Настъпи денят, който чаках, когато най-накрая мога да представя това развитие. Проектът стартира точно преди година, поне на 1 септември 2018 г RRS хранилища на Gtihub първият комит има точно тази дата.

Пътнически влак на централната гара Ростов (може да се кликне)

Какво е RRS? Това е отворен кросплатформен симулатор на подвижен състав с междурелсие 1520 mm. Читателят естествено ще зададе въпроса: „Извинете, за какво е този проект, ако има достатъчен брой железопътни симулатори, както търговски, така и отворени?“ За отговора на този въпрос предлагам да погледнете под котката

История на проекта

Имало едно време, през 2001 г., беше публикувано Microsoft Train Simulator (MSTS), което даде началото на огромна общност от железопътни кипене у нас. През няколкото години, през които този проект съществуваше (докато Microsoft го изостави, преминавайки към по-интересни неща за него, като фалита на Nokia и т.н.), проектът придоби маса създадени за него допълнения: маршрути, подвижен състав, сценарии.

Въз основа на MSTS впоследствие са създадени редица други проекти, като напр OpenRails, RTrainSim (RTS) и други добавки и производни. Появиха се и търговски проекти, като известния trainz. И всичко би било наред, но много фенове на железопътния транспорт не са доволни от тези продукти по съвсем обективни причини - те по никакъв начин не отразяват спецификата на вътрешния подвижен състав, експлоатиран и разработен в постсъветското пространство. Това е особено остро, когато се погледне как се изпълняват спирачките на влаковете - нито един от изброените проекти няма или няма да има нормално внедряване на автоматични спирачки на системата Матросов.

През не толкова далечната 2008 г. се появи още един проект - ZDSимулатор, разработен от Вячеслав Усов. Проектът е забележителен с това, че отчита и коригира горепосочените недостатъци, като първоначално се фокусира върху руския подвижен състав. Но има едно голямо „но“ - проектът е собствен и затворен, архитектурно не позволява въвеждането на собствен подвижен състав.

Самият аз стигнах до железопътната тема през 2007 г., когато започнах работа АД ВЕЛНИИ, като научен сътрудник, а след защитата на докторска дисертация през 2008 г., като ст. научен сътрудник. Тогава се запознах с най-новите постижения в областта на железопътните симулационни игри по това време. И не ми хареса това, което видях, а проектът ZDSimulator не съществуваше по това време. По-късно, очарован от динамиката на подвижния състав, дойдох в Ростовския държавен университет по транспорт (RGUPS) с тема на докторска дисертация върху спирачната динамика на товарен влак. Днес ръководя разработването на учебни комплекси за железопътен транспорт за нашия университет и преподавам специализирани дисциплини в катедра „Тракционен подвижен състав“.

Във връзка с всичко казано по-горе възникна идеята за създаване на симулатор, който да позволи на разработчика на добавка към него да получи пълен контрол върху физическите процеси, протичащи в подвижния състав. Подобно на космическия симулатор Orbiter, за който някога разработих допълнение под формата на семейство ракети-носители, базирани на R-7. Преди година се заех с тази работа и се хвърлих в нея. 26 декември 2018 г. видя бял свят тук тази технологична демонстрация.

Работата ми беше забелязана от ентусиасти и добре познат в кръговете на железопътните симъри, създател на визуално съдържание за ZDsimulator Роман Бирюков (Romych Russian Railways) ми предложи помощ и сътрудничество в по-нататъшното развитие на проекта. По-късно друг разработчик се присъедини към нас - Александър Мищенко (Ulovskii 2017), създател на маршрут за ZDsimulator. Нашето сътрудничество ни доведе до първото ни издание. Видеото показва преглед на това как изглежда играта за първото си издание

Характеристики на RRS симулатора

На първо място, това е отворена софтуерна архитектура. Да не говорим за факта, че кодът на симулатора е отворен, има API и SDK, насочени към разработчиците на добавки на трети страни към него. Входната бариера е доста висока – необходими са основни умения за разработка на C++. Симулаторът е написан в него, използвайки компилатора GCC и неговия вариант MinGW за операционна система Windows. В допълнение, препоръчително е разработчикът да е запознат с рамката на Qt, тъй като много от нейните концепции са в основата на архитектурата на играта.

Въпреки това, с необходимото старание и желание, този проект отваря огромни възможности за разработчика на добавки. Подвижният състав се изпълнява под формата на модули, базирани на динамични библиотеки. Основният структурен елемент в симулатора е единица подвижен състав, или подвижна единица (MU) - вагон (несамоходен или като част от мотрисен влак) или секция от локомотив. API позволява да се зададе въртящият момент, приложен към комплектите колела PE, като в отговор получава ъгловата скорост на комплектите колела, както и външни параметри, като напрежение и вид ток в контактната мрежа. Симулаторът не знае нищо друго и не иска да знае, което оставя физиката на вътрешното оборудване на съвестта на разработчика на конкретен локомотив или вагон.

Не е трудно да се досетите, че такъв подход на относително ниско ниво позволява да се реализират най-малките нюанси на локомотивната верига. Освен това комплектът за симулатор включва набор от стандартно оборудване, инсталирано на вътрешния подвижен състав: кран на машиниста конв. No395 състояние на въздухоразпределител. № 242, състояние на спомагателния спирачен кран. № 254 и други елементи на спирачната апаратура. Разработчикът на добавката трябва само да свърже тези елементи в пневматичната верига на конкретен локомотив или вагон. Освен това има API за създаване на ваши собствени хардуерни единици.

Архитектурно RRS е изграден върху взаимодействието на два основни процеса

• тренажор — двигател за физическа динамика на влака TrainEngine 2. Внедрява физиката на движението на влака, като взема предвид много външни фактори, като взема предвид взаимодействието на движещи се единици чрез съединителни устройства, обработва данни, идващи от външни модули, които реализират физиката на работа на оборудването на подвижния състав
• зрител — графична подсистема, която визуализира движението на влака, изградена на базата на графичен двигател OpenSceneGraph

Тези подсистеми взаимодействат помежду си чрез споделена памет, реализирана въз основа на класа QSharedMemory на рамката на Qt. Първите демонстрации използваха IPC, базиран на сокет, и има планове за връщане към тази технология в бъдеще, като се вземат предвид усъвършенстването на някои части на симулатора и нуждите с поглед към бъдещето. Преходът към споделена памет беше до известна степен принудителна мярка, която вече не е полезна.

Няма да описвам нюансите - много от превратностите на развитието на този проект вече са очертани в моите публикации на ресурса, по-специално имам доста обширен серия от уроци за двигателя OpenSceneGraph, произтичащ от практиката на работа по този проект.

Не всичко в проекта е толкова гладко, колкото бихме искали. По-специално, графичната подсистема далеч не е перфектна по отношение на качеството на изобразяване, а производителността на sim оставя много да се желае. Това издание има една цел - да запознае общността от ентусиасти на железопътния транспорт с проекта, да очертае неговите възможности и накрая да създаде отворен, междуплатформен железопътен симулатор с усъвършенстван API за разработчици на добавки.

Перспективи

Перспективите зависят от вас, нашите скъпи бъдещи потребители и разработчици. Проектът е отворен и съществува Официален сайтот където можете да изтеглите симулатора документация, чийто състав непрекъснато ще се попълва. Съществува форума проект, група ВКИ YouTube канал, където можете да получите най-подробни съвети и съдействие.

Спасибо за внимание!

Източник: www.habr.com