Articulazo interesante escrito por el desarrollador de simuladores Leo Bodnar en 2011 que se está debatiendo ahora en los foros oficiales de soporte de Assetto Corsa, además Stefano Casillo está deacuerdo con prácticamente todo lo escrito..
La traducción es de Google... Abajo del artículo dejo el enlace al hilo en el foro de assetto, interesante para los que queráis aprender mas sobre el FFB de volantes.
¿Por qué el FFB en los simuladores de PC no funciona? Durante la última década hemos visto mejoras en la potencia del hardware de PC, la calidad de presentación de video, el número y la precisión de los modelos de simulación y, sin embargo una cosa sigue sin impresionar. Así es, la fuerza de respuesta, o en el dispositivo de corto, FFB. Como producto de consumo que ha estado presente desde mediados de los 80 y mejorado en gran medida a lo largo del camino. Volantes, joysticks, yugos aviones - todos parecen empujar, tirar y vibran, pero todavía no se acercan a la sensación como controles en el coche o el avión real. Entonces, ¿qué está pasando aquí? ¿Es un problema de diseño, fabricación o el concepto? He diseñado y construido una serie de sistemas de FFB completamente desde cero - tanto mecánica y electrónica. Estos volantes son 10 veces más fuerte y más rápido que los comerciales. Estos sistemas tienen baja inercia, la fricción baja y dos órdenes de magnitud fuerza mayor precisión en el control de lo que estuvieron antes que ellos. Ellos pueden responder a la fuerza comandos y datos que envíe a la posición de PC de hasta 1000 veces por segundo. Lo mismo ocurre con el Wheel Feel 10 veces más real que los comerciales? No. Son más potente, rápido y suave, pero no más real ... Tal vez el problema del realismo radica en otro lugar, pero no en los engranajes helicoidales, correas y precisión de control de par? Tal vez en algún lugar a lo largo de todo el concepto de la simulación no es algo que no funciona es lo que debería? Voy a tratar de llegar a los conceptos básicos de la forma en que el modelo de objetos físicos en el mundo virtual y luego interactuar con ellos desde el mundo real. Es más fácil trabajar en un ejemplo, a continuación, a partir de fórmulas, así que ... Vamos a considerar un simulador de coches de carretera simple. Coche de calle - ya que su modelado dinámico es más fácil que los aviones o submarinos. Simple - porque se tira todo lo no esencial de ella dejando sólo al descubierto mínimo - sólo lo suficiente para entender el concepto. No tendrá que viajar rápido por lo que sacar el motor. No tendrá que frenar rápidamente, de modo que quitar los frenos. Nosotros no caer en las curvas cerradas, así que dejar sólo una rueda delantera dirigible. Dado que la curva fuerzas son bajos, incluso cremallera de la dirección sería una exageración lo que va a dejar de lado también. Tenemos una y sólo empujar simulador triciclo! Apolo ha sido enviado a la Luna con un equipo de orientación que tenía 2 Kbytes de memoria y 2 MHz de velocidad. Sin duda, un ordenador moderno con memoria de 4 GBytes, cuatro núcleos funcionando a 3 GHz cada uno y un volante con perfil especial engranajes helicoidales y los dos motores se pueden simular este triciclo tan bien que fueron a cerrar los ojos que te sientes como si son de 3 años de nuevo? En la realidad de nuestro simulador de imaginaria no siente nada como trike real. ¿Por qué? Vamos a empezar desde el principio y ver cómo nuestro simulador triciclo impulso que se ha escrito.
Hemos creado el modelo precisa mecánica de la estructura y todas las piezas importantes. Nosotros calculada o medida a todos los fijos a la estructura y las masas en movimiento, sus momentos de la inercia, la ubicación de sus centros de gravedad. Hemos puesto restricciones en la forma en que estas partes puede mover, girar o deslizarse con relación a los demás. Hemos escrito fórmulas atar fuerzas que actúan en conjunto y el movimiento de estas partes incluyendo la fricción, el cumplimiento de elástico y amortiguamiento viscoso. Hemos medido la resistencia aerodinámica, e incluso las fuerzas laterales que actúan sobre cada uno parte - incluyendo los puntos donde estas fuerzas están centradas. Hemos llevado a cabo los neumáticos en un tambor máquina y se representan las curvas la fuerza y la alineación de los pares en todas las cargas imaginables. Se corre el simulador y hacer una prueba que. Todavía se siente en ninguna parte como una cosa real. ¿Por qué? Vamos a ver cómo manejamos la regeneración de la fuerza en nuestro simulador. Cualquiera de las ruedas FFB trabaja de una manera muy forma sencilla. Recibe las demandas vigentes del simulador se ejecuta en un PC y envía informes con datos de la posición exacta para que simulador de saber lo que paso y lo mucho que hemos dio la vuelta. Suena obvio, pero vamos a señalar esto de nuevo: simulador envía comandos de la fuerza para la Volante y recibe datos de la posición detrás de él. ¿Cómo decidimos qué fuerza para enviar a la rueda de FFB de nuestro sim? Nos encontramos con el gran total de todas las fuerzas que actúan sobre el eje de dirección basado en la velocidad de rotación de llantas frente a carga vertical, ángulo de posición. ¿Cómo sabemos que el ángulo de posición delantera de los neumáticos en relación con el vehículo? Simple! Lo hacemos desde el volante, ¿verdad? Ni siquiera tiene que dividir por el dirección de relación de reducción de bastidor ya que no tienen una dirección de cremallera. Demos un paso atrás y repetir esto de nuevo. Enviamos las fuerzas que actúan sobre unas llantas de coche frente a la FFB rueda de dirección y momentos después de recibir de nuevo la nueva posición de nuestras ruedas de los coches delante. ¿No te parece extraño? Tal vez no, así que vamos a centrarnos en esto. Hemos descargado todo el proceso de simulación de las ruedas delanteras y cremallera de dirección dinámica sobre el volante FFB. Lo que debería haber sido la precisión de la simulación la aceleración, la amortiguación, la fricción del movimiento de las ruedas delanteras de dirección está subcontratado a una dispositivo con engranajes de plástico y unos pocos menos de 7 bits de precisión la fuerza.

Pero incluso el mejor volante no está diseñado para simular cualquier cosa. Sólo se mueve cuando se para que ésta. Si lo mantienes apretado, que no se mueva. Eso es todo. Usted podría argumentar que la rueda ha algún momento natural de la inercia y el amortiguamiento y que se puede considerar reducido propiedades de las ruedas delanteras. No, el momento de inercia de cualquier volante FFB es menos que incluso nuestra dirección triciclo sencillo y momento de inercia de la rueda delantera - por no hablar de la inercia de ruedas delanteras y cremallera de la dirección del coche real, incluso reducido en dirección de cremallera de engranaje. Bueno, momento de la simulación de inercia es bastante obvio - que tiene dos ruedas delanteras masivas en cualquier coche y que necesitan un poco de esfuerzo para hacer buena a acelerar. Que tienen "peso". ¿Pero por qué la amortiguación? Los coches no tienen amortiguadores en los sistemas de dirección. Claro, que no, pero requisito para la simulación de amortiguación viene de amortiguación natural en cremallera de la dirección y la existencia de par giroscópico - el resultado de fuerzas que actúan sobre la rueda delantera girando horizontal los ejes y superficie de contacto en movimiento hacia un lado de la rueda en las curvas o compatible sólo suspensión (camber variable.) El resultado de la contrafuerza es proporcional a la velocidad de dirección de rotación de la rueda. Que al final es equivalente a la amortiguación. Par giroscópico efecto de amortiguación es proporcional a la velocidad de los vehículos que viajan y es una de las razones por las dirección "endurece" con mayor velocidad y motocicletas siguen siendo estable a altas velocidades. Pero hemos involucionado. Hemos concluido que tal vez si el volante tiene amortiguación y la inercia que puede simular las ruedas delanteras para nosotros? En el mejor de la simulación de amortiguación en las ruedas de FFB es mediocre. Lo que es peor, ninguna rueda de consumo que saber de simular la inercia. Esto se debe al hecho de que se requiere gran precisión angular la aceleración de estimación. Esto no es sólo posible con un codificador simple, incluso con unos pocos miles de cuentas por girar la rueda. Y ahora es el peor de los bits. Tan pronto como se coloca suavemente sus manos en el volante de su amortiguación y la inercia de aumentar varias veces. Usted agarra el más estricto de la rueda y de repente el coche cuenta con diez veces los neumáticos delanteros más masivo. No hay coches en el mundo tiene los neumáticos con la variable momento de inercia! Entonces, ¿cuál sería la forma "correcta" de conseguir alrededor de esto? ¿Cómo se puede simular la delantera del coche ruedas dentro de la simulación? No va a ser un problema si tuviéramos todos los datos de entrada - todos los fuerzas que actúan sobre las ruedas, su posición, los momentos de inercia, etc - y no dejó a nadie más interfieren con la simulación precisa. Simulado por Software para PC "simulado" por FFB ruedas.
Recuerde que hemos señalado anteriormente que la rueda de FFB dirección tradicionalmente recibe la fuerza las demandas de la tarjeta SIM y devuelve la posición de las ruedas? Una forma de resolver nuestra simulación problema sería a su vez todo en su cabeza y en lugar de enviar la demanda a la posición de la rueda de FFB y recibir de vuelta la fuerza aplicada por el conductor. De primera vista, no tiene sentido. Pero mira cómo el coche de verdad funciona. Se le presenta el volante en una posición determinada y luego se aplica la fuerza a él en la esperanza de que se moverá en la que desea que sea. Luego el coche se mueve la dirección rueda a través de sus neumáticos de acuerdo con las leyes de la física. La rueda es pasar a ser en un determinado posición y que se aplican las fuerzas para hacerlo cambiar esta posición. A controlar el coche mediante la aplicación de fuerzas y no mediante la colocación de la rueda en un ángulo determinado. Pensar en ello. Usted está girando una esquina y se va un poco ancho. ¿Qué hace usted? ¿Es usted el añadir extra de 10 grados a la dirección? No, se agrega un poco de fuerza y la rueda gira un poco más. Cómo mucho? Probablemente no tienen ni idea y yo tampoco ¿Qué pasa si el coche de la calle había una rueda que no tenía fuerza en él cuando lo enciende? En otras palabras que lo de control de la posición de la rueda. Probablemente no sería capaz de manejarlo. Pero que sería perfecto para cualquier simulador para el modelo porque así es como se escriben en los simuladores el trabajo. Una vez más, coche moderno presenta el volante para el conductor y el conductor se aplica la fuerza para para hacer que el coche cambie de dirección. Esto es todo lo contrario, cómo los dispositivos de FFB hecho para operar. ¿Se puede construir un dispositivo? En caso de que luego se llamará nuestra posición? PFB rueda? Si está familiarizado con la automatización industrial y control, entonces probablemente ya habrá adivinado que el sistema ideal para nuestra dirección sim es un sistema servo con control de posición rígida que el par la demanda de lazo PID no sólo se aplica al motor servo, pero también se envía de vuelta a la tarjeta SIM como la fuerza aplicada por el conductor humano. Nuestro coche sim física bucle de actualización funciona de la siguiente manera. El software toma la delantera posición de las ruedas, se ajusta de acuerdo a la configuración de dirección de cremallera - en otras palabras, las escalas por ratio de endeudamiento - y lo envía al sistema de dirección. Esto se convierte como el sistema de servo nuevo la celebración de consigna. Fuerza externa aplicada por el conductor se mide y se envía de nuevo a la sim. El simulador se combina esta fuerza de cremallera de dirección con otras fuerzas conocidas que actúan sobre los neumáticos delanteros y luego calcula la dinámica de las ruedas rotación vertical - la aceleración angular sobre la base de las ruedas momento de inercia, la velocidad de rotación, y finalmente llega a la posición de las ruedas nuevas. Que está en a su vez enviados a nuestro órgano de dirección, se convierte en un nuevo punto de ajuste, la fuerza de gobierno debidamente nuevo llega de nuevo y todo comienza de nuevo. Perfecta armonía. Nuestro empuje triciclo sim finalmente se siente tan bueno como uno real. ¿Se puede hacer con una rueda de FFB común? Sí, hasta cierto punto. Si se configura una muy pesada efecto de la primavera (P componente), acompañado de amortiguamiento crítico (componente D), entonces usted tiene una especie de sistema de servo rudimentaria. Conseguir el par del motor hacia fuera y en PC es más problemático, ya que sólo se puede adivinar a través de los desplazamientos de un punto de control (P-componente de entrada).

¿Cuál es la moraleja de esta historia?
Los programadores de software de simulación de confiar en el hardware fabricantes por ser parte de su sistema, mientras que los fabricantes de hardware no espera que estar "en el circuito" en absoluto. Pocas personas en la industria de entender cómo el "otro lado" o incluso general del sistema que funciona y no hay información disponible o las discusiones sobre el tema. Yo espero que algún día esto va a cambiar para mejor!
Leo Bodnar, Julio 2011 Simulado por Software para PC Volante de FFB
Enlace al hilo en el foro de soporte oficial de AC:
http://www.assettocorsa.net/forum/index.php?threads/article-why-force-feedback-in-computer-simulators-does-not-work.46852/