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Je voulais vous faire part d’une petite « polémique » et de certaines analyses qui ont circulées sur la mailing list de xplane-tech@yahoogroups.com
Le titre en était "3D Finally !"
Le sujet initial portait sur l’impact de l’utilisation excessive de « Misc bodies » sur les performances de vols des appareils.
Tout un programme….
La discussion a curieusement très vite tourné au vinaigre et j’ai pu assister à un véritable pugilat entre deux catégories d’utilisateurs d’X-plane.
D’un coté les " modeleurs " (dont je fais partie) prêt à toutes les extrémités pour obtenir un appareil à l’esthétique irréprochable ;
Et de l’autre coté les " puristes " qui partent du principe que toutes les astuces (parfois douteuses) destinées à améliorer l’esthétique ne sont, ni plus ni moins, que des détournements contraires à l’esprit d’X-plane, dont le principe fondateur est le " What you see is what you fly ".
Bien évidemment au terme de la discussion tout le monde est resté sur sa position chacun chez soi….
Néanmoins en dehors de cette anecdote le sujet initial était tout à fait pertinent, et il me semble intéressant de vous faire part de certains problèmes de traitement mathématique du modèle de vol par X-Plane et de la nécessité de faire attention à l’architecture de modélisation d’un appareil.
En effet depuis l’arrivée de X-plane 7 les possibilités de modélisation ont été considérablement améliorées (2 fois plus d’ailes, 4 fois plus de nacelles, etc….)
Néanmoins peu de gens savent que l’utilisation excessive de ces nouvelles possibilités est susceptible de faire tomber de façon dramatique les performances de vol des appareils.
Un exemple avec le Saab Viggen que je vais proposer à Austin dans le cadre de son concours
Théoriquement la vitesse maximale réelle de cet appareil est fixée à Mach 2.1, néanmoins ma version x-plane avec des réglages moteurs standards ne dépassait pas Mach 1.4.
Au début j’ai cru qu’il s’agissait d’un simple problème d’airfoils lié à la configuration exotique des ailes du Viggen.
Après des dizaines de tests infructueux et m’être arraché la totalité des cheveux, j’en arrivais à la conclusion que le défaut n’était pas là.
Le problème était d’autant plus difficile à trouver que je souffrais de la comparaison avec les autres Viggen en compétition, esthétiquement moins aboutis, mais qui eux n’avait aucun problème pour atteindre ces vitesses
Jusqu’au moment ou…..L’illumination !
Le secret du problème est justement dans cette différence esthétique : les autres Viggen n’utilise pas (loin de là !) autant de Misc bodies que mon Viggen.
C’est la que ce la devient plus technique :
L’algorithme mathématique d’XP7 calcule la traînée de l’appareil à partir de la surface frontale du fuselage, mais aussi de chaque nacelle ET de chaque misc bodies
En d’autres termes plus on a de parties (nacelles, fuselage, misc bodies) plus la force de traînée générée augmente.
Cette traînée est d’autant plus importante que la surface frontale de chacune de ces parties l’est aussi.
Dans le cas du Viggen l’ensemble de l’appareil est formé par l’assemblage composite d’un fuselage avec une nacelle et 8 misc bodies.
Si extérieurement on à l’impression que cet assemblage forme un seul et unique fuselage avec une seule surface frontal, X-plane quant à lui ne le « sait pas ».
En effet le programme traite chaque partie de l’appareil individuellement, calculant à chaque fois une force de traînée supplémentaire à partir de chaque surface frontale non exposée. (j’espère que j’ai été clair)
Du coup l’avion est considérablement freiné surtout dans la phase transsonique.
Je ne suis pas le seul à avoir rencontré ce problème.
Nombreux sont les utilisateurs ayant migré sur X-plane7 qui doivent tenir compte de ce phénomène pour leurs nouvelles créations.
Quelles sont les solutions aujourd’hui disponibles pour contrer ce problème?
En attendant les futures évolutions d’X-Plane 7 et une éventuelle modification de l’algorithme, les solutions ne sont pas nombreuses et sont plutôt des compromis
1/ Réduire l’utilisation des misc bodies au strict minimum et veiller à ce que chacune de leur surface frontale soit la plus petite possible.
Cette option se fait nécessairement au détriment de l’esthétique et dans cette optique on peut s’interroger sur l’utilité des Misc bodies en tant que nouvel apport de modélisation pour XP7.
2/ Remplacer les Misc bodies par des weapons
C’est l’astuce la plus connue (et la plus détestée par les puristes) et qui consiste à détourner les modules weapons (type gun ou laser) en leur donnant l’aspect d’une partie du fuselage afin d’obtenir plus de géométrie.
Le principal avantage des modules weapons c’est qu’ils n’ont pas de traînée et qu’ils n’impactent donc pas le modèle de vol.
Néanmoins ils ont un gros défaut.
Les weapons disposent de leur propre inertie et de leur propre masse et leurs mouvements se font donc indépendamment du centre d’inertie de l’appareil.
En d’autres termes pour optimiser la modélisation il faut prêter une attention très importante aux coordonnées du point d’ancrages de l’arme
Si ce point d’ancrage n’est pas correctement réglé par rapport au centre d’inertie de l’avion alors une accélération brutale de l’appareil dans n’importe quel axe de l’espace entraîne le même mouvement pour le module weapon mais différé dans le temps avec préservation de la quantité de mouvement initiale.
Le résultat visuel devient alors nullisime puisque l’on voit des parties du fuselage bouger dans tous les sens a chaque virage.
Sans compter que si le module weapon est de taille importante alors la définition de sa texture devient basse et contraste avec le reste du fuselage.
3/ Réduire le coefficient de traînée du fuselage.
Dans Plane Maker, la section fuselage est la seule à disposer d’une option permettant de régler le coefficient de traînée.
On peut éventuellement réduire ce coefficient de traînée à zéro pour compenser partiellement l’excèdent de traînée généré par les misc bodies. Néanmoins cela reste peu efficace.
Par ailleurs les « puristes » diront que c’est inacceptable d’avoir un fuselage sans traînée.
4/ Utiliser des airfoils à faible traînée ou réduire l’épaisseur des ailes.
Cette solution atteint très vite ses limites d’efficacité (surtout si l’excèdent de traînée à compenser est important) et n’est pas toujours esthétiquement acceptable
5 / Augmenter suffisamment la puissance moteur pour recoller avec les performances.
Dans ce cas les spécifications réelles de l’appareil ne sont plus respectées.
Certains diront alors qu’il s’agit d'une tricherie mais l’appareil volera normalement.
C’est cette option combinée que j’ai choisie avec le Viggen lui permettant d’atteindre maintenant Mach 1.7
Quelles évolutions pouvons nous attendre d’XP7 pour résoudre ce problème ?
1/ Modification de l’algorithme mathématique
La solution idéale serait que X-plane ne traite que les surfaces exposées apparentes pour calculer la traînée, la portance etc… de l’avion.
Calculer la surface exposée d’un objet géométrique est une technologie très courante ; Il n’y a pas de raison que X-plane n’en soit pas capable.
2/ Rajouter une option dans Plane Maker permettant de régler le coefficient de traînée pour chaque partie de l’appareil. Cette option est déjà disponible pour la section fuselage alors pourquoi pas le reste…
3/ Déconnecter le model de vol de la géométrie de l’appareil.
C’est une solution extrême, pas très bonne de mon point de vue car contraire au principe d’X-plane.
Néanmoins on pourrait imaginer une option dans Plane Maker du type « Cette partie de l’appareil impacte le model de vol Oui/Non »
Avec X-plane c’est toujours une question de compromis entre d’un coté une belle esthétique et de l’autre coté un model de vol réaliste et conforme aux spécifications d’origine de l’appareil.
Je crois sincèrement qu’X-plane mérite les deux, et l’argument qui consiste à dire que l’esthétique n’a pas d’importance dans X-plane (que ce n’est pas l’objectif initial) n’est pas recevable.
C’est plus un alibi face aux graphismes incroyables de FS2002/2004
D’ailleurs, comment pourrait-on avoir un model de vol réaliste sans avoir le carénage adéquat ?
Les cartes sont entres les mains d’Austin Meyer
Bon vol a tous…
Greg
;-) ´
Le titre en était "3D Finally !"
Le sujet initial portait sur l’impact de l’utilisation excessive de « Misc bodies » sur les performances de vols des appareils.
Tout un programme….
La discussion a curieusement très vite tourné au vinaigre et j’ai pu assister à un véritable pugilat entre deux catégories d’utilisateurs d’X-plane.
D’un coté les " modeleurs " (dont je fais partie) prêt à toutes les extrémités pour obtenir un appareil à l’esthétique irréprochable ;
Et de l’autre coté les " puristes " qui partent du principe que toutes les astuces (parfois douteuses) destinées à améliorer l’esthétique ne sont, ni plus ni moins, que des détournements contraires à l’esprit d’X-plane, dont le principe fondateur est le " What you see is what you fly ".
Bien évidemment au terme de la discussion tout le monde est resté sur sa position chacun chez soi….
Néanmoins en dehors de cette anecdote le sujet initial était tout à fait pertinent, et il me semble intéressant de vous faire part de certains problèmes de traitement mathématique du modèle de vol par X-Plane et de la nécessité de faire attention à l’architecture de modélisation d’un appareil.
En effet depuis l’arrivée de X-plane 7 les possibilités de modélisation ont été considérablement améliorées (2 fois plus d’ailes, 4 fois plus de nacelles, etc….)
Néanmoins peu de gens savent que l’utilisation excessive de ces nouvelles possibilités est susceptible de faire tomber de façon dramatique les performances de vol des appareils.
Un exemple avec le Saab Viggen que je vais proposer à Austin dans le cadre de son concours
Théoriquement la vitesse maximale réelle de cet appareil est fixée à Mach 2.1, néanmoins ma version x-plane avec des réglages moteurs standards ne dépassait pas Mach 1.4.
Au début j’ai cru qu’il s’agissait d’un simple problème d’airfoils lié à la configuration exotique des ailes du Viggen.
Après des dizaines de tests infructueux et m’être arraché la totalité des cheveux, j’en arrivais à la conclusion que le défaut n’était pas là.
Le problème était d’autant plus difficile à trouver que je souffrais de la comparaison avec les autres Viggen en compétition, esthétiquement moins aboutis, mais qui eux n’avait aucun problème pour atteindre ces vitesses
Jusqu’au moment ou…..L’illumination !
Le secret du problème est justement dans cette différence esthétique : les autres Viggen n’utilise pas (loin de là !) autant de Misc bodies que mon Viggen.
C’est la que ce la devient plus technique :
L’algorithme mathématique d’XP7 calcule la traînée de l’appareil à partir de la surface frontale du fuselage, mais aussi de chaque nacelle ET de chaque misc bodies
En d’autres termes plus on a de parties (nacelles, fuselage, misc bodies) plus la force de traînée générée augmente.
Cette traînée est d’autant plus importante que la surface frontale de chacune de ces parties l’est aussi.
Dans le cas du Viggen l’ensemble de l’appareil est formé par l’assemblage composite d’un fuselage avec une nacelle et 8 misc bodies.
Si extérieurement on à l’impression que cet assemblage forme un seul et unique fuselage avec une seule surface frontal, X-plane quant à lui ne le « sait pas ».
En effet le programme traite chaque partie de l’appareil individuellement, calculant à chaque fois une force de traînée supplémentaire à partir de chaque surface frontale non exposée. (j’espère que j’ai été clair)
Du coup l’avion est considérablement freiné surtout dans la phase transsonique.
Je ne suis pas le seul à avoir rencontré ce problème.
Nombreux sont les utilisateurs ayant migré sur X-plane7 qui doivent tenir compte de ce phénomène pour leurs nouvelles créations.
Quelles sont les solutions aujourd’hui disponibles pour contrer ce problème?
En attendant les futures évolutions d’X-Plane 7 et une éventuelle modification de l’algorithme, les solutions ne sont pas nombreuses et sont plutôt des compromis
1/ Réduire l’utilisation des misc bodies au strict minimum et veiller à ce que chacune de leur surface frontale soit la plus petite possible.
Cette option se fait nécessairement au détriment de l’esthétique et dans cette optique on peut s’interroger sur l’utilité des Misc bodies en tant que nouvel apport de modélisation pour XP7.
2/ Remplacer les Misc bodies par des weapons
C’est l’astuce la plus connue (et la plus détestée par les puristes) et qui consiste à détourner les modules weapons (type gun ou laser) en leur donnant l’aspect d’une partie du fuselage afin d’obtenir plus de géométrie.
Le principal avantage des modules weapons c’est qu’ils n’ont pas de traînée et qu’ils n’impactent donc pas le modèle de vol.
Néanmoins ils ont un gros défaut.
Les weapons disposent de leur propre inertie et de leur propre masse et leurs mouvements se font donc indépendamment du centre d’inertie de l’appareil.
En d’autres termes pour optimiser la modélisation il faut prêter une attention très importante aux coordonnées du point d’ancrages de l’arme
Si ce point d’ancrage n’est pas correctement réglé par rapport au centre d’inertie de l’avion alors une accélération brutale de l’appareil dans n’importe quel axe de l’espace entraîne le même mouvement pour le module weapon mais différé dans le temps avec préservation de la quantité de mouvement initiale.
Le résultat visuel devient alors nullisime puisque l’on voit des parties du fuselage bouger dans tous les sens a chaque virage.
Sans compter que si le module weapon est de taille importante alors la définition de sa texture devient basse et contraste avec le reste du fuselage.
3/ Réduire le coefficient de traînée du fuselage.
Dans Plane Maker, la section fuselage est la seule à disposer d’une option permettant de régler le coefficient de traînée.
On peut éventuellement réduire ce coefficient de traînée à zéro pour compenser partiellement l’excèdent de traînée généré par les misc bodies. Néanmoins cela reste peu efficace.
Par ailleurs les « puristes » diront que c’est inacceptable d’avoir un fuselage sans traînée.
4/ Utiliser des airfoils à faible traînée ou réduire l’épaisseur des ailes.
Cette solution atteint très vite ses limites d’efficacité (surtout si l’excèdent de traînée à compenser est important) et n’est pas toujours esthétiquement acceptable
5 / Augmenter suffisamment la puissance moteur pour recoller avec les performances.
Dans ce cas les spécifications réelles de l’appareil ne sont plus respectées.
Certains diront alors qu’il s’agit d'une tricherie mais l’appareil volera normalement.
C’est cette option combinée que j’ai choisie avec le Viggen lui permettant d’atteindre maintenant Mach 1.7
Quelles évolutions pouvons nous attendre d’XP7 pour résoudre ce problème ?
1/ Modification de l’algorithme mathématique
La solution idéale serait que X-plane ne traite que les surfaces exposées apparentes pour calculer la traînée, la portance etc… de l’avion.
Calculer la surface exposée d’un objet géométrique est une technologie très courante ; Il n’y a pas de raison que X-plane n’en soit pas capable.
2/ Rajouter une option dans Plane Maker permettant de régler le coefficient de traînée pour chaque partie de l’appareil. Cette option est déjà disponible pour la section fuselage alors pourquoi pas le reste…
3/ Déconnecter le model de vol de la géométrie de l’appareil.
C’est une solution extrême, pas très bonne de mon point de vue car contraire au principe d’X-plane.
Néanmoins on pourrait imaginer une option dans Plane Maker du type « Cette partie de l’appareil impacte le model de vol Oui/Non »
Avec X-plane c’est toujours une question de compromis entre d’un coté une belle esthétique et de l’autre coté un model de vol réaliste et conforme aux spécifications d’origine de l’appareil.
Je crois sincèrement qu’X-plane mérite les deux, et l’argument qui consiste à dire que l’esthétique n’a pas d’importance dans X-plane (que ce n’est pas l’objectif initial) n’est pas recevable.
C’est plus un alibi face aux graphismes incroyables de FS2002/2004
D’ailleurs, comment pourrait-on avoir un model de vol réaliste sans avoir le carénage adéquat ?
Les cartes sont entres les mains d’Austin Meyer
Bon vol a tous…
Greg
;-) ´
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