Le sim racer est une race à part qui, à l’inverse du conducteur moyen, cherche à maximiser les sensations dans sa voiture virtuelle. Image, son, retours de forces, vibrations, éléments dynamiques sont autant de moyens de capter les informations du jeu, améliorer l’immersion et maximiser le réalisme.
Cet article liste les technos de simracing selon les sens qu’elles visent : la vue, l’ouïe, le toucher… Et des sens plus originaux : la proprioception, l’equilibriocéption, la thermoception et le sens algique. Deux sens sont écartés : le goût (les pilotes lèchent rarement les pneus pour en évaluer le grip) et l’odorat (la techno n’est pas au point et de tout façon, la bagnole, ça pue).
Maintenant, regardons comment mettre vos sens au service du sim racing.
👀 La vue
Que ce soit avec avec un (des) écran(s), un rétroprojecteur ou un casque VR, ce sont énormément d’informations qui émanent des graphismes. Citons le tracé de la route, le placement des adversaires, la vitesse du véhicule, les données du dashboard… et même des infos relatives aux accélérations, via des mouvements de caméra.
Idéalement, l’image couvre l’intégralité du champ de vision. Celui-ci a deux composantes :
- Horizontale, sur 200°, mais on distingue les formes sur seulement 120°. La vision est précise sur à peine 20°, elle est optimale sur moins de 5°. Le simracer est souvent focus droit devant lui, mais un large champ de vision permet d’être alerté des événements latéraux et d’améliorer la perception de la vitesse.
- Verticale, sur 130°, dans une voiture c’est évidement bridé par le pare-brise, mais un grand champ permet une meilleure immersion.
L’œil à une résolution de 1/60°. La résolution les écrans est largement suffisante, mais les casques VR souffrent encore de l’effet grille. 40ppd (pixels par degré) sont un minimum pour être confortable.
La fréquence de rafraîchissement apporte un confort certain. Les courses auto étant des événements rapides on cherchera au moins 90fps pour éviter l’effet saccadé.
Comparée aux écrans, la VR apporte la perception de la profondeur grâce à la 3D. Les distances sont beaucoup mieux évaluées, la vitesse est mieux perçue.
👂 L’ouïe
L’audio apporte une quantité d’informations considérable : régime moteur, état de la route, vitesse, distance des adversaires ou encore glissements des pneus dont on surveillera les hurlements au fil des virages.
La spatialisation du son – stéréo, 3D VR, 5.1 – permet de préciser la localisation de certaines informations (quel côté vibre, où est mon adversaire…). Elle apporte aussi une incroyable immersion.
Point de vue des performances, l’ouïe humaine va classiquement de 20Hz à 20kHz, ce n’est pas un problème pour le matériel !
✋ Le toucher
Les forces
C’est avec le toucher que vous allez ressentir le couple opposé par votre volant, fonction de l’accélération latérale. Il peut aller de quelques Nm pour des voitures de ville à plusieurs dizaines de Nm pour de vieille formules !
Le ressenti de la force musculaire exercée sur le frein est lui une aide précieuse pour doser le freinage, notamment sa phase dégressive. La force nécessaire peut monter jusqu’à 150kg sur la pédale pour les freins les plus exigeants !
On favorisera des bases précises, coupleuses et réactives ainsi que des freins précis, stables et réglables de façon exhaustive.
Sur les bases et les pédales actives on pourra ajouter des effets. C’est utile par exemple pour renseigner sur les transferts de charge.
Les vibrations
Beaucoup d’informations sont transmissibles par vibration ! Régime moteur, relief de la route, chocs, dérapage des pneus, vitesse des roues, comportement du shifter… jusqu’au accélérations.
Les vibrations vont classiquement de 10Hz à 150Hz, le pic de sensibilité humain est autour de 10Hz.
Les vibrations peuvent venir de n’importe quelle partie de la voiture en contact avec votre corps. En simracing, elles sont injectées grâce à des moteurs vibratoires ou à des Bass shakers. Elles peuvent aussi être ajoutées en tant qu’effets sur les châssis dynamique, les bases ou les pédales dynamiques, mais à des fréquences modestes.
Les pressions
IRL, les pressions appliquées sur le pilote varient en fonction des accélérations. Par exemple lors d’un freinage la ceinture va plus vous comprimer, lors d’un virage à gauche c’est tout votre flanc droit qui va s’écraser dans le baquet. Cette idée est reprise par plusieurs dispositifs de simracing.
Les appareils type G-seat, G-belt, ou les pédales actives peuvent moduler une (des) pression(s) pour vous faire ressentir les G :
- un G-seat va comprimer vos flancs, vos cuisses et/ou votre dos selon le surge et le sway.
- une G-belt va moduler la pression du harnais selon un à deux dof (surge et sway), elle peut même être utilisée pour le heave.
- une pédale active va changer sa position en fonction du surge, comme si votre pied s’enfonçait/se retirait sous l’effets d’un freinage/d’une accélération (cet effet est assez… troublant)
Les ventilateurs jouent aussi sur une pression : celle de l’air contre votre peau, ils sont abordés en fin d’article.
🧠 La proprioception
La proprioception est votre capacité à repérer vos membres, même sans les voir. En simracing, l’idée est de ne pas heurter le cerveau avec les différences de positionnement entre le simu et l’image.
Cela nécessite tout d’abord un FOV (le champ de vision) impeccablement calibré. Cela passe en suite par le type et par le positionnement du matériel. On évitera de conduire une formule avec le matos et la position d’un C15 !
En VR, dans un environnement entièrement virtuel, le sentiment d’être dans une voiture est bluffant. Mais l’alignement du réel avec le virtuel est particulièrement important, il peut être embêtant de ne pas retrouver le shifter là où la VR le dit !
🥴 L’equilibriocéption
L’equilibriocéption, plus communément appelée sens de l’équilibre, permet de ressentir les angles et les accélérations.
Les plateformes dynamiques reproduisent les rotations (pitch, roll, et traction loss). Elles sont “détournées” pour donner une information sur les accélérations : en utilisant le pitch pour le surge et le roll pour le sway. Le heave est atteignable dès 4 vérins ou via un hexapode.
Le surge et le sway peuvent être reproduits avec des actionneurs dédiés. Mais sur de très courtes durées / distances.
Sur les plateformes de grande amplitude, d’au moins +/-10°, l’inclinaison fait également varier la gravité ressentie : par exemple plus le corps est incliné vers l’avant et plus la gravité a une « composante surge« .
🥶La thermoception
En plus d’exercer une pression sur votre peau, les ventilateurs vous refroidissent. Ceci contribue à la perception de la vitesse (et à mieux supporter les sessions estivales !).
🤕 Le sens algique
La douleur peut intervenir si vous mettez n’importe lequel de vos sens à rudes épreuve. C’est particulièrement vrai avec la base, le frein et les simu dynamiques. Il est conseillé de modérer les réglages, pour ne pas devenir l’heureux possesseur d’un simulateur d’accident !
Bilan : quels sens pour quelles informations ?
Pour vous aider à vous y retrouver, un tableau récapitulant les informations utiles et les moyens de les obtenir.
| Information | vue | ouïe | forces | vibrations | pressions | equilibriocéption | Thermoception |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| vitesse | défilement paysage | bruit vent, bruit route | – | rotation roues, vibration route | flux d’air | – | flux d’air |
| rayon de courbure | courbure de la route | – | couple base | amplitudes(courbure) | flux d’air latéralisés | fonction du roll, du sway | flux d’air latéralisés |
| surge | mouvements de camera | – | – | amplitudes(G) | dos, assise, frein | dof surge ou pitch | – |
| sway | mouvements de camera | – | couple base | amplitudes(G) | dos, assise | dof sway ou roll | – |
| heave | mouvements de camera | – | effet base | heave roues | assise | dof heave ou pitch | – |
| roll, pitch | angles perçus | – | – | – | – | dof dédiés | – |
| Perte d’adhérence | – | son dérapage | effet base | slip arrière | – | dof dédié | – |
| dérapage | – | son dérapage | couple base | slip roues | – | TL et sway | – |
| régime moteur | dashboard | son moteur | – | rpm & co | – | – | – |
| placement adversaires | visuel, dashboard | son adversaires, spotter | – | – | – | – | – |
| ABS | dashboard | – | – | signal dédié | – | – | – |
| TC | dashboard | – | – | impact G et vibrations moteur | – | – | – |
| chocs | mouvements brusques | son chocs | couple base | chocs F/R L/R | variations rapides | mouvements brusques | – |
| niveau de freinage | dashboard | – | pression frein | friction des freins | surge | surge | – |
Et vous, quel sens utilisez vous pour piloter vos bolides ?
J’espère que vous y voyez maintenant plus clair pour choisir le bon matériel pour avoir le bon feeling en piste ! On se retrouve en commentaires pour échanger sur le sujet ou encore sur le Discord. Bonne route !
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Ingénieur en système embarqué de formation, tombé dans les jeux de bagnole depuis la master system, je passe plus de temps à bricoler mon simulateur qu’à le conduire. Un objectif : mettre en œuvre les technologies disponibles pour flirter avec les limites de la simulation.
