Před pár dny jsem konečně zase našel trochu času na své oblíbené plachtění a protože stará bouřková výbava od zimy vzala za své, musel jsem hledat nové řešení pro snímání pohybů hlavy. Jelikož je to úkol nelehký a potýká se s ním jistě velké množství virtuálních pilotů, rozhodl jsem se nabídnout tápajícím kolegům své řešení, které se si zdá být docela dobré a hlavně levné.

Nevíte snad, o čem mluvím ? Celý princip je geniálně jednoduchý a spočívá v tom, že hlavu pilota snímá kamera s infračerveným přísvitem. Pilot má na hlavě kšiltovku se třemi reflexními terčíky, od nichž se IR světlo odráží do kamery. Obraz z kamery je následně vyhodnocován speciálním softwarem, který dokáže z pohybu a vzájemné vzdálenosti těchto svítících bodů rozpoznat a reprodukovat pohyby hlavy přímo do běžícího simulátoru. Zařízení, které toto umí, se jmenuje TrackIR a v současnosti stojí cca 5.500,- Kč.

Ačkoliv tento systém vnáší do simulátoru zcela nový rozměr, jeho cena je značně přemrštěná. Naštěstí existuje alternativa s názvem Freetrack. Jedná se o volně šiřitelný program, který umí totéž, co TrackIR (a dokonce TrackIR emuluje), ale pochopitelně k němu není přibalena ani kamera, ani kšiltovka. A právě tady spočívá největší slabina Freetracku. Zatímco komerční řešení přichází na trh jako dokonale vyladěný funkční celek, Freetrack si musíte dotvořit z dostupných zdrojů. V praxi pak narážíte na spoustu technických překážek a komplikací, takže není snadné takový systém funkčně odladit.

Domovská stránka TrackIR ZDE

Domovská stránka FreeTrack ZDE

Tímto článkem oslovuji zejména kolegy plachtaře z Condora a ti dobře vědí, že toto téma se několikrát probíralo na fóru, např. ZDE. Je zde mnoho užitečných informací a odkazů, které pomůžou s počáteční orientací. Asi většina pilotů se snaží využít domácí webkameru bez nočního vidění a tak jim nezbývá nic jiného, než umístit zdroj IR světla přímo na svou hlavu. To s sebou přináší komplikace a určité nepohodlí v podobě drátů (nebo baterky) připevněných k hlavě. Já jsem se vloni rozhodl využít místo webky normální handheld kameru, kterou jsem měl na bouřky a která noční vidění měla. Abych co nejvíce potlačil nežádoucí vliv denního světla, vystřihl jsem z neexponované části kinofilmu dva kroužky a překryl jimi objektiv kamery. Na obyčejnou kšiltovku jsem našil tři malé čtverečky z materiálu na reflexní vesty a dílo bylo dokonáno. Pokud si vzpomínám, neměl jsem s touto sestavou větší problémy, jen za slunečných dnů mívala kamera potíže s přímým odrazem slunečního světla, takže bylo nutné poctivě zatemňovat.

Stařičkou kameru už ale nemám a Condora i ostatní zájmy jsem na několik měsíců pro pracovní vytížení úplně opustil. A teď, s novou výbavou, přišel čas i na nový Freetrack systém. Jako vhodnou kameru jsem si vytipoval Genius eFace 1325R, jako pravděpodobně jediná z webkamer má totiž zabudované čtyři IR LED diody pro noční vidění. Kamera patří k nejlevnějším (stojí cca 500,- Kč), pokud ale přesto budete pátrat po alternativě, nenechte se zmást popisem prodejce a jděte přímo na stránky výrobce ! Prodejci totiž často vydávají za funkci "nočního vidění" také přísvit obyčejnou bílou LED diodou, tedy pro lidské oko viditelným světlem.

Recenze na kameru je ZDE. Nad kritikou nevyužitelnosti jejího nočního vidění se však lze jen vědoucně pousmát. Nějakou dobu jsem kameru zkoušel s Freetrackem zprovoznit tak, jak je, ale ukázalo se to nemožné. Kamera má dva naprosto ZÁSADNÍ nedostatky.

- Adaptivní framerate (za světla kamera dává 30 fps, ale stačí lehké šero a klesá na 15, za tmy dokonce na 7 fps).

- Přísvit lze zapnout jen pomocí přiloženého programu, který navíc diody s oblibou za letu vypíná (Win7). Důsledky bývají tragické.

Jal jsem se tedy milou kameru zdokonalit. Po otevření plastového krytu mne potěšilo, že plošný spoj s elektronikou lze jednoduše odpojit pomocí konektoru, což hodně zpříjemní práci. Abych zvýšil citlivost kamery na IR světlo, odstranil jsem nejprve z objektivu infračervený filtr. Na obrázku nahoře se objektiv nachází na desce plošného spoje, je to ten malý černý kroužek uprostřed, nikoliv ten, co leží stranou. Objektiv jsem jednoduše vyšrouboval a hodinářským šroubováčkem jsem z něho filtr vyloupl. Během operace sklíčko prasklo, jeho fragment je na fotografii jako nazelenalý flíček na stole pod plošným spojem. Z jiného úhlu se jeví načervenale. Filtr je silný asi 0,5mm a v objektivu přímo leží na skleněném (plastovém ?) hranolu čočky. Při odstraňování si proto dejte pozor,ať podklad příliš nepoškodíte.

Ostrými štípacími kleštěmi jsem odstranil z plošného spoje všechny LED diody. Odpájet je by bylo příliš riskantní, plošný spoj je miniaturní, oboustranný a diody jsou z výroby připájené na obou stranách. Následně jsem jim přihnul nožičky do stran a slabým drátkem jsem je připájel k sobě do série, tedy tak, aby anoda jedné diody byla spojená s katodou diody následující (popis LED diod na wikipedii ZDE). Ve vnitřním prostoru kamery je velmi málo místa, proto pečlivě odměřujte délku drátových spojů. Pokud si ponecháte rezervu, nevejdou se vám dovnitř.

Ještě bylo potřeba vzít pro diody někde napájení. Do elektroniky na desce se mi pájet nechtělo a kromě toho bylo nejjistější vzít si napětí přímo z kabelu. Žíly na kabelu jsou barevně označeny dle standardu USB (zapojení třeba ZDE), takže s identifikací nebyl žádný problém. Anodu první diody (tu kratší pacičku zalitou uvnitř diody) jsem připojil na červenou žílu kabelu a katodu poslední diody na slabou černou žílu (silný je stínění). Žíly je třeba na malém úseku opatrně odizolovat a poté ještě opatrněji připájet ke kabelu od diod.

Po zapnutí kamery se bohužel ukázalo, že diody téměř nesvítí. Důvod byl zřejmý a tak trochu jsem to očekával. Ještě před odstraněním diod jsem si totiž změřil úbytek napětí, který činil 1.4V na kus. Sériovým zapojením přímo na 5V kleslo napětí na diodu na 1.25V, což už k jejich rozsvícení nestačilo. Takže jsem jednu diodu zkratoval (spojil jsem jí nožičky), čímž napětí na ostatní tři vzrostlo na 1.7V. Diody nyní svítí tak silně, že je jejich světlo zřetelně vidět i pouhým okem. Po několika týdnech provozu zatím žádná neshořela. Pokud by se tak stalo, mám jednu (tu zkratovanou) v rezervě a místo té spálené pouze vložím do obvodu nějaký malý předřadný rezistor ke snížení napětí.

V praxi jsem s kamerou náramně spokojen, funguje spolehlivě a nevadí jí ani silné denní světlo. Velmi mile mne tento poznatek překvapil. Na druhou stranu, za tmy stále klesá framerate, ale zdá se, že odstraněním IR filtru se tato hranice významně posunula. Uprostřed hluboké noci stačí mít rozsvícenou slabou lampičku v rohu místnosti a kamera stále jede na 30fps. Pokud by ale náhodou frekvence klesla, dá se s tím pořád slušně letět. Na závěr ještě zmíním, že kamera je Plug and Play. Doprovodný software není vůbec nutné instalovat, program Button Manager slouží pouze k volbě frekvence sítě kvůli interferencím (50/60Hz - default je našich 50Hz) a k zapínání a vypínání LED diod.

Chci věřit, že má námaha s tímto článkem nebyla marná a alespoň někomu pomohla. Možnost volného rozhlížení totiž dodává virtuálním pilotům konečně tu pravou volnost létání, po jaké odjakživa touží a jakou si zaslouží.

Pokud si stále neumíte smysl Freetracku dost dobře představit, zde si můžete na Youtube prohlédnout, jak funguje na různých simulátorech

První video Freetracku z Condora ZDE

Druhé video Freetracku z Condora ZDE

Video TrackIR z Armed Assault II ZDE

Video Freetracku z MS Flight Simulatoru X ZDE