Evaluation of visual cues of three dimensional virtual environments for helicopter simulators

Abstract

Uçuş simülatörleri askeri, sivil ve ticari havacılık tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Görsel ipuçları helikopter uçuşlarının en temel parçasıdır. Havır için gerekli ipuçları yere yakınlık ve küçük hareketlerden dolayı olduça fazladır.Bu tezde sahnedeki 3B( Üç Boyutlu) nesnelerin yoğunluk ve yükseklik parametreleri , havır ve alçak irtifa uçuşuna olan etkilerini bulmak için analiz edilmiştir. Üç LCD ekran ve uçuşkontrol setine sahip PC-tabanlı bir simulator kullanılarak deney yapılmıştır. On profesyonel askeri pilot deneye katılmıştır.Sonuçlar göstermektedir ki nesne yoğunluğu ve nesne yüksekliği düşey ve yatay havır performansını etkilemektedir. Bir tepe noktası bulunmakta bu noktadan sonra nesne yoğunluğunun arttırılması performansı geliştirmemektedir. Alçak irtifa uçuşunda irtifa kontrolü küçük nesnelerden pozitif olarak etkilenmektedir. Fakat pilotlar havır ve alçak iritifa uçuşu yaparken büyük ve karışık nesnelerden oluşan sahneleri tercih etmektedir. Mesafe tahmini nesne yoğunluğu ve nesne yüksekliğinin etkileşiminden etkilenmektedir.

Flight simulators are widely used by the military, civil and commercial aviation. Visual cues are an essential part of helicopter flight. The required cues for hover are especially large due to closeness to the ground and small movements.In this thesis, density and height parameters of the 3D (Three Dimensional) objects in the scene are analyzed to find their effect on hovering and low altitude flight. An experiment is conducted using a PC-based flight simulator with three LCD monitors and flight control set. Ten professional military pilots participated in the experiment.Results revealed that object density and object height are effective on the horizontal and vertical hovering performance. There is a peak point after which increasing the density does not improve the performance. In low altitude flight, altitude control is positively affected by smaller object height. However, pilots prefer the scenes composed of the high and mixture objects while hovering and flying at low altitude. Distance estimation is affected by the interaction of the object density and height.