FSX: Addon questo sconosciuto (1^ parte) - FSX: Addon this Stranger (1st Part)

Avete appena scaricato uno dei simulatori disponibili sul mercato, fremete  e non vedete l’ora di provarlo volando magari sopra la vostra città, ma appena i primi frame (FPS frame per second, numero di immagini che vengono aggiornate in un'unità di tempo) iniziano a girare vi accorgete che state volando su un terreno sconosciuto, insomma è come volare su un mondo non vostro. Cos’è successo?

You have just downloaded one of the simulators on the market, Tremble to try to fly over your city or town, but as soon as the first frame start working you realize that you are flying into an unknown world, in fact is like flying to the moon. What happened? Your simulator is poor of terrain scenery software, so you need a specific addon. Read more...

Il fatto è che il pacchetto base di un qualsiasi simulatore di volo è uno sterile contenitore nella quale la superficie lontanamente si avvicina a quella reale. Per avvicinarci alla vera orografia del terreno, alla consistenza del cielo, o essere seduti ai comandi di un aereo uguale a quello reale, oppure sentire il pilota o l'assistente di volo che ci fornisce le informazioni, dobbiamo istallare sul nostro simulatore delle terze parti di programmi chiamati in gergo addon.
Per i neofiti questo è una materia sconosciuta e questo post si prefigge di spiegare alcuni concetti di base su di essi.

Volare su scenari del terreno forniti dal software base è noioso: mesh grossolane, texture e landclass imprecise, elementi vettoriali assenti nel simulatore, edifici e oggetti non correttamente piazzati o insufficienti o mancanti, photoreal del terreno così statico che sembra di volare su una cartolina piatta, deficienza di effetti sonori e visivi, aerei con cockpit irreali. Ma che cosa sono esattamente mesh, texture, landlass, vettoriali, photoreal, ecc? Ebbene sono pezzi di software che messi insieme o presi singolarmente, formano l'addon.

Uno dei più importanti Addon è il Terrain scenery che si compone principalmente di quattro elementi: Mesh, texture e le landclass, Elementi Vettoriali, edifici e oggetti (bulding and object) inseriti in una struttura a strati. Immaginiamo ciascuno di esso come uno strato da sovrapporre sugli altri, quindi avremo uno strato di mesh, sopra lo strato delle landclass, poi quello delle texture, poi quello contenente gli elementi vettoriali, poi edifici e oggetti. 


Disegno che dimostra i vari strati delle scenery
MESH

E' la regolazione delle altimetrie  ossia il profilo  di elevazione del terreno, definiamolo lo scheletro del terreno. L’esempio più intuitivo è immaginare lo scenario come un reticolato di fil di ferro che potete modellare secondo la realtà del terreno e le mesh vi danno l'altitudine di ciascun incrocio delle maglie. E’ ovvio che più queste maglie sono fitte il profilo è maggiormente dettagliato. Le maglie di default di un simulatore base pack sono molto larghe e il risultato è che le montagne e i rilievi in generale sono un po' troppo arrotondati, grossolani e imprecisi. Quindi per una buona rappresentazione del terreno, il reticolato deve essere stretto e più lo è più è dettagliato e qui parliamo di livelli di dettaglio, acronimo LOD (Level od Detail). Cosa sono i LOD?
Il Livello di dettaglio (LOD) è quello che utilizza Flight Simulator per determinare la risoluzione dei livelli del terreno. Infatti FSX suddivide il mondo in rettangoli e ogni volta che si cresce di una unità (il LOD), i lati dei rettangoli vengono divisi in due, generando quatto rettangoli e così  via.
LOD più bassi hanno quadrati più larghi che coprono il mondo. Al contrario, numerosi quadrati daranno un più alto livello di dettaglio del terreno.
Di default FSX usa valori di 10 m, 19 m (alcune località in USA), 38 m in USA, 76 m (parte dell’Europa, Canada e Messico, mentre il resto del mondo è coperto da 150 m ai 300 m, in alcune parti anche ai 600 m.
Questa risoluzione, relativamente bassa, trasforma maestose e frastagliate montagne in colline arrotondate e non reali.
In sostanza  il LOD è un parametro che misura quanto è dettagliata una zona, quindi un livello LOD 2 vuol dire un dettaglio pari a 9728.4 m./pixel (quasi 10 Km/pixel) in pratica non si vedrebbero i particolari, LOD 6 ha una risoluzione di  600 m/pixel,  LOD11 ha una risoluzione di circa 19 m./pixel, le LOD12 circa 9,5m/pixel con un livello di dettaglio molto evidente dove sono ben distinguibili le cime delle montagne le collinette o qualunque altra rilevazione della superficie, LOD13 circa 4,7m/pixel, LOD 14 2m/pixel che avrà un dettaglio ancora maggiore e che permetterà di evidenziare particolari impensabili.
Negli scenari sono generalmente presenti diversi LOD, quindi una scena per esempio LOD 11 contiene i LOD 2, 3, 4 e così via e ad una grande distanza userà quelli con meno dettaglio.
Risoluzioni maggiori come a 1m/pixel è di solito applicata per rappresentare il terreno vicino agli aeroporti, mentre quelli a 5m/pixel sono per il contorno degli aeroporti e raramente per larghe aree, quelli a 10 m per scenery di aree di interesse e alcuni aeroporti marginali, mentre 19 m, 38 m, 76 m per le aree generiche. 





TEXTURE DEL TERRENO E LE LANDCLASS

Partendo dal reticolato di filo di ferro delle mesh ora queste dovranno essere ricoperte dalle texture. Infatti le texture sono come pezzi di stoffa che si sovrappongono alla struttura e servono per riempire ciascun quadrato di fil di ferro con immagini adatte alla tipologia di terreno quale prato, bosco, campi coltivati, roccia, città, montagne. Anche qui vale sottolineare che le texture di default sono insufficienti; mi ricordo che col vecchio FSX di Microsoft  il terreno italico era simile all’Africa con colori  giallo deserto e allora ci mise una pezza il buon Mandelli che dal suo bellissimo e indimenticato sito “Ali d’Italia”, mise a disposizione free delle texture più verdi. 
Teniamo conto che se si usa la texture di FSX  è consigliabile inserire una risoluzione alta per ottenere dettagli accettabili, mentre per una texture photoreal si potrà inserire un livello meno alto.
Ora con le nostre texture e con il terreno corretto nell'orografia siamo vicino alla realtà. Quindi possiamo volare? Non proprio perché lo scenario risulta ancora spoglio; magari crediamo di volare sopra la nostra città e ci accorgiamo che non è così, perchè non si vede alcuna città all'orizzonte. Per quale motivo? Semplice, servono landclass. 
Le Landclass sono proprio le definizioni del tipo di terreno, cioè le informazioni che indicano che in quel preciso punto c'è un prato, un bosco, un campo coltivato, una città, una zona industriale eccetera eccetera. Sono una parte dello scenario che comunica al simulatore dove posizionare le case, gli alberi, le rocce, le spiagge, etc etc. Sia FSX che P3D soffrono di un effetto deserto quindi se desideriamo qualcosa di più real dobbiamo optare per delle landclass, reperibili sul web free o a pay.



Differenza tra le texture di base a sinistra e quella di un addon a destra


Differenza tra il volare con gli scenari dell'addon (FTX Global) e quelle di default di P3D 

Addon Spain night texture scenery - E' un addon free


GLI ELEMENTI VETTORIALI
Costruite le Mesh e piazzate sopra le Texture con le Landclass di riferimento, ora bisogna inserire le strade, i fiumi, le linee costiere di laghi, fiumi, mari, oceani; poi le ferrovie, le linee elettriche aeree,  i ponti, i viadotti ecc: ecco questi tecnicamente si chiamano elementi vettoriali. Nelle base pack di default del vostro simulatore appena acquistato questi elementi sono scarsi o mancano del tutto quindi è impossibile condurre un volo VFR o prendere dei riferimenti sul terreno.

Le strade sono elementi vettoriali utilissime per il volo in VFR

La differenza tra uno scenario di default e uno con le linee di costa corrette ambedue riferite alle isole greche


EDIFICI E OGGETTI (Point of interest)
Una volta preparato il terreno sarà opportuno inserire gli oggetti e gli edifici. Essi si suddividono in due ordini di categorie: 
1) Tutte le parti costruite specificamente e che si trovano attorno all’aeroporto o strutture specifiche come monumenti, torri, stadi, chiese e che si scaricano con gli scenari aeroportuali e/o con gli addon delle città (Es. Monaco VFR, London VFR) 
2) l'Autogen, ovvero le case e gli edifici di massima, generati automaticamente (diversi a seconda della Landclass), compresa tutta la vegetazione tridimensionale.
Ricordiamo che la risoluzione "trama globale" nei settaggi di FSX riguarda la qualità delle texture degli edifici e se la diminuiamo si vedranno le case con le facciate sfocate.
Questi tipi di addon generalmente sono freeware e sono utilissimi per il volo VFR


Volare sopra un determinato paese riconoscibile per dei particolari edifici (la chiesa con il suo campanile) è un toccasana per il volo VFR

SCENARI PHOTOREAL

Abbiamo prima parlato delle texture immaginandole come patch che si sovrappongono alla famosa struttura di fil di ferro formata dalle mesh. Ecco negli scenari photoreal le texture sono sostituite da immagini satellitari che vengono applicate esattamente come se fossero texture, in luogo di quelle generiche presenti nello scenario di default.
Oltre naturalmente alla scelta della risoluzione di base (LOD vi ricordate?) ci sono tre cose che differenziano un ottimo photoreal da uno mediocre o scadente:
a) la presenza di autogen e/o oggetti specifici
b) la lavorazione sulle fotografie di base
c) la presenza di texture notturne e stagionali
Esaminiamole singolarmente.

a) Presenza di autogen e/o oggetti specifici
Se lo scenario non ha l'autogen, almeno in parte e almeno nelle zone intorno ad aeroporti ed aviosuperfici, sembrerà di volare sopra ad una mappa satellitare piatta, insomma vedrete tutto come se la trimensionalità non esistesse. Purtroppo la maggior parte dei Photoreal esistenti non hanno autogen a causa dell’enorme lavoro di composizione, se considerate che per farlo bisogna piazzare a mano, uno per uno, tutti gli edifici , capannoni, alberi, ecc, senza parlare poi dell'aggiunta di oggetti specifici e unici che vanno disegnati e inseriti come per gli edifici.
In sostanza un lavoro e un impegno non da poco. Pensate che per fare una zona limitata di uno scenario photoreal, magari del vostro paese e che richiede giornate di lavoro al computer, con il vostro simulatore avrete solo l’ebbrezza di  volarci sopra per qualche minuto!

b) Lavorazione sulle fotografie di base
Se prendiamo le foto satellitari così come sono, da Google o da Bing, o da qualsiasi altro servizio, con uno dei programmi appositi, scaricheremo una serie di texture in poco tempo ma il risultato sarà che avremo zone totalmente disomogenee l'una dall'altra, con colori diversi, tonalità diverse, a volte anche con risoluzioni molto diverse. Questo perchè le foto satellitari sono fatte in ore diverse e spesso in giorni o addirittura stagioni diverse. Le foto di Google poi hanno spesso anche le nuvole per non dire del watermark impresso che compare sopra le foto.  Quindi bisogna armarsi di santissima pazienza e scaricare le zone uniformemente secondo la risoluzione disponibile (di solito le città arrivano a 50 cm per pixel e qualcuna anche a 15cm per pixel, ma il resto arriva a 1 m. se non addirittura si ferma a 2 o 4 m. per le zone più impervie e remote). Poi bisogna uniformare i colori con un software di fotoritocco (Photoshop), eliminare le zone di giunzione tra parti di tonalità differenti spesso intervenendo con ritocchi di colore texture  per texture arrivando anche a correggere le tonalità di colore del terreno. Poi in presenza di  corpi d'acqua o coste marine bisogna fare le cosiddette maschere che permettono a FSX di mettere l'acqua con i suoi effetti al posto della texture fotografica, e per farlo bisogna ritagliare le linee di costa pixel dopo pixel. Infine, bisogna sfumare i confini della nostra area tramite un'altra maschera, meglio se a zig-zag, per evitare uno stacco dritto e netto tra Photoreal e resto dello scenario. Insomma, un altro lavoraccio che richiede tempo, passione e soprattutto grande perizia.

c) Presenza di texture notturne e stagionali
Ma non è ancora finita perché il photoreal è stato disegnato di giorno e magari d’estate. E se volo la notte o in una stagione diversa (diversa dalle foto satellitari che ho usato per il photoreal) che succede?
Se non vogliamo volare solo di giorno e d’estate sarà opportuno che lo sviluppatore (sarebbe meglio chiamarlo scenarist) ridefinisca i colori per le altre stagioni e per la notte. Con dei software specifici si possono produrre automaticamente queste variazioni con ottimi risultati, poi c'è sempre un lavoro di montaggio. Un buon photoreal autogen dovrebbe avere almeno un paio di stagioni (estate e inverno) e la variazione  giorno/ notte. Certo lo scenario peserà di più ma ne varrà la pena.

E' utile ricordare che un alto livello di autogen può avere effetti negativi sul simulatore. Un moderno PC non dovrebbe avere problemi in esecuzione dello scenario di default di FSX con impostazione estremamente denso (AUTOGEN_DENSITY = 5), ma con gli scenari addon l'AUTOGEN_DENSITY = 5 sarà fuori portata anche nei migliori PC. Quindi  settiamo l'autogen in relazione all'area sopra la quale voliamo; un autogen settato al massimo sopra New York potrebbe bloccarvi il computer. PC di fascia medio-bassa possono funzionare con AUTOGEN_DENSITY = 4 senza  problema e ritengo che questa sia l'impostazione più sicura e che da una densità di autogen accettabile.

Visione di una città con photoreal

Non tutti gli scenari photoreal possono vantare le night scenery

Porzione di photoreal suddivisa in estate, primavera, inverno e notturno


Settaggi dell'autogen su FSX


EFFETTI ACQUA
Anche per le texture dell'acqua ci sono dei addon specifici abbastanza leggeri in prevalenza free. Sono dell'opinione che gli effetti di default FSX siano sufficienti e accettabili considerando il tipo di risoluzione impostata. Sottolineo che un'alta "water resolution" su FSX penalizza di molto le prestazioni del vostro PC e il vostro volo si può trasformarsi in un'isteria con FPS (Frame Rate) bassissimi e scene a scatti. Comunque per dare un'idea delle risoluzioni illustro di seguito una sorta di scala in uso su FSX:
1.x non ha riflessioni:
· Il livello basso fa lo shader di base
· Il livello medio aggiunge qualche dettaglio animato
· Il livello alto aggiunge alcuni effetti speculari
2.x aggiunge i riflessi:
· il livello basso riflette solo il cielo e l'aereo e ha lo shader un po 'più complicato. Può essere un buon compromesso
· il livello medio aggiunge dettagli di scenario, cielo, aereo, nuvole, il terreno e oggetti personalizzati
· il livello alto aggiunge Autogen (alberi, navi, barche e oggetti generici) e riflette sostanzialmente l'intera scena, ma questa risoluzione costa in termini di hardware.

Tratto di costa con effetto onda

Effetto acqua a bassa risoluzione

Ora avete più chiara la maschera dei settaggi di FSX (o la medesima di FSX SE oppure di P3D ambedue derivati dal codice sorgente di FSX) sul vostro simulatore.




Credo che quanto scritto per il momento possa bastare. Metabolizzate tutte le informazioni, poi andare sul vostro simulatore e fate i primi settaggi. Nel prossimo post continueremo sui concetti degli addon. Nel frattempo potete andare nella sidebar di questo blog per scoprire tante cose sul mondo della simulazione, ma anche sul mondo dell'aviazione.


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