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    iRacing: novità per il dynamic track model nella Season 4

     

    Dan Garrison, Senior Software Engineer del team di iRacing, ci spiega le novità in arrivo per il dynamic track model (ovvero il modello dinamico del tracciato) del simulatore americano che saranno implementate dalla prossima Season 4. Il nuovo modello dinamico anticipa fra l'altro l'arrivo della pioggia ! L'articolo originale è a questo link, mentre qui sotto trovate un estratto in italiano.

    Quote

    L'implementazione iniziale del modello di tracciato dinamico prevedeva che il server mantenesse le temperature di superficie in tutta la pista e inviasse queste informazioni ai client. La temperatura da un punto all'altro varierebbe a seconda di cose come la superficie, l'orientamento della superficie rispetto al sole, l'intensità della radiazione solare in funzione dell'angolo di elevazione solare, delle ombre, delle nuvole e infine da l'influenza delle automobili. Le aree di inattività all'ombra sarebbero fresche, le aree al sole sarebbero calde e ovunque le automobili scaricano calore dai motori e le gomme si riscalderebbero ulteriormente. Questo ci ha dato un modello che avrebbe risposto attivamente a molti dei fattori della vita reale che si sarebbero incontrati e avrebbe fornito una serie di condizioni utili da affrontare come ingegnere di gara e / o pilota.

    Quando la pista dinamica è stata rilasciata per la prima volta, il tempo nella simulazione era piuttosto statico: la temperatura dell'aria e il vento potevano spostarsi leggermente se le impostazioni lo consentivano, ma il sole non si muoveva e nemmeno le nuvole. Ciò significava che era possibile calcolare la temperatura di equilibrio di un'area sul terreno, poiché era semplicemente quella temperatura che creava un perfetto equilibrio di energia solare aggiunta e l'energia persa per conduzione e convezione. Poiché il tempo era noto e il cielo era statico, se nessuno stesse guidando in pista, le temperature rimarrebbero sostanzialmente invariate, salvo alcuni piccoli cambiamenti che corrisponderebbero approssimativamente ai cambiamenti della temperatura dell'aria ambiente.

    Una volta che il sole e le nuvole hanno iniziato a muoversi, tuttavia, è emerso uno dei principali difetti di questo modello: vale a dire che il server ha tenuto traccia solo della temperatura sulla superficie superiore. Di conseguenza, mentre il sole tramonta o se sorge una nuvola, la temperatura della pista si raffredda rapidamente con l'energia solare sparita. La fluttuazione del tasso di perdita di calore è stata introdotta, in funzione del periodo dell'anno e dell'ora del giorno, per cercare di spiegare cosa sarebbe successo sotto la superficie. Tuttavia è stata una approssimazione di ciò che stava realmente accadendo e la variazione complessiva della velocità di raffreddamento è stata mantenuta relativamente piccola al fine di evitare comportamenti strani.

    La nuova implementazione della pista dinamica risolve questo problema mantenendo la temperatura in più strati sottoterra, il che significa che la temperatura superficiale si comporterà in modo più realistico. Con il nuovo modello, il calore che viene immagazzinato negli strati sottostanti dalle ore di luce solare tornerà indietro e riscalderà la superficie. Allo stesso modo, il calore accumulato dalle auto durerà più a lungo se sono stati guidati molti giri anziché solo una manciata. Il risultato finale rispetto al modello originale è che le temperature saranno generalmente più fresche al mattino e nel primo pomeriggio, ma più calde nel tardo pomeriggio. Ma in generale l'approccio multistrato stabilizzerà la temperatura sulla superficie in una certa misura, in quanto cambierà più lentamente nella maggior parte dei casi.

    Detto in altro modo, i livelli consentono una situazione realistica che il vecchio modello semplicemente non poteva riflettere. Pensa soprattutto a una giornata calda che ricorda un monsone del tardo pomeriggio, che è solo una pioggia molto breve e mite: nel vecchio modello, la temperatura della pista sarebbe precipitata e sarebbe rimasta fredda, anche dopo che l'acqua fosse sparita. Con il nuovo modello, il calore che è stato precedentemente immagazzinato negli strati inferiori può lentamente tornare in superficie e permettergli di riguadagnare parte della temperatura persa, anche se i cieli rimangono torbidi. In effetti, stava lavorando attraverso questo tipo di scenario che ha motivato l'aggiornamento al modello di circuito dinamico.

    Uno dei problemi che devono essere risolti in questo approccio è l'inizializzazione della temperatura nei vari strati. Se gli strati sono impostati in modo errato, la temperatura sulla superficie andrà alla deriva e fluttuerà in modo irrealistico fino a quando le cose non si stabilizzeranno verso le temperature corrette. Per gestire ciò, il server crea un numero di campioni per ciascun tipo di materiale trovato in pista e utilizza una formula empirica per stimare la temperatura in ogni strato che tiene conto del periodo dell'anno, della conduttività termica del materiale e del profondità di ciascun punto campione in cui viene monitorata la temperatura. Quindi fa un ulteriore passo avanti e simula il clima per alcuni giorni prima dell'inizio effettivo dell'evento, aggiornando il profilo di temperatura di ciascun campione. Questo assicura che gli strati saranno alla temperatura corretta date le condizioni e si comporteranno correttamente all'avvio della prima sessione.

    Continua quindi ad andare avanti nel tempo e a memorizzare periodicamente punti dati aggiuntivi, in modo che eventuali sessioni aggiuntive che iniziano dopo un ritardo inizieranno anche con temperature appropriate a tutte le profondità. Se un evento prevede una prova di due ore al mattino, le qualifiche quel pomeriggio e una gara il giorno seguente, il modello di temperatura lo gestirà perché ha gestito il tempo e ha già modellato i cambiamenti. Quando inizia una sessione e un pezzo di terreno deve conoscere il suo set iniziale di temperature, trova i dati per il suo tipo di materiale e l'ora corrente e usa il suo orientamento sul terreno per scegliere e interpolare tra alcuni campioni salvati.

    Questo aiuta a risolvere un secondo difetto del modello originale che è diventato evidente con il cielo in movimento: all'inizio di una sessione, se era trascorso un discreto periodo di tempo dalla fine del precedente, il server ha semplicemente osservato la quantità di energia solare energia che arriva in quel momento per calcolare la temperatura iniziale. Se il sole era dietro una nuvola, non tentava di indovinare per quanto tempo o quanto spesso era dietro la nuvola, né simulava le condizioni che avevano portato alla sessione. Pertanto, in questo caso la traccia di solito inizia in modo irrealisticamente freddo, come se il nuvoloso fosse lì tutto il giorno. Nel nuovo modello, se il sole era fuori per la maggior parte del tempo che portava a quel momento, questo verrà catturato e la pista sarà ancora calda ma rinfrescante.

    Il nuovo modello offre anche un'interazione molto migliore tra acqua e temperatura, poiché l'evaporazione e la rimozione del calore da quel processo vengono calcolate in modo più accurato rispetto a prima. Una pista sterrata in ombra costante, forse diciamo in Oklahoma, avrà in genere una temperatura della pista inferiore a quella dell'aria circostante a causa del calore perso a causa dell'evaporazione. Naturalmente il tasso di evaporazione varia a seconda della temperatura della superficie e dell'aria, dell'umidità, del vento e della disponibilità di acqua "libera" in superficie. In una giornata fredda, umida, senza vento, ti aspetteresti che la temperatura della pista sia vicina alla temperatura dell'aria, mentre in una giornata calda, asciutta e ventosa potresti aspettarti diversi gradi di differenza tra l'aria e il suolo. L'aggiornamento alla pista dinamica fornisce questo comportamento come conseguenza naturale del modello di evaporazione migliorato.

    Sebbene queste modifiche al modello di pista siano ispirate dall'anticipazione della pioggia nella simulazione, si spera che sia chiaro che l'aggiornamento è vantaggioso su tutta la linea. Modellando il trasferimento di calore tra la superficie e il terreno sottostante, la reazione della temperatura della pista dovuta a diversi eventi è influenzata da ciò che è già accaduto. Come tale, la temperatura superficiale può essere relativamente persistente o variabile a seconda della storia che è essenzialmente immagazzinata negli strati sottostanti. Infine, eseguendo il meteo in avanti durante l'inizializzazione e registrando i risultati, il server è meglio preparato per gestire le transizioni di sessione che possono includere ampi spazi nel tempo e avviare la traccia nello stato appropriato.

     


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