Một chuyến bay giả lập đơn giản

Trong trình mô phỏng chuyến bay 3D với mức độ chân thực của Crimson Skies (như ở cấp độ arcade chứ không phải thực tế), làm thế nào để bạn xác định chuyển động của một chiếc máy bay mỗi đồng hồ trò chơi?

(Crimson Skies là một trình mô phỏng bay giống như trò chơi điện tử: http://youtu.be/OWmYt0LZDnU?t=3m )

Tôi đoán trò chơi tiến lên theo các bước cố định và mỗi bước mỗi đối tượng chuyển động di chuyển theo một đường thẳng với vận tốc không đổi từ vị trí hiện tại của nó sang bước tiếp theo.

Những thông số cơ bản nào bạn sẽ cần để xác định khối lượng, tốc độ, bướm ga .etc. Ngoài ra, làm thế nào bạn sẽ kết hợp chúng?

Để hiểu cách mô phỏng chuyến bay khí động học, trước tiên người ta phải hiểu lực nào ảnh hưởng đến chuyển động của máy bay. Quỹ đạo thực tế của một chiếc máy bay là tổng của tất cả các hiệu ứng vật lý này:

Định luật chuyển động thứ nhất và thứ hai của Newton

1. Một vật chuyển động với vận tốc không đổi, trừ khi bị tác động bởi một lực.
2. Gia tốc của một cơ thể tỷ lệ thuận với, và cùng hướng với lực ròng tác dụng lên cơ thể và tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó. Do đó, F = ma, trong đó F là lực ròng tác dụng lên vật, m là khối lượng của vật và a là gia tốc của vật.

Động cơ đẩy

Lực đẩy của động cơ là một lực tăng tốc cho máy bay về phía trước và thường có thể được điều khiển bởi người chơi. Gia tốc là sức mạnh của động cơ chia cho khối lượng của máy bay.

Trọng lực

Trọng lực liên tục dồn một chiếc máy bay xuống dưới với tốc độ 9,81 m / s². Về lý thuyết, trọng lực trở nên ít hơn khi bạn lên cao hơn, nhưng ở độ cao nơi máy bay bình thường hoạt động, điều này có thể bị bỏ qua.

Lực cản khí động học

Máy bay di chuyển càng nhanh, ma sát khí quyển càng làm nó chậm lại. Điều này được thể hiện bằng một lực tăng tốc theo hướng ngược với hướng hiện tại mà tàu đang di chuyển. Lực tăng gấp bốn lần với tốc độ (tốc độ gấp đôi = bốn lần lực kéo). Nhưng máy bay càng bay cao, bầu khí quyển càng mỏng và lực kéo càng thấp. Tốc độ tối đa của một chiếc máy bay là nơi các lực được tạo ra bởi lực đẩy của động cơ và lực cản khí động học triệt tiêu lẫn nhau.

Nghe có vẻ phản trực giác, nhưng có hằng số kéo mạnh hơn thực sự sẽ giúp trò chơi của bạn dễ chơi hơn (giống như arcade hơn), bởi vì kéo là lực ngăn máy bay bay vào hướng mà người chơi không muốn bay nữa (như khi bay một đường cong). Vì vậy, kéo nhiều hơn = máy bay chậm hơn và cơ động hơn. Bạn có thể cải thiện điều này bằng cách tăng lực cản khi có sự khác biệt giữa hướng tiêu đề và hướng chuyển động của mặt phẳng (điều này thậm chí không thực tế - cấu hình khí động học của máy bay được tối ưu hóa cho khả năng chống không khí tối thiểu khi máy bay đang bay thẳng ).

Thang máy khí động học

Đây là lực thực sự khiến một chiếc máy bay bay. Nó được tạo ra bởi đôi cánh. Bề mặt cánh càng lớn, càng tạo ra nhiều lực nâng và tăng tốc máy bay lên trên (so với cánh chứ không phải mặt đất. Khi máy bay lăn sang một bên, lực nâng cũng tăng tốc sang một bên). Giống như lực cản của khí quyển, lực nâng có liên quan đến tốc độ và mật độ khí quyển.

Kiểm soát bề mặt

Một mặt phẳng điều khiển hướng của nó với các bề mặt điều khiển khác nhau cho cao độ, ngáp và lăn. Một bề mặt điều khiển chỉ hoạt động khi máy bay đang di chuyển. Hiệu quả của nó tỷ lệ thuận với tốc độ hiện tại và mật độ khí quyển. Lưu ý rằng các bề mặt điều khiển chỉ thay đổi hướng mà mặt phẳng đang chỉ chứ không phải hướng di chuyển. Điều này ảnh hưởng đến hướng của lực đẩy và lực nâng, và do đó dần dần hướng chuyển động.