LOCKHEED MARTIN SETZT UNREAL ENGINE FÜR FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG VON LUFT- UND RAUMFAHRTSIMULATIONEN EIN
In einem englischsprachigen Artikel hat sich Breed von LM dazu geäußert
Hier unkommentiert die deutsche automatische Übersetzung
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Lockheed Martin kann auf eine lange Innovationsgeschichte zurückblicken, zu der viele Premieren gehören – die U-2, das erste Spionageflugzeug der Welt im Jahr 1955, die Blackbird, das höchste und schnellste Flugzeug seiner Zeit im Jahr 1962, und die Viking 1, das erste Raumfahrzeug, das 1976 erfolgreich auf der Marsoberfläche landete. Heute bietet Lockheed Martin auch eine Reihe von softwarebasierten Lösungen für die Luft- und Raumfahrtindustrie und die Allgemeinheit an, wie z. B. immersives Training, digitale Zwillinge und Cybersicherheit.
Um der Zeit immer einen Schritt voraus zu sein und die besten Produkte anbieten zu können, hat sich Lockheed Martin natürlich auf vielversprechende neue Anwendungsmöglichkeiten für Technologie konzentriert. Zu diesem Zweck betreibt das Unternehmen derzeit eine langfristige Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur Entwicklung von Simulationslösungen der nächsten Generation auf der Grundlage der Unreal Engine.
„Die Unreal Engine ermöglicht es uns, uns auf die Dinge zu konzentrieren, in denen wir gut sind, wie die Integration von Avioniksystemen und die Schaffung immersiver Lernumgebungen“, sagt Adam Breed, Strategic Technologies Architect bei Lockheed Martin. „Wir müssen uns keine Gedanken über die Visualisierungen oder die Architektur der Simulationsumgebung machen. Wir können uns auf die Alleinstellungsmerkmale konzentrieren, die Lockheed Martin mitbringt.“
Eine gemeinsame Welt schaffen
Normalerweise, so Breed, erfordert immersives Training für verschiedene physische Bereiche mehrere virtuelle Umgebungen, die jeweils voneinander isoliert sind. So konzentriert sich beispielsweise ein Trainingsgerät für Landfahrzeuge auf hochwertige visuelle Darstellungen aus der Bodenperspektive, während für das Flugtraining eine breitere Perspektive der Landschaft erforderlich ist. Die beiden Arten von Schulungen mussten immer unterschiedlich entwickelt werden, weil eine Grafik-Engine nur die eine oder die andere Art von Umgebung verarbeiten konnte, aber nicht beide. Jetzt, sagt er, kann Lockheed Martin alles in der Unreal Engine machen und eine gemeinsame Welt schaffen.
Diese Konvergenz der Welten geht über den Aufbau einer einzigen, mehrfach nutzbaren Umgebung hinaus. „Es gibt zwei Hauptwege“, sagt Breed. „Der eine ist der plattformspezifische Benutzer, z. B. eine Person, die ein Fahrzeug fährt oder ein Flugzeug fliegt. In diesen Fällen wollten wir schon immer eine höhere Wiedergabetreue und eine bessere visuelle Darstellung“. Das entspricht einem Einzelspielerspiel, sagt er.
Aber es gibt noch eine andere Seite, nämlich die Koordination zwischen den Kräften. „Wir brauchen groß angelegte Umgebungen, um Piloten und Kopiloten in der Interaktion mit Zivilisten zu schulen, oder um zu lernen, wie man große Gruppen von Operatoren managt, oder wie man mit Luft- und Raumfahrtsystemen im Allgemeinen interagiert“, so Breed weiter.
Dies führt zu dem, was Breed als einen „Wandteppich“ in einer einzigen Umgebung bezeichnet, die alle in der Unreal Engine leben. Anstatt Dutzende von Plugins an ein Betriebssystem mit einer Festplatten- oder High-Level-Architekturschnittstelle anzuschrauben – und dabei zwangsläufig einige Fähigkeiten oder Realitätsnähe zu verlieren -, kann die Engine alle Fähigkeiten des virtuellen Ausbilders handhaben, z. B. das Auslösen einer Aktion oder Reaktion eines anderen Rollenspielers, was sich auf alle Rollenspieler im Szenario auswirkt.
„Alles in der Unreal Engine zu haben, trifft die Punkte, die wir erreichen wollen“, sagt Breed, „einschließlich des persistenten Charakters, der Skalierbarkeit und auch der kollektiven Trainingsaspekte.“
Monolithische versus offene Architektur
Breed betont, dass der Wechsel von mehreren Anwendungen zu einer einzigen Plattform keine Rückkehr zu den monoblockartigen, monolithischen Simulationsanwendungen von vor 30 Jahren bedeutet. Eine monolithische Architektur bringt zwar viele Vorteile mit sich, wie z. B. vereinfachte Prozesse und bessere Leistung, aber die offene Natur der Unreal Engine bedeutet, dass Entwickler auch einzelne Teile erstellen und bei Bedarf austauschen können.
Breed erklärt, dass die Vorteile der monolithischen und der offenen Architektur Lockheed Martin die Möglichkeit geben, bei der Entwicklung einer Lösung einen der beiden Ansätze oder auch beide zu verwenden – und das besser, schneller und billiger als je zuvor. „Ich glaube, das ist der erste Fall, in dem wir wirklich beide Seiten der Medaille nutzen und ein Produkt schaffen können, das die Bedürfnisse des Kunden in beiden Fällen erfüllt“, sagt er.
Ein solcher Ansatz bedeutet auch, dass Lockheed Martin mehr Partnerschaften eingehen und viel mehr von der kommerziellen Industrie nutzen kann als je zuvor. „Die Verwendung der Unreal Engine hat die Zusammenarbeit und sogar die Arbeitsteilung sehr erleichtert“, erklärt Breed, „denn beide Teams können parallel arbeiten und sich dann zusammenschließen und sich darauf verlassen, dass es funktionieren wird.“
Da Lockheed Martin weiß, dass die Luft- und Raumfahrtindustrie auf Stabilität, Genauigkeit und Wiederholbarkeit Wert legt, besteht das Ziel nicht darin, bestehende Systeme über Bord zu werfen, sondern das, was funktioniert, beizubehalten und es schrittweise zu verbessern. „Wir wollen unsere Systeme nach und nach verbessern“, sagt Breed. „Im Laufe der Zeit können wir unsere Systeme dann weiter vereinfachen und verbessern.
„Wir unterstützen Systeme, die seit Jahrzehnten im Einsatz sind – wir pflegen sogar noch einige Systeme von vor 10 Jahren“, sagt er. „Die Unreal Engine zeigt, dass die alte Art und Weise, Dinge zu tun, vielleicht durch einige neue Teile verbessert werden kann.
Personalbeschaffung für eine neue Plattform
Die Umstellung auf eine neue Plattform führt in der Regel zu Problemen bei der Personalbeschaffung, aber da die Unreal Engine an den Hochschulen und in der Talentpipeline so gut verankert ist, sieht Breed Kandidaten, die so viel Erfahrung mitbringen, dass sie sich sofort in eine Rolle im Luft- und Raumfahrtteam einarbeiten können. Er nennt diese einfache Personalbeschaffung als einen der Hauptgründe für den Wechsel zur Unreal Engine. „Es ist großartig, erfahrene Leute aus der Spieleentwicklungsbranche zu holen“, sagt er, „und ihnen die Möglichkeit zu geben, in der Welt der Luft- und Raumfahrt etwas zu bewirken.“
Die Entwicklung und die Vielfalt der Teams, die in diesen Programmen arbeiten, ziehen eine neue Gemeinschaft von Entwicklern und Künstlern an, und Breed fühlt eine gewisse Verwandtschaft mit diesen neuen Mitarbeitern. Obwohl seine Familie eine lange Militärgeschichte hat – sein Bruder und sein Großvater haben gedient – wollte er schon immer Spiele entwickeln, allerdings Spiele mit einem bestimmten Zweck. Er ist der Meinung, dass seine Fähigkeit, Spiele zu spielen, in Kombination mit seiner Erfahrung in der Luft- und Raumfahrt dazu beigetragen hat, dass er heute da ist, wo er ist.
„Ich glaube, viele Leute, die wir hier sehen, haben die gleiche Einstellung – sie würden gerne Spiele machen, aber sie wollen auch etwas machen, das einen gesellschaftlichen Einfluss hat“, sagt er, „und das ist eine großartige Möglichkeit, das zu erreichen.“
Breed verweist auch auf den Kulturwandel, der sich durch die Einstellung von Unreal Engine-Entwicklern bei Lockheed Martin vollzogen hat. „Ich denke, es gibt viel darüber zu sagen, wie viel Spaß es in der Luft- und Raumfahrtindustrie gemacht hat“, sagt er, „zu einem großen Teil aufgrund der Einführung von Game Engines.“
Kunstfertigkeit in der Simulation
„Kunstfertigkeit“ ist ein Begriff, der in der Luft- und Raumfahrtindustrie lange Zeit nicht sehr verbreitet war, aber die Zeiten haben sich geändert. „Unsere Kunden erwarten die visuelle Darstellung der nächsten Generation, weil die Spieleindustrie sie auf ein so hohes Niveau gebracht hat“, sagt Breed. „Das wirklich Spannende ist, dass wir erfahrene Spielekünstler finden können, die noch eine Stufe weiter gehen und die Grafik verbessern können. Dadurch können wir viel erschwinglichere, aber auch viel realistischere Lösungen entwickeln. Das Ökosystem, das Unreal aufgebaut hat, erleichtert dies in vielerlei Hinsicht.“
In der Vergangenheit klaffte eine Lücke zwischen der Qualität der visuellen Darstellung in Spielen und der in Simulationen, was an der hohen Datenlast lag, die Simulationen mit sich bringen. Vor ein paar Jahren konnte man diese Diskrepanz noch leicht entschuldigen, sagt Breed, aber heute ist das nicht mehr so.
„Ich glaube nicht, dass es diese Ausrede noch gibt“, sagt er. „Die Engines haben sich in vielerlei Hinsicht weiterentwickelt – von den Beleuchtungssystemen über die Physik bis hin zu den Spezialeffekten. Das ist der Punkt, an dem die Mischung zwischen technischer Genauigkeit und Fotorealismus wirklich eng wird.“
Nicht, dass die Kunst der einzige Teil der Gleichung wäre – Breed weist darauf hin, dass C++-Programmierer immer noch benötigt werden, um den Code der Engine anzupassen oder mit GIS-Daten zu arbeiten – aber qualifizierte Künstler sind ebenso wichtig. „Wenn diese beiden Komponenten zusammenkommen“, sagt er, „entsteht eine äußerst positive Schulungserfahrung“.
Mehr als nur Polygone mit der Unreal Engine
Für die Luft- und Raumfahrtindustrie ist eine der wichtigsten Funktionen der Unreal Engine die Möglichkeit, Daten zu Assets zu speichern und KI einzubinden, um eine semantische Umgebung zu schaffen, die mit virtuellen Sensoren interagiert.
In der Vergangenheit, so Breed, war ein großer virtueller Globus einfach ein 3D-Modell mit Farbe, was er eine „Suppe aus Polygonen“ nennt. Mit der Unreal Engine ist sein Team in der Lage, jeden Teil des Modells mit Anmerkungen zu versehen und sogar Eigenschaften auf Materialien anzuwenden – wie z. B. Reflektivität und Wärmeabsorption – und diese Daten in Trainingsprodukte zu integrieren.
