賽車計劃輪胎物理模型

賽車類游戲不管是在現實的生活中還是虛擬的網絡之中，都和輪胎分離不開，而這就是為什么PCars是由革命性的Seta Tire Model（STM）來驅動輪胎的模型。

在把”WMD-powered”的頭銜打造成為最真實的虛擬賽車體驗的過程中，STM扮演了一個重要的角色。但是STM到底是干嘛的？SMS的物理專家Andrew Weber帶領我們深度剖析這個驅動PCars的技術。

STM描述：

STM是一個完全動態(tài)的輪胎模擬。事實上，它是三個模擬耦合在一起的，一個負責輪胎的框架，一個負責輪胎與地面接觸的部分，還有一個負責熱量傳遞的模擬。同時這些模擬又是可以單獨分開的，不同的框架和接觸部分的模擬技術是可以互相交換的（意思就是可替代吧）。例如，在越野的時候就要用到是不同的框架的模擬

框架模擬：

PCars里用的框架模擬是一個對有限元素的模擬，這個過程伴隨著特定的計算得到的最優(yōu)值，并具體到實時的輪胎模擬上去。輪胎的框架被分散成小的有聯(lián)系的元素，每一個都是有彈性的并且根據受力產生形變。

（譯者注：尼瑪這段那兩個specific翻譯的累死我了，沒看懂的就看下面的圖吧，右邊那個很生動形象的，就是把輪胎受力的框架分割成許多小部分，然后對每個小部分進行實時單獨受力分析和模型計算）

輪胎與地面接觸的部分補充一下，還有個輪胎印跡的模擬是跟著一起的

特征：（這個還是框架模擬部分的，講的是上面的特性）

輪胎的形變（原文是有彈性的動作。。。）可以根據速度、溫度和壓力的變化而變化

滾動阻力可以根據速度、溫度和壓力的變化而變化

輪胎側壁會因為低胎壓而發(fā)生彎曲形變

斜紋式輪胎、有夾層的輪胎（我也不知道這是什么。。。去年F1英國站爆胎爆的很厲害的那個倍耐力分層技術么。。。）、子午線輪胎、混合式輪胎都有分別的建模

陀螺儀的效果（沒看懂。。。查到是陀螺效應，求大神科普）

動態(tài)響應，例如震動、變徑伸縮（telescoping，不懂。。。）和扭曲

輪胎與地面接觸部分的模擬：

PCars中的這部分模擬是是和胎印進行的有限差分模擬，輪胎和地面接觸的部分是從胎印上”流過的”。這部分就像之前說過的框架模擬一樣被分成了許多小的單元，但是胎印本身是個有限差分網格。

特征：

快速加熱，外層橡膠的溫度通過胎印發(fā)生變化

組件化的抓地力的模型，每個組件（或者說每個被分析的單元）受到路面情況、濕度和溫度的影響是不同的（獨立的）

形變，橡膠會在粗糙的表面發(fā)生形變以抵抗側滑（就是轉彎的時候輪胎抓地的形變也有模擬）

粘合力，橡膠粘合到。。。。。。（沒看懂，個人理解是橡膠和其他類似于橡膠的材料在接觸的時候會有一種黏答答的趕腳，尤其是高溫下，初中化學老師講過。。。省略1萬字。。。然后這個力也被考慮進去了，純屬個人理解）

增強（指的應該就是抓地），由于粘性（上面的粘合力）那種你走在賽道的橡膠上感受到的鞋子下那種粘粘的抓地力

分裂（暫時這么翻譯吧，tear在這只可意會啊。。。），輪胎上脫落的橡膠

削減，多邊形、邊緣、地面的溝槽和輪胎上的凹槽（光胎和街胎）都會造成抓地力下降，特別是在泥土和碎石路上的的效果特別明顯

不同的紋路深度有著不同的水性

分解的并且對溫度敏感的輪胎損耗

對溫度敏感的彈性

輪胎框架以及輪胎接觸地面兩部分的模擬是耦合的，從而沒有生硬感和頓挫感，同時又能保留兩個模擬的細節(jié)。胎印的大小、形狀和壓力分布是由框架模擬的結果決定的，同時又給輪胎和地面接觸模擬使用。輪胎所受的地面的力是由輪胎和地面接觸的那部分模擬得到的，并作為外力傳遞給輪胎的框架模擬。

度傳遞模擬：（臥槽終于要結束了，我要睡覺媽媽）

溫度傳遞模擬主要是模擬剎車、輪窩（輪轂里凹進去的部分）、輪轂、輪胎框架、和輪胎接觸地面部分之間的熱量的流動。熱量在輪胎接觸地面的那些單元之間傳播，從那些單元傳播到路面，從那些單元傳播到空氣中，這些熱量的傳遞都直接由輪胎接觸地面的模

型進行模擬（包括水平對流和蒸發(fā)）。胎壓是由輪胎框架部分遵循理想的大氣定律模擬的。

自然現象：

大多數的現象并未包含在STM之中因為沒有明確的編程

Fy、Fx和Mz對比滑移角曲線（不懂。。。）已經完成并且包含真實的細微的差別，例如Mz轉化（有學機械或者力學到的大神沒，我學弱電的看不懂。。。）

因負載、熱量、壓強和速度引起的復雜并且有時細微的變化

在靜止和低速情況下有著正確的行為表現，即使玩家的力回饋器件會有所限制，但是仍會有振動存在。許多其他到的輪胎模型在靜止的時候就不工作了。

平坦點（輪胎上被磨平的地方）

潮濕的路面會打滑

輪胎的動作表現會因為路面的不同而改變，例如路面的粗糙程度、賽道的橡膠（黏答答的感覺）、潮濕程度和泥土