Videogame-engines en de ontwikkeling van de nieuwste Porsches

Een engine is de motor of technologische ruggengraat van iedere game. Maar ook voor de ontwikkeling van voertuigen kunnen engines een belangrijke rol spelen.

Het Porsche Engineering-team

Als Tobias Watzl thuiskomt van zijn werk, speelt hij op zijn PlayStation om te relaxen. De 28-jarige kijkt echter met hele andere ogen naar games dan de meeste spelers. “Soms vraag ik mij bijvoorbeeld af hoe de ontwikkelaars erin zijn geslaagd om een bepaalde reflectie of textuur te krijgen, in plaats van dat ik bezig ben mijn tegenstanders te verslaan”, zegt hij lachend. Maar er is een goede reden waarom hij zo denkt: als onderdeel van het Porsche Engineering-team creëert hij elke dag virtuele werelden, waarbij hij een computer gebruikt om delen van snelwegen na te bootsen om bijvoorbeeld rijhulpsystemen te trainen.

Het is geen toeval dat zijn gecreëerde digitale wegen eruitzien als een computerspel. Dit komt doordat Tobias in zijn werk gebruik maakt van de Unreal-software, een game-engine die gebruikt wordt voor populaire games als Fortnite of Final Fantasy. Bij Porsche Engineering gebruiken ze de engines voor iets heel anders: het trainen van rijhulpsystemen of het helpen van ontwerpers om componenten te visualiseren.

“Game-engines bieden de technologie om de noodzakelijke omgeving te creëren voor het simuleren van rijhulpsystemen”, legt Frank Sayer, Senior Manager Virtual Vehicle Development bij Porsche Engineering uit. De algoritmen van Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) hebben veel training en bevestiging nodig. Ze moeten bijvoorbeeld leren hoe ze een verkeerssituatie razendsnel kunnen detecteren met behulp van verschillende sensoren en moeten binnen een aantal testkilometers adequaat kunnen reageren. Dit betekent dat er veel “echte” testritten gemaakt dienen te worden en dan komen veel noodzakelijke situaties niet eens aan bod.

Elke mogelijkheid kan worden uitgespeeld

Daarom verplaatst Porsche Engineering deze training naar de virtuele wereld: game-engines simuleren de testritten waarmee het algoritme oefent. Elk scenario en elke mogelijke situatie kan op deze manier worden nagespeeld. Zelfs – en vooral juist – díe situaties die om veiligheidsredenen niet in het echt kunnen worden geoefend, zoals een voorligger die onverwachts remt, een dier dat de weg op rent of de zon die de on board-camera’s verblindt. Ook een cross-over is denkbaar: een echt voertuig dat reageert op virtuele objecten.

De door game-engines gesimuleerde testritten hebben het voordeel dat ze zo vaak als nodig kunnen worden herhaald en tot in het kleinste detail kunnen worden gecontroleerd. En virtuele testritten nemen ook minder tijd in beslag dan echte. “Wat in werkelijkheid uren duurt, kan worden teruggebracht tot seconden”, zegt Ionut Tripon van Porsche Engineering Romania in Cluj. Hij is een software ontwikkelaar met een gaming-achtergrond die deel uitmaakt van het team dat digitale testbanen bouwt. Wanneer duizenden gesimuleerde auto’s – instances genaamd – rondjes rijden, wordt de ontwikkeltijd drastisch verkort.

Virtuele tests in plaats van echte prototypes

Game-engines worden in het ontwerp gebruikt om zichtbaar te maken wat nog niet bestaat. Actueel voorbeeld: bij de ontwikkeling van de Cayenne Coupé is nagedacht over het verminderen van de zwarte frit, de rand op het glazen dak. Dit gebied aan de rand van het glas voorkomt dat de baan van de zonwering eronder zichtbaar is. Maar hoe breed moet deze frit zijn? Tot nu toe werd er dan gelast en gezaagd. Een virtuele test bleek veel sneller en effectiever qua kosten. Met behulp van de originele CAD-gegevens – Computer-Aided Design – hebben de ingenieurs het voertuig virtueel nagemaakt, inclusief het glazen dak. Na een paar uur konden ze het model van alle kanten bekijken met een virtual reality-bril. Hierdoor konden ze de rand eenvoudig tot in perfectie aanpassen. “Voor een real-life modificatie hadden we echt aanzienlijk meer tijd en geld nodig gehad”, zegt Tobias.