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CAE改用虛幻引擎開發(fā)下一代飛行模擬器

2022-12-30 14:29| 發(fā)布者: 為了夢(mèng)想 821 0

摘要: 航空培訓(xùn)巨頭CAE在其成立75周年之際,有許多值得慶祝的事情。CAE作為民用航空、國(guó)防/安全和醫(yī)療保健領(lǐng)域的前沿培訓(xùn)解決方案供應(yīng)商,在全球范圍內(nèi)廣泛地簽訂了合同,年收入超過(guò)30億美元。目前,他們正沉醉在豐年的喜 ...
航空培訓(xùn)巨頭CAE在其成立75周年之際,有許多值得慶祝的事情。CAE作為民用航空、國(guó)防/安全和醫(yī)療保健領(lǐng)域的前沿培訓(xùn)解決方案供應(yīng)商,在全球范圍內(nèi)廣泛地簽訂了合同,年收入超過(guò)30億美元。目前,他們正沉醉在豐年的喜悅中。




CAE在航空無(wú)線電行業(yè)起家,但后來(lái),他們迅猛地開拓了飛行模擬器業(yè)務(wù)。幾十年后,公司將培訓(xùn)網(wǎng)添加到了業(yè)務(wù)組合中。如今,CAE超過(guò)60%的收入都來(lái)自其提供的培訓(xùn)服務(wù)。




“從那一刻起,我們就一直在致力于提高培訓(xùn)設(shè)備的保真度和沉浸感?!盋AE技術(shù)和創(chuàng)新副總裁Marc St-Hilaire說(shuō),“沉浸感越高,飛行員的體驗(yàn)就越好,他們就越傾向于相信自己真的是在駕駛飛機(jī)?!?br>



CAE始終在改進(jìn)飛行模擬器的建造方法,這不僅是為了提高保真度,也是為了大幅縮短開發(fā)周期。“我們通過(guò)利用全球供應(yīng)鏈(現(xiàn)成的商業(yè)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和投影儀)實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變。”St-Hilaire說(shuō)。




擁抱虛幻引擎




CAE關(guān)注現(xiàn)成的組件,這在一定程度上促使他們決定轉(zhuǎn)向虛幻引擎,將其作為下一代視覺(jué)解決方案的軟件平臺(tái)。



CAE改用虛幻引擎開發(fā)下一代飛行模擬器-2848





“在視覺(jué)系統(tǒng)方面,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,這正是我們?nèi)缃癫捎盟脑?。”St-Hilaire說(shuō)。他回憶起了10年前見(jiàn)證虛幻引擎進(jìn)入模擬領(lǐng)域。




“那時(shí)我們看到了一些用游戲引擎開發(fā)的訓(xùn)練器,它們可用于部分任務(wù)或初級(jí)任務(wù),例如第一人稱射擊和戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練?!彼f(shuō),“這極具突破性,因?yàn)橐惶总浖刑峁┝送暾陌k式系統(tǒng)——你得到了可作為工具使用的開發(fā)環(huán)境,以及用來(lái)分發(fā)解決方案的手段。”他又補(bǔ)充說(shuō),虛幻引擎的內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)和社區(qū)在模擬行業(yè)也有著顛覆性意義。




St-Hilaire指出,在那之后,游戲引擎技術(shù)以及GPU性能等其他重要因素都得到了發(fā)展,它們共同構(gòu)成了一種模擬解決方案,當(dāng)模擬行業(yè)嘗試建立可信、高效的培訓(xùn)解決方案時(shí),這解決了他們所面臨的許多挑戰(zhàn),例如,遠(yuǎn)距離正確解析全球坐標(biāo)、低延遲,當(dāng)然還有圖形質(zhì)量。




解決模擬中的延遲問(wèn)題




St-Hilaire通過(guò)將飛行模擬器比作一個(gè)封閉的控制回路(受訓(xùn)者向操縱桿施加力,并體驗(yàn)到一系列感覺(jué)),說(shuō)明了模擬器低延遲的重要性?!帮w行員通過(guò)身體感知運(yùn)動(dòng)。他們的眼睛會(huì)告訴他們,自己在哪里,要去哪里;他們的內(nèi)耳能夠感覺(jué)到加速度和旋轉(zhuǎn);他們的觸覺(jué)將提供力的反饋。這種回路非常微妙。”St-Hilaire解釋說(shuō),“這個(gè)回路中的任何延遲和延時(shí)都會(huì)使一些東西感覺(jué)不正確,影響飛行員對(duì)模擬飛機(jī)的控制,總體上,會(huì)讓飛行員與體驗(yàn)脫節(jié)?!?br>



St-Hilaire說(shuō),延遲問(wèn)題非常關(guān)鍵,因此行業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)規(guī)定,從飛行員移動(dòng)控制裝置開始,直到顯示視覺(jué)結(jié)果(中間還會(huì)夾雜著其他數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算過(guò)程),所有延遲和延時(shí)不得超過(guò)90毫秒。




“假設(shè)在一個(gè)聯(lián)合情景中,我通過(guò)戰(zhàn)斗機(jī)模擬器進(jìn)行訓(xùn)練,另一架模擬器上的僚機(jī)駕駛員必須看到我所看到的內(nèi)容。”St-Hilaire說(shuō),“如果我擊落了什么東西,我們兩人必須同時(shí)看到我擊落了它。”




他說(shuō),從中可以看出網(wǎng)絡(luò)延遲的重要性,為了確保模擬的沉浸感和真實(shí)感,以及訓(xùn)練的有效性,網(wǎng)絡(luò)延遲與模擬器本身的延遲一樣,非常關(guān)鍵。




邁向標(biāo)準(zhǔn)化




大約15年前,CAE轉(zhuǎn)移了開發(fā)重點(diǎn),開始利用商業(yè)GPU和驅(qū)動(dòng)器,從那時(shí)起,他們開啟了飛行員視覺(jué)化計(jì)算的旅程。St-Hilaire指出,這又是一個(gè)視覺(jué)結(jié)果創(chuàng)建過(guò)程中技術(shù)變革的例子。



CAE改用虛幻引擎開發(fā)下一代飛行模擬器-1176





在早期,CAE飛行模擬器圖像生成器團(tuán)隊(duì)使用的是ASIC和FPGA?!澳菚r(shí),在性能高峰期,我們每幀渲染6000個(gè)多邊形?!盨t-Hilaire沉思說(shuō),“當(dāng)我們轉(zhuǎn)向商用GPU時(shí),我們也從ASIC設(shè)計(jì)和FPGA編程遷移到了基于OpenGL標(biāo)準(zhǔn)的軟件棧?!?br>



他說(shuō),從那一刻起,話題從“有多少個(gè)多邊形”轉(zhuǎn)向了與路線圖及GPU密切相關(guān)的圖像質(zhì)量。隨著GPU性能的逐年提高,比起優(yōu)化,CAE開始更加關(guān)注內(nèi)容。



CAE改用虛幻引擎開發(fā)下一代飛行模擬器-4136





CAE正在廣泛利用衛(wèi)星影像和數(shù)字地形數(shù)據(jù)源,快速開發(fā)細(xì)節(jié)豐富、規(guī)模宏大的游戲區(qū)域。St-Hilaire說(shuō),2016年有一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,使這種進(jìn)步成為了可能。在那之前,每家公司都有自己私有的GIS數(shù)據(jù)格式,而這種格式與圖像生成器的架構(gòu)緊密相連。與此同時(shí),客戶強(qiáng)烈希望我們實(shí)現(xiàn)更好的模擬器互連性。




隨后,Open Geospatial Consortium?采用CDB格式作為模擬GIS的標(biāo)準(zhǔn)格式,為互操作性提供了保障。St-Hilaire將這次標(biāo)準(zhǔn)化描述為模擬器發(fā)展史上的另一個(gè)“關(guān)鍵時(shí)刻”,這也為CAE在該領(lǐng)域的進(jìn)步開辟了道路。




ProdigyTM圖像發(fā)生器




CAE已經(jīng)在這條道路上邁出了第一步。2021年11月,CAE宣布推出新的Prodigy圖像生成器(IG),在它的支持下,虛擬環(huán)境中可用的實(shí)體數(shù)量相較于之前增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。Prodigy擁有來(lái)自虛幻引擎的超逼真虛擬環(huán)境;支持AI和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如DirectX、OpenFlight和OGC CDB);占地面積?。患嫒莘直媛矢哌_(dá)8K的投影儀;遵守最嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。




CAE決心充分利用現(xiàn)有的硬件和軟件解決方案,這些解決方案連接在一起,在系統(tǒng)間提供了無(wú)縫的互操作性。而Prodigy的開發(fā)正是這一行為的直接結(jié)果?!皩?duì)CAE來(lái)說(shuō),重新發(fā)明輪子或再次解決已被解決的問(wèn)題是沒(méi)有意義的?!盨t-Hilaire說(shuō),“利用現(xiàn)有的東西推動(dòng)進(jìn)步才是有意義的事情?!?br>



有虛幻引擎為他們的下一代模擬器提供底層支持,St-Hilaire對(duì)CAE的未來(lái)充滿了期待?!斑@是一段旅程。”他說(shuō),“考慮到我們?cè)贓pic Games的伙伴的態(tài)度,以及所有合作者的態(tài)度,我們將共同解決模擬社區(qū)的問(wèn)題,我確信,這種合作將使我們更加接近并超越我們?cè)诤娇张嘤?xùn)行業(yè)的目標(biāo)。”




本文轉(zhuǎn)自虛幻引擎官網(wǎng)~
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