AMS 2 | Automobilista 2 v1.5 Physics Development Update
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thedoctor -
July 25, 2023 at 10:00 PM -
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Automobilista 2 v1.5 steht endlich vor der Tür! Die Wochen seit unserer letzten Nachlese waren sehr intensiv, da alle Bereiche der Entwicklung mit Hochdruck daran gearbeitet haben, dieses Meilenstein-Update so großartig zu machen, wie wir es uns alle erhofft haben. Infolgedessen wurde die Zeit für die Produktion und das Schreiben dieser Entwickler-Updates erheblich reduziert, da wir uns auf die Hauptaufgabe konzentrieren mussten. Aber nun sind die Dinge endlich weit genug fortgeschritten, dass wir uns die Zeit nehmen können, um euch pünktlich zur offiziellen Veröffentlichung ein paar weitere Informationen über das neue Update mitzuteilen!
Unter den vielen Highlights von AMS2 v1.5 ist das am sehnlichsten erwartete wahrscheinlich die große Überarbeitung der Physik, die wir bereits in einem Entwicklungsupdate Anfang des Jahres besprochen haben und von der die Benutzer bereits einen Vorgeschmack mit einigen ausgewählten Klassen in v1.4.8 bekommen haben.
Dieser Artikel soll einen kurzen Überblick über die Physik-Entwicklungsmethodik von AMS2 für dieses Update und generell für weitere Inhalte geben und ein wenig mehr Licht in den Umfang der V1.5-Physik-Entwicklungen sowie die Gründe für diese Überarbeitung bringen. Schnallen Sie sich an, wenn wir technisch vorgehen!
Entwicklung der Fahrzeugphysik
Nicht lange nach der Veröffentlichung von V1.4 im letzten Jahr (selbst ein wichtiger Meilenstein mit kritischen Entwicklungen der Reifenthermodynamik und des Antriebsstrangs, die die Arbeit für V1.5 fortsetzen und ergänzen) entdeckten wir einen Fehler in der Interaktion zwischen pMotor und SETA, der dazu führte, dass sich die Feder- und Dämpferraten der Reifenkarkasse nicht so verhielten, wie wir sie eingestellt hatten, was Auswirkungen auf die Aufhängung und Aerodynamik des Fahrzeugs hatte. Für sich genommen hätte die Behebung dieses Fehlers bei Fahrzeugen, die nicht stark aerodynamisch sind, keine großen Auswirkungen gehabt, aber er war der entscheidende Grundstein für alle weiteren Entwicklungen, die folgten und die sich nun zu einem wahrhaft bedeutenden Schritt in der Genauigkeit für alle Arten von Fahrzeugen summieren.
Jeder Bereich der Physik - Fahrwerk, Aerodynamik, Aufhängung, Antriebsstrang, Motor, Bremsen und natürlich Reifen für jede der 272 Physik-Varianten im Spiel - wurde mindestens doppelt überprüft und maximal komplett neu geschrieben: Aufhängungsgeometrien sind wesentlich genauer als das simulierte Modell; Feder- und Dämpferraten (kritisch für Reifen und Aerodynamik) wurden gründlich überarbeitet, Differentiale feinabgestimmt, Motordrehmomentkurven angepasst und neue fahrzeugspezifische Systeme und Funktionalitäten wie Frontal-DRS für den Sigma P1 G5 und Metalmoro AJR Gen2 oder E-Diff-Systeme für den Mclaren 570 GT4 oder die VW TSI Cup-Fahrzeuge implementiert; das Force-Feedback für jede der Varianten wurde wiederum sorgfältig auf die Eigenschaften jedes Fahrzeugs abgestimmt, um ein viel detaillierteres Gefühl für die überarbeitete Reifen- und Aufhängungsphysik zu vermitteln.
Der gesamte Prozess der Entwicklung der Fahrphysik, sowohl für die Erstellung neuer als auch für die Überarbeitung bestehender Fahrzeuge, beginnt mit einer umfangreichen Datensammlung über das jeweilige Fahrzeug - manchmal stellen uns die Hersteller alles zur Verfügung, was wir brauchen, und manchmal müssen wir uns auf die Suche machen, um die benötigten Informationen aus verschiedenen Quellen zusammenzutragen, Sobald wir zumindest die grundlegenden Daten und Abmessungen gesammelt haben (Masse, Motorleistung, Getriebeübersetzung, Position der Aero-Vorrichtungen, Radstand, Spurbreite), erstellen wir eine Basislinie auf der Grundlage eines bereits existierenden ähnlichen Fahrzeugs (oder des "alten" Fahrzeugs, wenn es sich um eine Überarbeitung und nicht um ein neues Fahrzeug handelt) und wenden diese grundlegenden Daten auf es an.
Dies ist nicht nur wichtig, um die "Hitbox" des Fahrzeugs gegen Wände und andere Fahrzeuge zu definieren, sondern auch, um die Bodenkoordinaten festzulegen, die die Referenzebene darstellen, von der aus viele physikalische Berechnungen durchgeführt werden. Die Position und der Winkel des Bodens wirken sich auch darauf aus, wie das Auto reagiert, wenn es in den Boden gerät oder über Bordsteinkanten schrammt.
Sobald dies erledigt ist, gehen wir zur Modellierung der Aufhängungsgeometrie über - bei modernen Autos ist es nicht unüblich, dass die Entwickler ein detailliertes CAD-Modell des Fahrzeugs erhalten, aus dem wir die Koordinaten der Aufhängungsarme, Achsen und Stangen exportieren können, um eine 1:1-Darstellung des realen Fahrzeugs zu erstellen.
Bei historischen Fahrzeugen haben wir leider nur selten das Privileg von CAD-Modellen und Datenaufzeichnungen, und in solchen Fällen ist die Forschung entscheidend, da wir mit Hilfe von Qualitätsbildern Ergebnisse erzielen können, die genauso genau sind wie die aus CAD-Daten modellierten.
Sobald die Geometrie modelliert ist, gehen wir dazu über, die Radaufhängungsraten, die Hebungsfrequenzen und die kritischen Dämpfungsverhältnisse zu berechnen, was wir mit Hilfe eines intern entwickelten Berechnungsprogramms für die Aufhängungsphysik tun, wie unten abgebildet.
Dann ist es an der Zeit, das virtuelle Auto für einen virtuellen Shakedown auf die Strecke zu bringen und die Reifenkarkasse festzulegen, wobei die Durchbiegung sowie die Längs-, Quer- und Seitenwandeigenschaften angepasst werden, um sicherzustellen, dass der Reifen innerhalb der erwarteten Biege- und Dehnungsgrenzen liegt; Tests auf einer Vielzahl von Strecken, bei denen die Reifen Trailbremsungen, Unebenheiten, Bordsteinkanten, On- und Off-Camber-Kurven bei verschiedenen Geschwindigkeiten ausgesetzt werden, ermöglichen die Anpassung der Feder-/Dämpfungs-/Karkasseneinstellungen auf etwas, das für das Auto besser geeignet ist.
Der Schwerpunkt liegt dann auf der Überarbeitung der Reifenprofile und der Aerodynamik, über die ein Großteil der Leistung und des Fahrverhaltens der Fahrzeuge definiert wird, wobei alle Reibungs-, Auftriebs- und Luftwiderstandskoeffizienten so angepasst werden, dass sie so gut wie möglich mit den von uns gesammelten realen Fahrzeugdaten übereinstimmen.
Die Reifenkarkasse und die Aufhängung sowie die Belastungen, denen sie ausgesetzt sind, wirken sich auf die Fahrhöhe des Fahrzeugs aus, was wiederum erhebliche Auswirkungen auf die Aerodynamik des Fahrzeugs hat, die sich wiederum auf die Belastungen der Karkasse und der Aufhängung auswirkt - von diesem Punkt an muss die Feinabstimmung an allen Fronten einigermaßen gleichzeitig erfolgen, um sicherzustellen, dass alle Komponenten harmonisch funktionieren.
Sobald die Dinge weit genug fortgeschritten sind, wird der Schwerpunkt auf den Antriebsstrang verlagert - Motor, Kupplung, Getriebe, Differential, Antriebswellen und sogar die Eigenschaften der Radlager werden modelliert und sollten entsprechend fein abgestimmt werden, um sicherzustellen, dass die Kraftübertragung auf die Räder realistisch wiedergegeben wird. Eine relevante Entwicklung in Version 1.5 besteht darin, dass das Drehmoment der Differentialsperre in Bremszonen, bei Vollbremsungen und bei anhaltendem Gasgeben kurzzeitig zu niedrig werden kann. Unter diesen Umständen kann das reduzierte Drehmoment, das auf die Differentialrampen wirkt, die angetriebene Achse aus dem Gleichgewicht bringen, wodurch sich das Fahrzeug möglicherweise instabil oder unberechenbar anfühlt. Dank einer Verbesserung der physikalischen Logik und der Diff-Setups in den überarbeiteten Fahrzeugen gibt es unter diesen Umständen ein konstantes Sperrmoment, was das Differential vor allem bei höheren Vorspannungen berechenbarer macht.
v1.5 Entwicklung der Oberflächenphysik
AMS2 v1.5 bringt auch beträchtliche Fortschritte bei der Oberflächenphysik, nicht zuletzt durch die Einführung von Dirt-/Rallycross-Rennen, bei denen die Modellierung von verformbarem Terrain und die Art und Weise, wie Autos und Reifen damit interagieren, indem sie den Dreck um die Nicht-Dirt-Segmente der Rennstrecke herum aufnehmen und dann ablegen, besondere Aufmerksamkeit erfordert. Obwohl LiveTrack hier einen Großteil der Arbeit für uns erledigt, müssen seine Eigenschaften für optimale Ergebnisse noch angepasst und überprüft werden.
Diese wiederum haben mehrere andere LiveTrack-Entwicklungen ausgelöst, die mit der Version 1.5 eingeführt werden. Zunächst einmal wurde der Grip-Bereich von einer "grünen" Spur bis zu einer voll gummierten Spur erweitert, so dass eine grüne Spur etwas weniger Grip bietet als zuvor und sich dies bis zu einem schweren Gummi fortsetzt, bei dem der Grip der gleiche ist wie zuvor. Der Zustand der Gummierung hat also einen größeren Einfluss auf Handling und Leistung. Beachten Sie jedoch, dass eine gummierte Ideallinie die Fahrzeugbalance in Richtung Untersteuern verschiebt - vielleicht sollten Sie Ihr Setup anpassen, um den zusätzlichen Grip optimal zu nutzen.
Die Gummidynamik ist jetzt auch bei Regenwetter umgedreht - in AMS2 V1.5 führt die Wassersättigung dazu, dass der Gummi rutschiger wird als die nicht gummierten Teile der Strecke, was wiederum bedeutet, dass die normale Rennlinie bei Nässe vermieden werden sollte, da sie tatsächlich weniger Grip bietet, genau wie im richtigen Leben. Auch die Randsteine sind jetzt bei Nässe rutschiger und sollten nicht missbraucht werden, vor allem wenn noch Slick-Reifen verwendet werden.
Das Reiza Physics Entwicklungsteam
All diese Entwicklungen summieren sich zu einem Fahrerlebnis, das mit nichts anderem in der aktuellen Rennsimulation vergleichbar ist. Der unermüdliche Einsatz, der im Laufe der Entwicklung von AMS2 zu so vielen Fortschritten geführt hat, als wir eine erschöpfende (und anstrengende) Überarbeitung nach der anderen durchführten, die sich scheinbar in einer ständigen Schleife befand, konnte nur durch ein hochtalentiertes, engagiertes Team zustande kommen - neben (und viel wichtiger als) mir, der ich den gesamten Prozess überwachte und einige Beiträge in meinen Fachgebieten leistete, haben wir
@Domagoj Lovric der von Anfang an im Mittelpunkt stand und entscheidende Arbeit leistete, indem er sich durch den Code wühlte, um herauszufinden, wie die Dinge in dieser Engine funktionierten, und, was noch wichtiger war, sie zu debuggen und zu korrigieren, wenn sie nicht funktionierten; Dom entwickelte auch ein neues FFB-System von Grund auf und verfeinerte es ständig zusammen mit den Standard-FFB-Profilen, während er gleichzeitig darauf drängte, es für die Benutzer einfacher zu machen, ihre eigenen zu erstellen und zu teilen;
@oez stieß im zweiten Jahr der Veröffentlichung von AMS2 zu uns und entwickelte sich vom technisch versierten Benutzer der Simulation zum praktischen Entwickler - obwohl er inzwischen zu einem anderen Spielestudio gewechselt ist, sind seine Beiträge zur Behebung eines schwerwiegenden Fehlers in der Antriebsphysik, zur Anpassung der Antriebsstränge für die einzelnen Fahrzeugspezifikationen und zur Entwicklung von AMDM nach wie vor entscheidend für den heutigen Status der AMS2-Physik;
@steelreserv schaffte ebenfalls den Sprung vom Benutzer, der an den Fahrzeug-Setups arbeitete, zum Entwickler, der die zentralen Physik-Komponenten zusammenstellte und dabei den oben gezeigten Physik-Rechner erstellte, der so wichtig für die Schaffung einer soliden Grundlage für alle Fahrzeuge im Spiel war und Tom wahrscheinlich zu demjenigen im Team machte, der das Innenleben des SETA-Reifenmodells am besten versteht;
Unterstützt wird er dabei von @Gringo, der in den letzten Monaten neben der Streckenentwicklung, die er seit vielen Jahren für uns durchführt, auch die Fahrzeugphysik in seine Aufgabenbeschreibung aufgenommen hat. Er hat dabei einige wichtige Entdeckungen gemacht und die meisten der weiter oben in diesem Artikel beschriebenen Überarbeitungen der Fahrwerksgeometrie vorgenommen;
@CrimsonEminence war ursprünglich auch ein Hardcore-User, der uns ständig (aber konstruktiv) mit hartnäckigem Physik-Feedback bedrängt hat und der heute seine eigenen direkten Beiträge dazu leistet, indem er bei der Reifenthermodynamik hilft und Standard-Setups zusammen mit ausführlichen Tests entwickelt und uns alle ehrlich macht (oft durch Weiterleitung von Forum-Feedback), wenn etwas nicht so zu funktionieren scheint, wie es sollte;
Und schließlich @Coanda, der den Ball mit seiner unschätzbaren, gründlichen Forschung zu jedem Auto und jeder Klasse, die wir in der Simulation modelliert haben, ins Rollen bringt und sie dann mit akribischer FFB-Feinabstimmung und -Anpassung für jedes Auto nach Hause bringt, um alle Details dieser Reifen- und Aufhängungsrevisionen zu vermitteln;
Bei all dem haben wir weiterhin aus den tiefen Quellen des Beratungswissens geschöpft sowie aus der beeindruckenden Grundlage, die vor allem von @Niels Heusinkveld in den AMS1-Autos gelegt wurde und die in ihren AMS2-Gegenstücken weitgehend erhalten bleibt.
Nimmt man nur einen dieser fähigen und hoch engagierten Leute und ihre Beiträge aus der Gleichung heraus, wären wir sicherlich nicht da, wo wir jetzt mit diesem Rundown für die Version v1.5 sind - die Kombination ihres Engagements mit den Fähigkeiten der Madness Physics-Engine hat sich allmählich zu einem potenten Ganzen zusammengefügt, das noch größer ist als die Summe der Teile, und mit v1.5 machen wir einen entscheidenden Schritt, um alles zusammenzuführen.
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