Routakotkat osa 5 – Taivaallinen immersio

Ilomäen laki huoneen, näyttölaitteen koon ja resoluution suhteesta: Jos näyttölaite ei mahdu huoneeseen, huone on liian pieni. Jos se mahtuu, resoluutio on liian matala.

 

Simulaattoristeilla on ikioma Graalin maljansa, jota he jahtaavat kuin sekopäiset pyöreän huoneen ritarit konsanaan.

Immersio eli pelimaailmaan uppoutuminen on tärkeä tavoite kaikille simulaattoristeille (Paitsi pintalaivaston kippareille, joita varten termi pitää brändätä uusiksi). Se, että Oculus Rift ja kumppanit häämöttävät horisontissa nousevana virtuaaliaurinkona todistaa, etteivät lentosimulaattoristit ole yksin teknologisessa immersiojahdissaan.

Kuten Graalin metsästyksessä pitääkin, on jahdissa myös vahvasti traagisia piirteitä. Kaikkien simuolentojen sankari Ressu oivalsi villakoiran ytimen jo ennen kuin ensimmäistäkään elektronista lentosimulaattoria oli edes rakennettu*.

Unelmia taivaasta

Illuusio oikeasti lentämisestä on lentosimulaattoristien ikiaikainen haave ja rautakehitystä ohjaava voima. Teknologinen kehitys toi unelmaa lähemmäksi askel askeleelta, kunnes virtuaali-ilmailijaparat vajosivat laskevien virtausten mukana epämukavuuden laaksoon. Yksi pääsyyllisistä simulaattorien pelisuunnittelullisiin ongelmiin on harhakuva teknologian todellisuutta korkeammasta tasosta ja sen roolista uppoutumisessa.

Vielä pari vuosikymmentä sitten tekniikka oli niin karua, että pienistäkin edistysaskeleista osattiin iloita. Muistan kun kaverin kanssa ihailtiin U.S. Navy Fightersin lentomallia, joka perinteisen kiskoilla kaahailun sijaan salli koneiden repiä kohtauskulmaa ja liu’uttaa pyrstöä, ihan kuin ne oikeat koneet Kauhavalla. Näyttöjen resoluutio oli tyypillisesti pienempi kuin nykyään yhdessä DCS: A-10C:n monitoiminäytössä, värejäkin oli vähemmän ja ruudunpäivityksestä ei viitsi edes puhua. Realismi-illuusio ei päässyt vahingossakaan saastuttamaan pelinkehittäjien herkkiä mieliä.

Pikakelaataan kaksikymmentä vuotta USNF:stä eteenpäin. Taulukkolaskentaohjelman tarkkuudella kiskoilla kiitävät leikkikoneet on korvattu monimutkaisella, aerodynaamiset pinnat erillisiä potkurinlapoja myöten huomioon ottavalla mallinnuksella. Ero kotisimulaattorien ja totiseen koulutuskäyttöön kehitettyjen ohjelmistojen välillä on paitsi hämärtynyt, myös kääntynyt osin jopa kotisimujen eduksi. On helppoa ymmärtää, miten huikeat teknologiset harppaukset voivat harhauttaa kuvittelemaan, että realismissa on jo päästy lähelle myyttistä tavoitetta. Harhakuvitelmat voivat käydä kalliiksi, sillä suhteellisesti valtavan kehityksen jälkeenkään ei itse asiassa olla absoluuttisesti juurikaan lähempänä tavoitetta.

Sokeiden valtakunnassa

Simulaattoreita suunnittelevilla  (ja monilla pelaajilla) on lievästi eksentrinen käsitys ilmataistelusta. Jostain syystä täysrealismitilaksi kutsutaan asetuksia, jotka tekevät lentämisestä ja erityisesti taistelusta paralympialaisten paraatilajin. Oikeasti hyvä näkö on aina ollut tärkeä valintakriteeri hävittäjälentäjille, mutta mystisesti virtuaalipiloteista yritetään tehdä sitä sokeampia, mitä paremmiksi näyttölaitteet kehittyvät. Näytön välityksellä on tietenkin tarkoitus hahmottaa ympäristön tapahtumia, mikä tarkoittaa käytännössä muiden koneiden havaitsemista ja seuraamista. Tärkeitä osatekijöitä ovat resoluutio, näköalue ja ruudunpäivitysnopeus.

Tyypillisen näytön resoluutio on nykyään 1920 x 1080 pikseliä, korkeammat resoluutiot ja useamman näytön järjestelmät ovat vielä harvinaista herkkua, 4k:sta puhumattakaan. Verrokkina ja ultimaattisena tavoitteena toimivan ihmissilmän resoluutiota on vaikea määrittää, sillä lopullinen kuva muodostuu aivoissa monimutkaisten prosessien tuloksena. Arviot kokonaisresoluutiosta vaihtelevat, mutta ilmeisesti esimerkiksi hyvän digitaalikameran kennossa on pikseleitä suunnilleen saman verran kuin silmässä. Tämä ei kuulosta monitorienkaan kannalta ihan tavoittamattomalta, jos ei oteta huomioon sitä, että valtaosa silmän resoluutiosta keskittyy noin kahden asteen alueelle (täysikuu ja Aurinko ovat Maasta havainnoituna halkaisijaltaan noin puoli astetta). Sen vuoksi ihmissilmän resoluutio on tarkan näkemisen alueella ihan hervoton parhaimpiinkin näyttölaitteisiin verrattuna.

Pienillä näytöillä päästään nykyäänkin huimiin piste per tuuma -lukemiin. Valitettavasti pieni ei ole kaunista, kun pitäisi hyödyntää ihmisen näköaluetta realistisesti. Normaalinäytöllä näkökenttä on noin 30–40 astetta, Oculus Riftin esiversiolla 110 ja ihmissilmällä 180 asteen paikkeilla pärstäkertoimesta riippuen. Kerralla näkyvän alueen laajuuden lisäksi pään ja silmien kääntäminen on intuitiivisin tapa vilkuilla eri suuntiin. Edes TrackIR ei pääse kovin lähelle, vaikka onkin toistaiseksi pelimaailman paras korvike. Tulevaisuus on valoisa, sillä Oculus Riftin johtama virtuaalivallankumous tulee johtamaan lopulta koko näköalueen kattaviin korkean resoluution näyttölaitteisiin. Ei tosin vielä huomenna.

Ruudunpäivitysnopeus on perinteisesti ollut pro-pelurien lempilapsi, koska sulavasti pyörivän pelin tapahtumia on helpompi hahmottaa ja peli vastaa nopeammin komentoihin. Simulaattoreissa tilanne on sama kuin muissakin peleissä, joskin erittäin vaihtelevien päivitysnopeuksien ja tyypillisesti raskaan prosessorikuorman ansiosta ne ovat keskimääräistä vaikeampia tapauksia. Kannattaa huomioida sekin, että myös näyttötekniikalla on iso rooli rooli liikkuvien kohteiden havaitsemisessa, vaikka esimerkiksi LCD-näyttöjen vasteaikoja onkin saatu parannettua viime vuosina.

Näyttölaitteisiin liittyvien ongelmien lisäksi teknologia potkii pelimaailmaan uppoutumista vastaan myös peliohjaimissa. Falconistit, te voitte tarttua FSSB-modattuun Cougariinne ja lähteä lentelemään täysin realistisella ohjaustuntumalla, sillä seuraava kappale ei koske teitä. Eikä teitä, te muutama totaalisen hurahtanut elämäntapasimulaattoristi. Tiedätte kyllä ketkä, hus hus.

Falconissa ei lennetä konetta, vaan tietokonetta, joka ohjaa lentokonetta. Kukaan muu ei tule saamaan simulaattoriinsa realistista ohjaustuntumaa.  Erityisesti vanhempien koneiden suoraan kaapelien ja vipujen välityksellä ohjainpintoihin liitettyjä keppejä on käytännössä mahdotonta mallintaa kunnolla. Mikään voimapalautetikku ei pääse lähellekään hurjassa syöksyssä lukkiutuvien ohjainpintojen mallintamiseen tarvittavia tehoja. Kukapa sellaista käyttäisikään ainakaan moninpelissä, missä kevyt keppi olisi selvä kilpailuetu. Yleisesti ottaen perusjoikkarit ja useimmat spesiaalimmatkin ovat sen verran kevyitä vasteeltaan, että hennoimmallakin nojatuolipilotilla on virtuaalimaailmassa habaa kuin He-Manilla.

Lääke pahempi kuin tauti

Harva asia on pelille yhtä vahingollista kuin simulaattoreita vaivaava ”täysrealismi”-vitsaus. Kaiken pelimäisyyden kieltävä ludofobia vetää tosin sillekin vertoja. Molemmissa sairauksissa taudinkuvaan kuuluu äärimmäinen putkinäköisyys ja ongelmat kokonaisuuden hahmottamisessa. ”Täysrealismilla” tarkoitetaan tyypillisesti kaikki näköavut pois jättävää pelimoodia, jolloin todellisuudessa siirrytään aiemmin mainittujen näyttöteknologiahaasteiden ansiosta paralympialaisten puolelle. Kyse ei ole pelkästään pelintekijöiden laiskuudesta tai tyhmyydestä, sillä ongelma on haastava eikä siihen ole olemassa selkeitä patenttiratkaisua.

Ympäristön hahmottamisessa vaihtoehtoja ovat koneiden päälle piirrettävät ikonit, kaukana olevien konemallien keinotekoinen kasvattaminen tai tummat pisteet, jotka piirretään ruutuun silloinkin, kun itse konemalli on alle pikselin kokoinen. Käytännössä kaikkien näiden keinojen tarkoituksena on mahdollistaa ympäristön hahmottaminen myös laajaa näkökenttää käytettäessä, jolloin kohteet ovat muuten liian pieniä näkyäkseen.

Ratkaisut ja niiden toimivuus vaihtelevat peleittäin, mutta on täysin anteeksiantamatonta, että ikivanhan Illun lähestymistapa on edelleen paras. Tummat konetäplät, jotka näkyvät ainoastaan, kun kone oikeasti olisi näkyvissä ja serverin määrittämät, monipuolisesti muokattavat ikoniasetukset ovat lyömätön yhdistelmä. Falconin (joka on myös ikivanha keksintö) skaalautuvia koneita on kehuttu paljon, omakohtaista kokemusta on liian vähän tarkempaan arviointiin.

Kas kummaa. Immersiodilemman ensimmäisen haasteen parhaiten ratkaisseet simulaattorit ovat molemmat kaukana muiden yläpuolella liitäviä ikiklassikoita ja simulaattorihistorian virstanpylväitä, joiden kehittäjillä on muutenkin ollut yltäkylläisesti pelisilmää. Loput simulaattorit epäonnistuvat raa’asti siksi, että tasapaino täys-arcaderäiskinnän ja paralympialaisten välillä menee pieleen. Käytännössä näkyvyysongelman ratkaisemiseksi on pakko alistua tylyihin kompromisseihin, moderni teknologia on riittävän pätevää korkeintaan luomaan vaarallisen illuusion realismin saavutettavuudesta.

Peliohjainten kohdalla tilanne on vielä pahempi. Falconisteja lukuun ottamatta realistinen ohjaustuntuma on yhtä saavuttamattomissa kuin näkökykykin, mutta kompromissit ovat vaikeampia. Tyypillisen oikean hävittäjän komentokeppi on jämäkkä ja pitkä valtikka, jota täytyy maksimikaarrossa kiskoa useamman kymmenen kilon voimalla. Mikään yleisesti saatavilla oleva joikkari ei pääse lähellekään, mutta teoriassa modernien hydrauliavusteista ohjausta hyödyntävien koneiden kohdalla ongelma on ratkaistavissa rahalla. Klassisten potkurihävittäjien kohdalla sekään ei oikein auta.

Kahdelle ensimmäiselle maailmansodalle tyypilliset suoraan ohjainpintoihin kytketyt kahvat olivat lentäjälle suora yhteys ilmavirtaan, mikä paitsi antoi ihan omanlaisensa tuntuman lentämiseen, määritti osaltaan voimakkaasti koneen suorituskykyä. Voimapalautetikut yrittävät mallintaa ilmavirran vastusta, mutta yhdessäkään niistä ei ole likimainkaan tarpeeksi voimaa realistista tuntumaa varten. Lisäksi voimapalaute ja huippulaatu tuntuvat karttavan toisiaan, samasta paketista ei molempia löydä hakemallakaan. Ihan ok -luokan tikkuja sentään on olemassa, joskaan ei välttämättä nykyään helposti löydettävissä. Hankalaa on myös löytää keskivertokämpästä kiinnityskohta, johon ruuvaamalla, teippaamalla tai liimaamalla keppiä ei saisi kaksin käsin jalat maassa ja hampaat irvessä repien hievahtamaankaan. Lisäksi pitäisi keksiä, miten moninpeli”kaverit” saadaan hankkimaan ihmetikku ja pitämään voimat täysillä epäreilun kilpailuedun estämiseksi.

Ilman minkäänlaista softapuolen kikkailua kaikkia legendaarisia hävittäjiä lennetään huippuluokan fly by wire -hydrauliikan avustuksella. Kannattaa varoa aivastusta, sillä tällaisella ohjattavuudella kovemmilla nopeuksilla pieninkin nykäisy kahvasta repii koneen (ja historiallisen realismin) kappaleiksi. Vaihtoehtona on käyttää virtuaalista ohjainsauvaa kiertotien kautta, mallintamalla lentäjän voimankäyttöä Il-2 1946:n tapaan. Tämä lisää ohjainten liikkeisiin viivettä ja raskautta, estäen samalla He-Man-haba-ilmiön. Ja irrottaa simulaattoristiparan täydellisesti virtuaalikoneesta. Sen lisäksi, että virtuaaliohjaimen vasteeseen tulee viivettä, se on usein myös ihan eri asennossa kuin omasta tikusta voisi päätellä.

Kun F-18-lentäjältä kysyttiin suurinta eroa simulaattorin ja todellisuuden välillä, hän vastasi että aito asia vastaa ohjaimiin välittömästi. Suurin ero ei ollut siis kuolemanpelko, musertavien G-voimien puute tai simulaattorin ankea näkyvyys, vaan ohjainten välitön vaste. Kyse ei ole varsinaisesti kattavasta tutkimuksesta, mutta simulaattoristin kannalta vastaus on masentavin mahdollinen. Näytöt kehittyvät hyvää tahtia, mutta sille ei voi mitään, että kaikkien rahallisten ja vaivallisten panostusten jälkeenkään tikun toisessa päässä on toimistopöytä tai joku omituisempi huonekalu, mutta ei koskaan oikea lentokone.

Ne, jotka eivät tunne historiaa

Peliohjainongelman raadollisin puoli on se, että vaikka tavoitteena realismi on yleensä saavuttamaton, ohjaimiin upotettu raha tuntuu ja näkyy. Vikuri Marsu tai LaGGi on nykymallinnuksella täysin erilainen elämys, jos sitä käskee jatketulla ja modatulla Cougarilla kera MFG Crosswind -polkimien, verrattuna vaikkapa suosittuun kiertokahvalliseen Microsoftin Force Feedback2 -perustikkuun. Lisäksi vähän simulaattorista riippuen kaasukahvasta pitää mielellään löytyä nappuloita ja rullia, erillistä seos-, lapakulma ja luojatiesmikähärpäkevivustoa unohtamatta. Ei vauhtiin pääsemiseen kovin ihmeellistä laitteistoa tarvita ja vaikka hinta–laatu-suhde onkin parhaimmillaan varsin edullisessa hintaluokassa, saa itsensä kipeäksi maksamalla silti kilpailuetua moninpeliä varten. Ikään kuin kynnystä vaativahkon harrastuksen aloittamiselle ei muuten olisi tarpeeksi.

Välillä tuntuu, että pelintekijät ovat lähteneet tavoittelemaan taivaita vahasta tehdyillä siivillä. Moderni teknologia on juuri sen verran pätevää, että syntyy illuusio realismin saavutettavuudesta, vaikka todellisuudessa ollaan vain puolikkaan askelen verran edellä ysärin alkuvuosia, jolloin melkein kaikki simulaattorit osasivat olla ensisijaisesti pelejä. Viisas vahasiipinen kuuntelisi ’46-Illua kehittävän Daidalos-tiimin neuvoja ja nauttisi täysin rinnoin matalalennosta, kun rahkeet eivät oikeasti riitä Auringon tavoitteluun. Lentosimulaattorin kehittäminen on muiden pelien tapaan yhdistelmä tiedettä ja taidetta, vaikka teknofiili toisin kuvitteleekin.

Ihmisaivoilla on kaksi suorastaan ihmeellistä kykyä, joista simulaattoristin onnellisuus on kiinni. Ensinnäkin, ne toimivat uskomattoman tehokkaana kuvantunnistus- ja analysointityökaluna, joka erottaa pienimmätkin poikkeamat todellisuudesta tehokkuudella, josta supertietokoneet voivat vain haaveilla. Paitsi etteivät voi, sillä mielikuvitus ja näennäistodellisuuksien rakentaminen ovat toinen (se vieläkin ällistyttävämpi) ihmisaivojen ihmekyky. Se, tuleeko aivoista voittamaton vihollinen vai lyömätön liittolainen immersion rakentamisessa ei ole kiinni megapikseleistä tai ohjainvipstaakien määrästä.

 

*Artikkelin lukeneet ovatkin jo varmaan hoksanneet, että Ressun salaisuus oli epäilemättä lentäjänlakki ja -lasit. Sellaiset päähän ja koirankoppikin muuttuu välittömästä Kameliksi. Lisää kampetta kehiin, sieltä ratkaisu varmasti löytyy!

 

Lisää aiheesta