Virtual Reality in der Flugsimulation

Virtual Reality ist nicht aufzuhalten. Und wer es einmal erlebt hat, will mehr. Deshalb informieren wir in diesem Beitrag über unsere Erfahrungen mit Virtual Reality und geben Tipps zum Thema. Ausserdem zeigen wir wie VR die Flugsimulation verändert.

Mittlerweile sind die Virtual Reality Brillen von HTC Vive und Oculus Rift gut verfügbar. Es gibt zwar noch nicht allzu viele Inhalte oder Spiele, doch der Markt ist in Bewegung. Jetzt schon ist das Virtual Reality Erlebnis spannend, und es wird noch viel mehr auf uns zukommen. Nicht nur im Bereich Entertainment, auch für professionelle Anwendungen ist VR im Vormarsch. 

Flugsimulation mit Virtual Reality

Autor: Manuel Gutierrez

Ist es nicht unser aller Ziel mit einem PC Flugsimulator der Realität so nah wie möglich zu kommen? Eine Möglichkeit dies zu erreichen ist die neue Virtual Reality Technologie. Um das selbst zu erleben und beurteilen zu können, haben wir einen Flugsimulator PC mit VR Brille getestet.

Zuerst ein paar Erklärungen zu Virtual Reality und deren Herausforderungen.

Als virtuelle Realität, kurz VR, wird die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung bezeichnet. Von unseren fünf Sinnen werden insbesondere das Sehen und Hören in einer Art angesprochen, dass ein Gefühl von einem Eintauchen (eng. Immersion) in die Realität erreicht wird. Dies kann sogar zu physischen Reaktionen wie Schwindel, Übelkeit o.ä. führen.

Um einen räumlichen Eindruck und ein Gefühl der Immersion zu erzeugen, werden zwei Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven erzeugt und dargestellt. Die Darstellung der Bilder wird über sogenannte Head-Mounted Display (VR-Brillen) wie Oculus Rift oder HTC Vive gemacht. Beide VR Headsets haben ein 3-Achsen Gyrometer und Beschleunigungssensoren um eine schnelle und präzise Reaktion auf Bewegungen zu gewährleisten sowie ein Head-Tracking für die korrekte Ausrichtung des Bildes. Die Auflösung beträgt 2160x1200 (1080x1200 per Auge) mit 90 Hz und entspricht 233 Millionen Pixel pro Sekunde.

Ein Blick auf die Zahlen zeigt die Herausforderung. Um gerade in einer komplexen Flugsimulation mit reichlich Addons die geforderte Auflösung und Frameraten zu erreichen, braucht es sehr performante Systeme.

Aufbau der Virtual Reality Flugsimulation Infrastruktur

Für den Test haben wir folgende Konfiguration gewählt:

Hardware:

brentford Flusi Ultimate PC mit Core i7 Prozessor mit 6 Cores übertaktet

• 16 GB RAM 3000 MHz
• 1 x 250 GB Samsung 960 EVO M.2 SSD für Windows 10
• 1 x 500 GB Samsung 960 EVO M.2 SSD für Prepar3d
• 1 x  Grafikkarte Asus Nvidia GTX 1070 Strix, 8 GB GDDR5
• Ocolus Rift sowie HTC Vive

Software:

• Prepar3D V3.4
• ORBX FTX Global BASE / FTX Global VECTOR / FTX Global openLC Europe /  Aerosoft Megaairport Zürich V2.04 / Aerosoft Megaairport Frankfurt V2.08
• Rex Texture Direct with Soft Clouds / AS16 / GSX
• PMDG 737 NGX / PMDG 777
• FlyInside P3D Pro 1.7 / Leap Motion

FlyInside

FlyInside unterstützt Asynchronus Timewarp und stellt sicher, dass die Framerate von 90 Frames/s erreicht und gehalten wird unabhängig von der effektiven Framerate von Prepar3D. Die 90 Frames/s sind nötig um ein reibungsloses Spielerlebnis frei von Kopfschmerzen und Übelkeit zu gewährleisten.

Weiter können mit FlyInside ‚gaze-tracking‘ (Blickverfolgung) die Prepar3D Menüs und Dialoge sowie im Cockpit Schalter und Hebel bedient werden, ohne die Hand vom Joystick zu nehmen.

Zuletzt bietet FlyInside die Möglichkeit, Dokumente wie Charts innerhalb der VR anzusehen sowie Programme wie Bsp. VPilot zu importieren.

Leap Motion

Leap Motion ist ein Bewegungsscanner, welche die Bewegung der Hände mit einem Scanner verfolgt und in Kombination mit FlyInside in der VR Brille darstellt. Dadurch sieht man die eigenen Hände im virtuellen Cockpit, kann Schalter umlegen, Hebel bewegen und sogar Menüs nur durch Berühren steuern. Wie eben im echten Cockpit.

Die ersten Flugerlebnisse mit Virtual Reality Brille sind extrem beeindruckend

Beim ersten Test verwende ich den Lama X Helikoper mit Start von LSZH. Der Simulator lässt sich dank FlyInside mit aufgesetzter Brille einfach starten. Ich drehe den Kopf und sehe links und rechts aus dem Cockpit, der Blick geht nach unten und ich sehe alle Bedienungselemente. Der Sichtwechsel ist unmittelbar und ruckelfrei. Ich gebe Gas und fliege die erste Platzrunde. Das Gefühl ist fantastisch, ich habe noch nie so ein reales Gefühl bei einem PC Flusi erlebt, man spürt förmlich wie der Heli steigt und sinkt, wie er sich in die Kurve legt. Da ich sonst nie Heli fliege, fällt meine Platzrunde entsprechend ruppig aus und ich spür das auch in meinem Magen. Nach einer verpatzen Landung bin ich froh aus dem Heli auszusteigen, resp. die Brille abzunehmen. Das Erlebnis ist sehr intensiv aber auch beeindruckend, wie sich der menschliche Geist mit VR täuschen lässt.

Den nächsten Flug machen wir mit der PMDG 737 NGX. Als weitere Unterstützung steht uns ein virtueller First Officer in Form von FS2Crew zur Verfügung. Wir stehen wieder in LSZH am Holdingpoint Rwy 16. Der Eindruck ist überwältigend, das Cockpit ist hier wie ich es aus zig Stunden Simulation kenne, nur es sieht real und in 3D aus. Kopfbewegung nach oben und das Overhead Panel ist da, Kopf nach rechts unten und die CDU und das Radio Management Panel sind zum Greifen nah. Blick links raus und ich sehe das Midfield und ich mittendrinn. Taxi und auflinieren geht einfacher als am Bildschirm. Wir stossen die Throttels nach vorne und ziehen bei VR am Yoke … positive climb and gear up. Mit meiner rechten Hand bediene ich virtuell LNAV / VNAV und CMA sowie die Flaps. Der Blick streift aus dem Fenster und unter mir gleitet die Landschaft vorbei. Ich bin mitten im Cockpit und alles ist so real. Ich will mit meinen Händen die Schalter berühren, es ist einfach unglaublich real.

Mein Fazit zu VR Flugsimulation

Das Gefühl mit VR ist unglaublich, ich habe noch nie eine so tolle PC Flugsimulation gesehen. Mal abgesehen von 1 zu 1 Cockpits oder Profi-Simulatoren. Es ist ein Gefühl wie im echten Cockpit zu sitzen und nicht nur auf einen Monitor zu starren. Die Auflösung ist mit 1080x1200 pro Auge noch etwas gering was sich zum Teil durch ein körniges Bild zeigt, vergleichbar mit einem Blick durch ein Fliegengitter. Trotzdem, die ‚Imersion‘ macht diesen kleinen Nachteil mehr als wett.