3. Einfache Konstruktionen - eine Diesellok - sechster Teil


Version 1.1 - 23.Juli 2002

Dreh- und Angelpunkte

Damit die Animationen, die wir anschließend erstellen, richtig funktionieren und alle Teile der Lok auch im MSTS an ihrem richtigen Platz erscheinen, müssen wir sicherstellen, daß alle Pivotpunkte dort sind, wo sie hingehören.

Die Pivotpunkte der Radsätze und der Kuppelstangen sind am richtigen Ort. Sie dürfen jetzt auf keinen Fall mehr verändert werden.

Um die Pivotpunkte richtig zu positionieren, wechseln wir in den Hierarchy Werkzeugkasten und aktivieren die Schaltfläche Affect Pivot Only. Mit dem Verschieben Werkzeug und dem Transform Type-In Fenster stellen wir nacheinander alle Positionswerte der Pivotpunkte aller Teile mit Ausnahme der Wheels und der Kuppelstange auf Null. Die einzelnen Teile können mittels des Auswahl Fensters (H-Taste) nacheinander ausgewählt werden. Danach Affect Pivot Only wieder abwählen.

Achtung!

Sollte versehentlich einer der Pivotpunkte für Wheels oder Kuppelstange auf Null gesetzt worden sein, können wir die Einstellung berichtigen, indem wir für den Pivotpunkt des Radsatzes oder der Kuppelstange Center to Object wählen.


Die Hierarchie wird festgelegt

Damit der Trainsimulator mit der Lok etwas anfangen kann, müssen die Einzeteile in der richtigen hierarchischen Ordnung zueinander stehen. Für den MSTS gilt: Auf der obersten hierarchischen Ebene, der sogenannten Root- (Wurzel-) Ebene darf nur ein Objekt mit dem Namen Main sein. An dieses Objekt werden alle anderen Objekte gebunden (gelinkt).

Zuerst wählen wir die Kuppelstangen aus und klicken in der Symbolleiste auf das Symbol Select and Link und drücken die H-Taste. Das Select Parent Fenster öffnet sich. Hier wählen wir Wheels2 und klicken Link. Anschließend markieren wir nacheinender alle anderen Teile der Lok, ausgenommen Main, und linken sie auf die gleiche Weise an Main.


Jetzt wählen wir in der Symbolleiste wieder den Auswahlpfeil und drücken die H-Taste. Wenn wir das Auswahlkästchen Display Subtree anklicken, wird die Hierarchie wie folgt dargestellt:


Jetzt kommt Bewegung ins Spiel

Nachdem wir das Auswahlfenster mit Cancel geschlossen haben, müssen wir die Animationseinstellungen vornehmen. Dazu öffnen wir das Time Configuration Fenster. Hier stellen wir in der Sektion Animation folgende Werte ein:

  • Start Time: 0
  • End Time: 8
  • Length: 8
  • Frame Count: 9

Die Animation der Raddrehungen wird in Schritten, den sogenannten Frames (Rahmen) vorgenommen. Der Hersteller des MSTS, die Firma Kuju, schreibt für die Radanimation 9 Animationsschritte von je 45 Grad vor, wobei der erste Schritt (Schritt 0) mit dem letzten Schritt (Schritt 8) identisch sein muß. Die Zwischenstellungen während der Simulation berechnet der MSTS selbst.

Achtung!

Es ist möglich, die Räder auch mit einer anderen Anzahl von Animationsschritten, und damit auch anderen Drehwinkeln, zu animieren.

Davon rate ich dringend ab!

Der MSTS ist so ausgelegt, daß bei vorschriftsmäßiger Animation in 45 Grad Schritten in die Fahrzeugbeschreibungsdatei (.eng-Datei) der Radius der Räder eingetragen werden muß. Bei einer Animation mit anderen Winkeln müsste dieser Wert entsprechend angepaßt werden, damit sich das Rad im MSTS mit der richtigen Geschwindigkeit dreht. Dies ist möglich. Da dieser Wert (WheelRadius) vom MSTS auch für die Fahreigenschaften herangezogen wird, kann das Fahrverhalten der Lok ungünstig beeinflußt werden.


Zuerst die Räder...

Wir schalten in die Left Ansicht und klicken unten rechts den Knopf Animation an. Das Fenster bekommt einen roten Rahmen und der Animationsknopf wird rot. Der erste Animationsschritt (Schritt 0) bleibt so, wie er ist. Wir ziehen den Schieber unter dem Fenster auf die Stellung 1/8 (Schritt 1 von 8 Schritten). Anschließend markieren wir alle drei Radsätze.
Strg-Taste drücken, gedrückt halten und die Radsätze nacheinander auswählen.

Nachdem wir den Winkelfang (Magnet) und das drehen Werkzeug eingeschaltet haben, zeigen wir mit der Maus genau auf die Mitte des mittleren Rades und ziehen mit gedrückter Maustaste langsam nach unten. Alle drei Räder müssen sich jetzt drehen. Die Maus langsam nach unten ziehen, bis der Z-Wert 45 Grad zeigt.

Achtung!

Da die Kuppelstange an den mittleren Radsatz gelinkt ist, dreht sie sich mit. Das ist richtig so und wird von uns später korrigiert.


Anschließend stellen wir den Animationsschieber auf 2/8 und drehen wiederum 45 Grad weiter.


Diesen Schritt wiederholen wir mit allen Schieberstellungen...


...bis wir wieder beim Ausgangswinkel angekommen sind.


Jetzt schieben wir den Animationsschieber wieder auf 1/1 und markieren die Kuppelstange. Diese drehen wir jetzt in jedem Schritt um -45 Grad, so, daß sie immer waagerecht bleibt.


Wenn wir damit fertig sind, deaktivieren wir den Animationsknopf wieder. Mit dem Schieber können wir uns die Animation jetzt ansehen.


Vorbereitung für den Export in den MSTS

Für unsere Lok benützen wir die originalen Dateien der GP38. Dazu erstellen wir zuerst im Verzeichnis C:\Programme\Microsoft Games\Train Simulator\ TRAINS\TRAINSET\ einen Ordner mit dem Namen gtd1. Dorthin kopieren wir die Ordner SOUND und CABVIEW und die Dateien gp38.eng und gp38.sd.


Jetzt benennen wir die Datei gp38.eng in gtd1.eng und die Datei gp38.sd in gtd1.sd um und öffnen die Datei gtd1.sd mit einem Unicode Editor (bei Win2000 geht Notepad, sonst der WordPad). Hier ändern wir die Einträge der dritten und siebten Zeile wie folgt:

  • shape ( gtd1.s
  • ESD_Bounding_Box ( -1.5 0.3 -5.5 1.5 4.8 5.5 )

Der Eintrag shape gibt an, wie die Datei heißt, in der die 3D-Daten sind. Das ist die sogenannte Shape (Umriß)- Datei. Sie ist an der Endung .s zu erkennen. Der Eintrag ESD_Bounding_Box gibt einen Quader an, der die Lok umschließt. Er dient unter anderem der Kollisionskontrolle. Die Werte geben der Reihe nach an:

  • -1.5 linke Seite (in Fahrtrichtung)
  • 0.3 Unterkante, dieser wert muß über der Schienenoberkante liegen, da das Fahrzeug sonst mit dem Gleis kollidiert.
  • -5.5 Hinterkante, hier läßt sich feineinstellen, wie weit die Waggons von der Lok entfernt angekuppelt werden.
  • 1.5 rechte Seite
  • 4.8 Höhe
  • 5.5 Vorderkante

Dann speichern wir die Datei ab.


In der Fahrzeugbeschreibungsdatei gtd1.eng ändern wir die folgenden Zeilen wie folgt:

  • WagonShape ( gtd1.s )
  • Engine ( gtd1
  • Wagon ( gtd1 )
  • Name ("gtd1")
  • Description (
    "gtd1 - Diesellok aus dem gmax Tutorial von Volker M. Bollig"
    )

Die Zeilen sind in der gtd1.eng-Datei weit verstreut.

Achtung!

Die Klammern genauso setzen, wie oben gezeigt. Die Datei abspeichern und anschließend die gtd1.ace Datei in das Verzeichnis C:\Programme\Microsoft Games\Train Simulator\TRAINS\TRAINSET\gtd1 kopieren.


Die Lok sichtbar machen.

Damit die Lok im MSTS sichtbar wird, muss der MSTS wissen, bei welcher Entfernung vom Betrachter die einzelnen Flächen der Lok in den Speicher der Grafikkarte geladen werden muss. Da bei größerer Entfernung des Fahrzeuges sowieso nicht alle Einzelheiten des Fahrzeuges sichtbar sind, müssen auch nicht alle Flächen zugleich geladen werden. Dies würde zu dem gefürchteten sekundenlangen Stehenbleiben der Simulation führen. Kuju empfiehlt, große Bauteile ab ca. 500 - 1000 Meter Entfernung und kleinere Teile mit abnehmender Größe nach und nach dazu zu laden. Z.B.:

  • Main, Aufbau und Fahrgestell bei 1000m
  • Dach bei 500m
  • Räder bei 200m
  • Kuppelstangen und Puffer bei 50m

Diese Funktion stellen wir mit dem Level of Distance Manager, dem Trainsim 1 LOD Tool ein. Diesen finden wir im Menüpunkt Train-Simulator:


Zuerst markieren wir die komplette Lok und klicken im LOD-Tool auf das grosse Plus-Zeichen (Add LOD Level). Dann tragen wir in das Editierfeld LOD-Distance den Wert 50 ein.


Anschliessend wiederholen wir diesen Vorgang mit den anderen Werten 200, 500 und 1000. Die Statusanzeige im LOD-Tools zeigt jetzt Level 4 von 4.


Die Entfernungsangaben sind jetzt eingegeben. Nun müssen wir dem MSTS sagen, welche Flächen bei welcher Entfernung eingeblendet werden sollen. Im MSTS wird die Lok ja meistens geladen, wenn sie sich noch nicht im Gesichtsfeld der Kamera befindet. Von da an sollen nach und nach mit abnehmender Entfernung immer mehr Flächen eingeblendet werden. Fährt die Lok von der Kamera weg, so werden die Flächen nach und nach wieder ausgeblendet. Dies ist der Fall, von dem aus wir die Zustände der Flächen im LOD-Manager betrachten.

Zuerst betrachten wir also den Fall, dass die Lok die kürzeste Entfernung (Eintrag im LOD- Manager) erreicht hat. Dies wären 50 Meter. Hier sollen alle Flächen eingeblendet sein. Daher muss am Modell auch keine Änderung vorgenommen werden.

Mit den Pfeilen im LOD-Manager wählen wir den Level 200 Meter aus.


Hier blenden wir jetzt alle Flächen aus, die bei einer Entfernung größer als 200 Meter nicht mehr sichtbar sein sollen. In unserem Falle sind das die Flächen der Kuppelstangen und der Puffer. Nacheinander wählen wir die Objekte an und löschen die dazugehörigen Flächen im Polygon Auswahl Modus.

Achtung!

Auf keinen Fall die Objekte, sondern ausschließlich Polygone löschen.

Im nächsten Bild sehen wir die Puffer und Kuppelstangen nicht mehr, aber im Hierarchy Fenster im LOD Manager sehen wir nach wie vor die Einträge für die Objekte Cylinder 01 und 02 (Puffer) und die Kuppelstange.


Wenn wir auf den Level 50 Meter zurückschalten (Pfeiltasten), sehen wir, das Puffer und Kuppelstangen noch vorhanden sind. Sie werden jetzt aber bei Entfernungen zwischen 50 und 200 Metern ausgeblendet.


Jetzt schalten wir auf den LOD Level 500 Meter und blenden mit derselben Methoden nicht nur die Flächen der Puffer und Kuppelstangen, sondern auch noch die Räder aus. Das heisst, kommen wir näher als 500 Meter an die Lok heran, werden die Räder geladen und angezeigt.


Beim LOD Level von 1000 Meter entfernen wir dazu noch die Flächen des Daches und der Pufferbohlen.


In der Statuszeile sehen wir, wieviel Polygone bei welcher Entfernung angezeigt werden. Ab 1000 Meter sind es nur 68 Polygone...


...bei 500 Meter sind es 160 Polygone...


...bei 200 Meter schon 592 Polygone...


...und bei 50 Meter dann alle 1640 Polygone.


Nicht animierte Objekte zusammenfassen

Um die Framerate im MSTS deutlich zu erhöhen, können wir alle nichtanimierten Objekte zusammenfassen. GMax macht daraus eine sogenannte Matrix. Das heisst, die Objekte bleiben selbständige Objekte, werden aber in der Grafikkarte wie ein Objekt dargestellt. Daher braucht die Grafikkarte nicht die Pivotpunkt Positionen der einzelnen Objekte getrennt voneinander zu berechnen. Das spart wertvolle Rechenzeit.

Um dies zu Erreichen, genügt es, egal in welchem LOD-Level wir uns befinden, die zusammenzufassenden Objekte Fahrgestell, Aufbau, Dach und die Puffer Cylinder01 und Cylinder02 zu markieren und im LOD-Manager im Selected Node Feld, das Kästchen Collapse Node zu aktivieren.


Mit File - Export to .S exportieren wir das Modell in das Verzeichnis C:\Programme\Microsoft Games\Train Simulator\ TRAINS\TRAINSET\gtd1 und vergeben den Namen gtd1.s

Abspeichern nicht vergessen!


Probefahrt

Zur Probefahrt müssen wir zuerst noch einen Zugverband, einen sogenannten Consist, erstellen oder hier herunterladen. Die Consist Datei gtd1_solo.con kopieren wir in das C:\Programme\Microsoft Games\Train Simulator\TRAINS\CONSISTS Verzeichnis.

Im MSTS wählen wir die Lok gtd1 aus und gehen auf Probefahrt.


Gratulation!

Unsere erste Lok fährt!

Uuuups....

...haben wir doch glatt die Leuchten vergessen. ;-)
Aber das sollte für uns ja jetzt kein Problem mehr darstellen.

Das Kapitel 3, einfache Konstruktionen - eine Diesellok ist damit abgeschlossen. Die genaue Reihenfolge der weiteren Themen habe ich noch nicht genau festgelegt.

Ich würde mich freuen, eines nicht allzu fernen Tages das ein- oder andere Modell zu sehen, daß seine Anfänge in diesem Tutorial hatte.

Fragen zu diesem Tutorial und zum MSTS-Lok- und Objektbau, sowie Vorschläge dazu können im Forum von Sebastian Frey oder per Email an mich gestellt werden.

Viel Spaß


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