Erstellen einer GOLF-Simulation

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Nerd zu sein, hilft

Die Idee kam mir kurz vor der Pandemie, im Jahr 2019.
Ich war schon immer ein Nerd. 1989 brachte mein Vater den ersten Olivetti 286 mit 16 MHz nach Hause, den ich in kurzer Zeit auseinanderbaute, um zu verstehen, wie er funktionierte. Zum Glück war immer mein Klassenkamerad Marco Manfredi da, um mich zu retten, er ist ein echtes Genie. Wie damals, als ich mit Norton Commander, einem Programm zur Anzeige von Dateien auf Peripheriegeräten, entschied, dass die Dateien config.sys und autoexec.bat überflüssig seien, nur um dann festzustellen, dass sie zum Starten der MS-DOS-Shell benötigt wurden, Windows 3.1 gab es noch nicht.
Auf diesem PC hatte ich die ersten Spiele installiert, wie Winter von Accolade, Golden Axe und natürlich Flight Simulator 4 mit blauem Himmel, grünem Boden, blauem Wasser und vielen Linien. Mind blowing.
Aufgewachsen mit Brot, Butter, Zucker, PCs und Videospielen, wusste ich, dass es möglich war, das Golfspiel zu simulieren, indem man echte Bälle schlägt.

Erste Phase - Sensoren und Kameras

Nach einem kurzen Blick in die fantastische Welt des Internets hatte ich das für mich ideale System gefunden.
Mit Fotosensoren, die den Schatten des Schlägerkopfes erfassen, der von zwei Scheinwerfern nach unten projiziert wird, kann man die Geschwindigkeit (wie die Geschwindigkeitsüberwachung auf der Autobahn: die Zeit, die zwischen dem Ausschalten von zwei in einer Linie angeordneten Fotosensoren vergeht, liefert die Geschwindigkeit), die Richtung und den Winkel zum Zeitpunkt des Aufpralls berechnen. Es gibt dann zwei Hochgeschwindigkeitskameras, eine seitlich angebracht, um den Abflugwinkel des Balls im Verhältnis zum Boden zu erfassen, und die andere, die über dem Ball angebracht ist, um seine Flugbahn nach rechts oder links zu erfassen. Wenn man all diese Daten in einem Bruchteil einer Sekunde zusammenfügt, erhält man eine virtuelle Darstellung des Schlags. Ein System, das mit einer Software zur Berechnung all dieser Faktoren ausgestattet ist, bequem, einfach und effektiv.

Aber was ich sehr interessant fand, war die Verwendung einer anderen Software, praktisch ein Videospiel, das neben der Simulation auch die Modellierung von DIY-Golfplätzen ermöglichte. Dies machte es möglich, unseren Platz in Folgaria sowie tausend andere Fantasieplätze nachzubilden.
Nachdem ich das System gefunden hatte, musste die gesamte Struktur gebaut werden. Es gibt Unternehmen, die das komplette Paket Frame+Simulator verkaufen, aber die Kosten betragen Zehntausende von Euro und sie sind eine Blackbox, man kann die Plätze nicht nach Belieben modellieren und sie haben ein Jahresabonnement, also wurde diese Option nicht einmal in Betracht gezogen. Ich war sicher, dass ich es selbst schaffen könnte.

Der Bau

Natürlich gab es während der Bauphase ein Minimum an Planung, aber als Neuling war es mehr ein Bauen, bei dem ich mir mögliche Lücken vorstellte und versuchte, sie vorherzusehen.
Die Sensoren hatten ihre eigene Form und Größe, Komponenten, die im Internet gekauft und zusammengebaut wurden. Mit diesen Spezifikationen begann ich den Bau der Basis, eine Art Wabenstruktur, um sie leicht bewegen zu können, und in vier Quadraten, damit sie bei Bedarf demontiert werden konnte.

Nachdem das Gerüst erstellt war, verwendete ich für die Abdeckung leichte Platten aus einem Material namens "Dibond", ein Sandwichsystem aus zwei Aluminiumschichten mit einem Kunststoffmaterial dazwischen. Das Ganze wurde dank der Firma "La Segnaletica" in Rovereto hergestellt.
Nachdem die vier Blöcke erstellt waren, verwendete ich zunächst Kunstrasen, der vom Umbau unseres Tennisplatzes übrig geblieben war, um das Gras zu simulieren, entschied mich dann jedoch, ihn durch gepressten Teppich zu ersetzen, der viel effizienter und leichter zu reinigen war. Außerdem fügte ich zwischen dem Teppich und den Aluminiumplatten eine Gummischicht ein, um den Lärm zu dämpfen und den Boden weicher zu machen.

Nachdem die Basis fertiggestellt war, musste das Aufpralltuch beschafft und die Stützstruktur dafür gebaut werden.
Man kann kein beliebiges Tuch verwenden, da der Ball es mit über hundert Stundenkilometern trifft, es muss elastisch sein, um den Aufprall zu absorbieren und sich nicht zu verformen, geschweige denn zu reißen. Das Tuch wurde in England hergestellt, ein guter Kompromiss zwischen Qualität und Preis.

Die erste Stützstruktur für das Tuch bestand aus Aluminium mit Kunststoffeinsätzen im 90-Grad-Winkel und an den Seiten ein feines schwarzes Netz, um zu verhindern, dass die Bälle seitlich herausfliegen, falls sie falsch getroffen werden, wie beim klassischen Shank, wenn der Ball die Verbindung zwischen Schaft und Schlägerkopf trifft und im 45-Grad-Winkel zur Seite fliegt.
Leider erwies sich dieses System als zu fragil, daher musste ich es neu bauen und eine vollständig aus Holz bestehende Struktur mit leichten Polionda-Platten an den Seiten, die mit Schaumstoff überzogen waren, errichten.

Das Video projizieren

Ein Aspekt, den ich nicht berücksichtigt hatte, war der Abstand zwischen PC und Projektor, der an der Decke installiert war. Es war wichtig, dass keine Kabel durch den Raum liefen.
HDMI-Kabel haben für eine gute Videoqualität eine Reichweite von maximal 6 Metern. Mit dieser Länge kam ich nicht weit. Mein Nerd-Dasein half mir auch in diesem Fall.

Da ich wusste, dass es möglich ist, das Videosignal über Netzwerkkabel zu übertragen, und ich abgeschirmte CAT.6-Kabel hatte, brauchte ich nur zwei "Signalwandler" von HDMI zu LAN und von LAN zu HDMI.
Sehr professionell installierte ich die Box mit der Wandsteckdose und dem RJ45-Einsatz in der Nähe des Computers, unten hinter dem Aufpralltuch, versteckte die Netzwerkkabel in den Zwischenräumen und ließ sie oben in der Nähe des Projektors wieder herauskommen, der in der richtigen Entfernung zum Tuch positioniert war. Nachdem alles angeschlossen war, hatte ich ein schönes Bild des virtuellen Übungsplatzes.

Nach den Tests funktionierte alles perfekt.

Die digitale Version von Folgaria

Ich erstellte die erste Version mit Google Maps und vielen Fotos, aber die Höhen waren eher geschätzt. Da ich viele Jahre auf diesem Platz Golf gespielt hatte, kannte ich das Verhalten des Balls und versuchte, das Gelände an das anzupassen, was ich in der Realität sah. Dann kam der Durchbruch.
Ich wusste von der Existenz des LiDar-Systems und entdeckte bei der Online-Suche, dass ich die Rohdateien *.LAZ verwenden konnte, um den Platz von Folgaria fast perfekt zu modellieren. Das LiDar-System ist ein Radar zur dreidimensionalen Vermessung. Es wird auf Flugzeugen montiert, die über ein bestimmtes Gebiet fliegen und ein Raster bilden, um die Morphologie des Geländes zu erfassen. Es ist nützlich, um beispielsweise Bodenbewegungen im Laufe der Jahre zu erkennen. Diese Erhebungen werden regelmäßig von allen Regionen durchgeführt.
Ich kontaktierte daher das technische Büro der Provinz, das mir innerhalb von ein paar Wochen die benötigten Daten zusandte, da diese nicht im Kartenportal zu finden waren. Sie waren sehr freundlich.

Um es kurz zu machen, zeichnete ich den Platz auf einem speziellen Portal, indem ich alle Fairways, Greens, Bunker und andere Elemente mit Satellitenbildern umrandete. Auf diese Weise hatte ich eine Maske mit genauen GPS-Koordinaten erstellt, wie eine Zeichnung, auch wenn sie aus Daten bestand.
Die LiDar-Dateien bestehen ebenfalls aus GPS-Koordinaten. Mit speziellen Programmen können aus diesen Rohdateien Punkte mit drei Koordinaten X, Y und Z generiert werden, die vom Platzeditor des Simulators gelesen werden können. Das Verbinden all dieser Punkte erzeugt das virtuelle Gelände. Je dichter die Anzahl der zu verbindenden Punkte, desto präziser wird das Netz, aber desto größer wird die Datei.
Eine millimetergenaue Präzision ist nicht möglich, da die Dateigröße zu groß wäre, man muss etwas opfern. Das ist nicht schlimm, da die Platzmodellierungssoftware kein Gelände mit beispielsweise rechtwinkligen Steigungen vorsieht, sodass das Gelände in jedem Fall geglättet wird.

Wie gesagt, sowohl die Maske mit der Platzzeichnung als auch die LiDar-Dateien zur dreidimensionalen Modellierung verwenden GPS-Koordinaten. Logischerweise sollte also alles übereinstimmen, wenn man die Maske über das digitale Gelände legt, und so war es auch.

Da es sich um ein "nacktes" Gelände handelte, war es notwendig, die gesamte Ausstattung wie Bäume, Wasserläufe, Felsen, Platzgegenstände und so weiter einzufügen.
Da ich den Platz in- und auswendig kannte und viele Fotos von der Gegend hatte, konnte ich alles genau wie in der Realität einfügen. Alles ist sorgfältig positioniert, aber da ich keine benutzerdefinierten 3D-Modelle wie das Maso Spilzi, in dem sich das Clubhaus befindet, erstellen konnte, musste ich das verwenden, was die Software bot. Die Gebäude sind also nicht originalgetreu nachgebildet, aber ich kam dem mit den bereitgestellten Modellen nahe. Im folgenden Video das Ergebnis von zwei Jahren Tüftelei.


In Worten klingt es nach viel, aber in Wirklichkeit ist es, wenn man sich ein wenig Mühe gibt und das System versteht, nichts anderes als eine mühsame, aber spannende Arbeit, die ständig neue Herausforderungen und Lösungen erfordert.
Alles ist online, man muss nur lesen, Zeit investieren (die Pandemie hat viel davon geliefert) und die Teile zusammenfügen.
Die eigentliche Arbeit wurde von denen geleistet, die diese unglaubliche Hardware und Software von Grund auf entwickelt haben.
Der digitale Platz von Folgaria wurde nicht nur für den Simulator erstellt, wenn man die Videospiele PgaTour 2k21 und PGATour 2k23 mit Tiger Woods auf dem Cover kauft, kann man auch den Platz von Folgaria spielen, sowohl auf dem PC als auch auf Xbox und PlayStation.

Herausforderung zwischen zwei Spielern mit dem Golfsimulator


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