Mohl bys nám představit vaši společnosti?
Cruden vznikl z Fokker Aircraft. Vytvářeli jsme profesionální letecké, námořní a vojenské simulační technologie. Během minulých osmi let jsme tyto produkty upravovali tak, aby byly vhodné pro rostoucí profesionální oblasti automobilek a motosportu, pro univerzity a výzkumné instituce, pro zábavní trhy včetně soukromých zákazníků.
Dodáváme je týmům F1, GP2/3 a F3, stejně jako vývojovým a moto-sportovním společnostem, které simulátory týmům pronajímají. V současné době také jednáme s týmy v IndyCar a NASCAR. Neustále rozvíjíme své pohyblivé simulační technologie za pomocí spolupráce s profesionálními a průmyslovými partnery a zábavními podniky po celém světě.
Naše základní odborné znalosti a to, co nás odlišuje od ostatních společností, spočívá v našem know-how, vybudovaném na mnohaletých zkušenostech, algoritmech ladících pohyb (přetavit vstupy jezdce v nejpřesnější možnou pohybovou odezvu ve vysokém přenosovém pásmu). Na tento soubor dovedností spoléhají naši zákazníci v motosportu, kteří používají simulátory k vývoji (závodních) aut, jezdců a inženýrů. Proto jsou také simulátory Crudenu prvním a prvořadým profesionálním technologickým nástrojem, nikoliv hrou.
Mohl bys blíže představit vaše simulátory?
Zákazníkům dodáváme mnoho druhů simulátorů. Navíc se někteří krom našich standardních strojů rozhodnou integroval aktuální vozy s pohyblivou platformou pomocí originálního řízení (volantu, pedálů atd.) nebo využívají šasi, které může být uzpůsobeno pro výrobu (silničních) vozů a pro vozy Formule 1 či jiných formulových sérií. Simulátor může být upraven pro různé jízdní pozice a připravili mnoho rozšíření tak, aby vyhovoval různým průmyslovým aplikacím.
Hexatech - náš hlavní profesionální závodní simulátor, je dostupný ve verzi s jedinou sedačkou, třísedadlový (3CTR) nebo jako formule s plným či polovičním šasi nahoře.
Frank Kalff, obchodní ředitel Crudenu
Třísedadlový hexatech je ideální pro trénink jezdců, protože to umožňuje trenérovi či inženýrovi sedět vedle jezdce. Stylový Hexatech s monokokem formule nahoře exceluje ve vizuálním vzhledu. Může být zbarven tak, aby vyhovoval sponzorům či osobní chuti.
Úplně stejné pokročilé technologie jako Hexatech využívá i Hexathrill, nejmenší a nejdostupnější, přenosný simulátor. Jeho nároky na plochu, hmotnost a výška byly omezeny o 30 % či více ve srovnání s Hexatechem, díky čemuž sedá mnohem snadněji umístit a nainstalovat. Ideální řešení Hexathrillu se vejde do standardního pokoje s výškou kolem 2,5 m, je také méně omezeno z pohledu zátěže podlahy. Cena začíná na 100 000 Euro (přes 2,5 mil. Kč).
Jak simulátor funguje?
Simulátor je kombinací hardwaru a softwaru, které spolupracují na vytvoření co nejrealističtějšího jízdního zážitku. Z hlediska hardwaru je klíčové poznání o pohyblivých prvcích (aktivátorech), o špičkovém rámu a o počítačích. Pohyblivé prvky umožňují simulátorům pohybovat se v různých směrech díky "šesti stupňům volnosti," které zahrnují pohyb dopředu/dozadu (podélný), nahoru/dolů (vertikální), doleva/doprava (boční) v kombinaci s rotací podél tři svislých os, které se označují termíny klopení, zatáčení a klonění.
Simulátor GP2 ve vědeckém centru "Bhai Tech Advanced Vehicle Science Centre" v Itálii
(foto: Cruden)
Jezdec ho ovládá pomocí volantu a pedálů. Všechny mají čidla a výstupy jsou předávány počítači. Počítače tyto hodnoty čte a:
a) říká pohyblivé základně, co má dělat
b) říká volantu, co má dělat
c) říká grafice, co má vykreslovat.
To vše se děje tisíckrát za sekundu. Software je tou částí počítače, která provádí veškeré ty výpočty.
Jak simulátor programujete?
Nejprve se programuje pohyblivá základna - jak se má fyzicky pohybovat v různých směrech. Veškeré tyto výpočty se provádějí uvnitř PC, které se nachází v pohyblivé základně simulátoru.
Další částí je zobrazování na obrazovce, kterému říkáme tvorba obrazu. To je celé naprogramováno v PC Toweru.
Pak je zde software - Racer Pro, který ovládá simulátor a pohyblivou základnu. To je řízeno přes Race Manager, což je okno operátora. Můžete ho vidět na obrazovkách operátorů. Zde si můžete vybrat, se kterým vozem a na které trati chcete jezdit, stejně jako měnit nastavení pro úroveň pohybů či usnadnění jízdy.
Pak je zde software pro dynamiku vozidla, který způsobuje, že se simulátor chová jako auto. Všechny tyto odlišné části softwaru spolu navzájem komunikují a všechny jsou programovány Crudenem.
Pohled zezadu na simulátor GP2 ve vědeckém centru
"Bhai Tech Advanced Vehicle Science Centre" v Itálii (foto: Cruden)
Jak dlouho spolupracuje Cruden s týmy Formule 1?
Cruden s týmy Formule 1 spolupracuje přibližně 10 let.
Jak je drahý simulátor F1?
Naše standardní simulátor pro profesionální využití v motosportu začínají na 150 000 Eurech (přes 3,8 mil. Kč). Týmy Formule 1 však chtějí investovat do co největší integrace hardwaru a softwaru z aktuálního závodního vozu. To zahrnuje montáž šasi závodního vozu na naší pohyblivou platformu a využití skutečných sedaček, pedálů a ovládacích systémů.
Když dojde na software, máme možnosti, které týmům umožňují hladkou integrací jejich vlastních modelů vozidel do operačního softwaru simulátoru. Pak je zde otázka nákupu veškerého obsahu, jako jsou závodní tratě, které potřebujete.
Se kterými týmy F1 spolupracujete? Pokud je nemůžete jmenovat, s kolika z nich spolupracujete?
Žel nemůžeme prozradit, s kým pracujeme, je to důvěrné. Ale je jich několik.
Co se změnilo za posledních pár let v oblasti špičkových simulátorů?
Natolik se zvýšil výpočetní výkon, že je možné dělat spoustu věcí v reálném čase. Grafické karty a výpočetní výkon znamenají, že se zlepšuje vizuální stránka. Ve skutečnosti se zlepšují přibližně každé tři měsíce.
Modely vozidel mohou být v těchto dnech mnohem komplexnější, protože výpočetní síle je tak dobrá, že za stejný čas toho zvládnete více. Můžete vytvořit svůj model auta detailnější, přesněji ho počítat a přidávat více parametrů.
Simulátor Ferrari v Maranellu (foto: Scuderia Ferrari, více zde)
Jak je to s věrohodností simulátorů? Jak jsou přesné?
Jsou velmi přesné a my to víme, protože týmy F1 překrývají data ze simulátorů s daty ze skutečného vozu z reálného okruhu. Říkají nám, že naše systémy fungují výborně. Jak simulátor činíme co nejreálnějším?
Potřebujeme ten nejpokročilejší hardware a software, který je dostupný. Využití stejného vybavení jako ve skutečném voze je pro mnoho prvků ten nejlepší způsob, jak dosáhnout realismu.
Model vozu, s nímž začínáme, musí být v těchto dnech velmi realistický. Je kódován v programech, které využívají závodní týmy a automobilové společnosti: například MATLAB-Simulink, Vi-Grade, IPG CarMaker, veDYNA, CarSim či SIMPACK. V těchto programech provádějí své off-line simulace a my máme softwarový plug-in, díky kterému modely integrujeme do našeho simulátoru.
Vyrábíme nebo kupujeme hardware, který nám poskytuje zpětnou vazbu pro to, abychom mohli věci cítit v reálném čase. Jednoduše se například nedá srovnávat volant Crudenu s Logitechem, který byste si koupili domů třeba k Playstationu. Nebo pohyblivý prvek (stolice se sedadlem, která se používá u domácího kina) D-Box s pohyblivým prvkem Crudenu (průmyslový úroveň pro profesionální využití).
Rozdíl můžete najít ve specifikaci a tedy ve výkonnosti přenosového pásma, jemnosti, přesnosti, síle a krouticím momentu. Například šířka frekvenčního pásma může dosahovat 20 Hz, zatímco u Logitechu se bude pohybovat přibližně kolem 0,5 Hz.
Jakožto experti na simulace rozumíme lidské fyziologii. Jádro realistické simulace musí být poznání toho, jak oklamat mozek a vyvinout systém, který podle toho bude reagovat. Nemůžete vztáhnout vnější pohyby simulátoru k tomu, co se ve skutečnosti cítí pilot.
Poloviční závodní vůz na simulátoru Crudenu (foto: Cruden)
Mohou se už týmy plně spolehnout na simulátory? Jak je využívají?
Týmy se na ně mohou spolehnout absolutně, potvrzují nám to. Simulátor využívají několika způsoby.
Podpora na trati - když se vozy F1 nacházejí během závodního víkendu na dráze, testovací pilot jezdí v továrně na simulátoru se stejným nastavením. Po jízdách může simulátor simulovat vícero nastavení za jakéhokoliv počtu externích proměnných (např. vlhkost, teplota dráhy) tak, jak to požaduje hlavní inženýr. Během noci mohou simulovat různé scénáře, takže závodní tým může být co nejlépe připraven na kvalifikaci či na závod následující den. Bylo nám řečeno, že bez simulátoru by během závodního víkendu mohli být na trati o desetiny sekundy pomalejší.
Vývoj závodního vozu - testování nových návrhů a dílů před tím, než je vezmou na dráhu. Simulátor umožňuje inženýrům vytvářen mnohem více konceptů, takže jen ty nejlepší (a pak menší počet) se dostanou do fáze prototypu. To šetří čas a peníze a vede to k vylepšení výkonnosti. Navíc se testování může odehrávat za konzistentních podmínek (omezením proměnných) a opakovat, kolikrát chcete.
Trénink/vývoj pilota a seznámení se s okruhem - naučení se okruhu, takže není nový či pilot není tak zkoprnělý, když se objeví - proto nemarní důležitými koly tím, aby zrychlil, když může nastavovat auto. To je čím dál důležitější, protože testování je omezeno.
Vývoj inženýrů - nejde jen o poskytnutí času na dráze pilotovi, ale také inženýrům. Jak se mají učit nastavovat auto?
Kimi Raikkonen uvedl, že nový simulátor v Enstone toho moc nezmění a že mu stačí obvykle jen pět kol na dráze se skutečným vozem, aby se ji naučil. Myslíš si, že by si vedl lépe, kdyby změnil svůj přístup a trávil čas na simulátoru?
Jízda na simulátoru bude vždy jiná než jízda se závodním vozem, proto je tolik závodních pilotů nemá rádo. Piloti se do tohoto odvětví dostávají pro to, aby čas trávili v reálu na dráze. Podle nás to je často otázkou generace. Kimi patří ke generaci, která mohla více testovat než dnešní mladí pilot, když zdokonalovali své umění.
Dnešní piloti potřebují přidat jízdu na simulátoru ke svému umění. Musí rozvíjet svou schopnost akceptovat to, co nebude napodobitelné při testování mimo dráhu a zaměřit se na to, aby poskytovali to, co po nich inženýři žádají. V GP2 jednoduše nemáte ten luxus pěti kol na to, abyste se naučili okruh.
Fernando Alonso předvádí jízdu na simulátoru Ferrari (foto: Scuderia Ferrari)
Kolik litrů hydraulické kapaliny používá hexapod (stolice simulátoru se šesti pohyblivými prvky) a při jakém tlaku?
Hexatech není hydraulický systém. Je elektromechanický.
Co týmy používají na vstupu simulátoru? Data z okruhu, CFD, testovací stolice (jako 7-post rig)?
Vstupem je model vozidla či aktuální závodní auto týmu. Cruden poskytuje model okruhu. Simulátory disponují reálnými vlastnostmi dynamiky vozidla a každý parametr může být změněn podle modelu vozidla (např. šasi, rozvor / rozchod, modely pneumatik, nastavení zavěšení, pohonné ústrojí (motor, převodovka, hnací poloosy diferenciálu), aerodynamické zatížení, aerodynamická koncepce (zahrnuje také jízdu ve větrném stínu), řízení, brzdy, jízdní pomůcky (kontrola trakce, ABS atd.)).
A co software: vyvíjíte software pro simulaci a design tratí nebo to necháváte na týmech či třetích stranách (jako je např. rFactor Pro)? Jaký software je provozován na vašich simulátorech? Lze je provozovat s rFactorem, iRacingem či Live for Speed, které jsou oblíbené mezi našimi čtenáři?
Cruden má vlastní software Race Pro, který zahrnuje program Race Manager, jenž může být přizpůsoben dle požadavků zákazníka. Naše simulátory jedou pouze na Race Pro. Náš simulátor poté může být snadno integrovaný buď s naším vlastním Simulink jízdním modelem nebo s Vi-Grade, IPG CarMaker, veDYNA, CarSim či modely SIMPACKu, mám-li jich pár vyjmenovat. Děje se to pomocí volitelného rozšíření našeho operačního softwaru Race Pro, který umožňuje integraci externích fyzikálních balíků.
Můžeme zařídit, aby simulátor fungoval s mnoha možnostmi, tratěmi, vozy a během života simulátoru mohou být nahrávány aktualizace systému. Všechny naše simulátory fungují jako samostatné jednotky nebo jako mnoho systémů spojených dohromady, což pilotům umožňuje závodit proti sobě v reálném čase. Úprava softwaru na míru je jedním z důvodů, proč mít vlastní vývoj.
Vyvinuli jsme několik softwarových vylepšení pro závodní týmy. Set-Up Tool umožňuje inženýrům měnit nastavení vozidla - mezi něž mezi mnoho parametrů patří například tlumiče otřesů, tlumiče, nastavení křídel a mapování škrticí klapky - za běhu simulátoru, čímž se vyhnou potřebě zastavit test a pokaždé simulátor resetovat.
Telemetry Analyzer umožňuje závodním inženýrům, pilotům a trenérům vyhodnocovat výkonnost modelu vozidla a jízdní styl za běhu nebo je stáhnout po skončení simulace. Okamžitá zpětná vazba z dat jako časy na kolo a v sektorech, plyn, brzda, úhel natočení kol, převodové stupně a mnoho dalších umožňují co nejhodnotněji využít čas na simulátoru.
Navíc je dostupný interface k softwaru PiToolBox, MoTeC, Bosch Windarab či Magnetti Marelli Wintax, inženýři tak můžou analyzovat simulované kanály telemetrie, jako kdyby byly zaznamenávány ze skutečného vozu nebo je překrýt s aktuálními zachycenými daty z okruhu.
Také nabízíme divácký pohled GPS Tracker, který umožňuje pozorovatelům sledovat simulované kolo či závod a vidět pozice pilota, časy na kolo a pořadí.
Ze simulátoru Williamsu v Grove (foto: Williams F1 Team)
Měli jsme možnost vidět simulátor Ferrari, ale grafika nevypadala moc pokročilá - málo objektů kolem dráhy, slabší částicové efekty a dynamické stíny, pokud tam vůbec nějaké byly. Jak to, že hry na PC vypadají lépe?
Průměrnému oku se videohry budou jevit mnohem pokročilejší. Ale hezký vzhled nezbytně neznamená, že jsou i přesné nebo že pohyb ihned odpovídá obrazu. Aplikace vizuálního zpracování je zcela odlišná u hry a u profesionálního závodního simulátoru. Pro profesionální využití je účelem obrazu poskytnout jezdci správné podněty. Veškerou tvorbu naší profesionální grafiky si děláme sami našim Content & Design Studiem.
Patří to mezi naše klíčové oblasti vývoje budoucích simulátorů. Vizuální stránka bude mnohem působivější. Téměř nebude znát rozdíl mezi skutečností a vizualizací. Ohromně to pomůže lepšímu ponoření se do simulace, pocitu, jako byste vlastně byli v závodním voze.
Používají některé týmy 3D zobrazovací technologie s vašimi simulátory? Jaké jsou výhody či nevýhody 3D?
Ano, Wirth Research (Bicester, Velká Británie) má jeden z našich simulátorů ve 3D, už kolem tří let. 3D projekce umožňuje pilotovi lépe se do toho vžít, což zlepšuje úroveň zpětné vazby, kterou může poskytovat inženýrům. Podle nás je 3D mnohem lepší než 2D, ale nakonec to záleží na volbě pilota.
Ve 3D potřebujete dvakrát vyšší výpočetní výkon než u 2D systému, protože potřebujete obraz pro každé oko zvlášť. Jednou z nevýhod je i to, že musíte mít nějaké brýle, podobně jako u 3D TV. Pro některé piloty jsou nepohodlné a raději upřednostňují 2D.
Grafika simulátoru McLarenu (foto: McLaren Mercedes)
Michael Schumacher nebyl velkým fanouškem simulátorů kvůli nevolnostem. Jak se s tím dá vypořádat. Co dělají týmy F1, pokud se jejich pilot během simulace necítí dobře?
Někteří lidé zažívají nemoc z pohybu bez ohledu na své nadání, jedná se o fyziologickou záležitost. To se může samozřejmě ještě zhoršit, pokud jste na simulátoru, který předává příšerné pohybové podněty. Pokud pohyb neodpovídá tomu, co je zobrazováno, pak to je katastrovou pro každého, kdo řídí. Raději žádné pohyby než bídné.
Na co se soustředíte při vývoji? Jaké trendy se objevují a co očekáváte v blízké budoucnosti?
Výpočetní výkon neustále vzrůstá, což pomáhá zpřesnit modely. Myslím si ale, že trendem je vývoj vizuální stránky. Jakožto společnost se mnohem více přesouváme k dodávání obsahu, například k LADAR skenovaným tratím, a také k dodávání pro závodní série pod Formulí 1. Nyní o simulátorech jednáme s GP2, s GP3, F3 a také s DTM a sportovními vozy. Spojené státy a závodní série jako NASCAR a IndyCar představují pro simulátory obrovské příležitosti.
Děkuji za rozhovor, Franku!
Exclusive F1news.cz interview with Frank Kalff - commercial director of Cruden, producer of sophisticated simulators used by Formula 1 teams. How are simulators working? How are used by teams? What is the latest development and latest trend emerging? Could Kimi Räikkönen be even better if he would start using them?
Can you please introduce Cruden?
Cruden originates from Fokker Aircraft and used to make professional flight, marine and military simulator technologies. Over the past eight years, we have modified those products to make them suitable for the growing professional automotive and motorsports arenas, universities and research institutes and the entertainment market, including private customers. We supply F1, GP2/3 and F3 teams as well as motorsport/engineering companies offering simulators for rent to teams. We are currently talking to teams in IndyCar and NASCAR as well. We are continually developing new motion simulation technologies working with professional and industrial partners and entertainment venues worldwide.
Our core expertise and what differentiates us from other companies is our know-how, built up over many years of experience, in motion tuning algorithms (turning driver input into the most accurate motion response possible with a high bandwidth). This skill set is relied upon by our automotive and motorsport customers who use simulators to develop (race) cars, drivers and engineers. It is also why Cruden simulators are first and foremost a professional technology tool and not a game.
Can you introduce your simulators?
We supply customers with many different types of simulators. In addition to our standard machines, some choose to integrate an actual car with a motion platform using all original controls (steering wheel, pedals etc.), or use a body shell which can be arranged for production (road) cars and for Formula 1 or other ‘formula style’ cars. The simulator can be modified to different driving positions and there are many add-ons we have made to suit various industrial applications.
Hexatech – our core professional racing simulator – is available as a single seat version, a 3CTR (three-seater) or a Formula Style version with full or half race car bodies on top.
Frank Kalff, commercial director of Cruden
Hexatech 3CTR is ideal for driver training as it enables a coach or engineer to sit alongside the driver. Hexatech Formula Style excels in its visual appeal with the formula race car tub on top. It can be liveried to suit sponsors or personal taste.
Using the exact same advanced technology as Hexatech is Hexathrill, Cruden’s smallest, most affordable and transportable simulator. Its footprint requirement, weight and height have been reduced by 30 percent or more compared to the Hexatech, making it much easier to install and locate. It is an ideal solution for Hexathrill fits standard room heights of around 2.5 m and is less restricted in terms of floor loading. Prices start at under €100,000.
How the simulator works?
The simulator is a combination of hardware and software that work together to create as realistic a driving experience as possible.
In terms of hardware, the key features to know about are the actuators, the top frame and the computers. The actuators allow the simulators to move in different directions or via “six degrees of freedom” which are forward/backward (longitudinal), up/down (vertical), left/right (lateral) combined with rotation about three perpendicular axes, termed pitch, yaw, and roll.
GP2 simulator at the Bhai Tech Advanced Vehicle Science Centre in Italy (photo: Cruden)
The driver’s input goes through the steering wheels and pedals. These all have sensors and the outputs are fed into a computer. The computer then reads these values and:
a) tells the motion base what to do
b) tells the steering wheel what to do
c) tells the graphics what to draw.
This all happens a thousand times per second.
The software is the bit inside the computers and where all the calculations take place.
How do you programme a simulator?
First of all there is the programming of the motion base – how we tell it to physically move in different directions. All these calculations are done inside a PC which is in the motion base of the simulator.
Another part is the imagery you see on the screen which is called image generation. That is all coded in the PC tower.
Then there is the software, Racer Pro, which controls the simulator and motion base. This is operated through Race Manager, which is the operator window. You can see this on the operator screen. Here, we can select which cars and tracks we want to drive, as well as change settings for the level of motion or ease of driving.
Then there is the vehicle dynamics software that makes the simulator behave like a car.
All these different parts of software talk to reach other. All are programmed by Cruden.
Rear view of GP2 simulator at the Bhai Tech Advanced Vehicle Science Centre in Italy
(photo: Cruden)
How long time has been Cruden working with Formula 1 teams?
Cruden has been working with Formula 1 teams for around 10 years.
How expensive is F1 simulator?
Our standard simulators, for professional motorsport use, start at 150,000 Euros. However, a Formula 1 team will want to invest in the integration of as much of the hardware and software from the actual race car as possible. This includes mounting the actual race car tub onto our motion platform and using the real seats, pedal and steering systems.
When it comes to software, we have options which allow the teams to seamlessly and automatically integrate their own vehicle models into the simulator’s operating software. Then there is the cost to buy all the content, such as race tracks, you need.
Which teams are you working with? If you can’t name, how many of them are you working with?
Unfortunately we cannot say who we are working for confidentially reasons but there are a few!
What has changed during last couple of years in high-tech simulators?
Computing power has increased so much that a lot more stuff can be done in real time.
The graphics cards and computing power means that the visuals are getting better. In fact they are improving every three months or so.
Vehicle models can be a lot more complex these days because the calculation power is so good that you can do more in the same time. You can make your car model more detailed and calculate it more accurately and add more parameters.
Ferrari simulator in Maranello (foto: Scuderia Ferrari, more info here)
What about current simulators’ fidelity? How accurate are they?
They are very accurate and we know this because the F1 teams overlay data from the simulator with that of the real car on the real track. They tell us that our system performs excellently.How do we make the simulator as real as possible?
We need the most sophisticated hardware and software available. For many elements, the best way to get realism is to the use the same equipment as on the real car.
The car model we start with has to be, and is these days, very realistic. This is coded in programmes that are used by racing teams and car companies, such as MATLAB-Simulink, Vi-Grade, IPG CarMaker, veDYNA, CarSim or SIMPACK. They do their off-line simulations in these programmes and we have a piece of plug-in software that the models to be integrated with our simulator.
We make or buy hardware that gives us feedback that makes things able to feel in real time. There is simply no comparison between a Cruden steering wheel and Logitech for example – like you would buy to be used at your Playstation at home. Or a D-Box actuator (a seat shaker as used in home theatres) versus Cruden actuators (industrial grade for professional use). The difference can be found in the specification and thus performance of bandwidth, precision, accuracy, force and torque. For example a steering wheel bandwidth is up to 20 Hz whereas a Logitech would be around 0.5 a Hz or so.
As simulation experts, we understand human physiology. At the core of realistic simulation has to be the knowledge of how to trick the brain and develop a system which responds to that. You can’t relate the outside movements of the simulator to what is really being felt by the driver.
Half race car body on top of Cruden simulator (photo: Cruden)
Can teams rely on simulators fully? How are they used by F1 teams?
Absolutely teams can rely on this and they tell us so. They use the simulator in a number of ways:
Trackside support – so when the F1 cars are out on the track during a GP weekend, the simulator test driver is back at base running the simulator on the same settings. After the session, the simulator can simulate multiple set ups as directed by the chief engineer on any number of external variables (e.g. humidity, track temperature). They can be simulating various scenarios all through the night so that for qualifying or the race the next day, the race team is as prepared as it can possibly be. We’ve been told that not having this simulator resource over a race weekend can be counted in 10ths of a second on the track.
Race car development – testing new designs and components before taking them to a track. A simulator enables engineers to produce many more concepts so that only the best (and then fewer) make it through to the prototype stage. This saves time and money and results in improved performance. Furthermore, testing can be done in consistent conditions (reducing variables) and repeated as many times as you like.
Driver training/development and circuit familiarisation – learning the track so it is not new or the driver is not rusty when he/she turns up, thereby wasting vital laps getting up to speed, when they could be setting up the car. This is increasingly important as the amount of testing is reduced.
Engineer development – it’s not just the driver that doesn’t get track time anymore; it’s the engineers. How are they supposed to learn how to set up a car?
Kimi Räikkönen said new simulator in Enstone will not change much and that he needs usually 5 laps on track with real car to learn it. Do you think he would do better if he changes his approach and spend some time on simulator?
Driving a simulator is always going to be different to driving a race car, which is why many race drivers don’t like them. Drivers get into this business to be out on the track doing it for real. We find it is often a generational thing. Kimi is of the generation that had more testing available to them when they were honing their skills than today’s younger drivers.
Today’s drivers need to add simulator driving to their skills set. They need to develop the ability to accept what is not going to be replicated in off-track testing and to tune in to deliver what their engineers are asking of them. In GP2, you simply do not have the luxury of five laps to learn the track.
Fernando Alonso driving on Ferrari's simulator (photo: Scuderia Ferrari)
How many litres of hydraulic fluid are displaced through the hexapod and what are its pressures?
The Hexatech is not an hydraulic system. It is electromechanical.
What are the teams using as an input? Data from track, CFD or from testing rigs (like 7-post shaking rig)?
The input is the team’s vehicle model of the actual race car. Cruden provides the track model. The simulators have real vehicle dynamics characteristics and every parameter can be changed according to the vehicle model e.g. chassis, wheelbase / track, tyre models, suspension settings, drive train (engine, gearbox, differentials drive shafts), aero loading, aero draft (also includes slip streaming), steering, brakes, driver aids (traction control, ABS, etc).
What about SOFTWARE: do you also develop simulation software and track design or do you leave that on teams or 3rd parties (such as rFactor Pro)? Which software is usually run on your simulators? Can it be run with rFactor, iRacing or with Live for Speed which are favourite among our readers?
Cruden has its own Racer Pro software incorporating a Race Manager program which can be customized to customer requirements. Our simulators only run in Racer Pro. Our simulator can then be seamlessly integrated with either our own Simulink Vehicle Model or with Vi-Grade, IPG CarMaker, veDYNA, CarSim or SIMPACK models, to name a few. This is done via an optional extension to our Racer Pro simulator operating software which allows integration of external physics packages.
We can arrange for the simulator to run with many options, tracks and cars and system updates can be uploaded throughout the life of the simulator. All our simulators work as single units or as multiple systems linked together, allowing drivers to race against each other in real time. Customization of the software is also one of the main reasons to do the development in-house.
We have developed a number of software features for race teams: A Set-Up Tool allows engineers to change vehicle settings such as shock absorbers, dampers, wing settings and throttle mapping amongst many other parameters, whilst the simulator is being driven, avoiding the need to stop the test and reset the simulator each time.
Telemetry Analyzer allows race engineers, racing drivers and driver coaches to evaluate vehicle model performance and driving style as the simulated run takes place or after the session as a download. Instant feedback from data such as lap and sector times, speed, throttle, brakes, steering angles and gears, in addition to many other vehicle parameters, can be used to maximise valuable simulator time.
Additionally, with interfaces to PiToolBox, MoTeC, Bosch Windarab or Magnetti Marelli Wintax software available, engineers can analyse simulated telemetry channels as if recorded from the real car and overlay them with actual data logged on the track.
We also offer a GPS Tracker spectator view which allows onlookers to follow the simulated lap or race and see driver position, lap times and ranking.
Williams simulator in Grove (photo: Williams F1 Team)
We had a chance to peek at Ferrari’s simulator but the graphics did not seem to be much sophisticated - few trackside objects, low particle effects or dynamic shadows if any etc. How comes that PC games look even better?
To the average eye, a video game will look much more sophisticated. But looking pretty does not necessarily mean it is accurate or that the motion will respond to the visuals in the right way. The application of the visuals is completely different for a game and a professional race simulator. For professional use, the purpose of the visuals is to give the drivers the right cues. All our professional image generation is done in-house by our Content & Design Studio.
This is one the key developments in simulators for the future. Visuals are going to be so much more impressive. There’s almost going to be no difference between real life and the visuals, and that’s going to help so much for the immersion, the feeling that you are actually in a racing car.
Are some teams running 3D displaying techniques with your simulators? What are its pros and cons?
Yes, Wirth Research (Bicester, UK) has one of our simulators with 3D, which they’ve had for around three years. 3D projection gives the driver better immersion, which improves levels of feedback he/she can give to the engineers. In our opinion 3D is a lot better than 2D, but in the end it comes down to driver choice.
In a 3D system you need twice the computing power over a 2D system as you need images for both eyes separately. The one disadvantage is that you have to wear glasses of some kind, much like you do with a 3D TV. Some drivers find them uncomfortable and would prefer to use the 2D system.
Visual side of McLaren's simulator (photo: McLaren Mercedes)
Michael Schumacher has not been a huge fan of simulators because motion sickness reportedly. How can be that dealt with? What do the F1 teams do if the drivers feel uneasiness during the simulation?
Some people will experience motion sickness regardless of their vocation and it’s a physiological thing. This will be made all the worse if you are in a simulator with terrible motion cueing of course. If the motion does not match the visuals, then this is going to be a disaster for whoever drives it. No motion is better than poor motion.
What are you focusing in your development? What trends are emerging and what do you expect to change in the near future?
Computing power is going up all the time, which makes the models more accurate, but I think the main trend is the development of the visuals (see comment above). As a company, we are moving a lot more into supplying content i.e. LIDAR scanned race tracks, and also to supplying race series below Formula 1. Now, we are talking about simulators for GP2, GP3, F3 as well as DTM and sports cars. The US and race series such as NASCAR and IndyCar represents a huge opportunity for simulators.
Thank you, Frank!
