Le multi-écrans.




Le problème :

Il s'agit de représenter le mieux possible un univers sphérique en le projetant sur un ou plusieurs écrans.

L'idéal est bien sûr de projeter sur un écran sphérique (style cinéma La Géode) ! A défaut, on pourra projeter sur un écran cylindrique (le cylindre étant tangent à la sphère au niveau de l'horizon) ; mais là aussi, il faut disposer de projecteurs spécifiques. Pour l'amateur, il est plus simple (et moins cher ! ) d'essayer de s'approcher de cette forme cylindrique en utilisant un ou plusieurs écrans plats tangents à la sphère au niveau de l'horizon. Plus le nombre d'écrans est grand, plus l'on s'approche du cercle parfait ... Dans la pratique, on se contente de 1, 3 ou 5 écrans (toujours un nombre impair pour éviter d'avoir une jonction entre deux écrans au beau milieu du paysage face à soi, sauf à vouloir simuler un pare-brise avec montant central mais les prinçipes énoncés ci-dessous restent valables ).

Pour avoir une représentation la plus correcte possible, il est impératif que chaque écran soit vu par le pilote sous le même angle (A) ce qui impose une distance (d) bien précise entre le pilote et les écrans, distance qui est fonction de la largeur (L) du ou des écrans. On a :

d = (L / 2) * cotg ( A / 2 )
ou encore d = K * L   avec K = ( 1 / 2 ) * cotg ( A / 2 )

Il faut aussi que les yeux du pilote soient à la même hauteur que le milieu des écrans (en principe, la ligne d'horizon). 


Les solutions possibles :


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Solution n°1 : 3 (ou 1) écrans - Angle de vue : 90°

Cette configuration est rarement utilisée avec 3 écrans. Elle est présentée ici pour montrer ce que l'on obtient avec un seul écran lorsque l'on fait passer l'angle de vue de 45° (valeur standart de FS) à 90° par exemple. En version 1 écran, on pourra faire passer l'angle de vue à 90° en jouant sur la fonction zoom des vues 2D ou cockpit virtuel 3D. En version 3 vues, on utilisera soit la vue avant, la vue droite et la vue gauche (vues 2D) soit le cockpit virtuel 3D. On a :

d = 0,5 * L

Un angle de vision de 90° correspond, dans FS9, à une valeur de Zoom de 0,5 environ.
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Solution n°2 : 3 écrans - Angle de vue : 60°

Cette disposition est plus intéressante avec 3 écrans que la solution n°1 car la distance d est, à largueur L d'écran constante, plus grande que dans la solution n°1. Elle peut cependant avoir aussi un intérêt en version "1 écran" l'orsque l'on utilise des écrans de "faible" largueur pour la même raison. On a :

d = 0,87 * L

Un angle de vision de 60° correspond, dans FS9, à une valeur de Zoom de 0,75.

Cette solution ne peut être mise en oeuvre, comme toutes les solutions multi-écrans qui ont un angle de vue différent des valeurs standards de FS (45° ou 90°), qu'en utilisant le cockpit virtuel 3 D (Voir nota).
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Solution n°3 : 5 (ou 3) écrans - Angle de vue : 45°

C'est la seule disposition possible, outre la solution 1, lorsque l'on utilise les vues 2D de Flight Simulator. En effet, les vues gauche, avant-gauche, avant, avant-droite et droite - idem pour les vues arrière - sont toutes vues sous un angle de 45° (360° /  8 = 45°). Avec 5 écrans on aurait donc un champ de vision sur 225° mais on utilise en fait cette disposition avec 3 écrans seulement car elle représente un bon compromis entre la vision globale (sur 135° donc) et la distance d qui est, à largueur L d'écran constante, plus grande que dans la solution n°2. On a :

d = 1,2 * L

Un angle de vision de 45° correspond, dans FS9, à une valeur de Zoom de 1.
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Solution n°4 : 5 écrans - Angle de vue : 36°

Cette disposition a surtout un intérêt avec 5 écrans car en version 3 écrans elle offre un champ de vision plus restreint que la solution n°3 (108° au lieu de 135°). Elle peut cependant avoir un intérêt en version 3 écrans lorsque l'on utilise des écrans de "faible" largueur car la distance d est, toujours à largueur L d'écran constante, plus grande que dans la solution n°3. On a :

d = 1,5 * L

Un angle de vision de 36° correspond, dans FS9, à une valeur de Zoom de 1,25.

Cette solution ne peut être mise en oeuvre, comme toutes les solutions multi-écrans qui ont un angle de vue différent des valeurs standards de FS (45° ou 90°), qu'en utilisant le cockpit virtuel 3 D (Voir nota).

Solution n°5 : 3 écrans - Angle de vue : 30°

Cette disposition a surtout un intérêt avec 3 écrans lorsque l'on utilise des écrans de "faible" largueur car la distance d est, toujours à largueur L d'écran constante, plus grande que dans la solution n°3 à 3 écrans, au prix, il est vrai, d'un champs de vision plus restreint (90° au lieu de 135°). On a :

d = 1,87 * L

Un angle de vision de 30° correspond, dans FS9, à une valeur de Zoom de 1,5.

Cette solution ne peut être mise en oeuvre, comme toutes les solutions multi-écrans qui ont un angle de vue différent des valeurs standards de FS (45° ou 90°), qu'en utilisant le cockpit virtuel 3 D (Voir nota).

Nota : L'utilisation du cockpit virtuel 3 D pour les dispositions multi-écrans qui ont un angle de vue différent de 45° permet de décaler facilement de la valeur correcte les axes des différentes vues. On peut aussi décaler ces axes en cockpit 2D d'une valeur différente de 45° mais il faut aller bidouiller dans les fichiers panel.cfg des avions. A faire éventuellement à vos risques et périls.


Les critères de choix :


Les principaux critères de choix sont :
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 Les possibilités d'accomodation, en particulier, sont un critère important. Le port de lunettes (verres progressifs ou non) est aussi à prendre en compte. Demandez conseil à votre opticien (Parlez-lui de la vision "intermédiaire" si vous avez des verres progressifs). Pensez aussi que si votre simulateur doit être utilisé par plusieurs personnes, toutes n'auront pas les mêmes performances visuelles. D'une manière générale, plus la distance aux écrans sera grande, moins ce sera critique (Plus d'info ici)..

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Disons qu'il est toujours difficile de faire des comparaisons de prix, surtout en informatique. On peut cependant faire deux remarques :

Pour les LCD, les prix explosent au delà de 20 à 21 pouces. Au delà d'une largeur d'écran de 60 à 70 cm, il peut être intéressant d'envisager une solution "vidéoprojecteur" , sous réserve des caractéristiques de ce dernier (distance minimale de projection, temps de réponse, définition, type d'entrée, etc ...). Voir ici un calculateur pour les principaux projecteurs du marché. Le prix d'un vidéoprojecteur est relativement indépendant de la largueur de l'écran.
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(Prix base Mars 2007 )

Type d'écran (diagonale) 17' 19' 21' 23' 30'
Prix indicatif (Euros - base Mars 2007) 200 300 500 1000
2000


Remarques :
  • Dans les tableaux ci-dessus, les zones grisées correspondent à des solutions avec une distance oeil-écran inférieure à 60 cm ; c'est, je pense, pour ma part, un minimum. Il ne faut pas oublier aussi qu'entre "vos yeux" et les vues extérieures il faut plaçer votre avant-bras, le manche et le tableau de bord. A éviter donc.
  • Ce qui compte, c'est la largueur de l'écran. Les types d'écrans (19', 21', etc ...) correspondants sont donc donnés à titre indicatif car la largueur dépend du format ( 4/3 ou Wide). De ce point de vue les "Wide" sont plus intéressants. Attention cependant à ce que votre logiciel de simulation gère ce format sinon vous pouvez vous retrouver avec des bandes noires de chaque côté : pas évident pour faire les raccords. Avec FS9, pas de problème de ce côté là.
  • Résolution d'écran : Elle est donnée par le nombre de pixels en largueur et en hauteur (1024 x 768, 1280 x 1024, etc ...). A l'inverse des tubes cathodiques (CRT) qui peuvent accepter différentes résolutions sans trop de problème (sans perte de qualité), les écrans plats LCD (et les vidéo-projecteurs) sont optimisés pour leur résolution native (qui dépend du format) à laquelle ils doivent de préférence fonctionner (et que votre carte graphique doit être capable de gérer). Sinon, il y a un risque de perte de qualité plus ou moins important. Les principales résolutions sont ( plus d'info ici ) :
Type d'écran (diagonale) 17' 19' 21' 23' 30'
Résolution (format 4/3) 1280x1024 1280x1024 1600x1200 non dispo.
non dispo.
Résolution (format 16/9 - Wide) 1440x900 1440x900 1680x1050 1920x1200 2560x1600

  • Pour tenir compte de la largueur des bords des écrans (qui peuvent représenter des montants de pare-brise) on pourra augmenter légèrement la valeur du zoom. Par exemple, pour les écrans que j'utilise, une valeur de 1,07 au lieu de 1 donne de bons résultats (ajustement fin du zoom : MAJ + Touche "+").
  • Les distances oeil-écran données ci-dessus sont les distances optimales à respecter pour avoir le moins de distorsion possible. Dans la pratique, on peut tolérer une distance un peu plus grande ( un peu plus petite n'a pas d'intérêt ...) car le cerveau humain, fort bien fait, corrige ce que nos yeux perçoivent : on "voit" par exemple une ligne droite parce que l'on "sait" qu'elle est droite alors qu'en fait elle ne l'est pas ! Et çà, çà arrange bien les choses et çà laisse une certaine souplesse par rapport à la théorie. A titre d'exemple, une solution à 3 écrans de 21' à 45° impose une distance de 60 cm mais en pratique les déformations restent acceptables, à mon avis, jusqu'à 80 voire 90 cm. Comment en juger ? Placez-vous sur une piste à une intersection perpendiculaire avec deux taxiways ; si les taxiways semblent "pointer" vers l'avant, vous êtes trop loin. Rapprochez-vous jusqu'à obtenir une vision qui vous paraît "acceptable".



La réalisation :

La mise en oeuvre de 3 écrans peut se faire de plusieurs manières :
La carte Matrox "transforme" vos 3 écrans en un seul de largueur triple. Ainsi 3 écrans de 1280 x 1024 (19') seront vus par votre carte graphique comme un écran de 3840 x 1024. C'est la résolution maximale acceptée par la TripleHead2Go. Il faut bien sûr aussi que votre carte graphique soit capable de gérer une telle résolution avec un "frame rate" acceptable. Attention : il y a des restrictions au niveau formats gérés par la TripleHead2Go avec les cartes ATI; pas de restriction en revanche avec les cartes nVIDIA (Voir site Matrox pour info).

La carte Matrox offre également une possibilité intéressante, dans le cas d'une configuration PC un peu juste par exemple. Au lieu d'ouvrir une fenêtre par écran, ce qui charge d'autant la machine, on n'ouvre qu'une seule fenêtre que l'on "étale" sur les 3 écrans et l'on choisit ensuite une valeur de zoom en accord avec la disposition retenue pour les écrans. Cette disposition est très façile et rapide à mettre en oeuvre (pas besoin d'ajuster les différentes fenêtres entre-elles. Elle a trois (petits ? - A vous de voir...) inconvénients :
- Les lumières de piste (la nuit) et les PAPI deviennent un peu flous et "éblouissants" (Cette remarque est applicable à toutes les configurations ci-dessus avec zoom < à 1),
- Les détails du paysage semblent apparaître un peu plus "tard",
- On ne peut pas "gérer" les bords des écrans ( mais la dernière version, la "TripleHead2Go digital edition" permet de le faire ).

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Vue générale.
PC portable HP Pavilion zd8323A
3 écrans 21' connectés en VGA via un boitier Matrox TripleHead2Go.
(La carte graphique ATI du portable ne me permet de gérer que du 3072 (3x1024) x 768, dommage pour des 21' mais le résultat est acceptable).

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Saintes13.jpg

En finale 27, à TFFS (Les Saintes - Guadeloupe).



Petit rappel pour les débutants :
  • Pour déclarer un deuxième écran : Clic-droit sur le bureau > Propriétés>Paramètres>Clic-gauche sur l'écran 2 et cocher "Etendre le bureau Windows à ce moniteur".
  • Pour déplacer une fenêtre de FS : Clic-droit sur la fenêtre à déplaçer> Détacher la fenêtre.

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