TrackIR – nezbytnost pro piloty simulátorů

Pokud vás baví létání na simulátorech a nevyzkoušeli jste dosud tzv. headtracking, pak jste, bez nadsázky, skutečné virtuální létání ještě naplno prožívat nezačali. O čem to tu vlastně píšu? Pokusím se celý koncept jednoduše vysvětlit. Pokud sedíte před monitorem ve virtuálním kokpitu svého letadla, potřebujete mít jako bojový pilot povědomí o dění kolem sebe (v angličtině se používá termín „situation awareness“). Proto lze v simulátorech vždy přepínat mezi jednotlivými pohledy (do stran, nahoru, za sebe…) typicky pomocí kláves na numerické části klávesnice, případně pomocí „klouboučku“ na joysticku. Tento způsob, i když je funkční, je ale také zároveň pomalý,  nepřirozený a zaměstnává vás jako pilota zbytečnými pohyby navíc.

Mnohem jednodušší řešení nabízí už mnoho let tzv. headtracking, tj. zařízení, které umí sledovat pohyb vaší hlavy a přenáší ho na pohyb vašeho virtuálního já v kokpitu letadla. Prakticky to funguje tak, že se podíváte například nalevo a obraz kokpitu na monitoru se tímto směrem natočí také. Je však jasné, že se z podstaty věci nemůže jednat o přenos pohybu 1:1, protože monitor je plochý a je pouze před vámi. Proto headtracking řeší celou věc pomocí tzv. progresivního pohybu, kdy vašemu otočení hlavy o malý úhel odpovídá otočení ve viruálním světě stejným směrem o úhel větší. Pokud například otočíte svoji vlastní hlavu o 10 stupňů doleva, otočí se vaše virtuální hlava na obrazovce monitoru o 60 stupňů.

Oči směřují na levý okraj LCD, ale v simulátoru se díváte přes levé rameno až dozadu „na šestku“.
S TrackIR je pojíždění pohoda – jednouše se vykloníte z kabiny ven.
Zjistit stav v nádrži paliva umístěné v křídle Jak 1 také není problém: vykloníte se z otevřené kabiny a podíváte se na ukazatel umístěný na horní ploše křídla.
Oči směřují na dolní okraj LCD, ale v simulátoru se díváte dolů na ovládací prvky umístěné ve spodní části kokpitu.

Zdá-li se vám progresivní přenos pohybů hlavy jako podivné řešení, máte i nemáte pravdu. Zpočátku se headtracking opravdu může jevit jako poněkud problematický ovladač. Takže ano, pokud chcete používat headtracking, musíte si ho nejprve vyladit a postupně si něj nejprve zvyknout. To může pár dní trvat, ale dříve či později přijde okamžik, kdy najednou přestanete zmíněný rozdíl v úhlech mezi realitou a virtuálním světem při otáčení hlavy vnímat a vaše rozhlížení se v kokpitu začne být zcela intuitivní, přirozené a rychlé. Oceníte to nejvíce právě u „dogfightu“, kdy sledování soupeře dříve vyžadovalo neustálý „koncert“ vašich prstů na numerické klávesnici nebo vrtění klouboučkem na joysticku téměř až do vykloubení palce… S headtrackingem jen lehoučce otáčíte hlavou a plynule sledujete protivníka tam, kde se právě nachází.

Jaká zařízení jsou tedy pro headtracking dostupná? Někteří si pomocí web kamery za realitivně levný peníz staví zařízení sami (Opentrack, Freetrack) a nedají na ně dopustit. Určitě taková zařízení fungují, ale nemám s nimi žádnou zkušenost. Osobně dávám přednost hotovému řešení, které je sice dražší (cena se pohybuje kolem 5000 Kč), ale zato poskytuje naprosto bezproblémovou funkcionalitu. Tím řešením je tzv. TrackIR od společnosti NaturalPoint. Používám ho od v. 3, která byla vydána před více než deseti lety. V současné době je na trhu již hezkou řádku let poslední verze 5, která (kromě ovladačů pro nejnovější Windows) nebyla už nijak zásadně upravována.

Kromě otáčení se ve třech zákadních osách umí TrackIR i pohyb v dalších třech: můžete hlavu „vysunout“ do stran či nahoru a dolů a tak se podívat např. za otravný rám kabiny, který vám právě překáží ve výhledu a odkrýt si tak slepý úhel a nebo se z otevřené kabiny vyklonit z letounu a usnadnit si tak výrazně pojíždění ze stojánky na ranvej.  Třetí doplňkovou osou je zoom, tj. přiblížení se – pokud například potřebujete přečíst údaj na příliš malém „budíku“ na přístrojové desce, stačí mírně přiblížit hlavu k monitoru a celý obraz se přiblíží. Podobně se lze přiblížit jako v reálném letadle k zaměřovači, což výrazně usnadní míření. Celý koncept možných pohybů se souhrnně nazývá 6DOF (6 Degrees Of Freedom).

Hrazda pro snímač z hliníkových profilů (umístění snímače mimo LCD je šikovné zejména pokud se svým LCD často hýbete nebo pokud potřebujete nastavit větší úhel pro zorné pole snímače)

TrackIR lze díky stavitelným pogumovaným nožkám snadno uchytit na horní hranu LCD nebo třeba na malou „hrazdu“ přichycenou na spodní stranu poličky nad „kokpitem“. Samotné tělo a nožky jsou vzájemně spojené přes magnet a otáčivý kloub, takže není problém nastavit zařízení do jakékoliv pozice.

Pokud se tedy rozhodne si TrackIR pořídit, je třeba vzít v úvahu několik věcí:

1. Především musíte svůj monitor i se zařízením umístit tak, aby na něj nedopadalo přímé sluneční světlo, které účinně zamezuje snímání z odrazek na vaší hlavě. Ano, aby TrackIR uměl sledovat pohyb vaší hlavy je třeba mít na hlavě kšiltovku s trojicí reflexních bodů.

Pokud máte s nadměrným světlem v místnosti problém, je možné buď pořídit závěsy, které nepropouštějí sluneční světlo (např. ZDE) nebo dokoupit aktivní prvek TrackIR Clip Pro, který lze připevnit ideálně na headset a který obsahuje svítící led diody (ten však musí být zapojen kabelem do USB, takže se tím ztrácí krása volnosti pohybu bez kabelů). Osobně si plně vystačím s pasivními odrazkami a TrackIR mi funguje k plné spokojenosti.

Golfový kšilt se mi pro použití v místnosti osvědčil lépe než běžná kšiltovka (nepotí se v něm hlava).

2. Dalším krokem je pak kalibrace a konfigurace nastavení pomocí křivek a ta bývá velmi individuální. Navíc je také možné si upravit rychlost a plynulost pohybu. Možností je tedy nepřeberné množsví. Na konci toho článku nabízím ke stažení svůj profil pro simulátor IL-2 Sturmovik Great Battles, ale jak jsem psal, spíše ho můžete využít jako základ pro vaše individální nastavení, než jako definitivní řešení.

3. Jak jsem psal výše, připravte se na jistou dobu sžívání se s ovladačem. Pokud si vzpomínám, mně osobně to trvalo jen pár dní a brzy jsem si naplno začal užívat možností, které TrackIR přináší. Křivky se obvykle dolaďují o něco déle, ale spíše se pak jedná už pouze o malé korekce než o nějaké zásadní změny.

Pro lepší představu o možnostech konfigurace doporučuji krátké video (přepněte do HD):

Má TrackIR nějaké nedostatky či nevýhody? Ano má, ale nejedná se naštěstí o nic zásadního. Jedná se především o dvě věci:

1.  Občas (ale dle mé zkušenosti dosti zřídka) je při hře třeba zařízení znovu vycentrovat, zejména pokud nejsou dokonalé světelné podmínky v místnosti a/nebo pokud dochází k extra rychlému otáčení od jedné mezní polohy ke druhé. Mám za tímto účelem namapovanou klávesu na plynové páce: stačí zaměřit pohled do středu monitoru a stisknout centrovací tlačítko a vše je ve zlomku sekundy opět OK.

Pozn. Uvedený nešvar řeší jiné zařízení pro snímaní pohybu hlavy založené na odlišné technologii, tzv. ED Tracker, ten je však z podstaty své technologie pouze 3 DOF a to je pro letecké bojové simulátory zásadní nedostatek (ED Tracker lze rozšířit na „pseudo“ 6 DOF pomocí SW pro OpenTrack, ale stále se nejedná o plně implementované 6 DOF).

2. Neplynulost při rozlížení, tzv. microstuttering. Nejedná se o chybu TrackIR, ale o chybu v nastavení/konfiguraci celého prostředí. Může k němu docházet z několika důvodů:
a) Opět při špatných světelných podmínkách a/nebo při špatném umístění snímače. Zobrazte si ve velkém hlavním okně konfigu TrackIR odrazky a dolaďte umístění svého snímače tak, aby odrazky byly za všech okolností zelené (nesmí se při pohybu hlavy změnit na červenou).  Pozor také na to, aby v zorném poli snímače nebyly lesklé (odrazivé) předměty jako zrcadlo, sklo, mobil apod.
b) Pokud se FPS v simulátoru výrazněji odlišuje od ideálních 60 nebo 120 FPS. TrackIR funguje nejlépe právě při některé z těchto dvou frekvencí. Pokud máte problémy a umožňuje-li to výkon vašeho HW i nastavení v simulátoru, pak vyzkoušejte frekvenci na jedné z těchto hodnot v nastavení „uzamknout“, může to pomoci.
c) Pokud není sladěno nastavení vyhlazování, tzv. smoothing, v TrackIR konfiguraci a smoothing v nastavení simulátoru. Já používám kombinaci  Smooth 5 (Basic settings TrackIR), Presission smoothing 0 (Advanced settings TrackIR) a Smoothness 75% (nastavení v IL-2 Great Battles).

Nastavení Smoothness v simulátoru IL-2 Great Battles.

Závěr: dokud na trhu nebudou dostupné hedasety pro Virtuální realitu s dostatečně kvalitním rozlišením, rozumným FOV a za rozumnou cenu, zůstává TrackIR podle mého názoru zatím nejpřínosnějším vstupním zařízením, které dokáže virtuální létání přiblížit reálnému zážitku. Proto ho mohu po dlouholetých bezproblémových zkušenostech každému vřele doporučit.

Příloha:
Můj profil pro TrackIR 5 ke stažení ZDE

Screenshoty mého aktuálního profilu vyladěného pro Simulátor Il-2 Great Battles, kartu GeForce 1080Ti a rozlišení 2K (2560×1440).