Physics-based Simulation of a VTVL Vehicle for 2D Games

2D 게임을 위한 수직 이착륙 비행체의 물리 기반 시뮬레이션

In this paper, we consider a physics-based 2D flight simulation game where users can easily control realistic flight of a vehicle equipped with two thrusters that allow vertical takeoff and vertical landing. The flight vehicle can be manipulated by directly controlling the thrusting force at each thruster using a pair of analog input devices such as joysticks. However, it might require too much practice to make aerobatic flying solely with this kind of control. We propose a set of fly-by-wire methods that provide easy-to-use, intuitive control of a VTVL vehicle. Based on PD controllers, the proposed methods allow users to specify the velocity or position of the vehicle directly. Furthermore, they are easy to understand and simple to implement. We expect that the proposed vehicle model and control mechanism could be used in various 2D games.

최근 활발하게 발표되고 있는 물리 기반 이차원 캐주얼 게임들은이차원상의 제어에 따른 편의성과 사용자의 물리적 경험에 따른 직관적인 조작성 및 친숙함에 힘입어 큰 사용자층을 형성하고 있다. 본 논문에서는 비행 조작에서의 편의 성을 보장하며 물리적 사실성에 따른 흥미를 유발할 수 있는 물리 기반 이차원 비행 시뮬레이션 게임을 고려한다. 우선 이에 적합한 두 개의 추진기를 가진 수직 이착륙 비행체 모델을 제시한다. 각 추진기에서의 추력을 두 개의 조이스틱 등을 사용하여 직접 제어 할 수 있다. 하지만 이와 같은 기계식 조정 방식을 통해 고난이도의 역동적 곡예비행을 하기 위해서는 꽤 많은 연습이 필요하다. 보다 손쉽고 직관적인 조작을 위하여 PD 제어를 통해 비행체의 속도 및 위치를 빠르고 정확하게 제어할 수 있는 전기식 조정 방식(fly-by-wire)을 제안한다. 제안된 비행체 및 비행 제어 기법은 여러 흥미로운 이차원 게임 제작에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.