飞行模拟器在航空训练中发挥着至关重要的作用，它能确保飞行员在受控环境中接受到最高质量的教学指导。从二战时期仅配备仪表的机械模拟器，到如今配备运动平台并能生成驾驶舱和地貌计算机视觉图像的模拟器，飞行模拟器一直在不断进步，力求在无需离地的情况下尽可能贴近真实飞行体验。
随着图形质量的不断提升，显示技术本身也在发展进步，如今虚拟现实头戴设备以及投影背景已成为多个全动飞行模拟器（FFS）系统的一部分。然而，头戴式设备（HMD）可能会让人感到疲劳，而且实现宽视野（FOV）所需的多重投影图像在校准和维护方面比较繁琐，有时会导致视觉失真和扭曲。
在此背景下，西班牙公司Entrol脱颖而出，其专注于为固定翼飞机和直升机设计和制造经过认证的飞行模拟器。该公司已为40个国家/地区的飞行学校及运营机构研制出30多种飞行模拟器，凭借这一独特优势，其能够构想出一种飞行训练系统，既能提升训练成效，又便于维护保养，从而实现双赢。
随着图形质量的不断提升，显示技术本身也在发展进步，如今虚拟现实头戴设备以及投影背景已成为多个全动飞行模拟器（FFS）系统的一部分。然而，头戴式设备（HMD）可能会让人感到疲劳，而且实现宽视野（FOV）所需的多重投影图像在校准和维护方面比较繁琐，有时会导致视觉失真和扭曲。
在此背景下，西班牙公司Entrol脱颖而出，其专注于为固定翼飞机和直升机设计和制造经过认证的飞行模拟器。该公司已为40个国家/地区的飞行学校及运营机构研制出30多种飞行模拟器，凭借这一独特优势，其能够构想出一种飞行训练系统，既能提升训练成效，又便于维护保养，从而实现双赢。
秉持这一目标，Entrol研发出了全球首款专为飞行员训练而设计的沉浸式LED技术产品ENWALL。ENWALL能够扩展飞行员的视野，提供无缝衔接的高清视觉画面，且不受HMD或投影仪的限制。
ENWALL LED面板上显示的图像会直接传输至屏幕，与投影系统相比，这种方案具备诸多优势，例如分辨率更高、对比度更佳、视觉画面流畅且无失真，以及硬件维护更为简便。ENWALL面板呈现的高质量视觉画面源自Entrol基于虚幻引擎打造的可定制图像生成器ENVISION。
为进一步了解ENWALL以及虚幻引擎如何成为这一飞行训练领域开创性解决方案不可或缺的一部分，我们采访了Entrol模拟器业务拓展经理兼传播负责人Iñigo Hernandez Irizar，以及ENVISION和ENWALL项目的高级模拟工程师兼首席视觉工程师Enrique Silvela。
ENWALL LED面板上显示的图像会直接传输至屏幕，与投影系统相比，这种方案具备诸多优势，例如分辨率更高、对比度更佳、视觉画面流畅且无失真，以及硬件维护更为简便。ENWALL面板呈现的高质量视觉画面源自Entrol基于虚幻引擎打造的可定制图像生成器ENVISION。
为进一步了解ENWALL以及虚幻引擎如何成为这一飞行训练领域开创性解决方案不可或缺的一部分，我们采访了Entrol模拟器业务拓展经理兼传播负责人Iñigo Hernandez Irizar，以及ENVISION和ENWALL项目的高级模拟工程师兼首席视觉工程师Enrique Silvela。
Images Courtesy of Entrol
祝贺你们最近推出ENWALL。能否为我们介绍一下ENWALL和ENVISION？
Irizar：ENWALL是一种模块化LED解决方案，它由圆柱形LED屏与加固的地板LED屏完美融合而成。该解决方案已通过我们基于虚幻引擎开发的图像生成器ENVISION进行了优化。对我们而言，将LED墙与ENVISION搭配使用是一种理所当然的选择，因为我们是将革命性的硬件与市场上最先进的视觉图形结合在一起。
我们选择虚幻引擎是因为它提供了强大的定制潜力，使我们能够为客户量身定制专属的视觉解决方案。我们能够对ENVISION进行定制，使其能够利用分辨率高达每像素一米的卫星图像，以及专为我们客户制作的高清机场和直升机停机坪3D模型。
我们还能够创建涵盖消防、执法、海上作业场景、搜救（SAR）以及紧急医疗服务（EMS）等多种情境的模拟场景。
Irizar：ENWALL是一种模块化LED解决方案，它由圆柱形LED屏与加固的地板LED屏完美融合而成。该解决方案已通过我们基于虚幻引擎开发的图像生成器ENVISION进行了优化。对我们而言，将LED墙与ENVISION搭配使用是一种理所当然的选择，因为我们是将革命性的硬件与市场上最先进的视觉图形结合在一起。
我们选择虚幻引擎是因为它提供了强大的定制潜力，使我们能够为客户量身定制专属的视觉解决方案。我们能够对ENVISION进行定制，使其能够利用分辨率高达每像素一米的卫星图像，以及专为我们客户制作的高清机场和直升机停机坪3D模型。
我们还能够创建涵盖消防、执法、海上作业场景、搜救（SAR）以及紧急医疗服务（EMS）等多种情境的模拟场景。
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能否举例说明客户是如何使用ENWALL/ENVISION的？
Irizar：ENWALL的设计以操作训练为支柱。ENWALL所提供的广阔视野和卓越视觉质量，与ENVISION所呈现的高品质视觉图像相结合，使其成为操作训练的最佳组合方案。
我们在新西兰有一家客户，他们主要通过安装ENWALL来训练空中救援救护服务人员。ENWALL与ENVISION的组合尤为引人注目，因为你可以从它们的数据库中添加逼真的事故场景，例如被树木环绕的封闭区域。借助ENWALL，飞行员能够将直升机定位在事故现场上方，并利用更广泛的视野查看整个场景。在完成伤员接载的模拟操作后，直升机可飞往ENVISION提供的最近医院的高清3D模型场景，随后借助ENWALL在直升机停机坪上安全降落。
韩国的另一家客户也将安装ENWALL和ENVISION系统，用于其消防作业的训练。借助ENVISION系统，他们能够在模拟场景中的任意位置设置逼真蔓延的火线，并且直升机可以前往水源地取水以填满水箱。水箱加满水后，操作员可以通过在火线上方洒水来扑灭火灾。借助ENWALL，消防员还能够仔细检查，确保所有火势都已被彻底扑灭。
Irizar：ENWALL的设计以操作训练为支柱。ENWALL所提供的广阔视野和卓越视觉质量，与ENVISION所呈现的高品质视觉图像相结合，使其成为操作训练的最佳组合方案。
我们在新西兰有一家客户，他们主要通过安装ENWALL来训练空中救援救护服务人员。ENWALL与ENVISION的组合尤为引人注目，因为你可以从它们的数据库中添加逼真的事故场景，例如被树木环绕的封闭区域。借助ENWALL，飞行员能够将直升机定位在事故现场上方，并利用更广泛的视野查看整个场景。在完成伤员接载的模拟操作后，直升机可飞往ENVISION提供的最近医院的高清3D模型场景，随后借助ENWALL在直升机停机坪上安全降落。
韩国的另一家客户也将安装ENWALL和ENVISION系统，用于其消防作业的训练。借助ENVISION系统，他们能够在模拟场景中的任意位置设置逼真蔓延的火线，并且直升机可以前往水源地取水以填满水箱。水箱加满水后，操作员可以通过在火线上方洒水来扑灭火灾。借助ENWALL，消防员还能够仔细检查，确保所有火势都已被彻底扑灭。
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相较于投影，使用LED屏幕进行模拟有哪些优势？
Irizar：主要优势是更高的分辨率和更好的色彩对比度。增强的对比度在夜间飞行时尤为醒目，因为LED能够单独完全关闭，从而营造出完全黑暗的环境，这在直接投影中是无法实现的。你还能获得无缝的视觉画面，因为使用LED技术，你可以避免投影技术中可能出现的图像扭曲和融合问题。
另一项优势是视野更广阔。由于可以根据需求在解决方案中添加任意数量的LED面板，因此视野范围能够灵活地扩展，以满足任何特定要求。
LED面板也更易于维护，因为屏幕是由易于互换的模块化面板组成的。这些面板易于接触和拆卸，而投影系统要做到这一点则尤为困难。
维护更便捷意味着模拟器的停机时间更短。投影仪损坏会中断训练课程，而LED面板出现故障则不会。由于每块面板都由许多独立的小型LED组成，因此即便个别LED出现故障，训练仍可继续进行。当其中相当数量的LED发生损坏时（这种情况极为罕见），你可以轻松地更换那一个模块，甚至可以在不中断训练课程的情况下完成更换。
Irizar：主要优势是更高的分辨率和更好的色彩对比度。增强的对比度在夜间飞行时尤为醒目，因为LED能够单独完全关闭，从而营造出完全黑暗的环境，这在直接投影中是无法实现的。你还能获得无缝的视觉画面，因为使用LED技术，你可以避免投影技术中可能出现的图像扭曲和融合问题。
另一项优势是视野更广阔。由于可以根据需求在解决方案中添加任意数量的LED面板，因此视野范围能够灵活地扩展，以满足任何特定要求。
LED面板也更易于维护，因为屏幕是由易于互换的模块化面板组成的。这些面板易于接触和拆卸，而投影系统要做到这一点则尤为困难。
维护更便捷意味着模拟器的停机时间更短。投影仪损坏会中断训练课程，而LED面板出现故障则不会。由于每块面板都由许多独立的小型LED组成，因此即便个别LED出现故障，训练仍可继续进行。当其中相当数量的LED发生损坏时（这种情况极为罕见），你可以轻松地更换那一个模块，甚至可以在不中断训练课程的情况下完成更换。
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在开发ENWALL的过程中，你们获得的最重要的经验和教训是什么？
Silvela：我们早期获得的一项重要经验和教训是在开发首款采用球形配置（类似于传统投影仪装置）的LED显示屏时得出的。与圆柱形显示屏相比，球形显示屏能提供广阔得多的视野，起初这看起来十分理想。但在测试过程中，我们发现了多个问题。
由于在球面上无法实现完美的像素到表面映射，我们不得不移除一些像素，以形成曲面形状。虽然这在标准视频播放中并不明显，但在模拟器使用过程中却引发了严重问题。例如，屏幕上仅占据几个像素的远处树木会间歇性地闪烁或消失，这会在飞行过程中分散飞行员的注意力。
维护也是一大挑战。球形LED装置涉及复杂且非标准化的面板，这些面板的维护和更换难度更大。相比之下，圆柱形显示屏能够实现清晰的网格到表面像素映射，并且没有像素丢失或闪烁现象。此外，其统一的面板设计大大简化了维护工作。
然而，代价是垂直视野（VFOV）的降低。尤其是直升机飞行员，他们需要较高的垂直视野（VFOV）才能透过下视窗看清外界，而圆柱形显示屏无法像球形显示屏那样自然而然地支持这一需求。
就在那时，我们萌生了一个突破性的想法：与其执着于单一、连续、复杂的显示表面，不如将视觉画面分割到不同的、更简单的几何结构上。通过保留圆柱形显示屏，并在驾驶舱下方增设一块平面LED地板，我们在不牺牲像素完整性或可维护性的前提下，显著提升了垂直视野。这种模块化解决方案最终在各方面都证明比球形装置更为有效。
Silvela：我们早期获得的一项重要经验和教训是在开发首款采用球形配置（类似于传统投影仪装置）的LED显示屏时得出的。与圆柱形显示屏相比，球形显示屏能提供广阔得多的视野，起初这看起来十分理想。但在测试过程中，我们发现了多个问题。
由于在球面上无法实现完美的像素到表面映射，我们不得不移除一些像素，以形成曲面形状。虽然这在标准视频播放中并不明显，但在模拟器使用过程中却引发了严重问题。例如，屏幕上仅占据几个像素的远处树木会间歇性地闪烁或消失，这会在飞行过程中分散飞行员的注意力。
维护也是一大挑战。球形LED装置涉及复杂且非标准化的面板，这些面板的维护和更换难度更大。相比之下，圆柱形显示屏能够实现清晰的网格到表面像素映射，并且没有像素丢失或闪烁现象。此外，其统一的面板设计大大简化了维护工作。
然而，代价是垂直视野（VFOV）的降低。尤其是直升机飞行员，他们需要较高的垂直视野（VFOV）才能透过下视窗看清外界，而圆柱形显示屏无法像球形显示屏那样自然而然地支持这一需求。
就在那时，我们萌生了一个突破性的想法：与其执着于单一、连续、复杂的显示表面，不如将视觉画面分割到不同的、更简单的几何结构上。通过保留圆柱形显示屏，并在驾驶舱下方增设一块平面LED地板，我们在不牺牲像素完整性或可维护性的前提下，显著提升了垂直视野。这种模块化解决方案最终在各方面都证明比球形装置更为有效。
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对于此类模拟器而言，视觉保真度和准确性为何如此重要？
Irizar：视觉保真度和准确性在飞行模拟器中至关重要。未能达到视觉精度标准的模拟器无法为受训人员提供所需的沉浸感，也无法提供高效操作训练所需的现实感。
沉浸感是关键，因为飞行模拟器的目标是提供尽可能贴近现实的训练体验。如果模拟器的视觉质量未达到这一现实标准，飞行员可能会分心。这会降低沉浸感，从而降低训练质量。
操作的现实感同样至关重要。只有操作尽可能真实，训练才能有效，而这只能通过高视觉保真度和精确度来实现。例如，在山区进行搜救训练时，飞行员需要能够识别周围环境和地标，而这只能通过高质量的视觉画面来实现。
Irizar：视觉保真度和准确性在飞行模拟器中至关重要。未能达到视觉精度标准的模拟器无法为受训人员提供所需的沉浸感，也无法提供高效操作训练所需的现实感。
沉浸感是关键，因为飞行模拟器的目标是提供尽可能贴近现实的训练体验。如果模拟器的视觉质量未达到这一现实标准，飞行员可能会分心。这会降低沉浸感，从而降低训练质量。
操作的现实感同样至关重要。只有操作尽可能真实，训练才能有效，而这只能通过高视觉保真度和精确度来实现。例如，在山区进行搜救训练时，飞行员需要能够识别周围环境和地标，而这只能通过高质量的视觉画面来实现。
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虚幻引擎为什么是渲染ENWALL视觉画面的最佳选择？
Silvela：鉴于我们的显示表面已明确定义，我们利用nDisplay精确地对摄像机视锥进行变形处理，以适应弯曲的圆柱形屏幕和地面显示屏。
我们无需依赖外部变形软件，从而极大地简化了安装流程并降低了复杂度。
它还实现了不同显示表面之间的无缝视觉过渡。通过将一个飞行员头部位置定义为参考点，nDisplay能够自动处理视锥调整，以确保在整个显示区域内保持视觉上的连贯性。其结果是，从飞行员的角度来看，他们能够获得一种沉浸式且无失真的体验。
Irizar：通过实现ENVISION，我们在图像生成技术方面相较于以往实现了巨大飞跃。此次变更后，视觉质量得到了提升，但这并非唯一的改进之处。
虚幻引擎还让我们能够轻松定制模拟器中包含的地形和功能，这意味着我们可以构建一个针对客户训练需求量身定制的解决方案。
这帮助我们在提升最终产品交付质量的同时，降低了制造成本。
虚幻引擎在各种可能的方面都为我们带来了巨大的成功。
Silvela：鉴于我们的显示表面已明确定义，我们利用nDisplay精确地对摄像机视锥进行变形处理，以适应弯曲的圆柱形屏幕和地面显示屏。
我们无需依赖外部变形软件，从而极大地简化了安装流程并降低了复杂度。
它还实现了不同显示表面之间的无缝视觉过渡。通过将一个飞行员头部位置定义为参考点，nDisplay能够自动处理视锥调整，以确保在整个显示区域内保持视觉上的连贯性。其结果是，从飞行员的角度来看，他们能够获得一种沉浸式且无失真的体验。
Irizar：通过实现ENVISION，我们在图像生成技术方面相较于以往实现了巨大飞跃。此次变更后，视觉质量得到了提升，但这并非唯一的改进之处。
虚幻引擎还让我们能够轻松定制模拟器中包含的地形和功能，这意味着我们可以构建一个针对客户训练需求量身定制的解决方案。
这帮助我们在提升最终产品交付质量的同时，降低了制造成本。
虚幻引擎在各种可能的方面都为我们带来了巨大的成功。
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你们的解决方案是如何随着时间推移而不断发展的，虚幻引擎在其中发挥了怎样的影响？
Silvela：三年前，我们开始使用虚幻引擎4.26开发ENVISION。当时，我们受到引擎在世界规模和数据处理能力方面的限制，因此不得不设计出巧妙的变通办法来保持模拟的高效运行。
虚幻引擎5的发布标志着一个重大转折点。大型世界坐标、世界分区和Nanite等功能使我们能够在不牺牲性能的情况下大幅扩展数据库规模。随着这些限制的解除，我们将重点转向增强视觉效果、真实感以及系统架构。
时间推移，ENVISION已从在单台计算机上运行的基本原型，发展成为一款能够在多台PC之间同步运行的强大图像生成器。
使用虚幻引擎是一段收获丰厚的历程。尽管虚幻引擎比较复杂，但其功能无与伦比，熟练掌握它极大地提升了我们的项目质量。
Silvela：三年前，我们开始使用虚幻引擎4.26开发ENVISION。当时，我们受到引擎在世界规模和数据处理能力方面的限制，因此不得不设计出巧妙的变通办法来保持模拟的高效运行。
虚幻引擎5的发布标志着一个重大转折点。大型世界坐标、世界分区和Nanite等功能使我们能够在不牺牲性能的情况下大幅扩展数据库规模。随着这些限制的解除，我们将重点转向增强视觉效果、真实感以及系统架构。
时间推移，ENVISION已从在单台计算机上运行的基本原型，发展成为一款能够在多台PC之间同步运行的强大图像生成器。
使用虚幻引擎是一段收获丰厚的历程。尽管虚幻引擎比较复杂，但其功能无与伦比，熟练掌握它极大地提升了我们的项目质量。
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在规划或设计阶段，你们如何使用基于虚幻引擎的工作流程？
Silvela：从获取地理数据到构建特定地理环境模型，我们的工作流程涵盖方方面面。我们开发了自定义资产导入器，使我们能够在虚幻引擎中直接处理GIS数据。这极大地简化了数据库创建流程，使我们能够利用像OpenStreetMap（OSM）这样广泛可用的数据源来填充广阔的地形区域。
Silvela：从获取地理数据到构建特定地理环境模型，我们的工作流程涵盖方方面面。我们开发了自定义资产导入器，使我们能够在虚幻引擎中直接处理GIS数据。这极大地简化了数据库创建流程，使我们能够利用像OpenStreetMap（OSM）这样广泛可用的数据源来填充广阔的地形区域。
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最后，你对飞行模拟的未来有什么展望？我们能对Entrol抱有哪些期待？
Irizar：模拟器的前景一片光明。技术正以迅猛的速度发展，颠覆性技术不断进入市场。
Entrol目前正专注于开发价格实惠的B级全动飞行模拟器设备。过去二十年来，这类设备的市场价格一直维持在约1000万欧元左右，而我们希望改变这一现状。我们的目标是能够以大约600万至700万欧元的价格提供可靠、高品质的B级全动飞行模拟器设备。
因此，未来几年，你可以期待Entrol在销售与研发方面带来更多令人振奋的新消息。
Irizar：模拟器的前景一片光明。技术正以迅猛的速度发展，颠覆性技术不断进入市场。
Entrol目前正专注于开发价格实惠的B级全动飞行模拟器设备。过去二十年来，这类设备的市场价格一直维持在约1000万欧元左右，而我们希望改变这一现状。我们的目标是能够以大约600万至700万欧元的价格提供可靠、高品质的B级全动飞行模拟器设备。
因此，未来几年，你可以期待Entrol在销售与研发方面带来更多令人振奋的新消息。