シンプルなフライトシミュレータ

クリムゾンスカイレベルのリアリズム（リアルではなくアーケードレベルなど）を備えた3Dフライトシミュレータでは、各ゲームクロックティックごとに航空機の動きをどのように決定しますか？

（Crimson Skiesはアーケードのようなフライトシミュレータです：http : //youtu.be/OWmYt0LZDnU?t = 3m）

私は、ゲームが一定のステップで進行し、各ステップで各移動オブジェクトが現在の位置から次の位置に一定速度で直線移動することを想定しています。

質量、速度、スロットルなどを決定するために必要な基本的なパラメータは何ですか。また、それらをどのように組み合わせますか？

空力飛行をシミュレートする方法を理解するには、まず、どの力が航空機の動きに影響を与えるかを理解する必要があります。航空機の実際の軌道は、これらすべての物理的影響の合計です。

ニュートンの第一および第二の運動の法則

1. オブジェクトは、力の作用を受けない限り、一定の速度で移動します。
2. 物体の加速度は、物体に作用する正味の力に正比例し、同じ方向にあり、その質量に反比例します。したがって、F = ma、ここでFは物体に作用する正味の力、mは物体の質量、aは物体の加速度です。

エンジン推力

エンジンの推力は、航空機を前進させる力であり、通常はプレイヤーが制御できます。加速は、エンジンのパワーを航空機の質量で割ったものです。

重力

重力により、航空機は常に9,81 m /s²の速度で下向きに加速されます。理論的には、高くすると重力は小さくなりますが、通常の航空機が動作する高さでは無視できます。

空力抵抗

航空機の動きが速いほど、大気の摩擦が遅くなります。これは、船が動いている現在の方向とは反対の方向に加速する力によって表されます。力は速度とともに二次関数的に増加します（倍速=抗力の4倍）。しかし、航空機の飛行速度が上がると、大気は薄くなり、抗力は低くなります。航空機の最大速度は、エンジンの推力と空気力学的抗力によって生成される力が互いに相殺されるところです。

直感に反するように聞こえるかもしれませんが、ドラッグ定数が強いと、実際にはゲームがよりプレイしやすくなります（アーケードのように）。ドラッグは、飛行機がプレイヤーの意図しない方向に飛ぶのを止める力だからです。もう飛ぶ（カーブを飛ぶときのように）。つまり、より多くの抗力=より遅く、より機動性のある飛行機です。飛行機の進行方向と移動方向の間に差がある場合、ドラッグを増やすことでこれをさらに改善できます（これは非現実的でもありません-飛行機の空気力学的プロファイルは、飛行機のときに空気抵抗が最小になるように最適化されます）飛んでいるストレート）。

空力リフト

これは実際に飛行機を飛ばす力です。それは翼によって生成されます。翼の表面が大きいほど、より多くの揚力が生成され、飛行機が上向きに加速します（地面ではなく翼に比べて。飛行機が横に転がると、揚力も横に加速します）。大気の抗力と同様に、揚力は速度と大気密度に関連しています。

コントロールサーフェス

平面は、ピッチ、ヨー、ロールのさまざまな制御面で方向を制御します。コントロールサーフェスは、飛行機が動いているときにのみ機能します。その効率は現在の速度と大気密度に比例します。コントロールサーフェスは、平面が指している方向のみを変更し、移動している方向は変更しないことに注意してください。これは、推力と揚力の方向に影響を及ぼし、したがって徐々に移動方向に影響を与えます。