et de l’attitude

Étant donné que l’ IFCS ne peut pas compter sur le système de propulsion pour fournir la commande demandée, il utilise un contrôleur de rétroaction PID pour minimiser l’erreur entre l’état souhaité et l’état mesuré. Ces contrôleurs sont utilisés par le système de contrôle primaire pour calculer la force et le couple optimaux pour exécuter les commandes de contrôle du pilote, ainsi que le système de contrôle de réaction pour maintenir la stabilité d’assiette.

Les contrôleurs PID peuvent être réglés pour fournir une gamme de caractéristiques de réponse. En utilisant le contrôle de la vitesse comme exemple, un contrôleur suramorti accélérera rapidement vers la vitesse de référence, dépassera, puis oscillera à mesure qu’il s’installe dans la vitesse finale. Un contrôleur sous-amorti accélérera plus lentement, s’installant à la vitesse de référence sans aucun dépassement. Un contrôleur à amortissement critique accélérera à la vitesse optimale pour se stabiliser en un minimum de temps sans aucun dépassement. Les contrôleurs du système de contrôle principal qui fournissent un contrôle de vitesse linéaire et angulaire sont réglés dynamiquement. Sur la base de la magnitude d’entrée du pilote, ils peuvent aller d’une réponse d’accélération subtile à agressive. De plus, les pilotes individuels peuvent préférer une réponse d’accélération plus ou moins rigide.

Le temps de réponse réel des contrôleurs IFCS dépend non seulement des paramètres de réglage, mais également du temps de réponse des composants de son système de propulsion.

Système de propulsion

Propulseurs

Le propulseur sera le principal élément de propulsion de la plupart des vaisseaux. Le modèle de vol Star Citizen fournit un modèle de propulseur précis à 100% qui prend en compte l’emplacement de chaque propulseur par rapport au véritable centre de masse du vaisseau, ainsi que la capacité de poussée maximale et le temps de réponse de chaque propulseur. Dans des conditions idéales, les propulseurs seront généralement équilibrés autour du centre de masse prévu du vaisseau. Cela permet au vaisseau un contrôle optimal des propulseurs. Dans cet exemple d’image, les propulseurs arrière supérieurs sont équilibrés autour du centre de masse et généreront un couple à somme nulle autour de l’axe z.

Après avoir subi des dommages, le centre de masse peut se déplacer, déstabilisant le système de propulseur. Dans l’image suivante, les propulseurs ne sont plus équilibrés autour du centre de masse. Lors du tir des propulseurs, le vaisseau est soumis à un couple non nul, ce qui entraîne un lacet involontaire. L’IFCS tentera de compenser cette erreur de couple en utilisant d’autres paires de propulseurs pour générer un contre-couple, et s’il est incapable de le faire, tentera de limiter l’erreur en diminuant la quantité de poussée générée par les propulseurs.

Les dommages et autres conditions peuvent également modifier la capacité de poussée disponible, le temps de réponse et même la précision de chaque propulseur, ou un propulseur peut devenir complètement non fonctionnel ou être complètement perdu. N’importe lequel de ces changements aura un effet sur l’équilibre du propulseur et donc sur le comportement du vaisseau sous le contrôle du pilote.

Contrôle Moment Gyro

Chaque vaisseau dispose d’une petite quantité de couple de secours, même si chaque propulseur a été perdu. Ce couple est fourni par un ensemble de gyroscopes à moment de contrôle internes. Tant que les CMG sont fonctionnels, le pilote aura toujours un couple minimal disponible sur chaque axe de rotation. Ce couple est suffisant pour stabiliser l’assiette du vaisseau et peut être utilisé pour monter ou descendre lentement sous le contrôle direct du pilote.

Notes finales

Ce document n’est pas une description in-fiction du Star Citizen IFCS , c’est une description précise du véritable modèle de contrôle de vol implémenté pour le jeu. Ce niveau de réalisme était nécessaire afin de fournir un système de commande de vol qui pourrait être entièrement intégré et influencé par l’environnement, les états de dommages, la distribution de masse changeante, l’allocation de puissance, le placement des propulseurs, etc. L’ IFCS est un système émergent, et peut donc être parfois imparfait. Mais cela imite la réalité.

Enfin, de gros efforts ont été faits pour limiter le contrôle des engins spatiaux aux seules voies de commande fournies par l’ IFCS . Aucun joueur, IA ou même IFCS lui-même ne modifiera jamais la position, la vitesse, la rotation ou la vitesse de rotation d’un vaisseau directement, à l’exception de l’initialisation et de la correction du réseau. Cela garantit que tous les contrôles des vaisseaux spatiaux sont cohérents et que le jeu n’aura jamais un avantage injuste sur un joueur.

J’attends avec impatience vos commentaires alors que nous travaillons à affiner et à peaufiner ce système. Après tout, ce n’est que le début. Nous ne faisons que commencer!

John Pritchett
Programmeur physique au CIG