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Star Citizen : L'état du modèle de vol en 3.9.1

Star Citizen : L'état du modèle de vol en 3.9.1
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Dans ce guide Star Citizen découvrez les subtilités du modèle de vol ainsi que les astuces et mouvements avancés qui en découlent

Star Citizen : L'état du modèle de vol en 3.9.1

Avec le build alpha 3.10 approchant à grands pas, de petits et grands changements s'annoncent dans le modèle de vol. On passe - sans surprise - beaucoup de temps à voler dans Star Citizen, ces changements pourraient donc lourdement impacter les sensations du jeu, principalement en atmosphère mais aussi dans l'espace.

Pour mieux apprécier les changements à venir, on vous propose de plonger dans les mécaniques existant aujourd'hui, en commençant par quelque chose d'important à la fois dans l'espace et en atmosphère : la poussée.

Des secousses sans turbulences

A la suite des récentes modifications de nombreux types de composants (parfois non documentées) introduisant des temps de réponse pendant lequel le composant est en transition entre "en veille" et "en utilisation", les propulseurs auront eux aussi en 3.10 leur propre version du temps de réponse sous la forme de la grandeur physique Secousse, qui peut être différente de la secousse tel qu'utilisée dans le langage quotidien. On parle de "Jerk" en anglais.

La fonction des propulseurs étant de fournir de la poussée, cette poussée est instantanément traduite en accélération en faisant intervenir la masse du vaisseau. Pour détailler le sujet :

- La vitesse est une variation de position
- L'accélération est une variation de vitesse
- La secousse est une variation d'accélération

Actuellement, les propulseurs offrent la totalité de la poussée demandée dès qu'ils sont en utilisation, l'accélération passe donc instantanément de 0% à 100%, la variation est donc infinie, produisant une secousse infinie. Si vous souhaitez approfondir l'aspect mathématique de ce phénomène on parle d'un Dirac de secousse. À l'avenir la secousse sera limitée, imposant ainsi à l'accélération de passer de 0% à 100% au bout d'un certain temps seulement, c'est ce qui correspond au temps de réponse des propulseurs.

Tout ceci est bien abstrait. Illustrons donc ce phénomène avec un Aurora MR se déplaçant en ligne droite jusuqu'a son SCM (vitesse de combat ou "Speed Combat Manouvers" en anglais)

Axe horizontal représente temps écoulé en secondes, axes verticaux représentent déplacement, vitesse, accélération et secousse, respectivement en m, m/s, m/s², m/s³ - Star Citizen
Axe horizontal représente temps écoulé en secondes, axes verticaux représentent déplacement, vitesse, accélération et secousse, respectivement en m, m/s, m/s², m/s³

A cette échelle les différences sont difficiles à repérer. Le temps nécessaire pour atteindre SCM, ou se déplacer de quelques Km reste globalement presque inchangé. Une fois l'accélération finie on se trouve avec un retard de ~ 250m a peine (pensez à la distance avec votre fantôme dans un jeu de course comme Trackmania), et ce, même avec une valeur de secousse assez faible (ici 2 m/s³, qui d'après Wikipédia est décrit comme acceptable en regard de confort pour l'être humain). Pour mieux voir les effets, il faut zoomer sur la phase de secousse :

L'axe horizontal représente le temps écoulé en secondes, les axes verticaux représentent déplacement, vitesse, accélération et secousse, respectivement en m, m/s, m/s², m/s³ - Star Citizen
L'axe horizontal représente le temps écoulé en secondes, les axes verticaux représentent déplacement, vitesse, accélération et secousse, respectivement en m, m/s, m/s², m/s³

Ici on voit mieux les effets, le temps de réponse (avec cette valeur de secousse) est de 2,75 s, ceci introduit un retard de ~ 1.4 s avant atteindre la même vitesse qu'en 3.9 et alors que lors d'un départ pour un long voyage cela est peu perceptible, ce retard peut vite se cumuler si l'on fait plusieurs manœuvres d'ajustement lors d'un atterrissage un peu serré avec plusieurs manœuvres. Il reste à espérer alors que les secousses permises soient assez grandes.

À l'heure actuelle, chaque vaisseau a une masse assignée invariable, quels que soient les éléments perdus ou le cargo chargé. On sait grâce au dernier Star Citizen Live que ceci est emmené à changer, amenant une couche supplémentaire de changement à la réactivité des vaisseaux : plus de cargo équivaudra en 3.10 à moins d'accélération.

Voila pour ce qui est des capacités de vos propulseurs dans l'espace. Généralement les propulseurs les plus puissants sont dans l'ordre propulseur principal, retro-propulseurs et finalement propulseurs de manœuvre. Connaitre leur capacités est très bien, mais savoir comment ils sont gérés l'est tout autant.

Vous ne pilotez pas seul (IFCS)

Souvent les nouveaux pilotes ont l'impression que le vide spatial offre une certaine "résistance" qui leur permet de freiner une fois qu'ils ont lâché l'accélérateur.

Mais il n'en est rien, ceci est le travail d'un module de l'ordinateur de vol appelé IFCS ou "Intelligent Flight Control System" en anglais, soit système de contrôle de vol intelligent en français. C'est ce module qui, quand vous lâchez la commande "allez vers l'avant" engage les propulseurs nécessaires quelque soit votre direction, afin de vous arrêter. On le voit en action ci-dessus dans le MFD power (écran en bas à gauche), en engageant les retro-propulseurs à fond.

Dans la video ci-dessous on voit l'IFCS incapable d'arrêter le vaisseau en ligne droite avec les retro-propulseurs activés, jusqu'à ce qu'on lui offre d'autres propulseurs avec lesquels travailler pour contrer le vecteur vitesse

Mode couplé et Mode découplé

L'IFCS a deux modes, et cela vous est probablement venu à l'idée très vite en voyant ces exemples, le mode découplé et le mode couplé

- Le mode couplé donne des ordres de vitesse que l'IFCS essaie d'atteindre. L'absence d'ordre est interprété comme un ordre de vitesse nulle, l'IFCS va alors essayer d'orienter la trajectoire le vaisseau dans la direction de celui-ci (soit aligner le vecteur vitesse avec le nez de l'appareil), tout en le ralentissant (jusqu'à le mettre a l'arrêt)

- Le mode découplé donne des ordres d'accélération suivant les 3 axes que l'IFCS essaie d'atteindre. L'absence d'ordre est interprété comme un ordre d'accélération nulle ce qui permet de bouger librement son vaisseau tout en maintenant un cap. Le mode découplé compense plusieurs facteurs, mais pas le frottement de l'air. Les 3 axes de rotation sont gérés comme dans le mode couplé en vitesse.

Le mode découplé étant géré en accélération, il peut être moins intuitif à utiliser, En effet, si l'on a de la vitesse, et qu'on donne l'ordre d'aller de l'avant vers un point, on se retrouve en spirale (ou dans le cas limite, en orbite) autour de l'objet que l'on veut atteindre

Star Citizen

La liberté offerte par le mode découplé peut donner l'impression que cela revient à désactiver l'IFCS mais ce n'est pas le cas : ce module est encore présent, imposant les limites de jeu notamment les vitesses max de translation (déplacement) et rotation.

On voit ici le propulseur de manœuvre donner juste le coup initial pour initier la rotation et laisser l'inertie agir dès qu'on atteint la vitesse de rotation max (pas de frottements dans l'espace). Ensuite le propulseur entre à nouveau en jeu quand la commande de rotation est levée pour arrêter le vaisseau.

Compensation des effets externes

En 3.9, l'IFCS compense pour beaucoup de facteurs, tels que la gravité, et ce, même en mode découplé.

On voit ici l'IFCS en action contre la gravité en absence de rétro propulseurs

Ceci peut donner l'impression que la gravité n'existe pas en jeu, même dans le vol atmosphérique. Pourtant, la gravité est belle et bien présente : on accélère en effet plus rapidement vers le bas grâce à la gravité que vers le haut.

De même, l'IFCS compense les vents.

A vrai dire, dans des situations où l'IFCS est dépassé, on peut même, quand certaines conditions sont remplies, décrocher !

IFCS et propulseurs dépassés devant compenser pour une tempête et la gravité, le vaisseau ne tient que grâce à l'afterburner

L'IFCS en 3.9 compense également l'asymétrie des propulseurs disponibles.

Freinage avec retro propulseur droit seulement

Dans la vidéo ci-dessus, avec un propulseur en moins (sur deux), et donc la rupture de symétrie gauche-droite, on constate que le freinage est toujours aussi stable (bien que deux fois plus lent).

On aimerait pouvoir dire avec confiance que cela est dû à l'IFCS, mais il faut aussi prendre en compte que l'emplacement théorique des propulseurs n'est pas toujours l'emplacement où le propulseur se trouve physiquement dans le jeu, autrement des design comme le Cutlass Black ou le Mantis ne pourraient pas voler comme ils le font.

Rôle en 3.9 et perspectives en 3.10

L'IFCS a un objectif double :

- Dans l'univers c'est une assistance permettant aux pilotes de contrôler leur vaisseau avec aisance
- Dans le jeu, il sert le gameplay notamment imposant les les limites comme les vitesses max et contribuant aux sensations de vol

Ces deux fonctions ne sont bien sûr pas tout a fait dissociées l'une de l'autre, mais en 3.9 on a l'impression qu'il remplit si bien son rôle d'assistance qu'il en vient à occulter des éléments de gameplay. C'est pourquoi on prévoit que la refonte du modèle de vol en 3.10 passera par une diminution de l'assistance offerte par l'IFCS, notamment en compensant moins (voire plus du tout) contre les vents ou l'asymétrie du vaisseau.

Cette refonte sera faite, prévoit-on, à la fois par un changement des éléments pris en compte dans le calcul de l'IFCS, et par un changement dans ses outils lui permettant d'agir, à savoir, les propulseurs de manœuvre. Ainsi, les mécaniques déjà présentes dans le vol atmosphérique mais actuellement occultées par l'IFCS, à savoir l'aérodynamisme, devraient revenir sur le devant de la scène

Fait comme l'oiseau

Tout pilote est habitué à l'effet le plus basique du frottement. La force de traînée que ce dernier engendre se traduit par une limitation de vitesse, que l'on peut voir affichée dans l'écran ci-dessous.

Star Citizen

Cette limite est atteinte quand la force de poussée donnée par les propulseurs est égale à la force de trainée. Dans Star Citizen, la force de trainée n'est pas simplement une constante, mais dépend de la vitesse. Il existe plusieurs modèles dépendant de V² ou V³ mais on supçonne fortement que le modèle de trainée de star citizen s'inspire de ceci :

Force trainée = 1/2 ρ S Cx V²

On espère que ça n'a rien d'intimidant, voici ce que ces termes veulent dire

ρ : La densité de l'air. Elle varie en fonction de la hauteur (et de la planète), c'est pourquoi on perd en vitesse près de la surface (Pour plus d'informations, cherchez "nivellement barométrique", on peut aussi bien sûr en discuter dans les commentaires)

S : La surface projetée suivant la direction du vol

Aurora vu de face - Star Citizen
Aurora vu de face
Surface projetée en noir - Star Citizen
Surface projetée en noir

Cx : Coefficient de pénétration dans l'air, ou en d'autres mots "l’aérodynamisme" du vaisseau.

V² : La vitesse, élevée au carré (càd multipliée par elle-même). C'est grâce à la présence de cette variable ici qu'il existe un T-VEL pour lequel la traînée et la poussée existe

En 3.9, la valeur du Cx, ou ce qui mesure l’aérodynamisme du vaisseau, est le même dans toutes les directions (Cx = Cy = Cz) et la configuration du vaisseau, ceci donne lieu a certaines situations assez inédites et pas très immersives : certains vaisseaux comme le Mustang Alpha et le Hawk ont un T-VEL plus grand avec train d’atterrissage baissé qu'avec le train d'aterrissage retracté, ou le Reliant Mako qui se déplace plus rapidement de coté que de face.

Star Citizen
Star Citizen

Suite aux récentes communications de CIG, on sait que le modèle sera plus compartimenté suivant les différents composants de vaisseau (ailes, propulseurs, armure) avec leur propre portance et traînée, donnant des résultats plus crédibles et immersifs, et, on l'espère, corrigeant les petites inconsistances comme celles vues plus haut.

En parlant de portance, saviez-vous que la portance existe déjà dans le jeu ? C'est bien le cas, mais elle est occultée par l'IFCS comme indiqué précédemment.

Si vous avez déjà vu le vol d'un avion en papier lancé de quelques étages de hauteur, vous pouvez voir que il pique du nez à intervalles réguliers alors que la boucle suivante a lieu :

[ piquée de nez -> gain de vitesse -> gain de portance -> montée de nez -> perte de vitesse -> perte de portance -> piquée de nez ]

Et si vous n'avez pu être témoin de ce phénomène ou que vous voulez en apprendre davantage, on vous invite a chercher le cours de Frank Owen et Karl Siebold intitulée "Paper airplane simulation" page 7. Quand les conditions sont réunies, en éteignant les moteurs, on observe ce comportement avec les vaisseaux de Star Citizen, témoignant de la présence de portance dans le modèle de vol en 3.9.

Cette portance n'est pas très visible ou présente dans le jeu, mais elle nous aide déjà à manœuvrer à l'heure actuelle. La physique indique que le vol ne peut être stable que lorsque le point d'application de traînée se retrouve derrière le centre de masse. Ceci est valable pour un vaisseau comme un missile. En effet, cette configuration crée un une force de torsion (ou couple) auto-correcteur qui remet le vaisseau sur sa trajectoire, mais parfois si fort que la manœuvrabilité peut en être compromise.

Mais la portance nous permet de faire ceci : à l'horizontale, impossible de tourner à cause du couple auto correcteur mentioné plus haut; en se tournant à 90°, le vaisseau peut soudain faire des demis tours librement.

Dans les récentes communications de CIG, il a été confirmé que les propulseurs seront moins efficaces en atmosphère, surtout les propulseurs de manœuvre, et que les manœuvres de décrochage sont quelque chose qu'ils essaient de rendre possible. Il est donc raisonnable de penser que pour le vol de croisière, on devra compter sur la portance de notre vaisseau pour rester en l'air lors de nos trajets.

TL;DR (pour les plus pressés)

On prévoit que l'assistance et les outils de l'IFCS seront revus à la baisse pour mettre à l'honneur des mécaniques de vol déjà mises en place ainsi que de nouvelles mécaniques à venir. Ceci rendra les sensations de vol plus immersives et offriront davantage de challenges.

Par ailleurs, des limites sur la secousse autorisée par les propulseurs rendront les petites manoeuvres plus douces et permissives, mais plus longues à la façon du "proximity assist".

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Smoke_91 il y a 9 mois

je note que la finesse de l'aurora n'est pas exceptionnelle mais elle existe. Bon article qui effectivement permettra de comprendre l'évolution du nouveau model de vol.

Fabien Shamanix il y a 9 mois

Un article super détaillé sur un modèle de vol qui doit disparaitre dans les semaines qui viennent ? (Avec la 3.10).

Fabien Shamanix il y a 9 mois

Un article super détaillé sur un modèle de vol qui doit disparaitre dans les semaines qui viennent ? (Avec la 3.10).

jobs_fr il y a 9 mois

Enfin vraiment un article très intéressant et qui, si je ne me trompe pas, ne comporte pas d'erreurs, un grand MERCI !

jobs_fr il y a 9 mois

Enfin vraiment un article très intéressant et qui, si je ne me trompe pas, ne comporte pas d'erreurs, un grand MERCI !

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