Recensione Project Cars: e anche il PC ha il suo Forza Motorsport

La cosa in assoluto più sorprendete di Project Cars è il modello di gestione dei pneumatici, che conferisce alla simulazione il livello di realismo che non è possibile disconoscerle. Le caratteristiche del modello dei pneumatici di Project Cars sono illustrate in questo post sul WDM, che riassumiamo in questa pagina.

Questa enfasi sulla simulazione dei pneumatici rende questo aspetto di Project Cars particolarmente rilevante. Durante la guida, il giocatore avverte che c'è un particolare rapporto tra pneumatici e asfalto, il che è alla base di un altro fattore di dinamismo. I giocatori devono prestare attenzione alle sconnessioni e alla conformazione dell'asfalto nel momento in cui stabiliscono come approcciare una curva o un tratto del circuito particolarmente ostico, per esempio per via della presenza di saliscendi.

Il modello di simulazione dei pneumatici viene chiamato da Slighly Mad Studios Seta Tire Model e si compone di tre parti principali. Ovvero il comportamento dei pneumatici è dipendente dalla simulazione di tre componenti: carcassa, battistrada e trasferimento del calore.

La simulazione della carcassa fatta in Project Cars è basata sulla cosiddetta analisi agli elementi finiti, supportata da specifiche ottimizzazioni computazionali necessarie per la simulazione dei pneumatici in tempo reale. La carcassa viene suddivisa dal motore fisico in piccoli elementi collegati tra di loro. Ognuno di questi elementi può deformarsi e flettersi a seconda delle forze che agiscono su di esso.

Il modello di Project Cars gestisce il comportamento elastico della carcassa in funzione di velocità, temperatura e pressione. Allo stesso tempo, la resistenza al rotolamento differisce sulla base degli stessi parametri di velocità, temperatura e pressione. Il motore è in grado di simulare anche il cedimento della spalla del pneumatico in condizioni di bassa pressione. Si tratta, poi, di un sistema in grado di riprodurre il comportamento di vari tipi di pneumatici, come Bias Ply, radiale o ibrido. Gestisce allo stesso tempo effetti giroscopici, risposte dinamiche determinate dagli oggetti con cui il pneumatico entra in contatto, deformazione e rotazione.

La simulazione del battistrada in Project Cars usa un metodo alle differenze finite per la gestione dello stato della zona di contatto, che porta a una simulazione perfetta dello scorrere del pneumatico sulla superficie di contatto. Il battistrada risulta discretizzato in maniera molto simile a quanto visto nel caso della carcassa, con la differenza stavolta che la supeficie di contatto è una griglia a differenze finite.

Il sistema riesce a calcolare le differenze di temperatura a partire dallo strato superiore del battistrada fino a quello a contatto con il cerchione. Ciascuna parte del battistrada subisce influenze da una serie di fattori, come condizioni della superficie dell'asfalto, eventuale presenza d'acqua e temperatura dell'asfalto stesso.

L'algoritmo determina poi la deformazione in funzione della presenza di asperità e della resistenza al rotolamento. Viene calcolato anche il livello di abrasione, considerando il tipo di superficie del pneumatico e il materiale. Il livello di abrasione viene calcolato anche per l'asfalto, in funzione della sua composizione, delle condizioni meteo e del momento della giornata in cui si svolge la corsa. Ma il modello di simulazione del battistrada determina anche l'eventuale staccarsi di pezzetti di gomma dal battistrada.

L'aderenza del pneumatico è determinata, inoltre, sulla base del suo disegno, delle scanalature e della lamellatura che si trovano su di esso, e della presenza di sporcizia e ghiaia. La profondità della scanalatura, in particolare, influisce sulla quantità d'acqua che viene evacuata. Vengono calcolate variabili sul consumo in funzione della temperatura e del livello di solidificazione. E si tengono in considerazione anche le proprietà elastiche al variare della temperatura.

La simulazione, inoltre, si preoccupa di adeguare il comportamento della carcassa a quello del battistrada, in modo da non creare un distacco netto tra due zone attigue. La distribuzione della pressione sull'area di contatto viene dapprima determinata dal modulo che si occupa della simulazione della carcassa e poi trasmessa a quello del battistrada. Succede il contrario, invece, nel caso della determinazione dell'effetto delle forze agenti sul pneumatico a partire dalla superficie dell'asfalto.

C'è poi tutta la simulazione del trasferimento del calore, che punta a gestire il flusso di calore che passa tra i freni, il cerchio, la carcassa e i vari strati in cui è suddiviso il battistrada. Il trasferimento di calore tra i vari elementi del battistrada, tra il battistrada e il manto stradale e tra il battistrada e l'aria sono gestiti dal modulo che si occupa della simulazione del battistrada. E questo coinvolge anche i fenomeni di avvezione ed evaporazione, ovvero quelli che coinvolgono l'acqua. La pressione del pneumatico è devoluta invece al modulo che attiene alla simulazione della carcassa e gestita tramite la legge dei gas perfetti.

Slighly Mad Studios asserisce che la maggior parte degli effetti sui pneumatici deriva dal modulo STM piuttosto che da vari adeguamenti al codice. Insomma, tutto avviene dinamicamente e senza correzioni ad hoc. Le forze in ogni direzione vengono simulate accuratamente, in ogni loro sfumatura. Viene simulata anche l'inclinazione tramite una precisa riproduzione della campanatura, così come cambiamenti complessi e alle volte al limite dell'invisibile determinati dal carico aerodinamico, dal calore, dalla pressione e dalla velocità.

Inoltre, SMS sostiene che il suo modello, a differenza di altri utilizzati in certe simulazioni di guida, continua a funzionare anche a vettura ferma, al netto però di imprecisioni determinante dalla tecnologia di force feedback dei volanti che possono generare delle oscillazioni. Spiattellamenti, aquaplaning e cambiamenti nel comportamento dovuti a disconnessioni della superficie, asperità, gommatura, umidità e sporco vengono allo stesso tempo tenuti in conto dall'equazione.

Infine, il Seta Tire Model è modulare, nel senso che differenti tecniche di simulazione dello stato della carcassa e del battistrada possono essere intercambiate tra di loro. Per esempio, per le gare sullo sterrato può subentrare un differente metodo di calcolo per il battistrada.