Создание железнодорожного симулятора для незрячих

[andreyvas]

Здравствуйте друзья! Я сам незрячий, но железнодорожной темой немного увлекаюсь. Для незрячих на данный момент написано уже множество игр, в том числе и авиасимулятор, но вот железнодорожного до сих пор нет, всвязи с чем у меня возникло желание, чтобы такой симулятор появился. Я обратился к программистам, которые могли бы это осуществить, на что они мне ответили- делай сценарий, описывай объекты- сделаем. Ж.д симулятор я представляю так- есть движок, а под него уже пишутся различные сценарии где и задаются собственно события. Теперь другой вопрос- мне нужна очень многогранная инфа о локомотивах, их параметрах, управлении и т.д. так же о параметрах путевого хозяйства- длинне стрелок, пролетов полотна, постановке семафоров проходных, маневровых и т.д. и все это в цифрах чтобы можно было описывать объекты для написания игры. Управление подвижным составом да впрочем любыми объектами в этом симуляторе естественно полностью будет производиться через клавиатуру, инфу об объектах на пути пользователь естественно будет получать не визуально а звуковыми сообщениями при помощи горячих клавиш, или в автоматическом режиме- на выбор. Вобщем задача- собрать как можно больше инфы о параметрах всего что можно на ж.д. Начиная от профиля пути и заканчивая быть может в будущем параметрами и узлами двигателей. Хотелось бы получить какую-либо помощь по приобретению такой информации, или ссылки на источники где все это можно почерпнуть в изобилии. Ну и так же был бы рад помощи специалистов в программировании подобных объектов, чтобы я мог знать, как мне описывать объекты программисту. Предвижу возгласы вроде- о! Разве слепые могут играть в игры и все в этом духе, на что заранее отвечаю- да могут, и если у вас есть желание не просто пофлудить а узнать реально- в интернете таких игр в изобилии. Так же прошу прощения у модераторов за возможно некорректно выбранный раздел для размещения такой темы, но более подходящего я не нашел.

[Yolkin]

Сообщение от andreyvas

Так же прошу прощения у модераторов за возможно некорректно выбранный раздел для размещения такой темы, но более подходящего я не нашел.

Не за что извиняться - раздел правильный.

[Timas]

Написать, что ли, что-нибудь. Бо раньше причастен был к тренажёростроению, да и собственный проект, как ни странно, развивается.

Ув. andreyvas, всё зависит от двух критериев: полноты представления Вами задачи и глубины моделирования процессов.

Первый критерий должен определять конкретное желание видуть (слышать, осязать) то-то и то-то. Это может быть, например, управление подвижной единицей (далее - ПЕ) от первого лица, от третьего лица путём дачи команд, управление сразу несколькими ПЕ с переключением между ними. Необходимо также представлять возможности голосового восприятия различной информации (дискретные состояния «есть-нет»), количественные состояния («мало-средне-много»), а также частоту и степень детализации подачи цифровой информации (напр., расстояние от ПЕ до ближайшего сигнала, его состояние) и возможность получения этой информации как постоянно, так и одиночными запросами.

Что касаемо второго критерия, то глубина проработки моделируемых процессов будет определяться именно требованиями к конечному результату. В части моделирования движения ПЕ это может быть (от простого к сложному): равномерное либо равноускоренное движение, движение на основе формул и методик, приведённых в Правилах тяговых расчётов, движение как результат взаимодействия всех ПЕ в составе. В части моделирования состояния сигналов это может быть (также от простого к сложному): постоянное состояние сигналов перед ПЕ, движение впередиидущего поезда (лидера) с равномерной либо равноускоренной скоростью, полное моделирование движения лидера.

А в остальном, смею Вас заверить, матмодель симулятора для незрячих будет иметь мало отличий от матмодели симулятора для простого народа. На то она и матмодель, собственно.

Ну и без теории, естественно, не обойтись. Я к своему проекту шёл с 1997, а начал вот только два года назад. До этого не хватало знаний по программированию, матмоделированию, наконец просто по ж.д. я, как выясняется ныне, тоже особо ничего не знаю. Приходится параллельно самообразовываться.

[andreyvas]

Сообщение от Timas

Ув. andreyvas, всё зависит от двух критериев: полноты представления Вами задачи и глубины моделирования процессов.

Первый критерий должен определять конкретное желание видуть (слышать, осязать) то-то и то-то. Это может быть, например, управление подвижной единицей (далее - ПЕ) от первого лица, от третьего лица путём дачи команд, управление сразу несколькими ПЕ с переключением между ними.

Сейчас примерно объясню что должно на мой взгляд, хм... Точнее слух получится.
возможность загружать маршруты со сценариями, так же в будущем как и во всех нормальных играх можно будет создать редактор сценариев, но это уже мелочи.
Я с клавиатуры управляю подвижной единицей, автоматическое сообщение о сигналах, ограничениях скорости, платформах и станциях можно будет сделать в виде сообщений как бы от помощника, которого возможно было бы выключать. Так же всю инфу можно было бы получать через горячки- например q- звучит фраза зеленый 800- это значит что впереди на расстоянии 800 метров зеленый сигнал. далее w- голос сообщает 18 3- что значит восемнадцатый километр третий пикет. и все в этом роде, т.е. вся визуальная инфа просто передается звуковыми сообщениями. Управление так же через клавиатуру, если в обычном графическом симуляторе насколько я знаю все ручки кнопки и прочее приводится в движение мышкой- то тут тоже все через клаву- поднять пантограф- d, и так далее.
То есть с выводом инфы как раз все просто, а вот непосредственное моделирование.... Может быть как-то можно не изобретая велосипеда посмотреть описание всех этих параметров в обычных ж.д. симуляторах?
Я в этом всем пока слабо разбираюсь, но надо же когда-то начинать, тем более программист сказал- опиши что конкретно нужно и сделаем. Осталось только содрать уже с готовенького, хотя бы примерно
Для начала я должен дать программисту как бы карту с подробным описанием что и где находится, ну хотя бы для начала станцию с ее путями светофорами и т.д. и расписать все это детально.
Тут как бы получается что графики ненужно, но как объекты все эти предметы будут присутствовать разумеется.
То есть от большого к малому, сначала простейшую карту а от нее уже плясать к мелочам.
Ну и все данные, например как при уклоне пути будет замедляться или ускоряться состав в зависимости от его массы, и т.д. и т.п. Но это как мне объяснили уже после примерного общего наброска.

[Timas]

Сообщение от andreyvas

Сейчас примерно объясню что должно на мой взгляд, хм... Точнее слух получится...

Ув. andreyvas, я Вас прекрасно понял в части того, что вы хотите получить в конечном итоге. Но я не понял, каким образом Вы хотить это донести до Вашего программиста. Из Вашего сообщения не ясен уровень Ваших знаний как в области матмоделирования (где я тоже не силён, хотя и приходится), так и в области ж.д. транспорта вообще и теории тяги поездов в частности. Я попробую описать Вам основные мысли при создании матмодели движения поезда по участку, которыми я пользовался при выполнении одного из интересных заданий.

Некоторые определения:

Фрейм - один виток (итерация) бесконечного цикла моделирования. Длительность фрейма во времени зависит от типа выбранного таймера. Все расчётные операции должны гарантированно успеть выполниться до окончания времени до следующего фрейма.

ПЕ - подвижная единица со своими характеристиками (длина, вес, оси, тормозное нажатие, сила тяги (0 если нетяговая ПЕ) и т.д.)

Состав - несколько ПЕ, сцепленных вместе.

Секция пути - элемент пути с заданными характеристиками (длина, уклон, радиус кривой)

Узел пути - точка соединения секций пути (две для простого узла, три для стрелки).

Алгоритмика:

Движение поезда как материальной точки, можно рассмотреть по второму закону Нюьтона, т.е. ускорение, делённое на массу материальной точки. В общих чертах это нас вполне устроит. Зная ускорение и начальную скорость, мы всегда можем получить приращение координаты за фрейм. Собственно, физика за восьмой класс.

Вопрос состоит в том, чтобы получить точное значение результирующей силы, действующей на состав, в каждый момент времени. Мы можем её считать, как сумму результирующих сил, действующих на отдельные ПЕ.

Раскладываем дальше. Результирующая сила для каждой ПЕ считается, как сумма силы тяги, силы основного сопротивления движению, силы сопротивления от профиля пути, сил дополнительного сопротивления от ветра, низких температур, подвагонных генераторов пассажирских вагонов, и, наконец, тормозной силы. Естественно, что сила тяги направлена по ходу движения, сила сопротивления от профиля всегда направлена вниз (вперёд на спуске, назад на подъёме). Остальные силы всегда смотрят назад.

В Правилах тяговых расчётов приводится более простая модель, где все силы рассматриваются для всего поезда сразу. Я пришёл к выводу, что для более точного моделирования необходимо применять силы к каждой ПЕ, и потом вычислять их результирующую. Такая модель более реально учитывает положение разных частей состава на разных элементах профиля пути. Особенно для разнородных по составу поездов.

Расчёт сил, действующих на каждую ПЕ, аналогичен расчёту сил, действующих на весь состав. Нет смысла приводить его весь, он громоздкий и требует хорошего знания теории тяги поездов. Лично мне её пришлось перечитать и переварить не один раз.

Модель пути в подобном симуляторе составляется из отдельных элементов (секций пути), и узлов, их соединяющих. Каждая секция пути имеет направление (грубо говоря, от конца "один" к концу "два" - чтобы не запутаться при вычислении локальных координат), ну и собственные характеристики. Узел может соединять как две секции пути, так и три - это стрелка. Для стрелки может быть указано следующее состояние - направлена по основному пути, по боковому пути, либо не определено. Маршрут следования состава определяется последовательностью секций пути.

Локальные и глобальные координаты. Внутри каждой секции положение ПЕ учитывается в локальных координатах. Плюс необходимо задать направление внутри самой секции. Для линейных моделей пути это не требуется, но для моделей с петлями или треугольными развязками - необходимо, иначе может неправильно учитываться .воздействие профиля пути. Для указания пользователю глобальных координат необходима привязка концов секции к гломальным координатам. Для секий, параллельных направлению отсчёта коордимнат, разница между глобальными координатами будет соответствовать длине секции. Для секций, расположенных под углом к оси отсчёта (например, боковое направление стрелки), длина всегда будет больше разницы глобальных координат. Соответственно, при расчёте глобальных координат необходима пропорциональная поправка.

Собственно по математическому моделированию всё. Остальное - дело интерфейса и требований конечного пользователя.

Если Вашему программисту интересно, то могу выслать ему исходники программы на D7, условно моделирующую движение конкретного поезда по конкретному участку. Разработка этой программы мне была необходима на определённом этапе творческого развития. В настоящее время этот проект закрыт, и является лишь справочником по тому, как это вообще надо было делать. Комментариев, к сожалению, в тексте программы нет, я их никогда не пишу.

[andreyvas]

Спасибо за помощь! Программист мне ответил, что для начала нужно составить простенькую модель, без наворотов и полного моделирования, и постепенно добавлять навороты. Я ни в программировании ни в моделировании ничего не соображаю, да и этим будет заниматься другой человек, как мне он объяснил- сначала бы сделать простенькую модель, чтобы оно ехало без ошибок, и со звуками поработать, потому что человек будет делать качественную звуковую картинку, прикладывать ее к модели и потом уже по ходу дела добавлять сложности. То есть грубо говоря что на данном этапе нужно- есть такая-то станцияна ней 10 путей каждый по столько-то метров, светофоры, стрелки переходящие в другие пути, далее перегон определенной длинны со светофорами и т.п. ну и хотя бы доехать до ближайшей этой станции. А в последствии понадобится и математическая модель, и прочие параметры, которые программист собирается добавлять по мере усложнения программы. Таким образом- нам нужна сначала простенькая модель, а на нее уже будут накручивать как на снежный ком всяческие детали. Все это конечно будет нужно- и профиль пути, положение стрелок, сопротивление воздуха и т.п. просто нужно с чего-то начать, как мне сказал программист- лучше добавлять по мере необходимости, чем переписывать сложную программу.

[Timas]

Программист сказал правильно. Если ему, программисту, многие внутренности ж.д. технологий неизвестны - лучше плавно наращивать мясо на скелет. Мне-то проще, у меня мясо на несколько лет наперёд нарезано, только приделывай! Удачи Вам и Вашему программисту!

[andreyvas]

Сообщение от Timas

Программист сказал правильно. Если ему, программисту, многие внутренности ж.д. технологий неизвестны - лучше плавно наращивать мясо на скелет. Мне-то проще, у меня мясо на несколько лет наперёд нарезано, только приделывай! Удачи Вам и Вашему программисту!

То есть вы хотите сказать, что смогли бы смоделировать то есть написать симулятор? Лично я вообще в этом не специалист, как и говорил уже, нужны хотя бы какие-то подсказки.
Может быть, если у вас будет свободное время и возникнет желание поделиться опытом вы сможете как-то скооперироваться? Тут дело в чем: тот программист прекрасно работает со звуком и у него много опыта по написанию игр для слепых, потому что он сам незрячий. Но в создании такого рода программ он еще не участвовал.
Отсюда и возникают проблемы. Меня просят описать мир, то есть расставить все по местам и детально описать, пока в общих чертах, допустим две станции и перегон между ними. Получается что и тут я не совсем в теме, потому что не знаю что и куда расставлять. в общих чертах кое-что понятно, но вот сам "мир" проработанный в деталях я просто не могу описать. Как это можно примерно сделать на примере существующих станций? То есть мне нужно детальное описание, а где его достать кроме как на картинках- я не знаю. Я составил пока примерное описание участка Москва Ярославская- Мытищи, указал километраж, и количество путей на станциях и все этим пока и ограничивается. Просто не хватает информации.

[Timas]

Ув. andreyvas, Вы почти правы. Да, я смогу написать симулятор, и уже делаю это. Толдько направленность у моего проекта несколько иная: комплексное моделирование станции и прилегающих участков для имитации работы диспетчерского персонала. Это не тренажёр, это любительский симулятор, лишённый рамок тренажёрной задачи. Но моделировать-то приходится всё и сразу, и в весьма детальном исполнении.

Насчёт скооперироваться - навряд ли. Или у меня такой нескромный уровень, или я слишком много чего хочу, но к своему проекту я шёл с 1998 года. Два раза начинал, но бросал по причине отсутствия каких-то знаний и конкретных источников информации. Сейчас же знания накоплены, навыки программирования получены, и процесс уже два года как в пути. За это время я только-только доделываю модель станционной автоматики. Для всего этого мне потребовалось изучить много технической литературы, материалов по проектированию, нормативов, инструкций, много наблюдать за технологиями и общаться с работниками. И только сейчас я могу с уверенностью говорить, что, если хватит здоровья, то я этот проект добью. Если не хватит - я не знаю, сможет ли его кто поднять потом в таком же качественном уровне.

Лично моё мнение: без серьёзного знания матчасти, без источников информации и постоянного самообучения в этой области делать нечего. Так что лучше Вас для Вас никто ничего не напишет. Я смогу лишь ответить на какие-то чётко и конкретно поставленные вопросы, но составлением матмоделей, алгоритмов и, боже упаси, блок-схем я заниматься не собираюсь. Тут Вы меня извиняйте, своих хватает.

[GeneZone]

Извините, что вмешиваюсь..., Timas , а как ты думаешь, такой проект вообще возможен в данное время? Я имею в виду ЖД симулятор для незрячих. На первый взгляд, как бы всё довольно просто(мат. модель не в счёт) - никакой 3D-графики, трёхмерных моделей, с кучей полигонов, текстур, шейдеров, и т.д. Но вот звуковой блок..., на крупных станциях, наверное, неудобно(или почти невозможно) будет ориентироваться, и на манёврах тоже, хотя, может быть я и ошибаюсь. А вообще проект довольно интересный. Кажется такого ещё никто не делал.

[Timas]

Сообщение от GeneZone

Timas , а как ты думаешь, такой проект вообще возможен

У меня, к сожалению (или пока к счастью), нет опыта работы с симуляторами на слух. Поэтому, не попробовав это на себе, я не могу сказать, насколько это возможно с точки зрения восприятия пользователем. Собюственно, эта сторона, а именно - интенсивность информационного потока, меня в данном проекте смущает больше всего. А с точки зрения программирования возможно всё, в этом я уверен. Было бы время, силы и здоровье, коего у меня-то тоже уже не густо.

[andreyvas]

Если организовать хороший, настраеваемый вывод информации- то никаких проблем с восприятием не будет. Просто у вы не работаете на компьютере на слух, я же работаю с различного рода программами полностью на слух и это ничуть не мешает. Так же и с играми- есть и стрелялки, и стратегии, но поток информации нисколько не мешает. Одна сенсорная система всего лишь заменена другой, в этом проблемы как раз таки нет. Кроме того вывод инфы можно комбинировать- какие-то события могут сопровождаться звуками, а какие-то речевыми сообщениями. У незрячего пользователя как правило есть адаптация к большой скорости синтезатора речи, а некоторые зрячие товарищи говорили мне о том, что с помощью синтезатора я работаю порой быстрее чем они. Так что грамотно организованный вывод информации и желательно настраиваемый поможет решить любую задачу информационного доступа. Конечно для такой игры будет просто необходимо выучить различные команды на клавиатуре, но это нетрудно. Я тут вот что на днях подумал- а нельзя ли уже из готового симулятора выуживать информацию и сопоставить ее с клавиатурой. Конечно бредово звучит, понятное дело что разработчикам это вообще глубоко параллельно...

[Шурикан]

САУТ от WRLenta многое голосом говорит. Может с помощью программы, подобной ленте адаптировать MSTS.

[GeneZone]

Сообщение от andreyvas

Я тут вот что на днях подумал- а нельзя ли уже из готового симулятора выуживать информацию и сопоставить ее с клавиатурой.

Впринципе, можно сделать такую прогу, которая из файлов базы данных маршрута будет тягать инфу о объектах окружения и преобразовывать её в текстовый файл, к примеру. Потом специальный блок будет синхронизировать информацию с текущим положением игрока и выводить сообщения, типа: "впереди переезд, дистанция 600 метров", "Входной светофор Демитров-товарный, два жёлтых, дистанция 800 метров" и т.д. Как уже выше написали, примерно такой принцип применяется в информаторе WRLenta. Только там эти файлы пишутся вручную.

[andreyvas]

Нашел на одном из форумов реальные схемы железных дорог россии, скоростные режимы, схемы станций и т.д. Сначала программист будет делать вымышленную карту, но потом будут необходимы такие вот реальные станции и карты. Впринципе такие карты может описывать мой друг, но тут встает другой вопрос- некоторые реальные профили магистралей есть, но их очень мало в свободном доступе. пПодскажите пожалуйста, может быть у кого-то есть хорошие подборки таких схем и планов, может кто-то делал самостоятельно и достаточно профессионально, может быть есть уже текстовые описания, хотя я понимаю что последнее- вряд ли. ДОпустим трасса Москва Ярославская- Ярославль главный, с расстановкой светофоров и прочими объектами на ж.д.
Такие схемы даже жена впринципе может описывать без каких-либо специальных знаний. Если у кого-то есть и вы можете поделиться- то пишите в личку.