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FlightGear 入门

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发表于 2011-9-6 09:43:52 |只看该作者 |倒序浏览

仿真性特、很低的硬件要求（集成显卡即可流畅的运行）和极高的专业性风靡于 Linux 世界，开放源代码，可以免费下载 ,Fly Free。

图1 FlightGear 基本视窗效果图

一、FlightGear 简介

David Murr 于1996年4月发起开发新飞行模拟器的倡议，既而于1997年7月发布了第一个跨平台版本。之后，FlightGear 从最初粗糙的空气动力学模型开始，逐渐引入了自然特性（阳光、月光和星光等）、天气特性（云、雾和风等）、平显、仪表板、电子导航系统、机场与跑道以及网络互联操作等众多的特性。时至今日，FlightGear 已成为了 Linux 下最著名的开源飞行模拟软件，其强大真实的飞行仿真功能足以让大家过一把飞行瘾，而绝对不会出现 Lock on 游戏中摔不死的情况。

图2 玩家 Curt Olson 配置的全景视图

图3 航母起降

FlightGear的程序构架是开放式的，源代码树只有一级，方便大家给 FlightGear 增添功能。正因为如此，众多的飞行模拟爱好者为 FlightGear 开发了数十种飞机模型，提供了大量的机场数据和场景。

FlightGear 不仅博得了广大的飞行模拟爱好者的青睐，也赢得了许多公司和研究机构的信任，比如著名的飞行管理和地面设备公司ARINC、英国威尔士大学的飞行智能机器人研究和美国 Illinois 大学于智能结冰系统的研究等都使用了 FlightGear。据说国内也有研究人员汉化了 FlighGear，并把其用于研究项目之中。FlightGear的专业性可见一斑，因而能够在娱乐的同时感受挑战，享受获取知识的乐趣，做到娱乐学习两不误，真正领略 Free and Flying。

二、FlightGear 的安装

1. 二进制安装

FlightGear 官方网站为Fedora Core、Debian和Slackwre等发行版提供了二进制安装包。装这些系统朋友直接下载安装即可，省去了编译的麻烦。国内linuxfans的发行版 Magic Linux系统也提供编译好的二进制包，在这里下载 flightgear-0.9.8-1mgc.rpm 安装包。

二进制安装最常见的问题就是缺少某些库（如同Windows下缺少动态链接库一样），只要找出相应的软件包安装进系统就可以正常安装 FlightGear 二进制包了。下面以Magic Linux 1.2/2.0 提供的FlightGear-0.9.8为例做一简单说明：

第一步：下载Magic Linux 提供的 FlightGear-0.9.8 RPM包，双击安装，如图4所示。系统提示“没有满足依赖关系”，关闭“KPackage”；

第二步：下载相应的 FlightGear 相应的依赖包，地址如下：

http://www.magiclinux.org/dev/2.0/cd2/RPMS/Game/supportlib/

下载freeglut、metakit、openal、plib和simgear目录中的所有安装包到本地磁盘；

第三步：安装上述软件包；可以用双击调用“KPackage”逐个安装，也可以在超级用户（root）模式下用控制台集体快速安装（如图5）；

图4 不满足依赖关系

图5 控制台安装依赖包

第四步：再次双击FlightGear-0.9.8 RPM包，如图7所示，然后依照提示完成安装；

图6 完全满足依赖关系

安装完成之后，单击“游戏”（或者games）中的“学航出更”启动 FlightGear。

其它操作系统的二进制包安装与上述内容类似，这里就不一一赘述了。

2. FlightGear 源码编译安装也很简单，步骤如下：

第一步：安装显卡3D驱动，保证启动 OpenGL 3D 加速；

第二步：安装PLIB的最新稳定版本（http://plib.sourceforge.net，大多数发行版已经自带了已经自带了二进制包）；

第三步：安装SimGear的最新稳定版本（http://www.simgear.org/downloads.html，大多数发行版已经自带了二进制包）；

第四步：下载编译FlightGear基本包（http://www.flightgear.org/Downloads/source.shtml）。

源码编译安装一般不会出现依赖性问题，但要注意执行完 Make install 之后，不要把编译目录删除掉，否则就丢失安装信息，不方便卸载软件了。

安装完成之后，进入 /usr/local/FlighGear/bin 目录下执行 fgfs 命令即可享受飞行了。fgfs 可以带参数，参数的详细内容请参考 FlightGear 文档，下节将举例简单说明。

三、启动 FlightGear

在启动 FlightGear 之前，需要配置 FlightGear 的运行环境，FlightGear 提供了丰富的配置选项，对于初学者来说难免有些繁杂，因此，为了增强直观性，笔者以 Windows 版本（版本号：0.9.9）作为引子快速介绍 FlightGear 的操作选项，同时说明 Linux 的配置参数，以方便读者熟悉配置项目。这里主要以键盘来操作，当然，你也可以装上飞行控制杆来控制飞机。

第一步：启动 FlightGear 之后，进入机型选择界面如图7所示，选择喜爱机型。在 Linux 系统下，增加启动参数“--aircraft=飞机代号”；

图7 选择机型

对于初学者，笔者建议选择“Cessna 172P Skyhawk(1981 model), 2D panel”，赛斯纳（Cessna） 172 系列是世界使用最多的四座教练机。从1957开始，已经生产了35,000多架飞机，目前还在使用。该机型操作容易，失速特性好，非常适合于初级训练。

第二步：选择机场(见图8)。新手可直接单击 Next 跳过选择，进入默认的机场环境。在 Linux 系统下使用参数“--airport-id=机场代码”。

图8 选择机场环境

第三步：基本设置（如图9）。这是进入实际飞行前的最后一个步骤，可以选择分辨率、游戏模式、3D云以及飞行的时间等等。还可以单击“Adanveced...”进入高级选项（如图10）。高级选项中提供了15个选项：

General 一般常用

Features 特性常用

Flight Model 飞行计算模型常用

Freeze 冻结

Initial Position 初始位置

Rendering 渲染常用

Time 时间

Network 网络

Input/Output 输入/输出常用

Avionics 航电常用

Properties 属性

Debugging 调试

Environment 环境常用

Weather 天气常用

Clouds 云常用

图9 基本设置

图10 高级选项

“基本选项”和“高级选项”中的每项内容在都可以在命令行中加上参数来实现，因此在 Linux 系统中可以参照 FlightGear 安装目录下 doc 目录里的“getstart.pdf”第3.4节的详细说明完成相应的设置。

完成设置之后，就可以单击“Run”进入飞行界面了。本例的 Flightgear 运行配置归纳起来在 Linux 系统中只需在命令行中运行如下命令即可：

fgfs --aircraft=c172p-2dpanel --disable-random-objects --timeofday=noon

第四步：执行飞行任务（如图11和图12），进入FlightGear 之后，各个版本的运行界面完全一致。

图11 FlightGear初始化

图12 仪表板

由此，便可以执行模拟飞行任务了，比如起飞、爬升、巡航、下滑、进场和着陆等。当然飞行模拟并不像 CS 那样容易上手，欲想出色的完成一个航线任务，是要具备一定的飞行力学知识，并进行相当长一段时间的飞行训练才能胜任的。不过不用担心，孰能生巧，模拟飞行其实是非常简单的。下一节给出键盘操纵飞机的基本步骤，供读者参考。

四、键盘操纵

以“Cessna 172P Skyhawk(1981 model), 2D panel”为例，执行如下操作：

首先，启动发动机。按“Shift + ]”三次把“点火开关”（如图13）置于“Both”位置；按空格键启动发动机。

图13 点火开关与刹车

然后，执行放襟翼，推油门，滑跑，拉杆起飞等动作，开始飞行之旅。限于篇幅本文不能详细介绍各种飞行动作的要领，好在这方面的资料网上很多，例如：中国飞行模拟组织（http://www.cfso.org）的官方网站即提供许多有用的信息可供下载。下面给出 FlightGear 键盘操纵飞机的常用操作说明（见表1），也可以在 FlightGear 的“Help”菜单中的“Basic Keys”和“Commnon Aircraft Keys”选项里获取部分按键说明。

表1 常用操作

************************************

按键说明

操纵面（在数字键盘上，控制航向、滚转和俯仰等，必须激活数字锁定）

9/3

推力：9增加推力，3减小推力

4/6

副翼：4向左滚转，6向右滚转

8/2

升降舵：8推杆低头，2拉杆抬头

0/Enter

方向舵：0向右偏航，Enter向右偏航

5

居中副翼/升降舵/方向舵

************************************

观察方位（在数字键盘上，必须关闭数字锁定）

Shift + 8

正前方

Shift + 7

左前方

Shift + 4

左侧方

Shift + 1

左后方

Shift + 2

正后方

Shift + 3

右后方

Shift + 6

右侧方

Shift + 9

右前方

************************************

显示选项

P

仪表板开关

C

2D/3D驾驶舱开关（2D和3D模型都可用时才起作用）

S

仪表排列形式切换开关

Shift + F5/F6

左右移动2D仪表板

Shift + F7/F5

上下移动2D仪表板

Shift + F3

从特性列表导入仪表板

i/I

最小化/最大化仪表板

h/H

打开关闭HUD/改变HUD的颜色

x/X

放大/缩小

v/V

切换飞行员的观测模式

Ctril + c

开关仪表板鼠标操作指示标记

z/Z

改变能见度（好/坏）

F8

开关雾特效

F10

显示/隐藏菜单栏

************************************

自动驾驶及相关控制

Ctril + A

高度保持开关

Ctril + G

下滑角跟随开关

Ctril + H

航向保持开关

Ctril + N

NAV 开关

Ctril + T

地形跟随开关

Ctril + U

高度增加 1000 英尺（紧急情况）

Enter

增加航向自动驾驶

F6

开关目标自动驾驶：当前航向/航路点

F11

高度自动驾驶对话框

F12

航向自动驾驶对话框

************************************

发动机控制

SPACE

启动发动机

!

选择第一台发动机

@

选择第二台发动机

#

选择第三台发动机

$

选择第四台发动机

}

增加点火电源

{

消减点火电源

~

选择所有发动机

************************************

襟翼、起落架与刹车

]/[

放/收襟翼

g/G

收/放起落架

B

刹车锁死开关

b

刹车（全部轮胎）

,

左轮胎刹车

.

右轮胎刹车

是不是有了以上的键盘操作表就可以玩好飞行模拟（如图14和15）了呢？显然这种想法是不正确的。飞行模拟游戏决不等同于“F-22”等空战模拟游戏，除了娴熟的（键盘、游戏杆和鼠标）操作技巧之外，它还熟练运用飞行力学、空中管制和导航等相关知识，因此，要想自由的飞行就必须付出学习的代价，正如美国人写在越战纪念碑上一句话：Freedom is not free！下一节，简单介绍一下起落航线供读者参考。

图14 进场着陆（第四转弯）模拟

图15 空中加油模拟

五、起落航线

在介绍起落航线之前，我们先来认识一下“Cessna 172P Skyhawk”飞机的仪表面板，如图16所示。常用的仪表有空速表、地平仪、高度表、罗盘（指南针）、航向陀螺仪和协调转弯指示仪。

图16 Cessna 172P Skyhawk 的仪表面板

起落航线是飞行训练的基础科目，顾名思义，它就是航空器按照一定的程序（航线）完成起飞到着陆的一整套过程（如图17）。当然对于玩家来说，完成这么复杂的飞行动作颇具挑战性，不过这也是飞行模拟的魅力所在。

图17 某型飞机的起落航线示意图

图17种给出了起落航线的大致轮廓，对于飞好本航线还是远远不够的，笔者推荐有兴趣的读者访问http://www.cfso.org/train_dep/traffic.htm，这篇文章详细介绍了起落航线相关的飞行知识。

这里笔者对初学者给出几点建议：

1. 飞机的操作有较长的时间历程（有延迟），不能指望它立即对舵面操纵指令做出响应；

2. 操纵动作不能过猛，不要猛推/拉杆和突然正/反向压杆；

3 初学的首要任务是保持好飞机姿态，然后再慢慢尝试机动动作；

4. 着陆要领是在适当高度（低于450米）把襟翼放置在最大位置，发动机油门放到最小（视飞机的姿态灵活的微调油门，但要保持发动机处于慢车状态），保持飞机抬头姿态，自然下沉着陆，不要以俯冲的姿态进入着陆（进近）航线；

5. 操作失败不要灰心丧气，学习一点飞行知识再继续努力。

六、增添机型和场景

FlightGear 官方网站提供了多达70余种机型供广大飞行爱好者选用，从运输机及到战斗机、从最新的F-22到老旧的MiG-15bis，从Being到Airbus，应有尽有，能够满足广大玩家的需求。下载地址为：http://www.flightgear.org/Downloads/aircraft/。机型的安装也很简单，只要解压 .tgz 文件到 Aircraft 目录即可。相信在众多开发的者的努力下，机型的种类和数量将会继续增长。当然，读者也可以导入自己的模型进入FlightGear，试想把我国最新的战机F-10放进FlightGear，那一定很美妙。

飞行仿真离不开模拟场景，逼真的仿真场景往往能极大的提高玩家的兴趣，而 FlightGear 基本程序仅提供了美国旧金山周围一小块空域的场景，如果想在更大范围内飞行，例如从纽约飞往北京，那是不是没有办法玩了呢？不用担心，FlightGear 官方网站提供多达 3 DVD 的全球场景数据供玩家使用。下载地址：http://www.flightgear.org/Downloads/scenery.html。场景的安装与机型的安装类似，只要把 .tgz 文件解压到 Scenery 目录即可。

至此，FlightGear 基本上介绍完了，希望笔者的介绍能够起到抛砖引玉的作用，祝愿大家飞行愉快。

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