Prosty symulator lotu

W symulatorze lotu 3D z poziomem realizmu Crimson Skies (jak na poziomie zręcznościowym, a nie realistycznym), w jaki sposób określasz ruch samolotu przy każdym tyknięciu zegara w grze?

(Crimson Skies to arkadowy symulator lotu: http://youtu.be/OWmYt0LZDnU?t=3m )

Zakładam, że gra postępuje w ustalonych krokach, a każdy krok poruszający się obiekt porusza się w linii prostej ze stałą prędkością od aktualnej pozycji do następnej.

Jakie podstawowe parametry byłyby potrzebne do określenia masy, prędkości, przepustnicy .etc. Jak byś je połączył?

Aby zrozumieć, jak symulować lot aerodynamiczny, najpierw trzeba zrozumieć, które siły wpływają na ruch statku powietrznego. Rzeczywista trajektoria samolotu jest sumą wszystkich tych efektów fizycznych:

Pierwsza i druga zasada ruchu Newtona

1. Obiekt porusza się ze stałą prędkością, chyba że działa na niego siła.
2. Przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do siły netto działającej na ciało i w tym samym kierunku, a odwrotnie proporcjonalne do jego masy. Zatem F = ma, gdzie F jest siłą netto działającą na przedmiot, m jest masą obiektu, a a jest przyspieszeniem obiektu.

Ciąg silnika

Nacisk silnika to siła, która przyspiesza samolot do przodu i zwykle może być kontrolowany przez gracza. Przyspieszenie to moc silnika podzielona przez masę samolotu.

Powaga

Grawitacja stale przyspiesza samolot w dół z prędkością 9,81 m / s². Teoretycznie grawitacja zmniejsza się, gdy wznosisz się wyżej, ale na wysokości, na której działają normalne samoloty, można to zignorować.

Opór aerodynamiczny

Im szybciej samolot się porusza, tym bardziej tarcie atmosferyczne go spowalnia. Jest to reprezentowane przez siłę przyspieszającą w kierunku przeciwnym do bieżącego kierunku, w którym porusza się statek. Siła wzrasta kwadratowo wraz z prędkością (podwójna prędkość = czterokrotność siły oporu). Ale im wyżej samolot leci, tym cieńsza jest atmosfera i mniejsza siła oporu. Maksymalna prędkość statku powietrznego polega na tym, że siły generowane przez ciąg silnika i opór aerodynamiczny wzajemnie się znoszą.

Może to zabrzmieć w sposób sprzeczny z intuicją, ale posiadanie silniejszej stałej oporu sprawi, że twoja gra będzie łatwiejsza do grania (bardziej zręcznościowa), ponieważ opór jest siłą, która powstrzymuje samolot przed lotem w kierunku, w którym gracz nie chce latać już (jak podczas latania na zakręcie). Zatem większy opór = wolniejsze i bardziej zwrotne samoloty. Możesz to jeszcze poprawić, zwiększając opór, gdy występuje różnica między kierunkiem lotu a kierunkiem ruchu samolotu (nie jest to nawet nierealne - profil aerodynamiczny samolotu jest zoptymalizowany pod kątem najmniejszego oporu powietrza, gdy samolot leci prosto ).

Winda aerodynamiczna

Jest to siła, która powoduje, że samolot leci. Jest generowany przez skrzydła. Im większa powierzchnia skrzydła, tym większy jest wzrost siły nośnej i przyspiesza samolot do góry (względem skrzydeł, a nie do ziemi. Kiedy samolot toczy się na boki, winda również przyspiesza go na boki). Podobnie jak opór atmosferyczny, podnośnik jest zależny od prędkości i gęstości atmosferycznej.

Powierzchnie kontrolne

Płaszczyzna kontroluje swój kierunek za pomocą różnych powierzchni sterujących dla pochylenia, odchylenia i przechylenia. Powierzchnia kontrolna działa tylko wtedy, gdy samolot się porusza. Jego wydajność jest proporcjonalna do aktualnej prędkości i gęstości atmosferycznej. Należy pamiętać, że powierzchnie kontrolne zmieniają tylko kierunek, w którym wskazuje płaszczyzna, a nie kierunek, w którym się porusza. Wpływa to na kierunek ciągu i podnoszenia, a tym samym stopniowo na kierunek ruchu.