Microsoft Flight Simulator (vuoden 2020 videopeli)

**Microsoft Flight Simulator** (tunnetaan epävirallisesti myös nimillä **Flight Simulator 2020** ja **FS2020**) on Asobo Studion kehittämä ja Microsoftin julkaisema lentosimulaattoripeli, joka on julkaistu vuonna  Windowsille ja Xboxille. Pelin käyttäjämäärä ylitti kymmenen miljoonan rajan joulukuussa 2022. 

Maiseman renderöinnissä hyödynnetään Bing Mapsin ilmakuva- ja pinnanmuotodataa sekä Azure AI:tä. Tuote sisältää myös uudet aerodynamiikka- ja meteorologiset mallit sekä muun muassa mahdollisuuden tosiaikaisen muun ilmaliikenteen näyttämiseen. Kyseessä on yhdestoista Flight Simulator -versio. Se on toteutettu jatkuvapäivitteisenä software as a service -tuotteena, josta on julkaistu kolme eri laajuista versiota: Standard, Deluxe ja Premium Deluxe, jotka eroavat toisistaan mukana toimitettavan sisällön laajuuden osalta (koneet/yksityiskohtaisesti mallinnetut lentopaikat). Pelille julkistettiin seuraaja, Microsoft Flight Simulator 2024, 11. kesäkuuta 2023. Vuoden 2020 version lisäsisältö toimii uudessa versiossa osin sellaisenaan. Vuoden 2020 Flight Simulatorin on tarkoitus saada tukea ja päivityksiä vuoteen 2028 saakka.

## Taustaa
Tuote pohjautuu Microsoft HoloLensille tehtyyn tuotekonseptiin nimeltään HoloTour, johon oli mallinnettu kaupunkeja suurella tarkkuudella. Simulaattoria on kehitetty vuodesta 2014, ja yhteistyökumppaneina on muun muassa useita lentokonevalmistajia, kuten Boeing, Airbus ja Cessna. Microsoft toivoo tuotteen innostavan nuorta sukupolvea ilmailualalle, ja kertoo haluavansa olla mukana ratkaisemassa kansainvälistä lentäjäpulaa. Uusien Flight Simulator -versioiden kehitys oli ollut kymmenisen vuotta tauolla Microsoftin suljettua peliä useita vuosia kehittäneen ACES Studion 22.1.2009. Vaikka pelimoottori on valtaosin uusittu, se hyödyntää myös joitakin vanhempien versioiden käyttämiä tiedostomuotoja.

## Maiseman tuottaminen
Pelissä hyödynnetään pelisarjalle uutena ominaisuutena maiseman tosiaikaista virtauttamista pilvestä, ja se sisältää yli  kaksi miljoonaa kaupunkia, joista 400 yksityiskohtaisesti mallinnettuna, ja 40&nbsp;000 lentopaikkaa. Azure AI tuottaa fotogrammetrisesti kolmiulotteisia rakennuksia ja mm. puita sekä proseduraalisesti tuotettua lunta ja muita vuodenaikatehosteita Bingin karttatietojen pohjalta. Kyseessä on ensimmäinen videopeli, jossa koko maailma on mallinnettu 4K-tarkkuudella. Maiseman yhteiskoko on noin 2 petatavua, ja täydellä yksityiskohtaisuustasolla renderöinti edellyttää 50 megabitin kaistanlevyistä Internet-yhteyttä, mutta pelaaminen on mahdollista myös hitaammalla yhteydellä tai ilman Internet-yhteyttä.

Pelin 40&nbsp;000 mukana toimitettavasta lentopaikasta noin 37&nbsp;000 on käsin muokattu ilma- ja satelliittikuvien avulla. 80:llä näistä on kiinnitetty erityistä huomiota asematasojen ja rullaus- ja kiitoteiden sekä ympäröivän maaston yksityiskohtiin, ja edelleen pienellä osalla tunnetuimpia, lähinnä kansainvälisiä lentoasemia on täysin räätälöidyt rakennukset. Mukana toimitettavien tarkoin mallinnettujen lentopaikkojen määrä vaihtelee versioittain, niitä on eniten Premium Deluxe -versiossa, 40&nbsp;kpl. Ensijulkaisun jälkeen Microsoft on julkaissut ilmaisia maailmanpäivityksiä (engl. *world updates)*, jotka sisältävät lisää yksityiskohtaisia lentoasemia. Päivitykset on toteutettu yhteistyössä ulkopuolisten kehittäjäyhteistyökumppaneiden kanssa.

## Aerodynamiikka ja ilmakehämalli
Pelissä on uusi ilmakehämalli, joka mahdollistaa säärintamien tarkan sijoittelun sekä ilmavirtauksen vuorovaikutuksen pinnanmuotojen kanssa. Tosiaikainen tosimaailman sää tukee enimmillään 32 pilvikerrosta ja kaikkia pilvityyppejä siten, että yksittäiset pilvet sijoitetaan paikalleen satelliittitietojen perusteella. Säätiedot toimittaa Airbusin meteorologinen yksikkö Meteoblue.

Aerodynamiikkamalli perustuu tosiaikaiseen ilmavirtausmallinnukseen ja tukee tuhatta kantopintaelementtiä ilma-alusta kohden. Näistä jokaisen dynaamisen paineen jakauma, sekä kantavan ilmavirtauksen lämpötila, kosteus ja muita parametreja lasketaan erikseen. Tämä mahdollistaa muun muassa realistisen maavaikutus- ja jäätämismallinnuksen. Myös maareaktiofysiikka on uusittu, kattaen muun muassa kaltevat pinnat, maastotyypit ja kitkamallinnuksen. Helmikuussa 2022 simulaattoriin lisättiin yksinkertaistettu fluididynamiikkamalli, joka mahdollistaa mm. potkurien aerodynaamisten vaikutusten tarkemman mallintamisen. Tämän jälkeen ominaisuuksiin on lisätty muun muassa sisäänrakennettu tuki pyöriväsiipisille ilma-aluksille.

## Ohjaamot, avioniikat ja käyttöliittymä
Mukana toimitettavien ilma-alusten järjestelmämallinnus on huomattavasti aiempaa yksityiskohtaisempaa, ja kehittäjille ja fyysisten ohjaamojen rakentajille järjestelmien tilanmuuttujien käsittely ja uusien järjestelmien ohjelmointi on tehty aiempaa helpommaksi. Lasiohjaamojen avioniikoille on luotu uusi grafiikkamoottori, joka tukee myös ns. keinotekoista ulkonäkymää (*synthetic vision*) ilma-aluksissa, jotka on varustettu tällä ominaisuudella. Ominaisuus näyttää piirretyn ulkonäkymän keinohorisonttinäytöllä, mikä helpottaa siirtymää mittarilennosta näönvaraiseen ohjaamiseen esimerkiksi mittarilähestymisen lopussa.

Simulaattorissa on uusittu tarkistuslistajärjestelmä, joka helpottaa myös aloittelijoiden tutustumista tuotteeseen. Järjestelmä näyttää tarvittaessa automaattisesti, mikä toimenpide on suoritettava seuraavaksi, tai käyttäjä voi myös halutessaan antaa järjestelmän itse käyttää koneen laitteita. Myös ohjaamojen valaistus- ja äänijärjestelmät on uusittu sekä kamerajärjestelmää edelleen kehitetty niin, että se jäljittelee lentäjän pään liikkeitä, jotka johtuvat G-voimista, ja sisältää myös muita tehosteita, kuten ilmavirtausmuutoksista johtuvia tärinäilmiöitä. Käyttöliittymä valikoineen on uusittu Windows 10:n Flat-muotokielen mukaiseksi.

## Mittarilento-ominaisuudet, suunnistuslaitteet ja lennonvarmistus
Airbusin tytäryhtiö Navblue toimittaa ARINC 424 -muotoisen suunnistustietokannan, joka sisältää maalaite-, aluesuunnistusreittipiste- sekä lentoasematiedot sekä mittarilentomenetelmät. Tietokanta, ja siten myös simulaattorin suunnistuslaitetiedot, päivittyvät kuukausittain AIRAC-järjestelmän mukaisesti. Lennonsuunnittelutyökalu toimii virtuaalisessa lintuperspektiivissä ja mahdollistaa lentoreittien luomisen automaattisesti tai käsin. Mukana toimitettavien yleisilmailukoneiden ohjaamoista löytyy useamman eri sukupolven Garmin-avioniikkaa, mm. G430/530, G1000 ja G2000. Mukana toimitettavissa liikennekoneissa on toimivat FMS-laitteet lentoprofiilin ja suoritusarvojen hallintaa varten. Simulaattorin Flight Simulator 2002:ssa alkujaan esiteltyyn lennonjohtojärjestelmään on lisätty vakiolähtö- ja tuloreittien tuki sekä kyky ohjata myös Flightaware-pohjaista tekoälyliikennettä. Sitä tukeviin koneisiin on lisätty säätutkat. Virtuaaliperämies voi tarvittaessa hoitaa radioliikennettä tai lentää konetta. Mukana toimitettavien koneiden avioniikkoja on ensijulkaisun jälkeen parannettu päivityksillä.  

## Moninpeliominaisuudet
Peli tukee moninpeliä joko pienille ryhmille tai siten, että pelaajalle näkyvät joko kaikki tai vain oikeaa säätä ja vuorokaudenaikaa käyttävät pelaajat. Ihmisten ohjaamien koneiden sekaan saa lisättyä tekoälyliikennettä, joka perustuu joko kiinteisiin aikataulutiedostoihin, kuten Flight Simulatorin versioissa 2002, 2004 ja X, tai oikeisiin ADS-B-tutkavastaintietoihin, jolloin ADS-B-tutkavastaimella varustetut ilma-alukset, joiden näkymistä ei erikseen ole estetty, näkyvät pelissä. Liikennetiedot toimittaa FlightAware, joka tunnetaan myös mobiilisovelluksestaan.

## Äänimaisema
Simulaattorin äänimoottorina toimii Audiokineticin toimittama Wwise, joka tukee mm. tosiaikaista miksausta ja erilaisia tilaäänitehosteita (äänen heijastuminen, Doppler-ilmiö, ohjaamoakustiikka). Äänimoottori on kiinteässä vuorovaikutuksessa simulaattorin fysiikkamallin kanssa, ja olosuhteet vaikuttavat siten kaikkeen kuultavaan ääneen. Äänien ohjaus tapahtuu XML-tiedostojen avulla. Mukana toimitettavien lentokoneiden äänet on tallennettu 16-kanavaisesti. Myös ympäristön äänet vaihtelevat sijainnin mukaan, perustuen simulaattorin maastoluokitustietoihin.

## Mukana toimitettavia lentokoneita
Standard-versiossa julkaisuhetkellä:

* Airbus A320neo
* Aviat Pitts Special S2S
* Boeing 747-8 Intercontinental
* CubCrafters XCub
* Daher TBM 930
* Diamond DA62
* Diamond DA40 NG
* EXTRA 330LT
* Flight Design CTLS
* ICON A5
* JMB VL-3
* Robin CAP 10
* Robin DR400-100 Cadet
* Beechcraft Bonanza G36
* Beechcraft King Air 350i
* Cessna 152
* Cessna 172 Skyhawk (G1000)
* Cessna 208 B Grand Caravan EX
* Cessna Citation CJ4
* Zlin Savage Cub

Deluxe-versiossa lisäksi:

* Diamond DA40-TDI
* Diamond DV20
* Beechcraft Baron G58
* Cessna 152 Aerobat
* Cessna 172 Skyhawk

Premium Deluxe -versiossa edellisten  lisäksi:

* Boeing 787-10 Dreamliner
* Cirrus SR22
* Pipistrel Virus SW 121
* Cessna Citation Longitude
* Zlin Shock Ultra
Ilmaiskoneiden valikoimaa on sittemmin laajennettu.

## Kolmannen osapuolen laajennukset
Suurista lisäosakehittäjistä mm. PMDG ja Aerosoft ovat ilmoittaneet tukevansa uutta simulaattoria. Vuoden 2020 heinäkuun loppuun mennessä virallisia kehittäjäkumppaneita oli 414. Pelissä on sisäänrakennettu lisäsisältökauppa nimeltään Marketplace, josta lisäsisältöä voi ostaa, mutta lisäksi lisäosakehittäjät voivat myydä sisältöä omilla sivustoillaan (vain PC-versio, Xbox-version lisäosat on rajoitettu Marketplacen kautta myytäviin tuotteisiin). Marketplacen kautta jaetaan myös ilmaiset maailmanpäivitykset ja muuta ilmaissisältöä. Marketplacen tuotejakelua koskevien rajoitusten vuoksi joitakin lisäosia ei ole saatavissa tätä kautta. Koska niiden on eräin poikkeuksin toimittava myös konsoliympäristössä, Marketplace-lisäosat eivät saa olla toiminnaltaan riippuvaisia simulaattorin ulkopuolisista ohjelmistomoduuleista, eikä mm.  sotilaskoneiden toimivia aseita sallita lapsiystävällisyyteen vedoten. Rajoitukset eivät koske Marketplacen ulkopuolisia tuotteita. Aserajoitukset lievenivät hieman uuden Flight Simulator 2024:n Marketplacessa. 

## Lähteet