The Virtual World

SIMULAZIONE A MACCHIA D’OLIO
I simulatori di guida hanno preso piede nell’ultimo decennio e sono sempre più utilizzati dalle case automobilistiche e dai team di Formula 1 perché offrono a squadre, ingegneri e piloti la possibilità di approfondire e sviluppare i sistemi di analisi dati, di ottimizzare la tecnica di guida, di apprendere nuove piste e di eseguire dei test su buona parte del setup. L’utilizzo dei simulatori di guida si sta diffondendo a macchia d’olio nel settore auto poiché permette di ridurre i costi e accelerare i tempi di preparazione di una gara, con grande beneficio sui risultati.
Ma non solo: i simulatori di guida sono anche usati per testare i prototipi delle autovetture in commercio, per valutare la bontà e l’efficacia di soluzioni tecniche adottate senza dover attendere la realizzazione del prototipo stesso e i risultati dei test su strada.
Inoltre, a livello di prototipazione, l’utilizzo di sistemi di simulazione risulta più omogeneo e stabile perché previene problemi potenziali legati all’affidabilità del mezzo e alla sicurezza.

 

PER GLI INGEGNERI DI WOKING O PER IL DOPO SCUOLA

Insomma, il simulatore sta diventando sempre più parte integrante del percorso formativo dei piloti e del processo di progettazione delle vetture. Tanto che la McLaren ha proposto nel 2017, il “World’s fastest gamer competition”: una competizione per tutti i piloti virtuali con la possibilità per il vincitore di diventare lo sviluppatore virtuale delle McLaren autentiche direttamente a Woking.

Ma il simulatore sarà un primo banco prova utile anche per piloti neofiti? Ad oggi è certamente usato per migliorare lo stile di guida di piloti con esperienza e di gentlemen che vogliono prepararsi al meglio a una gara. Siamo all’alba di una nuova era dove i piloti cominceranno a formarsi non più solo sui kart ma anche sui simulatori.

Occorre sottolineare che un simulatore non si sostituirà mai all’esperienza in pista, eppure è in grado di fornire sensazioni (visive, di forza, di movimento, di vibrazioni, di rumori) paragonabili a quelle reali sotto il profilo dell’intensità.

L’obiettivo di un simulatore rimane quindi quello di offrire al pilota un grande allenamento e una serie di soluzioni che possano poi essere adottate in pista.

 

LIMITI E VANTAGGI

Il primo fattore che differenzia la realtà dalla simulazione è la paura. Nel mondo virtuale i piloti non percepiscono la paura, non esiste il pensiero di farsi male o di provocare danni.

La paura è un fattore da non sottovalutare perché influenza inconsciamente le prestazioni di guida di un pilota.

Nella realtà imparare a gestire i propri limiti o i limiti del mezzo è una pratica che richiede moltissimo tempo e moltissime variabili che rendono il lavoro del pilota molto più complesso, dal continuo variare delle condizioni della pista al consumo degli pneumatici.

Il simulatore offre al pilota l’ineguagliabile possibilità di superare i propri limiti di stile di guida in tempi rapidi e in condizioni determinate, trovando soluzioni che possono poi essere adottate in pista oppure azzardando senza conseguenze.

 

Anche la sensazione di velocità é un fattore di distinzione tra realtà e simulazione.

Nella realtà la percezione del movimento e quindi della velocità è del tutto naturale, grazie al contributo di tutti i sensi umani: gli occhi forniscono i due terzi delle informazioni sensoriali, ma le informazioni visive non sono sufficienti per la percezione del movimento perché l’occhio non è in grado di percepire se un movimento è relativo o assoluto. Le informazioni mancanti arrivano attraverso il sistema tattile e quello vestibolare del nostro orecchio (organo del senso dell’equilibrio). Il sistema vestibolare è molto veloce e risponde bene ad accelerazioni rapide e di breve durata, mentre si lascia ingannare da quelle lunghe e inconsuete. In aggiunta, movimenti sotto la soglia dei 2 gradi al secondo non sono percepibili dal sistema vestibolare.

Il sistema tattile è complementare a quello vestibolare: anche con uno stimolo costante e prolungato, l’apparato continua a trasmettere informazioni fino alla completa cessazione dello stimolo stesso. Nulla è perduto comunque perché i sistemi di simulazione hanno trovato soluzioni a questi “problemi tecnici”: uso di un visore per la realtà virtuale o di un visore grande da 40/50 pollici, o ancora meglio l’utilizzo simultaneo di tre schermi che forniscono un ampio campo visivo ed una visuale laterale molto simile alla realtà.

È proprio la visione periferica che contribuisce in modo preponderante alla sensazione della velocità.

 

Il terzo fattore che limita la simulazione è la difficoltà di riprodurre la forza G, in particolare quella che i piloti percepiscono nelle curve veloci che provoca i famosi dolori ai muscoli del collo. Questa problematica si riscontra anche sui simulatori professionali dei team di Formula 1: occorrerebbe spostare il simulatore di un centinaio di metri con scatti velocissimi mediante sistemi propulsivi iper-potenti.

A questa mancanza sopperiscono però i dati telemetrici, grazie ai quali si possono analizzare le accelerazioni G e trarre quindi le informazioni necessarie.

 

 

CIRCUITI CON IL GIUSTO GRADO DI DETTAGLI

Un altro fattore che connota un buon simulatore è la riproduzione del circuito. Lo stile di guida di un pilota e la preparazione di una particolare configurazione di setup possono essere approfonditi grazie a un tracciato riprodotto nei minimi dettagli, come sconnessioni dell’asfalto, cordoli, dossi. I tecnici più esperti sono consapevoli delle differenze di setup necessarie per affrontare un asfalto piatto come un tavolo da biliardo oppure più sconnesso: questo può avvenire in kart e particolarmente nelle vetture, dove le sospensioni hanno un ruolo fondamentale per controllare cambi di direzione e spostamenti delle masse del veicolo.

Ad oggi la gran parte dei simulatori hanno piste realizzate con un ottimo grado di fedeltà.

Sebbene per la concezione del setup molti dettagli siano fondamentali, per il lavoro di preparazione dello stile di guida di un pilota ci sono tecniche che invece adottano una filosofia opposta e minimalista, proponendo un circuito solo con asfalto e cordoli e permettendo al  pilota di concentrarsi solo su ciò che è fondamentale: la curva.

 

 

FORCE FEEDBACK AFFIDABILE

Un altro vero e proprio incubo per ogni pilota virtuale è il force feedback. Nella maggior parte dei casi il pilota al simulatore ha a disposizione solo il volante e il suo feedback per capire diversi aspetti legati alla guida: le condizioni della pista, il comportamento della vettura, l’efficacia di una modifica di assetto. Per il pilota è importante sentire non soltanto la forza del volante, ma soprattutto la rapidità e la reattività di risposta di questo. Va da se dunque che è importantissimo possedere sia un volante molto affidabile sia impostare una configurazione affidabile nel pannello di controllo della periferica che si adotta sul generico simulatore, regolazione che non è facile trovare e richiede numerose variabili e spesso varia da pista a pista e dalla tipologia di asfalto.

 

 

NAUSA E SFASAMENTO

Un altro aspetto importante, connesso direttamente alla sensazione della velocità e del force feedback, riguarda la sensazione di sfasamento, inteso come ritardo fra la percezione visiva e quella tattile e di movimento. Tale sfasamento può anche essere infinitesimale per essere avvertito dai piloti. In un simulatore risulta essere fondamentale la reattività del sistema, il PC sul quale gira il software di simulazione deve avere una efficienza tecnica molto valida e deve essere in sincronia con il display e con i vari hardware che si adottano (volante, pedaliera, eventuale cambio e sistema dinamico), onde evitare che la percezione del feedback o del movimento del veicolo non arrivi quando ormai è troppo tardi ed inutile per mettere in atto un comportamento di guida consequenziale (ad esempio un inizio di perdita di aderenza della vettura che costringe il pilota a controsterzare).

Questa sensazione, coniugata alla presenza di uno schermo molto grande, dell’altissimo grado di concentrazione richiesto al pilota, ed anche del buio presente in sala simulazione, può portare talvolta i piloti al senso di nausea, il quale viene spesso superato facilmente dopo le prime sessioni di allenamenti.