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Simulación de entrada, descenso y aterrizaje espacial

Ruiz Figueroa, Daniel

Abstract

Las simulaciones de videojuegos siempre han estado presentes en la historia aumentando su producción a lo largo de los años. Inicialmente las simulaciones consistían en videojuegos simples, limitados en los recursos que tenían, como hardware en cuanto a potencia, estructura interna de la máquina que se encargaba se su desarrollo, o limitaciones en el software haciendo que no se pudiese ser muy creativo o no estuviese muy optimizado, así como una simpleza de gráficos ya que eran en el plano 2D. Los primeros simuladores desarrollados se encuentran entre la época de los 60-80, por ejemplo, simuladores ya tridimensionales, como el Redifussion Simulator, que tenia como objetivo la preparación de pilotos de aviación en un entorno realista en cuento a condiciones meteorológicas o características físicas del avión, y que, a diferencia de simulaciones previas de avión, este se encargaba de mostrarle a los pilotos lo que verían en cada momento gracias a su sistema de simulación visual. Si navegamos profundamente, encontraremos con las primeras simulaciones que tengan que ver con el espacio y fenómenos físicos que influyan sobre ella, como Space War (lanzado en 1962), el primer simulador espacial de control de naves que orbitaban en torno a un sol, y cuyo objetivo era que dos jugadores combatiesen entre ellos, controlando cada uno una nave e intentando no ser destruidos por diversos factores como la atracción gravitacional que atraía las naves hacia el sol o la cantidad limitada de combustible. El juego se mostraba gracias a un mini ordenador primitivo PDP-1 (Programmed Data Processor) que también se usaba en la investigación científica. Hoy en día el avance de las simulaciones respecto a épocas anteriores ha aumentado de forma exponencial, pudiendo hacer simulaciones que no se alejen lo más mínimo de preparaciones para ciertas pruebas sobre alguna misión espacial. Debido a esto la demanda de usos de simulaciones espaciales está creciendo, pero a la vez que crecen las simulaciones crece la dificultad de gestionar y mantener el realismo a nivel computacional y la fluidez de la simulación. A su vez, el espacio está presente cada vez más para las nuevas generaciones, y en centros docentes sería una muy buena oportunidad que tuviesen una herramienta un poco más interactiva para poder probar elementos físicos que suceden en el espacio de forma amigable, ya sea en cuanto a la configuración de la nave o de distintos planetas. Aquí es donde entra en juego mi propuesta, que es realizar un simulador en el motor gráfico Unity, permitiendo al usuario una alta configuración en el entorno que le rodea, como herramienta que podría usarse en el aspecto docente, pensado para gente de institutos o colegios, que quieran de forma más interactiva entender cómo funciona un descenso y aterrizaje en un planeta, con determinadas características, y como se puede controlar una nave y experimentar con distintas naves que se han usado para realizar un descenso. A su vez, me he propuesto investigar como de automatizable es el almacenamiento en la nube para guardar información de la simulación, como son los modelos en 3d o las imágenes, enfocado esto a la optimización de la carga de recursos para en un futuro una posible producción como herramienta oficial.

Full text

SIMULACION DE ENTRADA, DESCENSO Y ATERRIZAJE ESPACIAL SPACE DESCENT AND LANDING SIMULATION TRABAJO FIN DE GRADO CURSO 2023-2024 Au o Daniel Ruiz Figue oa Di ec o José Luis Vázquez Pole i GRADO EN DESARROLLO DE VIDEOJUEGOS FACULTAD DE INFORMÁTICA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID SIMULACION DE ENTRADA, DESCENSO Y ATERRIZAJE ESPACIAL SPACE DESCENT AND LANDING SIMULATION TRABAJO DE FIN DE GRADO EN DESARROLLO DE VIDEOJUEGOS Au o Daniel Ruiz Figue oa Di ec o José Luis Vázquez Pole i CONVOCATORIA: JUNIO 2024 GRADO EN DESARROLLO DE VIDEOJUEGOS FACULTAD DE INFORMÁTICA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID AGRADECIMIENTOS Quie o ag adece de o ma since a a odas aquellas pe sonas que han ma cado impo ancia en el anscu so de mi o mación como es udian e en la uni e sidad. Pa a comenza , a mis p o eso es. G acias a su conocimien o, paciencia, disponibilidad y a ención se o ma on pila es esenciales en mi desa ollo. Toda aquella in o mación que me han impa ido ha sido necesa ia pa a hoy llega donde es oy y sabe odo lo que se, pudiendo así desa olla es e abajo. También ag adece a José, po colabo a conmigo en es e p oyec o que an a ilusión mi hacia y del cual habíamos es ado hablando mucho iempo an es de si quie a ma e ializa la idea, g acias po deposi a la con ianza y po e que si ha sido posible. Po úl imo, a mi amilia, sin su apoyo emocional no hubiese podido supe a an os desa íos ni alcanza an os log os. Pa ece que se e la luz del inal del iaje, pe o hay que asegu a se de da econocimien o a odas aquellas pe sonas que me ayuda on a log a lo. V VI Resumen Las simulaciones de ideojuegos siemp e han es ado p esen es en la his o ia aumen ando su p oducción a lo la go de los años. Inicialmen e las simulaciones consis ían en ideojuegos simples, limi ados en los ecu sos que enían, como ha dwa e en cuan o a po encia, es uc u a in e na de la máquina que se enca gaba se su desa ollo, o limi aciones en el so wa e haciendo que no se pudiese se muy c ea i o o no es u iese muy op imizado, así como una simpleza de g á icos ya que e an en el plano 2D. Los p ime os simulado es desa ollados se encuen an en e la época de los 60-80, po ejemplo, simulado es ya idimensionales, como el Redi ussion Simula o , que enia como obje i o la p epa ación de pilo os de a iación en un en o no ealis a en cuen o a condiciones me eo ológicas o ca ac e ís icas ísicas del a ión, y que, a di e encia de simulaciones p e ias de a ión, es e se enca gaba de mos a le a los pilo os lo que e ían en cada momen o g acias a su sis ema de simulación isual. Si na egamos p o undamen e, encon a emos con las p ime as simulaciones que engan que e con el espacio y enómenos ísicos que in luyan sob e ella, como Space Wa (lanzado en 1962), el p ime simulado espacial de con ol de na es que o bi aban en o no a un sol, y cuyo obje i o e a que dos jugado es comba iesen en e ellos, con olando cada uno una na e e in en ando no se des uidos po di e sos ac o es como la a acción g a i acional que a aía las na es hacia el sol o la can idad limi ada de combus ible. El juego se mos aba g acias a un mini o denado p imi i o PDP-1 (P og ammed Da a P ocesso ) que ambién se usaba en la in es igación cien í ica. Hoy en día el a ance de las simulaciones espec o a épocas an e io es ha aumen ado de o ma exponencial, pudiendo hace simulaciones que no se alejen lo más mínimo de p epa aciones pa a cie as p uebas sob e alguna misión espacial. Debido a es o la demanda de usos de simulaciones espaciales es á c eciendo, pe o a la ez que c ecen las simulaciones c ece la di icul ad de ges iona y man ene el ealismo a ni el compu acional y la luidez de la simulación. A su ez, el espacio es á p esen e cada ez más pa a las nue as gene aciones, y en cen os docen es se ía una muy buena opo unidad que u iesen una he amien a un poco más in e ac i a pa a pode p oba elemen os ísicos que suceden en el espacio de o ma amigable, ya sea en cuan o a la con igu ación de la na e o de dis in os plane as. Aquí es donde en a en juego mi p opues a, que es ealiza un simulado en el mo o g á ico Uni y, pe mi iendo al usua io una al a con igu ación en el en o no que le odea , como he amien a que pod ía usa se en el aspec o docen e, pensado pa a gen e de ins i u os o colegios, que quie an de o ma más in e ac i a en ende cómo unciona un descenso y a e izaje en un plane a, con de e minadas ca ac e ís icas, y como se puede con ola una na e y expe imen a con dis in as na es que se han usado pa a ealiza un descenso. A su ez, me he p opues o in es iga como de au oma izable es el almacenamien o en la nube pa a gua da in o mación de la simulación, como son los modelos en 3d o las imágenes, en ocado es o a la op imización de la ca ga de ecu sos pa a en un u u o una posible p oducción como he amien a o icial. Palab as cla e Almacenamien o en la nube, Simulaciones, Descenso y A e izaje, Espacio, Videojuego, Mo o , Físicas, Au oma ización, He amien a Docen e. VII Índice de con enidos 1. In oducción 1.1 Mo i ación 1.2 Obje i os 1.3 He amien as 1.4 Plan de abajo 2. Es ado del a e 2.1 Simulaciones 2.1.1 Tipos de simulaciónes 2.1.2 Simulaciones Espaciales 2.2 Descenso y a e izaje espacial 2.2.1 E apas 2.2.2 Na es y Cue pos 2.2.2.1 Na es 2.2.2.2 Cue pos celes es 2.3 ¿Qué es un mo o de ideojuegos? 2.3.1 Pa es usadas pa a ealiza la simulación 2.3.2 Pa es usadas en la nube 2.4 Uni y 2.4.1 Mo i os de uso 2.5 Funcionamien o del almacenamien o en la nube 2.5.1 U ilidad de uso de la nube 2.5.2 Ejemplos disponibles y u ilizados 2.6 Conexión en e almacenamien o y simulación 2.6.1 Uso del mo o 2.6.2 Adap abilidad a la simulación 3. A qui ec u a del Almacenamien o en la nube 3.1 Pa es del Almacenamien o 3.2 In eg ación en el Mo o 3.3 Diag amas de Flujo del uncionamien o IX 1 1 2 2 3 4 4 4 8 9 10 11 11 13 14 15 17 18 19 19 20 22 26 26 27 27 27 30 30 4 2. Es ado del a e RESUMEN: En es e capí ulo se p esen an las simulaciones, cen ándose en las espaciales y el descenso/a e izaje espacial. Se explica qué es un mo o de ideojuegos y cómo se u iliza pa a la simulación y la ca ga de da os en la nube. Se des aca el caso de Uni y y se examina el almacenamien o en la nube, su u ilidad y ejemplos. También se analiza la conexión en e la simulación y el almacenamien o en la nube, esal ando la adap abilidad del mo o y su in eg ación. 2.1. Simulaciones Una simulación en el con ex o ecnológico es una he amien a que nos pe mi e diseña un sis ema eal y lle a a cabo dis in as expe iencias que engan como obje i o la e aluación de dis in os p opósi os y /o es a egias pa a el uncionamien o del sis ema que se es á e aluando, pe mi iendo e como in e ac úan elemen os o cambian alo es a lo la go del iempo en unas condiciones de e minadas. Las simulaciones pueden aba ca una amplia gama de campos y aplicaciones, ú iles pa a p ac ica conocimien os ap endidos o di ec amen e ap ende los sin el comp omiso de e se en una si uación eal con los posibles p oblemas que puede conlle a ene algún allo. Es as se ejecu an en disposi i os elec ónicos como po ejemplo o denado es a pa i p og amas ejecu ables conc e os desa ollados en su mayo ía po emp esas que desempeñan ac i idades con un g ado de di icul ad o de iesgo, como mili a es o ingenie os. Los p og amas con ienen ecuaciones, ó mulas y algo i mos ma emá icos que desc iben el compo amien o del en o no que se es á simulando. Los usua ios in e ac úan con la simulación en su mayo ía a a és de in e aces g á icas, in oduciendo alo es como pa áme os en la simulación, y obse ando los esul ados de o ma isual, po medio de g á icos o animaciones du an e el anscu so de la misma. La capacidad de simula en iempo eal, expe imen ando en di e en es escena ios y ac o es ísicos, hace que es as sean una po en e he amien a pa a la o mación de colec i os e indi iduales, como po ejemplo en el ámbi o de la ciencia, como son el espacio o la medicina. Su con inuo a ance g acias al p og eso gene al de la ecnología ha hecho que es as sean más accesibles pa a la gen e y las emp esas, y sean mejo es en cuan o a expe iencia, y ambién enga como esul ado el aumen o en la p oducción de las mismas. 2.1.1 Tipos de simulaciones En is a gene al, e emos que exis en dis in os ipos de simulaciones c eadas a lo la go del iempo, cada una con dis in os p opósi os, ya sea como p opósi o de ap endizaje pa a un de e minado sec o o simplemen e un aspec o más lúdico como el en e enimien o y la inme sión. 5 Los ipos que podemos encon a son los siguien es: Simulaciones de Videojuegos: Aquellos ideojuegos que siguen unas eglas o me odologías ce canas a lo eal, in en ando no simpli ica mecánicas p opias como se ha ían en o os juegos y que con ienen leyes ísicas que do an de un mayo ealismo al ideojuego. En luga de busca únicamen e la di e sión, a an de ec ea si uaciones o expe iencias con un al o g ado de p ecisión y de inme sión. Simulaciones Médicas: Simulaciones que ienen como obje i o el en enamien o de p o esionales en el ámbi o de la salud, ealizando p ác icas médicas como ci ugías de o ma ealis a y sin iesgo. Es as simulaciones son cla e pa a medicina pues o que es án en ocadas en la adquisición de habilidades po pa e de es udian es y médicos pa a los dis in os p ocedimien os como puede se las ope aciones en un qui ó ano. (a) T ain Simula o (2016). Fuen e: www.eneba.com Figu a 2.1: Ejemplos de simulaciones de ideojuegos. (a) Osso VR (2016) Fuen e: www.osso .com (b) LapSim (2000) Fuen e: www.sim-e a.com Figu a 2.2: Ejemplos de simulaciones en el ámbi o médico. (b) Ci ies: Skylines (2015). Fuen e: www.hobbyconsolas.com 6 Simulaciones de Ingenie ía: Es as simulaciones ienen como obje i o el diseño y la p ueba de sis emas es uc u ales como edi icios o ehículos de o ma ealis a, pe mi iendo a ingenie os analiza po enciales p oblemas y op imiza la c eación de in aes uc u as. Es o si e pa a e alua ac o es como, po ejemplo: esis encia de los ma e iales que componen los edi icios, dis ibución de sus ca gas, dinámicas de luidos o ans e encia del calo . Simulaciones de Realidad Vi ual (VR): Es as simulaciones ienen obje i o la inme sión de las pe sonas en un en o no i ual idimensional, di e en e de un en o no eal o en algunos casos una ex ensión del mismo. La aplicación de es as simulaciones es dada con el obje i o de en e ene o de apo a in o mación de alo . (a)Au oCad Ci il3d (2016) Fuen e: www.ici.edu.pe (b) ANSYS Mechanical (70s-80s) Fuen e: www.ansys.com Figu a 2.3: Ejemplos de simulaciones en el ámbi o de ingenie ía. (a) Bea Sabe (2018) Fuen e: www.you ube.com Figu a 2.4: Ejemplos de simulación de ealidad i ual. 7 Simulaciones de En enamien o Mili a : Es as simulaciones eplican escena ios de comba e, pa a el en enamien o de soldados como son ác icas de gue a, ope aciones especiales o en enamien o en el dispa o o manejo de ehículos como a iones. G acias a es as simulaciones el en enamien o se lle a a cabo en un en o no segu o, ealis a e inme si o. Simulaciones de Ciudades In eligen es: Es as simulaciones ienen como obje i o modela el uncionamien o in e no de una ciudad, como puede se el uncionamien o del á ico o el suminis o de ecu sos como ene gía o agua, pe mi iendo a ingenie os y enca gados de man enimien o la plani icación o la op imización de es os se icios o es a in aes uc u a. (a) Lockheed Ma in P epa 3D (2010) Fuen e: www.p epa 3d.com (b) Mic oso Fligh Simula o (2010) Fuen e: www.xa aka.com Figu a 2.5: Ejemplos de simulación uelo. (a) Ci y Engine (2008) Fuen e: www. esea chga e.ne (b) SUMO (2001) Fuen e: www.es.wikipedia.o g Figu a 2.6: Ejemplos de simulación de ciudades in eligen es. 8 2.1.2 Simulaciones Espaciales Las simulaciones espaciales son so wa e diseñado con el obje i o de ec ea y simula el espacio, como es la na egación en e dis in os plane as, cons ucción de in aes uc u a espacial (cabinas de uelo, anques de agua), esencial pa a agencias espaciales como la ESA o la NASA. En cuan o a la u ilidad, se aba ca la plani icación y simulación de misiones jun o con el análisis del uncionamien o de ehículos (na es espaciales) o el en enamien o de as onau as en un en o no segu o y p eciso en condiciones ex a e es es. En el con ex o de la explo ación, son undamen ales pa a el desa ollo y e aluación de misiones. Pe mi en a ingenie os y cien í icos p oba dis in os escena ios y es a egias an es de lle a a cabo misiones. Es as simulaciones pueden modela condiciones especí icas en plane as, as e oides, o sa éli es como la Luna, ayudando a es udia la ísica y el ambien e, pa a pode a on a los desa íos asociados al p óximo des ino. Además de su uso en misiones espaciales eales, las simulaciones espaciales ambién han adqui ido popula idad en la indus ia de los ideojuegos. Los juegos de simulación espacial pe mi en a los jugado es in es iga el uni e so o con ola ehículos espaciales como na es, o incluso ob ene y ges iona ecu sos pa a cons ui in aes uc u as, a mas pa a comba i o as especies (posiblemen e hos iles) o c ea nue os ehículos pa a mo e se a a és de plane as. Se combinan expe iencias ealis as y en ol en es, con o as más elacionadas con el en e enimien o. A pa i de es as se puede encon a una uen e de conocimien o o simplemen e una uen e de di e sión sin pe de esa sensación inme si a. Uno de los ejemplos es el Space Fligh Simula o , cuyo obje i o es el con ol de una na e, sob e la que el usua io decide las piezas que pone y qui a , egula el cohe e du an e el ascenso, iaje espacial, descenso y a e izaje. Po o o lado, en el campo de la educación, las simulaciones espaciales son he amien as de al o alo que enseñan concep os de ciencia y el espacio de mane a simple e in e ac i a. Es as simulaciones son mos adas en aulas o incluso en museos, como po ejemplo en España podemos encon a Cosmo Caixa, pe mi iendo de o ma i ual i explicando concep os espaciales a colegios o in e esados en la ciencia. A pa e, en cuen o a aplicaciones de ejemplo, el so wa e “Uni e se Sandbox” p opo ciona una ep esen ación p ecisa del cielo de o ma idimensional, pe mi iendo a los usua ios obse a plane as, es ellas y o os cue pos celes es desde cualquie ubicación Figu a 2.7: Space Fligh Simula o (2022). Fuen e: www.space ligh -simula o . andom.com 9 Resumiendo, en es e apa ado se concluye que las simulaciones espaciales son he amien as que acili an la comp ensión del espacio ex e io , undamen ales en el ámbi o cien í ico pa a las agencias espaciales y dis in os cen os que ienen como p opósi o la in es igación. A su ez ienen un impac o signi ica i o en el ámbi o del en enamien o y la educación a los más jó enes in e esados po el espacio. G acias a es o podemos ascende los lími es ísicos de la Tie a, saciando nues a necesidad de conocimien o o ealizando un es udio g acias a es as. 2.2 Descenso y a e izaje espacial El a e izaje de las na es en cue pos celes es es c í ico du an e las dis in as misiones. Las na es du an e el p oceso deben en a en la ó bi a del cue po y a e iza de o ma segu a y con olada. Ya sea sin ipulación como el Pe se e ance en Ma e, o el módulo Luna que sí que enía ipulación, la na e debe de pasa po condiciones di íciles has a llega a la supe icie del cue po celes e, implicando desa íos ex emos en cuan o a la elocidad, empe a u a o g a edad, manejadas con un con ol y p ecisión milimé ico dada la di icul ad que conlle a. El p oceso es e medido paso po paso pa a pode aba ca odos los aspec os especí icos del descenso y a e izaje. Es as e apas son a iables en unción del ipo de misión (no es lo mismo plani ica un descenso en la Luna en la que no se eje cen ien os o en Ma e que sí que se eje cen ien os), pe o de o ma gene al es án compues as po : En ada a mos é ica, desacele ación / enado, y ase de descenso con ac o con la supe icie, ase en la que es c ucial el con ol de o ien ación de la na e. Todas las e apas plan ean di e en es di icul ades como la al a empe a u a en el ex e io de la na e, el con ol de p esión a mos é ica, el uso de sis emas de enado pa a educi la elocidad y el con ol y o ien ación de la na e, pa a un a e izaje p eciso. Figu a 2.8: Uni e se Sandbox (2008). Fuen e: www.gob.mx.com 10 .2.2.1 E apas Las dis in as ases que componen el descenso son las 3 siguien es: F enado A mos é ico: Cuando una na e espacial en un cue po celes e solido desde el espacio ex e io , se expone a al as elocidades y la en ada a mos é ica. Es e p oceso gene a una in ensa icción que alen iza la na e y hace que se disipe g an pa e de su ene gía ciné ica en o ma de calo , como consecuencia se ele a su empe a u a, haciendo que sea necesa io con a con elemen os que pe mi an p o ege a la na e del calo y man ene su in eg idad como po ejemplo el escudo é mico, el cual se desp ende de la na e una ez alcanzada una al u a y empe a u a de e minadas. Pa acaídas y F enado Ae odinámico: Pa a disminui la elocidad de en ada el plane a, se hacen uso de elemen os como el pa acaídas que ienen como obje i o el enado ae odinámico mien as ocu e el descenso, aumen ando sob e el con ol de la di ección y sua izando el a e izaje. Es os elemen os ienen en cuen a ac o es como la al i ud en la que se encuen a la na e, el peso que iene o las condiciones ísicas del cue po celes e donde se es á ealizando el descenso, como g a edad, p esión, adiación o in luencia de ien os y o men as.[3] A e izaje P opulsado: En misiones en los que el cue po celes e no iene a mos e a, se hace uso del mo o / los mo o es de la p opulsión que decele en la na e du an e el p oceso. Es os p opulso es se enca gan de disminui la elocidad y aumen a el con ol de la na e haciendo que no se p oduzca un impac o con a el suelo que de e io e la na e o alguno de sus componen es haciendo que sea inu ilizable una ez que haya ocado Tie a. Resumiendo, es e apa ado hay que deja cla o que es de máxima impo ancia con ola la elocidad, empe a u a y o ien ación/posición de la na e pa a pode ealiza un descenso y a e izaje de o ma con olada du an e odas las ases. SIETE MINUTOS DE TERROR Tal y como sucedió con el a e izaje del Pe se e ance en Ma e, du an e es as ases sucede lo que se conoce como los 7 minu os de e o , minu os c uciales en los que el descenso unciona de o ma au omá ica, paso po paso, y en los que oda la misión depende exclusi amen e de la na e y sus con igu aciones, ya que, aunque se es é moni o izando el descenso, ni los ingenie os pueden con ola la na e y depende de que cada uno de los pasos a segui ocu a de mane a co ec a. Mas conc e amen e se expe imen an los siguien es p oblemas •Re aso en las Comunicaciones: Debido a la dis ancia en e la Tie a y Ma e, hay 11 minu os de e aso en las comunicaciones, haciendo que las señales que se en ían a la na e no llegan pa a in lui a iempo eal en el descenso. •Au onomía de la Na e: La na e debe de es a equipada con sis emas que pe mi an oma decisiones a iempo eal en base a la in o mación/da os que ecibe po medio de sus senso es. Es os senso es incluyen: la na egación óp ica de compa ación de imágenes en iempo eal, ajus es au omá icos en los p opulso es, algo i mos de e asión de obs áculos como ocas o pendien es, o ada de al íme o que miden la dis ancia al suelo o la elocidad.[3] 11 Es os sie e minu os son “de e o ” po que cualquie allo en es a cadena de sucesos pueden ene como esul ado el desas e de la misión. 2.2.2 Na es y Cue pos 2.2.2.1 Na es Como p opues a inicial, las na es que he escogido son las siguien es: Viking Lande : Es a na e se usó (con modi icaciones, ue on Viking 1 y Viking 2) en dos misiones espaciales de la NASA en 1975. Tenía como obje i o explo a la supe icie de Ma e e indicios de ida pasada. Es a na e se enca gaba de ansmi i imágenes y da os a la Tie a, y ealiza expe imen os cien í icos como analiza la composición del suelo, de la a mós e a, condiciones me eo ológicas, o expe imen o de in e cambio de gases /emanación de gases. Se usa on dis in os ins umen os pa a lle a a cabo los expe imen os: •B azo obó ico jun o con una cáma a y un espec óme o que analizaba la composición del suelo. •Te móme os, ba óme os, anemóme o, o ele as, que median la elocidad, di ección del ien o, p esión a mos é ica y empe a u a. •Espec óme o de Pa ículas Sola es (SPM) que media la in ensidad y ene gía de las pa ículas sola es que llegaban a la supe icie. • Viking 1: Fue el p ime a e izaje sua e en la supe icie de Ma e. • Viking 2: Fue la p ime a na e espacial en a e iza en la egión pola no e de Ma e. A pa i de los ecu sos públicos en la página web de la NASA he podido ob ene una éplica en 3d de es a na e Viking, echada en 2009. Figu a 2.9: Sie e minu os de Te o Fuen e: www. i. .com 12 Modulo Luna Apolo: El módulo luna diseñado po la NASA, ue un ehículo de dos e apas que se enca gó lle o a los as onau as desde la ie a a la supe icie luna , posándose sob e el sa éli e y ca gando con equipamien o cien í ico. Es u o en e 2-4 días en la supe icie, y pos e io men e ajo de uel a a la Tie a a los miemb os de la ipulación. • Apollo 11: La misión Apollo 11 ue lanzada el 16 de julio de 1969 y ue la p ime a misión ipulada en a e iza en la Luna. El Módulo Luna , llamado “Eagle” y enía como as onau as ipulan es a Neil A ms ong y Buzz Ald in. • Apollo 17: La misión Apollo 17 ue lanzada el 7 de diciemb e de 1972 y ue la úl ima misión del p og ama Apolo. El Módulo Luna , llamado “Challenge ” enía como as onau as a Eugene Ce nan y Ha ison Schmi . Como se explicó pa a las na es Viking, en es as misiones se lle a on a cabo expe imen os cien í icos que se ían pa a es udia la geología geo ísica o composición química de la supe icie. Se ins ala on magne óme os pa a es udia los campos magné icos que sucedían en el sa éli e. Algunos de los ins umen os que se lle a on ue on los siguien es: •Sismóg a os que median la ac i idad sísmica pa a el análisis in e no de la es uc u a. •Re lec o es Lase pa a ob ene mediciones de dis ancia p ecisas. •Equipos de análisis del suelo, pa a la ecolección de mues as que pos e io men e se analiza on en la ie a as su eg eso de la misión. Al se es as na es an clásicas y econocibles, las he decidido inco po a ya que son pe ec as pa a mi simulación de descenso, aunque sus da os eales como exac amen e el combus ible o que gas a, la elocidad exac a que iene ...e c., no an a se ep esen adas al de alle dado el in e és de man ene una simulación más explica i a que iel a lo his ó ico. Las na es descende án pasando po las ases mencionadas an e io men e, y con end án un peso de e minado, combus ible, un pa acaídas pa a egula la elocidad, y un escudo Figu a 2.10: Viking Lande 1/2. Fuen e: www.es.m.wikipedia.o g 13 é mico que egula á la empe a u a, con olándolo odo du an e el p oceso de descenso y a e izaje, ep esen ado con los modelos eales p e iamen e mencionados y el uso de sis ema de pa ículas pa a ep esen a de una o ma más ealis a las in e acciones de la na e con el en o no. 2.2.2.2. Cue pos Celes es Al habla de cue pos celes es hablamos an o de plane as como de o os cue pos celes iales como pueden se as e oides, más conc e amen e as e oides que man ienen una ó bi a como es el caso de la Luna. Mi idea base, con idea a u u o de pode amplia se de o ma sencilla, es el de ene mínimo los cue pos celes iales asociado a sus espec i as na es, es deci , la luna y ma e como cue pos celes iales disponibles, ambos con sus ca ac e ís icas pe sonales con igu ables. Es os cue pos end án unas ca ac e ís icas de e minadas, que no es a án disponibles pa a el usua io, pe o si en o ma o in o ma i o cuando selecciones un plane a, pa a sabe en qué cosas hay que ene cuidado, como po ejemplo la di e encia de g a edad en e la Luna y Ma e o que en la luna no se hace uso de pa acaídas, po ejemplo. Po o o lado, un plane a X con ca ac e ís icas pe sonalizables, es as ca ac e ís icas con las que no se pueden modi ica en plane as p ees ablecidos como Ma e o la Luna, haciendo que el usua io moldee una simulación más a su gus o y ambién le si a pa a expe imen a en los pa áme os p esen es. Cada plane a end á su ep esen ación isual en cuan o a suelo y ondo pa a c ea una expe iencia más inme si a. Conc e ando más sob e es os cue pos, se explica lo siguien e: • Ma e: En es e plane a ocoso hab á elemen os especí icos como es el uso de pa acaídas y los ien os que sacuden a nues a na e du an e la simulación, con una g a edad mayo que en la luna y una mayo di icul ad du an e el p oceso de descenso y a e izaje. La simulación se queda p incipalmen e con la g a edad, que oma un alo de: 3,71 m/s² , y que nues a simulación de ha edondeado a 5 m/s². • Luna: La Luna es el sa éli e na u al de la Tie a y es el cue po celes e más ce cano a nues o plane a. No iene a mós e a, con lo cual no se ha á uso del pa acaídas. Tend á una g a edad meno que en Ma e con lo cual el con ol de mo imien o en la na e se á mínimo ya que no es necesa io. La simulación se queda p incipalmen e con la g a edad, que oma un alo de: 1,62 m/s², y que en nues a simulación se ha edondeado a 2 m/s². • Plane a X: Es e plane a se á con igu able en los dis in os aspec os que se puede p oba en la simulación. Con igu able en: G a edad, con ol del mo imien o del usua io, gas o de combus ible, in ensidad del ien o, elocidad de a e izaje, ue za del p opulso y can idad de combus ible. 20 2.5 Funcionamien o del almacenamien o en la nube P e io a una explicación más conc e a del lujo de la simulación en cuan o a los a chi os almacenados en la nube, amos a explica un poco en que consis e el almacenamien o en la nube y cómo unciona. Un sis ema de almacenamien o en la nube es una in aes uc u a que pe mi e a los usua ios almacena y accede a sus da os a a és de In e ne . Funciona median e el uso de se ido es emo os que es án ges ionados po p o eedo es conc e os que se enca gan de almacena , y man ene los se ido es donde esiden los a chi os de los dis in os usua ios, haciendo que ya no sea an esencial pa a cada usua io el depende de ges iona y man ene una es uc u a p opia que se enca gue de gua da sus a chi os, y enga como una p eocupación el accede a ellos. Cuando un usua io ca ga a chi os en un sis ema de almacenamien o en la nube, el p oceso gene almen e sigue los siguien es pasos: 1. Au en icación y au o ización: A pa i de las c edenciales egis adas, se e i ica su alidez pa a su pos e io inicio de sesión en el p o eedo en la nube en cues ión. En la simulación con amos con es c edenciales, el nomb e de la cuen a en el p o eedo donde se encuen an almacenados los modelos en cues ión (S o age Accoun ), cla e de acceso, equi alen e a la con aseña de acceso a la cuen a (Access Key), y po úl imo el nomb e del con endedo en el que se encuen an los modelos, pues o que en el caso del p o eedo que se ha elegido di ide/ o ganiza en con enedo es los a chi os en cues ión. 2. Selección de a chi os: Se eligen los a chi os que se quie en ca ga en la nube de o ma local, o po medio de un almacenamien o ex e no (que po ejemplo no es a ía en el mo o ). En el caso de la simulación los a chi os se seleccionan desde los Recu sos del p oyec o, pe o de o ma ex e na en el o denado se pod ían elegi manualmen e los a chi os que se quie en subi a la nube. 3. Subida de a chi os: Los a chi os se ensamblan po abajo (debido a la capa de abs acción que enemos al usa la API no emos es e p oceso) y se suben en paque es pequeños y ci ados pa a p o ege la in eg idad de la in o mación. Es os paque es ensamblados se suben a a és de una conexión al se ido en la nube, con una elocidad de subida de e minada po la elocidad de conexión del usua io. Desde nues a isión, en la simulación se usan co u inas que in ocan a unciones que se enca gan de subi los a chi os a la nube en el di ec o io del p oyec o en el caso de hace lo en el p oyec o y no de o ma manual como se indicó en el paso p e io. Una ez subidas se ges ionan los e o es si ha habido a a és de la espues a que p opo ciona el se ido . Cuando se suben los a chi os, en nues o caso nos asegu amos de elimina a chi os in e medios que se han gene ado al comp imi los pa a pode subi los, como son los. me a. 4. Almacenamien o en la nube: Cuando se ha comple ado la subida de a chi os, es os paque es se uel en a ensambla almacenándose en el luga especí ico designado po el p o eedo pa a el usua io. Los p o eedo es usan dis in as écnicas pa a man ene la in eg idad de los da os y que no se pie da in o mación pues o que es o es c ucial pa a que odo suceda co ec amen e. 21 Algunas de las écnicas son las siguien es: - Replicación de da os (de o ma sínc ona o asínc ona). - Almacenamien o de los da os en múl iples ubicaciones di ididos en nodos. - Cap u as pun uales del es ado de los da os (Snapsho s) pa a pode ecupe a los en de e minados momen os. El p oceso de desca ga de los a chi os desde la nube sucede de la misma mane a, pe o en el la di ección con a ia en lo que espec a a la di isión y eensamblado de da os, que sucede desde la nube hacia el usua io, y en el caso de la simulación, al mo o . A di e encia de la subida los a chi os que se seleccionan ienen especi icados en los sc ip s de au oma ización del p oceso de desca ga, y no se usan unciones del edi o p og amadas pa a desca ga los, sino que es odo a pa i de un sc ip uncional que se enca ga de desca ga a chi os especi icados po el usua io de o ma au omá ica una ez inicie la ejecución de la simulación. Cabe señala que la g an di icul ad eside en su uso jun o con el mo o , más que en el uncionamien o in e no, ocul o con una capa de abs acción al p og amado pa a simpli ica su uso. A su ez, hay que ene en cuen a la di icul ad de sinc oniza los da os cuando múl iples desa ollado es es án modi icando los da os a la ez, necesi ando una ges ión e ec i a de la concu encia y e siones ac ualizadas de los a chi os. O a de las ideas es el ene a ios con enedo es con in o mación de modelos o imágenes conc e as en unción de g upos de desa ollo que es én abajando con pa es especí icas, es o puede se una solución a los p oblemas de sinc onización pe o ab e o a b echa en la ges ión de una can idad excesi a de almacenamien o en la nube , pa a posiblemen e muy poca in o mación en cada g upo de desa ollo. 2.5.1 U ilidad del uso en la nube Una de las p egun as más impo an es y po las cuales se ha ealizado es a in es iga- ción en es a simulación es la siguien e: ¿Po qué es ú il el almacenamien o en la nube? Vamos a menciona los mo i os que impulsan la in es igación de la nube como mé odo de almacenamien o: • Facilidad de acceso: G acias a abaja en la nube no se depende de ene la in o mación en el disposi i o di ec amen e, haciendo que se pueda desa olla el p oyec o desde casi cualquie si io si ienes una conexión a In e ne y las c edenciales de desa ollo, pues o que en el o o caso depende ías de siemp e usa el mismo o denado , y pod ías cae en el descuido de no es a con olando las e siones que lle a el p oyec o con los da os ac ualizados. • P o ección de da os: Al gua da los da os en la nube, usando c edenciales de acceso, se aplica una capa ex a de segu idad a di e encia con el almacenamien o local, pues o que al desa olla aplicaciones que es án bajo de echos de au o y son p i adas al público es esencial es a p o egido en e al obo del disposi i o el cual pod ía ene los modelos o la in o mación desa ollada, o ya de o ma pe sonal pod ías po allos en u disposi i o pe de los da os o no 22 ene los ac ualizados debido a un mal uso de un con ol de e siones o al a de comunicación con los miemb os del desa ollo. Los p o eedo es de se icios suelen implemen a medidas como au en icación o enc ip ación de los da os pa a p o ege la in o mación con a accesos no au o izados. • Colabo ación y compa ición ácil: Se ha mencionado du an e odas las explicaciones, pe o la nube es cla e pa a compa i la in o mación en e miemb os del desa ollo, haciendo posible que es os puedan edi a in o mación que u has subido o subi in o mación pa a que la desca gues, de o ma casi ins an ánea. G acias a es o el g ado de p oduc i idad y e iciencia mejo a ya que odos los miemb os ienen acceso a la e sión ac ualizada de o ma cons an e sin ene que es a usando sis emas ex e nos en los que se necesi e no i ica la ac ualización de los a chi os. Es o iene elación di ec a con la posibilidad de que en un u u o la simulación sea una he amien a y se aya a usa en un en o no de p oducción eal en el que abaje un equipo con dis in os miemb os y posiblemen e dis in os depa amen os, y no solo una pe sona desde casa. • Aho o de espacio: Cuando usamos la nube los a chi os solo se desca gan en el momen o de uso y pos e io men e se pueden bo a pues o que se les es a dando un uso empo al den o de los disposi i os locales, haciendo posible que o denado es que engan poca capacidad de almacenamien o puedan abaja en el p oyec o sin el iesgo de ene p oblemas du an e el p oceso debido a la len i ud que causa no ene espacio, es o mejo a la e iciencia y la posible necesidad de ene que adqui i almacenamien o ex a pa a aloja los ecu sos del p oyec o. • Escalabilidad: El almacenamien o que p opo ciona el p o eedo de se icios es al amen e ampliable según las necesidades. En nues o caso es de momen o casi innecesa io dados los pocos modelos e imágenes, pe o es o es escalable a un p oyec o en el que puedan esidi cien os de modelos e imágenes de o ma simul ánea, y se necesi e una o ma ápida y sencilla de amplia el almacenamien o. 2.5.2 Ejemplos disponibles /U ilizados An es de elegi cuales son los sis emas de almacenamien o a p oba , p ime o se in es iga on las múl iples opciones disponibles. • FileZilla Se e : FileZilla es una he amien a / clien e FTP (File ans e p o ocol, o p o ocolo de ans e encia de iche os) que ue lanzada en 2001. Es a aplicación se conec a a un se ido FTP pa a ges iona y accede a los a chi os con o os usua ios, es o g acias a da os que se in oducen en la conexión, como po ejemplo la di ección en la que se ubica el se ido , el usua io y la con aseña. Es e clien e es conocido po se usado en su mayo ía pa a conec a e al hos de us páginas web y subi a chi os o ealiza una copia de segu idad de la misma. Con iene una in e az simple en la que se mues a lo siguien e: en ana de comando que se en ían al se ido , espues a del mismo y conexiones, di ec o ios y a chi os locales en nues o o denado , di ec o ios y a chi os en emo o (del se ido ) y es ado de ans e encia de a chi os (a chi os exi osos, allidos y en p oceso) y di ec o ios . 23 Ca ac e ís icas des acadas: - P o ocolo SFTP segu o basado en SSH (Secu e Shell), es di e en e a FTP pues o que se ci an comandos y da os ga an izando la segu idad de oda la in o mación que se in e cambia. - T ans e encia de a chi os g andes y lími es de elocidad de ans e encia ajus able. - Búsqueda y edición emo a de los a chi os. - Disponible en múl iples sis emas: Linux, Mac Os, Windows. - Uso de ma cado es pa a gua da ubicaciones especí icas del se ido . - Múl iples conexiones al se ido pe mi idas. - Compa ación de a chi os en e di ec o ios ( emo o y local). Mo i os pa a no usa lo: A pesa de se in ui i o y simple, no cuen a con una in eg ación di ec a con uni y po medio de sc ip s, lib e ías o APIS, a su ez, se le añade la al a de au oma ización, pues o que es a he amien a es á pensada pa a ealiza ans e encias de o ma manual, sin ca ac e ís icas in eg adas den o de la he amien a pa a pode ealiza la subida y la desca ga de a chi os de o ma di ec a únicamen e desde nues o mo o . Po úl imo, como consecuencia de no ene una in eg ación di ec a, es a he amien a no pod ía no i ica del éxi o o acaso en la ans e encia de a chi os suponiendo un iesgo pa a la in eg idad y consis encia de nues a simulación. • Google Cloud: Google cuen a con una es uc u a de se ido es que pe mi en aloja se icios pe sonales y aplicaciones den o de la nube, uno de los ejemplos más conocidos es el Cloud de Google. Conc e amen e la sección Cloud S o age pe mi e a indi iduales y a emp esas aloja a chi os y aplicaciones den o de la nube, bases de da os elacionales (SQL) o bases de da os dis ibuidas. Exis en dis in os ipos de almacenamien o/ s o age den o del Cloud: - S anda d: Almacenamien o de acceso ecuen e que equie e de una al a disponibilidad y baja la encia, pensado en webs o en apps de disposi i os mó iles, es la opción más ápida pe o la más ca a. - Nea line: Almacenamien o con un acceso menos ecuen e, como po ejemplo en e 1-4 eces po mes, siendo la opción más económica en cuan o a p ecio espec o a la ápida de acceso. - Coldline: Almacenamien o de acceso muy bajo, es deci menos de 10 eces po año, po ejemplo, siendo una opción iable pa a ealiza copia de segu idad. Mo i os pa a no usa lo: El mo i o p incipal es el p ecio, hemos is o an es que Google o ece una lexibilidad en cuan o a lo que el usua io paga, pe o po mucho que es o sea así, no es compa ible con el uso de es e p o eedo pa a la simulación pues o que noso os amos a necesi a es a accediendo a la nube casi cons an emen e mien as se ealiza el desa ollo , añadiendo modelos e imágenes cada ez que se ealiza una escena nue a , una na e 24 nue a, un plane a nue o… es o deso bi a ía el p ecio del desa ollo de nues a simulación de o ma innecesa ia. O o mo i o es la di icul ad de documen ación en compa ación con o as pla a o mas o la al a de sopo e in eg ado que hace di ícil el pode conec a lo con el mo o de o ma sencilla sin dedica un iempo muy ex enso al es udio del p o eedo . • Mic oso Azu e: Pla a o ma de se icios en la nube que nos o ece Mic oso . Adminis a se icios y aplicaciones median e su cen o de da os. Algunos de sus se icios son: bases de da os, análisis de los mismos, in eligencia a i icial o almacenamien o en la nube, que es lo que in e esa pa a la cons ucción de la simulación. P opo ciona so wa e como se icio, pla a o ma como se icio e in aes uc u a como se icio. Una de sus en ajas es la compa ibilidad mul ilenguaje en el ámbi o de la p og amación, desde el p opio so wa e de Mic oso y de e ce os. La nube se sus en a sob e sis emas que hacen uso de Windows Se e , que unciona con la i ualización de sus se icios pe sonalizada Hype -V ( i ualización del ha dwa e que pe mi e usa dis in os sis emas en el mismo compu ado ), a su ez, con iene una capa de con ol que e i a que se pa en los se icios de es e si se de ienen alguno de sus se ido es debido a p oblemas. Mic oso es bas an e cuidadoso en la in o mación de los usua ios, ealizando una copia de segu idad de o ma au omá ica po si los disposi i os, la ed, o alguno de sus sis emas in e nos alla. Pa a la simulación, se ha in es igado de o ma más p ecisa el uso del Blob S o age, con enedo es en la nube que pe mi en el almacenamien o de o ma o ganizada en los se ido es de Azu e, en una zona conc e a, con unas ca ac e ís icas de conexión de e minadas, y un amaño especi ico. Ca ac e ís icas des acadas: - G acias a Ac i e Di ec o y (se icios de di ec o ios en una ed dis ibuida de disposi i os, con el uso de p o ocolos como DNS o DHCP) se adminis a el con ol de acceso y la iden idad. - El almacenamien o se ges iona median e obje os bina ios de g an amaño (blobs) que pe mi en la comunicación en e aplicaciones de Azu e y una consul a simple. - Con olado uni icado de Azu e en múl iples maquinas en un solo cen o de o ma conjun a, de la o ma más e icaz posible. - El almacenamien o de los da os ecuen e se ges iona median e una caché de da os agilizando conside ablemen e el acceso pa a los dis in os usua ios. - Mul iples aplicaciones c eadas en dis in os lenguajes como, po ejemplo: Ne .F ameWo k, C# o Visual Basic, C++ o Ja a. Como se ha mencionado an e io men e, noso os es amos cen ados en Mic oso Azu e S o age, que pe mi e ene una cuen a pe sonal de almacenamien o con un con enedo pa a pode almacena la in o mación 25 de la simulación, como los modelos o las imágenes, o has a incluso da os p ecálculados que sean ijos du an e la i e ación, como po ejemplo a chi os JSON de la con igu ación de los cue pos celes es o las ca ac e ís icas de la na e . Mo i os pa a usa lo: Como decisión inal, es e p o eedo ha sido el que mejo ca ac e ís icas nos o ecía, pues o que, aunque Amazon SW ambién o ece buenas ca ac e ís icas, Azu e o ece una in e az muchísimo más cla a y g á ica, jun o con una aplicación a pa e de su sis ema web que mues a donde es án us da os y como es án o ganizados, su ipo, echas de modi icación, y puedes manipula odo desde la aplicación una ez c eado el con enedo que que emos. A pa e, la conexión con uni y es esencial, y Azu e nos da una g an acilidad pa a conec a lo a la simulación median e la p og amación de sc ip s que hagan una comunicación di ec a con el clien e pa a accede a los blobs. • Amazon Web Se ices (AWS): P o eedo de se icios en la nube, que iene disponible una g an can idad de se icios como almacenamien o, compu ación, aplicaciones, bases de da os…e c. Es os se icios son usados en ecu sos conocidos mundialmen e como D opbox o Hoo Sui e. Es e se icio ealiza el conocido pago po uso, es deci el cos o es a iable en unción de la capacidad de almacenamien o demandada. AWS se encuen a disponible en casi 200 países al ededo del mundo y iene es ablecidos sus cen os de da os en Es ados Unidos, Japón, Aus alia, B asil o Eu opa, en e o os. Ca ac e ís icas des acadas: - Bajo cos o inicial: G acias a su mé odo de cos os, la in e sión inicial en in aes uc u a en la nube no debe de se muy g ande si no se equie e de un g an amaño de se icio donde aloja los da os, pe mi iendo a los usua ios ene una lexibilidad en cuan o al se icio que eligen. - Segu idad: AWS cuen a con ce i icados de segu idad pa a los da os ales como FISMA PCI o SOC 2. - Accesibilidad: Es ela i amen e ácil accede a es e se icio, y a su ez es á en cons an e cambio según a a iando la ecnología y el me cado. Mo i os pa a no usa lo: Aunque es simila a Mic os Azu e, la conexión con uni y es el mo i o de e minan e en es e caso. A pesa de o ece nos SDKS o APIS que acili en la conexión con la simulación, en en a muchísimos p oblemas de conexión a iempo eal y comp ende el uncionamien o de es as SDKS es bas an e más complejo que con o os p o eedo es, haciendo que sea di ícil has a subi una imagen en png sin es a pendien e de mil ac o es que allan. A su ez, pa a su uncionamien o hay que hace modi icaciones en el mani ies o ag egando dependencias que no ienen sopo e en línea pa a busca en caso de que allen o no las en iendas, a di e encia con o os p o eedo es que simplemen e usando sus SDK y sus APIS es su icien e pa a ealiza las conexiones opo unas, sumado a la di icul ad de ges ión de c edenciales con o os p o eedo es. 26 2.6 Conexión en e almacenamien o y simulación O o de los pun os impo an es a e ene en cuen a como se mencionó p e iamen e es el p ocedimien o a segui pa a pode conec a el mo o de Uni y con los se icios en la nube, po medio de sc ip ing y biblio ecas impo adas que nos acili en la in eg ación del se icio. Se hace uso de Azu e.S o ageSe ices , Res Clien y adicionalmen e se usan obje os p opios como el clien e de almacenamien o , o el se icio de blobs , y las c edenciales de acceso + in o mación especí ica del con enedo y de la cuen a que lo con iene. A su ez, pa a cap u a el éxi o o acaso del p oceso de subida y desca ga de los a chi os al con enedo hacemos uso de coo u inas, delegados y e en os que con ienen unciones que no i ican del esul ado del p oceso, como, po ejemplo: Asse BundleLoadComple eE en OnAsse BundleLoadComple e; En uni y se comp ime como secuencia de by es sin p ocesa , es deci , los modelos son obje os de uni y que ienen ex ensión .p e ab pe o se ans o man en Asse Bundles (paque es de ecu sos en uni y pa a almacena asse s, más conc e amen e nues os modelos como obje os .p e ab) equi alen es a una secuencia de by es sin p ocesa , y una ez se sube a la nube el o ma o es oc e -s eam. Al se o ma o inespecí ico pa a Azu e, se asigna po de ec o el ipo applica ion/oc e - s eam. Es o le indica a la nube que el a chi o es á o mado po un lujo de da os bina io. G acias a es o no se in en a in e p e a los da os como un o ma o especi ico, como sí que se in e p e an las imágenes o ex o. 2.6.1. Uso del mo o El mo o como idea inicial, po medio de sc ip s y uso de API (En el ejemplo de uso de se icio de Mic oso Azu e) pod emos conec a el acceso a la nube con Uni y, pe mi iendo así hace pe iciones de in o mación (en es e caso de nues os modelos o imágenes), y cuando el se ido lo pe mi a i desca gando los elemen os. También se ha enido en cuen a la p i acidad y se han a ado de emula unas cuen as de acceso (nomb e y con aseña) más en ocado en el en o no de p oducción, pa a un uso u u o más p o esional. El mo o se enca ga de ges iona la comp esión de los a chi os, ans o mando los ecu sos (asse s) en ecu sos empaque ados / comp imidos, así como de ges iona su descomp esión en el caso de desca ga lo de la nube. Po úl imo, odos los modelos desca gados esidi án en un Ges o de Recu sos de ipo Single on que inicialmen e as pasa la pan alla de ca ga hab á desca gado odos los modelos de la nube, y pos e io men e es a án descomp imidos a obje os del mo o que son del ipo .p e ab, especi ico de uni y, que gua da odas sus ca ac e ís icas del mo o , como sus componen es, pa a su pos e io uso en la simulación. Al expi a se nues a cuen a en la nube el ges o de ecu sos end á ambién la e sión en local con los modelos asociados, simulado que ya se han ca gado de nues a nube, y se pod án usa pa a la simulación. 27 Single on: El single on es un pa ón de diseño que hace que una clase (en nues o mo o un sc ip que he eda de la clase monobeha iou ) solo enga una única ins ancia, accediendo de o ma global al mismo en e escenas y desde cualquie pa e del código. En la simulación se ha usado pa a c ea el ges o de ecu sos y el ges o de sonidos. 2.6.2 Adap abilidad a la simulación Únicamen e con pode desca ga los a chi os no es óp imo, así que en la simulación se ha op ado po au oma iza el p oceso pa a que la in e ención del desa ollado se limi e a usa es bo ones en e comp imi el a chi o subi lo a la nube y desca ga lo de la misma, haciendo es o de la o ma más simple y au oma iza posible median e el uso de sc ip s. La nube iene una g an adap abilidad a la simulación dado el espacio pa a almacena elemen os, así como la pe misión de uso de dis in os o ma os, haciendo más cómodo gua da imágenes con un o ma o conc e o, o pode comp imi nues os como una secuencia de by es gené ica, y enca gándose la nube de ges iona su p opia comp esión a un o ma o inespecí ico cuando no iden i ica el o ma o gene al, o de ec a una secuencia de by es sin p ocesamien o. Como se ha mencionado an es, g an pa e de es a au oma ización del p oceso es lle ada a cabo g acias a usa un single on como pa ón de diseño pa a almacena los ecu sos desca gados, y ene los disponibles du an e oda la ejecución de juego en las múl iples escenas que sean necesa ias, como, po ejemplo, la de elección de na e o plane a y la del descenso en sí mismo. 3. A qui ec u a de almacenamien o en la nube En es e capí ulo del TFG nos cen a emos en la a qui ec u a de almacenamien o de Mic oso Azu e, jun o con la con igu ación del se ido y del ipo de a chi os. También se explica á la con igu ación de la cuen a de Azu e y como la subida y la desca ga de a chi os desde la nube de Azu e es á au oma izado en Uni y, acompañado con un diag ama de lujo pa a el p oceso de subida y de desca ga. 3.1 Pa es del almacenamien o Es e apa ado se cen a en explica las pa es que componen el almacenamien o uncionando jun o a Uni y, pa a pos e io men e explica el diag ama de lujo de la subida y desca ga de los modelos desde nues o almacenamien o en la nube. Como ya se mencionó p e iamen e, se ha elegido en e las opciones explo adas Mic oso Azu e, con las dos g andes mo i aciones de la acilidad de uso de sus con enedo es de almacenamien o g acias a Mic oso Azu e Explo e , aplicación independien e que nos pe mi e isualiza y ges iona en iempo eal nues as cuen as de almacenamien o, así como los con enedo es y es o de elemen os que esiden en ellas, odo de o ma bas an e simple y sencilla. Hemos usado el S o age de Azu e a pa i de una cuen a de almacenamien o en la que eside un con enedo pa a gua da nues os modelos e imágenes, odo es o g acias a la licencia de es udian es de Mic oso que nos ha pe mi ido ealiza nues as p uebas , aunque du an e un iempo limi ado, es deci , el esul ado de la aplicación inal se á con los a chi os en local, pe o end ía los medios su icien es pa a que uncione en la nube en el hipo é ico caso de usa lo pa a un en o no de p oducción, que es la idea inicial, y una de las mo i aciones de es e abajo. 28 La cuen a de almacenamien o de Azu e es con igu able en a ios aspec os, como los p o ocolos de segu idad de ans e encia de a chi os, que, pa a el desa ollo de es a aplicación, se ha elegido FTP (File ans e P o ocol). Po o o lado, ambién se podía selecciona la ubicación del se ido que aloja es a cuen a, en es e caso es á en Eu opa del Es e. Den o de la cuen a se encuen a en un g upo de ecu sos que ges iona los compa imen os /blobs de almacenamien o donde se gua dan odos. a. O ganización de Cuen a de Almacenamien o desde Azu e b. Ca ac e ís icas de Cuen a de Almacenamien o Pa a pode con ola la cuen a enemos unas c edenciales de acceso, en ocadas en un u u o en o no de p oducción, pues o que son únicas pa a cada cuen a de almacenamien o y son la cla e pa a pode accede al se icio de Azu e median e su “log in” al se ido y a sus con enedo es. A su ez se cuen a con una cla e de acceso a la cuen a, y aunque de momen o solo exis e una cla e de acceso, se pod ía es udia el usa unciones como la unción hash, o indaga den o del uncionamien o de azu e pa a ene a ias cla es de acceso en unción de los desa ollado es que hubiese abajando, o cambia el en oque y ges iona la in o mación de abajo en dis in os blobs en unción de la pa e de la simulación que se es u iese desa ollando. Pa a hace lo más ácil, en Uni y se ha in eg ado en el edi o un sc ip au omá ico que egis a los campos necesa ios pa a el acceso a Mic oso Azu e, y usando el sis ema de p e e encias de Uni y en el Edi o (Edi o P e s) pos e io men e esas c edenciales gua dadas se usan pa a pode inicia sesión en el almacenamien o y pode desca ga así los a chi os. Figu a 3.2: Cuen a de almacenamien o. Figu a 3.1: Azu e Accoun S o age. 29 ---Es impo an e menciona que el o ma o de los a chi os subidos en Uni y es una secuencia de by es inespecí ica que se gene a en los Asse Bundles (paque es de ecu sos en uni y pa a almacena asse s, más conc e amen e nues os modelos como obje os. p e ab) c eados a pa i de los modelos que esiden en obje os de uni y del ipo .p e ab, y que el p opio Azu e gua da como una secuencia de by es sin p ocesa , es deci , en o ma o oc e -s eam . El se ido unciona de o ma au omá ica y manual, po un lado, enemos la opción de desca ga y subi los a chi os manualmen e desde nues o Azu e Explo e , así como ealiza las con igu aciones pe inen es en nues a cuen a o en nues o se ido . Po o o lado, en es e abajo se ha ealizado a la au oma ización de p ocesos de subida y desca ga de a chi os, in eg ándolo con las unciones que e da Uni y pa a ges iona a chi os, así como las lib e ías que acili an la conexión con Azu e y la desca ga de da os en la espues a del se ido . Figu a 3.3: Ubicación del Comando en Uni y. Figu a 3.4: Con igu ación de Azu e en Uni y. Figu a 3.2: Cuen a de almacenamien o. Figu a 3.5: Fo ma o de a chi os den o del Blob Con aine de Azu e. 36 Y al momen o la na e explo a á, como ep esen ación de acaso en el a e izaje. • Vien os Sola es: Pa a simula de o ma compleja los ien os, no se aplicado de o ma simple una di ección la e al si no que se ha enido en cuen a di e sos ac o es: - Ve i icación de la in ensidad del ien o: P ime o, se comp ueba si la in ensidad del ien o es mayo que ce o. Es o asegu a que la simulación del ien o sola solo se ac i e si hay una ue za de ien o signi ica i a p esen e. - Gene ación de di ección e in ensidad inicial del ien o: Se inicia el ien o con una di ección e in ensidad con unos alo es iniciales de e minados. La di ección se elige alea o iamen e den o un cí culo uni a io ( unción de Uni y Random.insideCi cle), que es a no malizada pa a asegu a que enga una longi ud de 1. La in ensidad se calcula de o ma alea o ia den o de un ango comp endido en e 0 y como máximo la ue za del ien o p e iamen e calculada. - Gene ación de di ección e in ensidad obje i o del ien o: Se gene a una di ección y una in ensidad inal obje i o de o ma alea o ia. La di ección obje i o se u iliza pa a simula cambios de la di ección del ien o según el anscu so del iempo. - Du ación de la ansición del ien o: Pa a sua iza la ansición del ien o se calcula de o ma alea o ia cuán o du a la ansición del ien o en e la di ección y la in ensidad inicial a la di ección e in ensidad inal. - Cálculo de la u bulencia: Se gene an alo es de u bulencia u ilizando la unción Pe lin Noise. Es os alo es simulan u bulencias o “ uido” en nues o ien o. Se hace el p omedio de los alo es y se ajus a pa a ene un alo único de u bulencia que pos e io men e es añadido a la in ensidad del ien o esul an e. - Aplicación de la ue za del ien o: Se c ea un ec o de ue za del ien o en el plano XY (2D), u ilizando la di ección y la in ensidad del ien o ya ac ualizada. Finalmen e, es a ue za del ien o ob enida se aplica al al obje o u ilizando el modo Fo ceMode.Accele a ion. - I e ación du an e la du ación de la ansición: Los p ocesos de cálculo se epi en du an e la du ación de la ansición del ien o. Es o ga an iza una ansición más sua e en e la di ección e in ensidad inicial y la di ección e in ensidad inal que hemos calculado. 5. Casos de Uso de la Simulación En es e capí ulo se habla sob e los dis in os ipos de descensos y a e izaje den o de la simulación que hay, así como los con oles pa a ac i a los dis in os componen es de la na e, en qué condiciones puede a e iza la na e y di icul ades que se puede expe imen a du an e el p oceso. Todos los ejemplos dados an a se sob e la na e Viking Lande , pe o son pe ec amen e aplicables a la o a na e disponible que es el Módulo Luna . 37 5.1 Uso de elemen os de la simulación y uncionamien o A pesa de habe explicado las ísicas den o de nues a simulación es impo an e e- sal a el ciclo i e a i o de las mismas y como es as esponden a las dis in as acciones del usua io. El p oyec o cuen a con es sc ip s que son los que mayo i a iamen e con olan la simu- lación y es án asociados a dis in os elemen os ísicos. El sc ip del cual hay que habla p ime o es el que maneja oda la lógica de la na e, sus elemen os ísicos como el pa acaídas o el escudo, y que se enca ga de analiza los a e i- zajes y en gene a del con ol de odo. Es e sc ip cuen a con dis in as a iables pa a pode lle a es o a cabo, se ecalcan las más impo an es que son las siguien es: • Fue za de Empuje: Con ola la ue za aplicada al obje o cuando se ac i a el p opulso . • G a edad del Plane a: De ine la ue za de g a edad del plane a pa a simula la ue za de la caída de los obje os, es e caso de nues a na e. • Dis ancia del Rayo al Suelo: De e mina la longi ud del ayo que usamos pa a de ec an la dis ancia en e la na e y el suelo del cue po celes e. • Fue za del Vien o: Rep esen a la ue za del ien o que a ec a el mo imien o de nues a na e. • Al u a de Ac i ación del P opulso : Especi ica la al u a a la que se ac i a á el p opulso . • Velocidad Máxima pa a el A e izaje: De ine la elocidad máxima pe mi ida pa a un a e izaje exi oso. • Can idad de Combus ible: Indica la can idad de combus ible disponible pa a el p opulso . • Tasa de Aumen o de Tempe a u a: Con ola la elocidad a la que aumen a la empe a u a de la na e . • Re e encia de la Cáma a P incipal: Almacena Re e encia la cáma a p incipal de la simulación. • Pa ículas de Explosión: Sis ema de pa ículas que se ep oducen cuando ocu e una explosión. • Tex o de In o mación: Un obje o de ex o u ilizado pa a mos a in o mación de la simulación, como la elocidad de la na e , elocidad de en ada al plane a, o di ección del ien o. • E en o de A e izaje Exi oso: E en o que se ac i a cuando el obje o a e iza exi osamen e, pa a que ocu an acciones como el despliegue de pa acaídas. • Va iables de Con ol: Va iables de ipo booleanas usadas pa a el con ol con ola de di e en es aspec os de la simulación, como si la na e ha 38 a e izado con éxi o o si ha ocu ido una colisión que haga alla el a e izaje. An es de ejecu a el bucle p incipal de la simulación, el sc ip inicializa a ias a iables y ajus a los a ibu os del obje o cohe e según la con igu ación del plane a ac ual. En el mé- odo S a (), se asignan e e encias al componen e Rigidbody, se es ablece la masa inicial del obje o y se ca ga la in o mación de los a ibu os del cohe e desde un a chi o JSON o desde da os gua dados p e iamen e. Además, se susc ibe el sc ip al e en o de desp endimien o del escudo é mico que es el que se enca ga de disminui la empe a u a de la na e una ez libe ado, si es á disponible. Luego, se ajus a la empe a u a inicial y máxima del obje o según el plane a ac ual. El mé odo que se ejecu a a en bucle en es e sc ip a a se el FixedUpda e, la decisión en e si usa FixedUpda e o únicamen e Upda e depende en su mayo ía del uso de ísicas, cosa que es cla e en nues a simulación. El mé odo upda e se usa pa a ac ualizaciones basadas en el iempo y e en os no elacionados con la ísica, mien as que ixedUpda e se usa pa a ope aciones ísicas y cálculos que deben ealiza se en in e alos de iempo ijos. En es e mé odo suceden dis in as acciones: • Res icción de la ac ualización de ex o: A pa i del iempo que exis e en el mo o , se limi a la ecuencia con la que se ac ualiza el ex o que mues a la in o mación de la simulación pa a no ealiza ac ualizaciones en exceso. • Inc emen o de la Tempe a u a: Mien as que la na e no haya a e izado, se hace una ac ualización cons an e de la empe a u a en unción de la elocidad de sob ecalen amien o mul iplicada po un ac o de co ección. Si la empe a u a de la na e se ele a en exceso, el usua io es in o mado po medio de un mensaje de ex o, se c ea la explosión de la na e y se de iene la ejecución del bucle de ac ualización pa a no ealiza cálculos innecesa ios. • Aplicación de ue za de g a edad: Mien as que la na e siga uncionando, se siguen ac ualizando la ue za de g a edad con un alo especi ico en unción del cue po celes e al y como se explicó en el capí ulo an e io . Se hace una dis inción en e si el pa acaídas es e o no ac i ado pa a aplica Figu a 5.1: Json con los a ibu os del cohe e en Ma e. 39 una educción en la ue za de g a edad al igidbody. • Aplicación de Vien os Sola es: Si nos encon amos en un plane a en el que se eje za la ue za del ien o, suceden las siguien es acciones:: 1. Ve i icación de la in ensidad del ien o: Se e i ica que la in ensidad del ien o sea mayo que ce o pa a aplica la ue za del ien o. 2. Inicialización de la di ección y la in ensidad del ien o: Se inicializa la di ección inicial y la in ensidad inicial del ien o de o ma alea o ia. La di ección se ob iene como un ec o alea o io en el bidimensional (eje ho izon al X y eje e ical Y) y pos e io men e se no maliza pa a que enga una magni ud máxima de 1. 3. T ansición de la di ección e in ensidad del ien o: Se de ine una di ección y una in ensidad inal del ien o de mane a alea o ia. Después, se ealiza una ansición sua e en e la di ección e in ensidad ac ual y la di ección e in ensidad inal a lo la go de un iempo conc e o. 4. Gene ación de u bulencia: Se gene a u bulencias en la di ección del ien o pa a simula a iaciones sua es en la in ensidad. Es o se lle a a cabo median e el uso de la unción Pe linNoise( uido de Pe lin) que si e pa a pa a ob ene alo es de u bulencia en los ejes X e Y. 5. Aplicación de la ue za del ien o: Se aplica la ue za del ien o a nues a na e en cada i e ación del bucle mien as se ealiza la ansición en e la di ección e in ensidad. La ue za se calcula mul iplicando la di ección del ien o po su in ensidad y se aplica como una ue za de acele ación en el eje ho izon al (eje X). • Manejo del con ol del usua io: Se ob ienen los alo es en el eje Ho izon al del mo imien o del usua io usando el inpu ecogido median e eclado, y se le aplica es a ue za la e al a la na e eniendo en cuen a la ue za del p opulso y la can idad de con ol que iene el usua io. • Ac i ación del con ol del p opulso : Si el usua io ha llegado a una al u a de e minada y iene combus ible su icien e, el p opulso se ac i a á cuando se in e accione con él, aplicándose una ue za con a ia a la g a edad, y ac ualizando la masa del cohe e disminuyendo su combus ible y usando pa ículas que simulen las explosiones que se c ean en el p opulso pa a que es e uncione. • Comp obación de impac o: Po medio de un ayo RayCas (explicado p e iamen e) se comp ueba la di e encia de posición en e el suelo y la na e, si es a colisiona a una al u a de e minada se egis a el impac o ac ualizando la elocidad con la que la na e ha impac ado, pa a pos e io men e ealiza la comp obación necesa ia que nos índique si el a e izaje ha sido un éxi o o se ha sob epasado la elocidad de a e izaje. • Ve i icación del obje o en el campo de isión: Es e bloque de código e i ica si el obje o es á den o del campo de isión de la cáma a y mues a mensajes de ad e encia si se sale de los lími es especi icados: - Con e sión Wo ld o Viewpo : Se con ie e la posición del obje o en coo denadas de espacio mundial ( o wo ld space) al espacio de isión de la cáma a ( median e la unción mainCame a.Wo ldToViewpo Poin ) Además, se de ine el cen o de la pan alla en coo denadas del pue o de 40 is a de la cama. - Ve i icación de lími es ho izon ales: Se comp ueba si la posición en el eje X del obje o con e ida a coo denadas de iewpo es meno que ce o o mayo que uno. Es o indica si la na e el se ha salido del campo de isión po la izquie da o po la de echa de la pan alla. - Manejo de salida po los lados: Si el obje o abandona la isión de la cáma a po la izquie da o po la de echa, se mues a un mensaje de ad e encia al usua io y se des uyen las pa ículas que ep esen an la explosión del p opulso si se encuen an ac i as. - Ve i icación de lími e e ical: Se e i ica si la posición en el eje Y del obje o es mayo que la posición Y del pun o más al o pe mi ido. Es o indica si el obje o nues a na e se ha salido de la ó bi a del plane a. - Manejo de salida po a iba: Si la na e se ha salido po a iba, se mues a un mensaje de ad e encia sob e el abandono de o bi a y se des uyen las pa ículas que ep esen an la explosión del p opulso si se encuen an ac i as. Aunque en la imagen haya muchas a iables de edi o , como se mencionó an es es as ienen su alo au oma izado po medio de lec u a de los JSON mencionados p e iamen e. Po o o lado, enemos el sc ip que se enca ga de maneja la ape u a del pa acaídas cuando el usua io lo ac i a pulsando la P, aumen ando su escala con una animación simulando una ape u a, as comple a la animación de despliegue, se manda un e en o que pos e io men e es ecogido po el sc ip de la na e pa a pode dec emen a la ue za de la g a edad eniendo en cuen a el pa acaídas. Es e sc ip ambién se enca ga de libe a el pa acaídas de la na e una ez es a ha ocado ie a de o ma exi osa usando una ue za ascenden e en el eje e ical. Figu a 5.2: Sc ip Rocke is o desde el edi o de uni y. 41 Po úl imo, exis e un sc ip que se enca ga de ges iona el desp endimien o del escudo é mico, desencadenando una ue za ascenden e y desasociándolo de la na e como obje o hijo. Es e sc ip ambién manda un a iso median e e en os al sc ip p incipal de la na e una ez el escudo se ha sepa ado. Además, se ac i an pa ículas de explosión cuando se despega el escudo é mico. Es as pa ículas se ins ancian en una posición especí ica ce ca del obje o, se escalan y se ep oducen. 5.2 Descenso y a e izaje en la Luna La luna es el cue po celes e con el a e izaje más ácil den o de nues a simulación, al usua io se le in o man de las ca ac e ís icas ema cables den o del descenso, que son las siguien es: No iene in luencia de ien os, con lo cual en es e en o no nues a na e no ha á uso del pa acaídas pa a ena su elocidad du an e el descenso y exis i án ien os sola es que puedan pe u ba su ayec o ia. La di ección de la na e con olada po el usua io puede hace que la na e pie da su ayec o ia de o ma simple, con lo cual no es ecomendable una manipulación la e al Figu a 5.4: Sc ip Handle Shield desde el edi o de uni y. Figu a 5.3: Sc ip Anima e Pa achu e desde el edi o de uni y. 42 excesi a po pa e del usua io, así como un uso desmedido del p opulso .[2] Como en odos los en o nos, la na e iene dos ases has a en a en la úl ima que es el a e izaje, en la que el usua io median e el p opulso end á que disminui su elocidad pa a un a e izaje exi oso. Po o o lado, es impo an e el desp endimien o del escudo é mico pues o que si no la empe a u a ex e io de la na e se puede ele a demasiado y sob ecalen a se haciendo que se alle el a e izaje. Debajo se adjun an imágenes de la in o mación que se p opo ciona al usua io, los pa áme os que el usua io puede con igu a p e iamen e, y desp endimien o del escudo y de a e izajes exi osos y allidos. Figu a 5.5: Desc ipción de la Luna. Figu a 5.6: Descenso en la Luna. 43 Figu a 5.7: Desp endimien o del Escudo Té mico. Figu a 5.8: A e izaje Fallido al no es a en ó bi a. Figu a 5.9: A e izaje Fallido debido al sob ecalen amien o. Figu a 5.10: A e izaje Exi oso. 44 5.3 Descenso y a e izaje en Ma e Ma e es el cue po celes e con el a e izaje más di ícil den o de nues a simulación, al usua io se le in o man de las ca ac e ís icas ema cables den o del descenso, que son las siguien es: Ma e es un plane a ocoso con una g a edad simila a la ie a, el con ol de di ección es mínimo, hay le es ien os que sacuden la na e. La empe a u a inicial es de -100 °C, la máxima de 150 °C an es de que la na e se sob ecalien e. La na e iene dos ases has a en a en la úl ima que es el a e izaje, en la que el usua io median e el p opulso end á que disminui su elocidad pa a un a e izaje exi oso. Po o o lado, es impo an e el desp endimien o del escudo é mico pues o que si no la empe a u a ex e io de la na e se puede ele a demasiado y sob ecalen a se haciendo que se alle el a e izaje. En es e cue po celes e, se hace uso del pa acaídas pa a disminui la elocidad y la in luencia de ien os du an e el descenso, y pos e io men e es e se libe a á una ez se haya a e izado.[1] Como se le in o ma al usua io, los ien os sola es que sacuden la na e hacen que sea muy ácil pe de el con ol de la na e y que abandone el á ea de a e izaje de o ma la e al, así que el usua io iene que ene cuidado du an e el descenso y man ene un con ol de di ección en odo momen o. Debajo se adjun an imágenes de la in o mación que se p opo ciona al usua io, los pa áme os que el usua io puede con igu a p e iamen e, y desp endimien o del escudo y de a e izajes exi osos y allidos. Figu a 5.11: Desc ipción de Ma e. 45 5.4 A e izaje en Plane a X El ul imo de los cue pos es el plane a X, que es al amen e con igu able pa a el usua io en dis in as opciones de con igu ación an o de na e como de condiciones del plane a. La in o mación que se le p opo ciona al usua io es la siguien e: Con igu a es e plane a con las ca ac e ís icas que quie as. La empe a u a inicial es de 0 °C, la máxima de 350 °C an es de que la na e se sob ecalien e. Desp ende el escudo é mico pa a disminui la empe a u a de la na e. Usa el pa acaídas pa a un mayo con ol en la na e y disminución de la elocidad. Hemos aumen ado la empe a u a de sob ecalen amien o pa a que el usua io pueda expe imen a den o de la simulación con los con oles y los elemen os ísicos de o ma más ex ensa. Figu a 5.12: Descenso en Ma e. Figu a 5.13: Desp endimien o del escudo é mico. Figu a 5.14: Desp endimien o del pa acaídas. 52 - Resou ce loading au oma ion sc ip s: Al hough he execu able e sion is local due o he small size o esou ces, he e will be sc ip s ha he execu able e sion is local due o he small size o esou ces, he e will be sc ip s ha enable he loading o esou ces used in he cloud o be scalable o u u e wo k, such as models, using di e en a ailable se e s. - Au oma ion lib a ies: We will use lib a ies ha enable he connec ion be ween Uni y and he se e in he cloud ( ega dless o he se e p o ide o whe he he se e is ou own), so we will in es iga e he use o se e al lib a ies and no jus one. B.2 Goals The main goal is o de elop a plane a y descen and landing simula ion ha has a wide ange o pa ame e se ings o he use o expe imen wi h di e en ypes o descen esul s. A he same ime, i was wonde ing o in es iga e how au oma able a simula ion can be in he aspec o loading / s o ing esou ces in case his ool could be s o age o esou ces in case his ool we e o be launched in a eal p oduc ion en i onmen whe e op imisa ion and space minimisa ion is c ucial. Wi h his, he use will ha e a ool wi h which o explain o unde s and o how hings wo k in space as i i we e a game, wi hou ha ing o eso o hype - ealis ic simula ions wi hou an in o ma i e app oach. I someone wan s o ex end he p ojec by adding many models o make i a eal ool, i is impo an ha hey ha e he simple and al eady in eg a ed possibili y wi hin he engine o upload and download hei esou ces om he cloud and link hem o he simula ion by means o sc ip s ha only need o indica e names, o example, and ha hese sc ip s hen ake ca e o he es o he wo k. B.3 Tools As he p ojec is a one-man p ojec , i has been kep locally on one compu e , wi h a inal e sion uploaded o Google D i e as he e was no need o sha e wo k wi h o he people o a e sion con ol sys em. Google d i e has been used o s o e he p ojec as he use o ex e nal lib a ies has made uploading he p ojec o Gi Hub a bi complica ed. D i e Link : h ps://d i e.google.com/d i e/ olde s/1OcGhgA4j3 9Qeib4VzQi1mP Bikd6BKn?usp=d i e_link The code has been de eloped in he Visual S udio 2022 in eg a ed de elopmen en i onmen and w i en in C++, using he Uni y Game Engine (Ve sion 2021 3.20 1). Finally, as pa ial e isions oge he wi h he u o , OBS has been used o eco d p og ess in he simula ion and o be able o communica e i o he u o . 53 B.4 Wo king plan My p ojec will be di ided in o h ee main blocks: Simula ion explo a ion, esou ce au oma ion, pa ame e con igu a ion wi hin he simula ion in Uni y. In u n, he wo k will be di ided in o 3 phases: esea ch and planning, de elopmen , de elopmen closu e ( es ing o ine- une he simula ion). - Resea ch and Planning: The i s phase o my p ojec will consis o esea ching di e en simula ions, bo h ealis ic and mo e un- ocused, o ind ou which elemen s ha a e in e es ing o unde s and a e implemen able in a simple simula ion. I will also in es iga e he possibili ies o se e s o age, looking a and es ing ee o paid se e s, seeing how au oma ed hey could be by connec ing hem o my Uni y simula ion. Finally I will plan he de elopmen o he simula ion pa by pa , om i s ini ial concep phases o he physical elemen s in ol ed in he p ocess. - De elopmen : This pa will be c ucial, I will c ea e om sc a ch my simula ion based on he ob ained esea ch, c ea ing he in e ace o he simula ion, implemen ing he physical elemen s ha la e will be able o be con igu ed, and es plane s and ships o see how he simula ion eac s o wha has been added. A he same ime, I will c ea e sc ip s ha au oma e he loading o esou ces such as 3D models in he cloud, in a semi-au oma ic way, choosing he models o download om he se e and s o ing hem o la e use. Du ing his pa we will ocus exclusi ely on he unc ionali y and he e will be nei he con igu able he e will be nei he con igu able pa ame e s no aes he ics a in e ace o game le el. -Close o De elopmen : Wi h he physical elemen s wo king, we will adap hem o be con igu able om he simula ion in e ace so ha use s can expe imen , and we will make a gene al e inemen in e ms o sc ip cleaning, aes he ics, mino bugs and gene al s uc u e o bo h he code and he ool. C. Conclusions and u u e wo k C.1 Conclusions A e analysing he wo k ca ied ou , i can be concluded ha he use o APIS ha link uni y wi h he cloud o uploading and downloading iles om Azu e is comple ely iable ega dless o he numbe o models/images uploaded gi en he small size equi ed o each one, and he memo y a ailable wi hin he con aine p o ided by Mic oso , being able o c ea e a simula ion wi h ully au oma able iles in he cloud o la e use in uni y. In e ms o he objec i es p oposed and achie ed o he simula ion and he cloud, he ini ially in ended objec i es ha e been achie ed. The abili y o es wo spacec a and adjus hei mass o pe o m simula ed descen s and landings has been demons a ed. In addi ion, he co esponding plane a y bodies (Ma s and he Moon) ha e been c ea ed, gi ing hem a simila g a i y o he eal one and making hem isually di e en . 54 We ha e ied o simpli y and maximise he use expe ience, making he use enjoy he mo e echnical and physics-in ensi e aspec s o he game wi hou wo ying abou hem being handled by he simula ion in he backg ound along wi h he app op ia e calcula ions. In addi ion, he use o c eden ials o downloading models in a p oduc ion en i onmen has been simula ed. Func ions o comp essing and decomp essing models ha e been implemen ed, acili a ing hei s o age and in e ac ion (uploading/downloading) wi h he cloud. Visually, he simula ion has been made simple and beau i ul, e en i i is in wo dimensions. Shade s, ex u es and skyboxes ha e been used o enhance he isual expe ience and imme sion in he simula ion. In he simula ion. Fideli y o he eal elemen s has been main ained in he models, ob ained di ec ly om he o icial NASA models page [h ps://nasa3d.a c.nasa.go ]. In e ms o physics simula ion, key elemen s such as he hea shield and he pa achu e, which a e essen ial in he descen o ships, ha e been in oduced. A highly con igu able en i onmen has been c ea ed, allowing adjus men s o physical elemen s such as wind, g a i y, use con ol and landing en y speed. Thanks o his possibili y o con igu a ion he use inds a mo e manipulable and en e aining simula ion, because i is impo an o emphasize ha i is aimed a people who wan o expe imen and lea n mo e abou he descen and landing on celes ial bodies, no expe s. C.2 Fu u e wo k As possible ex ensions o he wo k ca ied ou , we can di ide i in o wo la ge blocks in which mo e con en could be added: • Cloud managemen ex ension Apa om simula ed c eden ials, i would be mo e app op ia e o es eal c eden ials o ully in eg a e he cloud asse s in he p ojec , ha is, ins ead o simula ing hem by choosing he co ec ones o es ing, he e should be a egis a ion sys em o e i y all de elope s in ol ed in he de elopmen o he p ojec , egis e ing each one and e i ying hem om uni y, ins ead o simula ing hem wi h ixed c eden ials o all de elope s. Fully au oma e he simula ion, as Azu e, despi e being e y powe ul, does no ha e an unlimi ed ee ial and in o de o inish au oma ing e e y hing ins ead o inishing he simula ion locally, you would ha e o pay o ex end he blob/ cloud s o age con aine s subsc ip ion. • Expansion o he managemen /c ea ion o he simula ion Make he d op zones la ge and mo e manipulable, wi h mo e es ic ions on he d op zones depending on he celes ial bodies, i.e. plane s should ha e mo e speci ic en i onmen al condi ions, apa om winds, e.g. make he g ound mo e une en o make landing mo e di icul and ealis ic. Follow mo e accu a e imings so ha he descen and landing phases a e mo e in line wi h wha happens in eali y wi hou losing he essence o being a simula ion aimed a young people eage o disco e space. 55 Add mo e elemen s o di e en ia ion be ween he ships, since now he only hing ha di e en ia es he ships is he weigh , bu bo h pe o m he same unc ion and he descen /landing is done in he same way. Add mo e physical elemen s ha in luence he landing, apa om he pa achu e and he hea shield, such as a ada o he ea cone ha con ains he Ro e ha sepa a es jus be o e ouching he g ound a he peak o descen . 56 Bibliog a ía Lib os de Re e encia [1] CARR, M. H. (2006). The su ace o Ma s. Camb idge Uni e si y P ess. ISBN 978-05-21872-01-0 [2] WILHELMS, D. E. (1987). The Geologic His o y o he Moon. US Geological Su ey P o essional Pape 1348. ISBN 978-01431-123-58 [3] LUIS VÁZQUEZ MARTÍNEZ, MARÍA PILAR VELASCO CEBRIÁN, JOSÉ LUIS VÁZQUEZ POLETTI (2021). La g an a en u a de la explo ación en Ma e. ISBN 978-84-18093-88-3 Imágenes de Re e encia T ain simula o 2016: www.eneba.com Ci y Skylines: www.hobbyconsolas.com Au oCad Ci il: www.ici.edu.pe ANSYS Mechanical: www.ansys.com Bea Sabe : www.you ube.com LockheadMa in: www.p epa 3d.com Mic oso Fligh Simula o : www.xa aka.com Osso VR: www.osso .com LapSim: www.sim-e a.com Uni e se Sandbox: www.gob.mx.com Ci y Engine: www. esea chga e.ne SUMO: www.es.wikipedia.o g Space Fligh Simula o : www.space ligh -simula o . andom.com 7 minu es o Te o www. i. .com Viking Lande : www.es.m.wikipedia.o g Vec o Image: www.s ackO e low.com RigidBody: www.docs.uni y3d.com RayCas : www.medium.com • El es o de imágenes han sido di ec amen e cap u as sob e la simulación, y sob e el edi o de uni y Uni y Packages Re e ence: All Skies: www. icha dwhi elock.com Plane Skybox : www.s agi .mobi Holog a ic Shade G aph : www.gi hub.com/daniel-ile /shade s-holog am 57