航空培訓巨頭CAE在其成立75周年之際，有許多值得慶祝的事情。CAE作為民用航空、國防/安全和醫療保健領域的前沿培訓解決方案供應商，在全球范圍內廣泛地簽訂了合同，年收入超過30億美元。目前，他們正沉醉在豐年的喜悅中。

CAE在航空無線電行業起家，但后來，他們迅猛地開拓了飛行模擬器業務。幾十年后，公司將培訓網添加到了業務組合中。如今，CAE超過60%的收入都來自其提供的培訓服務。

“從那一刻起，我們就一直在致力于提高培訓設備的保真度和沉浸感。”CAE技術和創新副總裁Marc St-Hilaire說，“沉浸感越高，飛行員的體驗就越好，他們就越傾向于相信自己真的是在駕駛飛機。”

CAE始終在改進飛行模擬器的建造方法，這不僅是為了提高保真度，也是為了大幅縮短開發周期。“我們通過利用全球供應鏈（現成的商業電子設備、計算機、運動系統和投影儀）實現這一轉變?！盨t-Hilaire說。

擁抱虛幻引擎

CAE關注現成的組件，這在一定程度上促使他們決定轉向虛幻引擎，將其作為下一代視覺解決方案的軟件平臺。

“在視覺系統方面，這項技術已經取得了長足的進步，這正是我們如今采用它的原因?！盨t-Hilaire說。他回憶起了10年前見證虛幻引擎進入模擬領域。

“那時我們看到了一些用游戲引擎開發的訓練器，它們可用于部分任務或初級任務，例如第一人稱射擊和戰術訓練。”他說，“這極具突破性，因為一套軟件包中提供了完整的包辦式系統——你得到了可作為工具使用的開發環境，以及用來分發解決方案的手段。”他又補充說，虛幻引擎的內容生態系統和社區在模擬行業也有著顛覆性意義。

St-Hilaire指出，在那之后，游戲引擎技術以及GPU性能等其他重要因素都得到了發展，它們共同構成了一種模擬解決方案，當模擬行業嘗試建立可信、高效的培訓解決方案時，這解決了他們所面臨的許多挑戰，例如，遠距離正確解析全球坐標、低延遲，當然還有圖形質量。

解決模擬中的延遲問題

St-Hilaire通過將飛行模擬器比作一個封閉的控制回路（受訓者向操縱桿施加力，并體驗到一系列感覺），說明了模擬器低延遲的重要性。“飛行員通過身體感知運動。他們的眼睛會告訴他們，自己在哪里，要去哪里；他們的內耳能夠感覺到加速度和旋轉；他們的觸覺將提供力的反饋。這種回路非常微妙?！盨t-Hilaire解釋說，“這個回路中的任何延遲和延時都會使一些東西感覺不正確，影響飛行員對模擬飛機的控制，總體上，會讓飛行員與體驗脫節。”

St-Hilaire說，延遲問題非常關鍵，因此行業監管機構規定，從飛行員移動控制裝置開始，直到顯示視覺結果（中間還會夾雜著其他數據傳輸和計算過程），所有延遲和延時不得超過90毫秒。

“假設在一個聯合情景中，我通過戰斗機模擬器進行訓練，另一架模擬器上的僚機駕駛員必須看到我所看到的內容?！盨t-Hilaire說，“如果我擊落了什么東西，我們兩人必須同時看到我擊落了它?！?/p>

他說，從中可以看出網絡延遲的重要性，為了確保模擬的沉浸感和真實感，以及訓練的有效性，網絡延遲與模擬器本身的延遲一樣，非常關鍵。

邁向標準化

大約15年前，CAE轉移了開發重點，開始利用商業GPU和驅動器，從那時起，他們開啟了飛行員視覺化計算的旅程。St-Hilaire指出，這又是一個視覺結果創建過程中技術變革的例子。

在早期，CAE飛行模擬器圖像生成器團隊使用的是ASIC和FPGA?！澳菚r，在性能高峰期，我們每幀渲染6000個多邊形?！盨t-Hilaire沉思說，“當我們轉向商用GPU時，我們也從ASIC設計和FPGA編程遷移到了基于OpenGL標準的軟件棧?！?/p>

他說，從那一刻起，話題從“有多少個多邊形”轉向了與路線圖及GPU密切相關的圖像質量。隨著GPU性能的逐年提高，比起優化，CAE開始更加關注內容。

CAE正在廣泛利用衛星影像和數字地形數據源，快速開發細節豐富、規模宏大的游戲區域。St-Hilaire說，2016年有一個關鍵時刻，使這種進步成為了可能。在那之前，每家公司都有自己私有的GIS數據格式，而這種格式與圖像生成器的架構緊密相連。與此同時，客戶強烈希望我們實現更好的模擬器互連性。

隨后，Open Geospatial Consortium?采用CDB格式作為模擬GIS的標準格式，為互操作性提供了保障。St-Hilaire將這次標準化描述為模擬器發展史上的另一個“關鍵時刻”，這也為CAE在該領域的進步開辟了道路。

ProdigyTM圖像發生器

CAE已經在這條道路上邁出了第一步。2021年11月，CAE宣布推出新的Prodigy圖像生成器（IG），在它的支持下，虛擬環境中可用的實體數量相較于之前增加了一個數量級。Prodigy擁有來自虛幻引擎的超逼真虛擬環境；支持AI和行業標準（如DirectX、OpenFlight和OGC CDB）；占地面積??；兼容分辨率高達8K的投影儀；遵守最嚴格的網絡安全標準。

CAE決心充分利用現有的硬件和軟件解決方案，這些解決方案連接在一起，在系統間提供了無縫的互操作性。而Prodigy的開發正是這一行為的直接結果。“對CAE來說，重新發明輪子或再次解決已被解決的問題是沒有意義的?！盨t-Hilaire說，“利用現有的東西推動進步才是有意義的事情?！?/p>

有虛幻引擎為他們的下一代模擬器提供底層支持，St-Hilaire對CAE的未來充滿了期待。“這是一段旅程?！彼f，“考慮到我們在Epic Games的伙伴的態度，以及所有合作者的態度，我們將共同解決模擬社區的問題，我確信，這種合作將使我們更加接近并超越我們在航空培訓行業的目標?！?/p>

本文轉自虛幻引擎官網~