Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem ...

Kapitel 4. Umsetzung in eine Software
von Paketen aus dem Internet nachinstallieren kann. — Die Rechtecke sind Programmmodule.
Im Verlauf des Kapitels werden wir uns nun näher mit den einzelnen Modulen
befassen. Das Input Module (gelb) stellt die Eingabegeräte wie Tastatur, Joystick oder
Maus als allgemeine Schnittstelle zur Verfügung. Siehe Abschnitt 4.3.1 auf Seite 39. Im
Physik Module (violett) finden nicht nur alle Berechnungen statt. Es widerspiegelt auch
den gesamten Inhalt des Spieles. Das Logik Modul (blau) ist für den höheren Zusammenhang
zuständig. Dieses führt im Simulationsprozess das Zepter. Schlussendlich wird mit
Hilfe des Grafik Modules der Spielinhalt auf dem Bildschirm dargestellt. Zur Vollständigkeit
ist noch das Recorder Module eingetragen, es zeichnet alle Vorgänge auf, bzw.
spielt diese wieder ab. Mit diesem Module ist es möglich eine Session abzuspeichern oder
was auch theoretisch möglich wäre: Ein Multiplayerspiel mit mehreren Piloten, die an
verschiedenen Computern sitzen. Dieses Modul ist fakultativ, d.h. es wird nicht zwingend
benötigt.
Nachdem alle Komponenten mit den Daten initialisiert wurden startet die Simulation.
Der Eingabemanager liefert Informationen in der Form “X-Achse des Joysticks steht
bei 0.6”. Je nach Flugzeugmodell wandelt das Physikmodul diese Information in “Seitenruder
steht bei 8 ◦ ” um. Jetzt wird von jedem Flügel und Antrieb die resultierende
Kraft ausgerechnet. Die Kräfte werden dann Kombiniert und unter Berücksichtigung der
Trägheit in Translation und Rotation umgewandelt. Das Updatescript nimmt nun Informationen
der Physikengine (Rudereinstellung, Position, Orientierung) um bestimmte
Elemente des Flugzeugs zu transformieren: Die Klappe des Seitenruders wird somit um
8 ◦ gedreht. Die Instrumente im Cockpit werden auf dieselbe Weise aktualisiert. Der
Ablauf der Simulation wird mit dem Logik Modul gesteuert. Es beinhaltet Routinen
um zum Beispiel auf einen Flugzeugcrash zu reagieren (z.B. Rückkehr zum Hauptmenü).
Dieses Modul befindet sich in der beiliegenden Version des Simulators erst noch im
Anfangsstadium.
4.3 Module
In Abbildung 4.2 auf Seite 40 sind die Vererbung und Verweise der Klassen dargestellt,
die mit der Simulation direkt zusammenhängen. Das Schema ist nicht abgeschlossen
und es ginge eigentlich sehr viel weiter. Ich habe es vereinfacht, um den Rahmen meiner
Arbeit nicht zu sprengen, aber vor allem um den Leser nicht unnötig zu ermüden. Es
vermittelt trotzdem die nötigen Informationen um meine Implementierung zu erklären.
Der Eingabemanager ist dazu da, die Eingabegeräte wie zum Beispiel die Tastatur oder
den Joystick zu abstrahieren. Dieser Schritt ist nötig, da im Allgemeinen die Achsen- und
Knopfbelegung der Joysticks je nach Hersteller variieren. Im physikalischen Teil werden
die Komponenten und deren Eigenschaften definiert. Im grafischen Teil werden die Materialien
und Objekte in die 3D-Engine geladen. Sie ist dafür verantwortlich die Spielwelt
darzustellen. Danach werden die Verbindungen zwischen den Modulen hergestellt.
4.3.1 Input Module
Das Bild 4.3 auf Seite 41 versucht die Struktur der Input Engine zu erklären. Leider sind
die Joysticks je nach Hersteller verschieden, und benötigen unterschiedliche Konfiguration.
Um dem Spieler trotzdem grösstmögliche Anpassung zu gewährleisten entwickelte
Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem physikalischen Modell 39