3 vdp – v2

La première version du simulateur, démarrée avec FSX, est équipée de 3 vidéoprojecteurs d’une résolution chacun de 1280×800 (voir “3 vdp et un écran cylindrique“, une étude complète qui couvre l’écran cylindrique, l’architecture du système de visualisation, avec paramétrage et étude des performances, et sa mise en oeuvre).

Le choix d’une telle résolution, plutôt restrictive par rapport à ce qu’offrent les moniteurs classiques, résulte de l’absence, à l’époque (2012-2013), de vidéoprojecteurs à très courte focale et full HD.

Depuis, FSX a été remplacé par P3D v4.5, ce qui simplifie considérablement le paramétrage du système, et l’offre en vidéoprojecteurs a évolué  ; à l’occasion de la version 2 du simu, j’avais prévu de migrer vers des vidéoprojecteurs d’une résolution de 1920×1080, voilà qui est chose faite : je viens d’acquérir 3 Optoma GT1080E !

1 - Péambule :

Dans la première version, le système de visualisation est composé d’un écran cylindrique (180°) de 3m de diamètre, et de 3 vidéoprojecteurs 1280×800 à très courte focale : rapport de projection de 0,375 (image de 1 m de large à 37,5cm de l’écran).

Les vues sont produites, pour ce qui concerne la vue de face par le serveur FSX/FMGS, et pour ce qui concerne les 2 vues latérales par un PC client FSX ; les 2 FSX sont paramétrés à l’identique, scènes identiques, et synchronisées via Wideview.

Les vidéoprojecteurs sont posés sur le dos sur une plateforme (diamètre 120cm) qui repose sur le toit du shell, à une hauteur qui est proche de celle du haut des images projetées, afin de minimiser au maximum les déformations en trapèze.

La distance vidéoprojecteur/écran est de l’ordre de 65cm, ce qui implique que les 3 vidéoprojecteurs, positionnés selon 3 axes à 0°, 60° et -60°, sont sur la plateforme très proches les uns des autres.

Les nouveaux vidéoprojecteurs (Optoma GT1080E) présentent un rapport de projection de 0,49, ce qui conduit, pour conserver les mêmes tailles d’image, à les reculer vers le centre de la plateforme d’environ 15cm : c’est là qu’intervient la première difficulté, car il n’y a plus suffisamment d’espace sur la plateforme, il faudrait que les vidéoprojecteurs s’encastrent les uns dans les autres !

Une seconde difficulté concerne à priori le niveau de performance : en effet, pour fonctionner correctement, A320 FMGS requiert un niveau de fps de l’ordre de 30 ; or, passer d’une résolution de 1280×800 à une résolution de 1920×1080 engendre un doublement du nombre de pixels, donc de la puissance requise pour les produire ! 

Mais il se trouve que les divers tests et mesures réalisés lors de ma première étude l’ont été sur une configuration à 3 moniteurs 1920×1080 (et non 3 vdp 1280×800); et à l’examen des chiffres produits dans cette étude, il s’avère que l’architecture retenue est suffisante pour répondre à ces exigences …

Dans ce qui suit, 2 sujets : le paramétrage sous P3Dv4.5, et la résolution du problème de positionnement des vdp.

2 - Le paramétrage des 3 vues dans P3Dv4.5 :

Le passage de FSX à P3D s’accompagne d’une très sensible simplification de la mise en place des 3 vues ; la documentation du process se trouve dans le SDK de P3D, au chapitre “Display And View Group Configuration”.

Pour ma part, je trouve que l’interface utilisateur proposée par LM est confuse, j’ai donc préféré paramétrer directement les fichiers concernés : pour chacunes des 2 instances de P3D, il faut intervenir sur 2 fichiers, tous 2 situés dans Programdata/LockeedMartin/Prepar3Dv4, et nommés respectivement Display.xml et Viewgroups.xml.

Le principe est simple :
– dans Display.xml, déclaration d’un “Display” pour chaque vue,
– dans Viewgroups.xml, déclaration pour chaque vue des champs de vision (ouverture angulaire droite et gauche, haute et basse), et de l’orientation de la vue.

Les 2 fichiers existent nativement, il suffit de les modifier/compléter ; voici les 2 fois 2 fichiers (cliquer sur les liens) :

Pour la vue de face, sur le serveur P3D/FMGS :
Pour les 2 vues latérales, sur le client P3D :

2 - Le positionnement des 3 vidéoprojecteurs :

Les anciens vidéoprojecteurs sont montés dans un coffret support en mdf, et posés sur une plateforme de 120cm de diamètre ; les nouveaux, qui doivent être en retrait de 15 à 20cm, vont être posés sur une plateforme complémentaire de 90cm de diamètre, légèrement surélevée (cette sur-hauteur sera compensée par une diminution d’autant de la hauteur du support des vdp).

Rajout d'une seconde plateforme surélevée, 3 axes à 60° pour le positionnement des vdp

Il n’y a plus suffisamment de place pour poser les 3 vdp, il faut donc en surélever un ou deux (soit celui de la vue de face, soit les 2 des vues gauche et droite) ; je choisis de surélever les 2 vdp latéraux, car la correction de la déformation en trapèze qui en résultera, qui s’accompagne forcément d’une légère dégradation de l’image (correction numérique et non optique), sera moins perceptible sur les cotés que de face.

 
Positionnement des 3 supports de vdp

Contrairement au vdp de la vue de face, les 2 vdp latéraux vont devoir être inclinés vers le bas ; pour pouvoir régler cette inclinaison, les vdp sont fixés sur un volet articulé au plafond des supports par 2 charnières ; un vis placée à la base du support viendra s’appuyer sur la face inférieure du vdp pour en faire varier la hauteur.

Les vdp sont fixés sur un volet articulé

La nouvelle plateforme est repositionnée sur le shell, et les 3 vdp sont simplement posés dessus ; une première mise sous tension montre, après positionnement en profondeur correct des vdp, que la taille des images projetées est la même qu’avec les anciens vdp, et qu’aucune ombre portée ne vient altérer le champ de vision (sur le coté, ça se joue à 2 fois rien car les fenêtres latérales de l’A320 “descendent” très bas, il n’aurait pas fallu que le rapport de projection dépasse 0,50).

Mise en place de la plateforme et des vdp sur le toit du shell

Il faut ensuite passer à la correction des déformations géométriques dues à l’écran courbe, j’utilise Immersive display pro de Fly Elise (une licence sur chaque PC) ; et là, mauvaise surprise : la version que j’ai achetée n’est plus compatible avec Windows 10 – version 2004, il me faut acquérir deux nouvelles licences par le biais d’une extension de support valable 2 ans – pratique douteuse …

Le paramétrage du “warping” reste une opération fastidieuse, il faut de la méthode, un niveau laser est presque indispensable pour aligner horizontalement et verticalement les grilles sur les repères horizontaux et verticaux que j’ai marqués sur les bords de l’écran ; le logiciel offre des fonctionnalités pratiques pour déplacer les points de réglage soit individuellement, soit par ligne, soit par colonne, soit par zone, cela vaut le coup d’explorer !

Le niveau laser est incontournable pour corriger les déformations induites par la courbure de l'écran

3 - Et au bout, la récompense :

A peine terminé un premier paramétrage, la tentation de voir le résultat est trop grande, il faut vérifier tout celà !

Quelques nécessaires précautions :
– FPS bloqué à 30 dans les 2 P3D (meilleure synchro Wideview), 
– “Ignore crashes” dans P3D client (esclave de P3D serveur, il arrive au sol qu’un très léger retard de synchro altitude fasse que P3D client soit légèrement trop bas et se crashe), 
– “Raise client aircraft” ramené à 0 dans Wideview pour éviter un léger décallage des vues latérales.

Départ Nice, direction Marseille, scène VFR PACA de FranceVFR :
– Champ de vision : OK
– Compteur de fps : 29,2 sur le serveur, 30 sur le client, OK
– Décollage : les 2 vues latérales suivent bien, les nuages sont bien synchrones, OK

Et tout à coup, je re-découvre la scène, l’augmentation de résolution est très nette, et le fait que les 2 vdp latéraux soient inclinés (donc déformation trapèze) est peu sensible ; la netteté n’est pas celle que l’on observe sur un moniteur, les corrections apportées par Immersive display pro ont forcément un impact, mais l’immersion n’en est pas moins étonnante !

 
Au départ de Nice, piste 04R
En vue du golf de Saint Tropez

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