直升机模拟器

背景与痛点

各国政府规划都表明电动垂直起降飞行器（eVTOL）前景广阔，但垂直起降飞行器对新手飞行员门槛极高。针对飞行员训练的三大痛点——飞行事故主要源于人为因素、真机训练成本高、仪表盘复杂导致学习成本高——本项目提供飞行前的虚拟训练方案，降低训练成本与风险。

调研还发现两个具体问题：驾驶过程过度依赖仪表、忽视环境视觉参考；以及现有模拟方案普遍缺少尾桨脚踏的体感反馈。

设计方案

• VR 虚拟训练系统：基于 Oculus Quest，可在任何安全地点训练，实现随时随地化
• 传感器脚踏板：模拟真实直升机脚踏——踩下一个踏板另一个抬起，实时控制尾桨调整航向
• 训练流程设计：利用游戏设计中的学习曲线机制，将训练模块分块："控制介绍 → 简单单动作训练 → 复杂单动作训练 → 混合动作训练"，对应悬停、爬升、侧移偏航、综合场景等关卡

硬件实现：自制脚踏传感装置

将带陀螺仪的 MPU6050 传感器连接 Arduino，安装在踏板横梁中心，通过监测重力加速度分量的变化确定踏板倾斜角度。程序逻辑：传感器接收踏板倾斜数据 → 转换为 UE 中的 YawInput → Yaw 计算 → 角速度应用于直升机。

两轮迭代

版本 1 问题与解决：

• 直升机转向时玩家视角不随动 → 用 SpringArm 组件模拟更真实的相机旋转
• 传感器过灵敏、无平衡态（加速度在 ±2 间波动）→ 设置死区 0.5，数值达 2 时达到最大转速
• 缺乏引导训练的关卡 → 搭建训练关卡白盒

版本 2 问题与解决：

• Oculus 默认输入无法区分升降 → 重建 Input Actions（Enhanced Input）
• 第三人称 possess 上机方式在 VR 模式失效 → 新增"抓取以登机"交互
• 缺乏地平线参考、难以目视判断平衡 → 座舱内地平线 HUD
• 松开按键后直升机不回中 → 自动回中辅助系统

最终成品

三控制器输入方案：左手柄扳机控制垂直起降杆（升降），右手柄扳机控制多向伸缩杆（水平移动），脚踏模拟自行车踏板式高低动作对应尾桨推力方向。完整流程：戴上头显 → 与舱门交互登机 → 坐上驾驶位 → 起飞 → 抬升越障 → 侧移绕角 → 接近平台 → 成功降落。