Tekniken som gör Flight Simulator till årets spel

2020-09-11 06:00  

Med artificiell intelligens, molnteknik och flera petabyte data har Microsoft byggt en digital kopia av hela jordklotet. Flight Simulator är spelet som ingen hade räknat med.

Det är inte skyskraporna på Manhattan, toppen på Mount Everest eller en förbjuden tur över Nordkorea som golvar mig. Det är min kolonilott. Jag har glidit fram över riksväg 57 på väg mot Gnesta när jag får syn på den, inkilad mellan skog, ängar och sjöar. Små rektangulära rutor som markerar varje lott syns tydligt från luften.

Det var meningen att Playstation 5 och Xbox Series X, som båda får premiär senare i år, skulle markera starten på nästan generations spelupplevelser. Så plötsligt flög Microsoft Flight Simulator 2020 in från ovan med ett öronbedövande dån.

Flight Simulator 2020 är mer än ett spel, mer än bara nästa del i en av världens äldsta spelserier och mer än en flygsimulator. Det är också som ett flygfoto av de senaste årens tekniska utveckling. Med en enorm mängd data, med artificiell intelligens och med molnteknikens beräkningskraft har Microsoft och studion Asobo byggt en digital kopia av hela jordklotet, inklusive min kolonilott.

– Vi har kunnat göra saker som helt enkelt inte hade varit möjliga för bara ett par år sedan. Att göra det här på en planetär skala är häpnadsväckande, säger Eric Boyd, som är chef för den division på Microsoft Azure som sköter artificiell intelligens.

Globen lyser i mörkret. Foto: Microsoft

Inbitna flygsimulatorfans hade förmodligen hunnit ge upp hoppet om spelserien. Under de 14 år som har passerat mellan Flight Simulator X från 2006 och årets version var det mest tal om nedskärningar och nedlagda studior. De hade knappast räknat med att Microsoft bakom kulisserna arbetade med att infria fansens allra våtaste drömmar.

Jorg Neumann, som har lett arbetet med Flight Simulator 2020, berättar att idén uppstod i samband ett projekt till augmented reality-enheten Hololens. Där användes kartdata från Microsofts Bing Maps för att rita upp bergsstaden Machu Picchu.

– I ar-hjälmen såg Machu Picchu precis ut som i verkliga världen. Då tändes en glödlampa över våra huvuden. Tänk om vi kunde göra det här med hela planeten, säger Neumann.

Stötte på orkanjägare

Innan vi förklarar vad Jorg Neumann och hans kolleger har lyckats med, och hur de gjort det, måste vi bara ta ännu ett exempel på vad som är möjligt i Flight Simulator 2020.

Den 27 augusti flög en spelare in i orkanen Laura och stötte på orkanjägarna i Kermit, det specialbyggda Lockheed-plan som är skräddarsytt för att samla in väderdata. Spelaren satt tryggt framför sin pc, medan de hårda vindarna rev och slet i hens plan, men det som utspelade sig på skärmen var en digital realtidsversion av något som i samma stund pågick i verkligheten.

Läs mer: ”Flygsimulatorn är coronatidens svar på surdegsbak”

Flight Simulator 2020 levererar alltså inte bara en virtuell kopia av hela jordklotet, utan omger den också med all den dramatik som atmosfären kan erbjuda och återger flygtrafik baserat på de offentliga data som samlas in från verkliga flygplans transpondrar.

När jag för Jorg Neumann berättar om spelarens möte med orkanen Laura nickar han igenkännande.

– Jag kommer ihåg att för något år sedan, när orkanen Dorian passerade Bahamas, så fick jag ett samtal av en kollega som bad mig gissa var han var. Han befann sig mitt i orkanens öga. Det var då jag insåg att vi var på väg att göra något helt nytt.

Hårt väder. Foto: Microsoft

Neumann konstaterar att Flight Simulator – som gjorde debut 1982 och därmed är tre år äldre än operativsystemet Windows – alltid handlat om att pressa pc-datorer till bristningsgränsen. Med årets version rör sig dock Microsoft långt över den gränsen. En grundinstallation på omkring 150 gigabyte gör det visserligen möjligt att spela nedkopplad, men då missar man mycket av det som gör Flight Simulator 2020 så speciellt.

– Vi streamar 65 gigabit per sekund, det är inte direkt något du lägger på hårddisken. Det är en enorm mängd data vi använder, säger Eric Boyd.

Ai förvandlar 2d till 3d

De satellitbilder som används till de stora teknikjättarnas karttjänster är i regel tvådimensionella. Men terräng, vegetation och infrastruktur i Flight Simulator ritas mestadels upp i 3d.

Det vore naturligtvis omöjligt för en spelstudio att manuellt placera ut spelets 1,5 miljarder byggnader och 2 biljoner träd. Så Microsoft anlitade österrikiska företaget Blackshark AI – som använder artificiell intelligens för att utvinna information ur just satellitfoton – att ta hand om den uppgiften.

Blackshark skred till verket med ett djupinlärande neuralt nätverk som matades med två petabyte kartdata från Bing Maps. På 72 timmar kan sedan ai-nätverket, som körs i Microsofts Azure-moln, spotta ut en fotorealistisk digital tvilling av hela vår planet.

På vissa platser, framförallt i större välkända städer, är detaljrikedomen än mer imponerande. Där har Microsoft och Asobo haft tillgång till fotogrammetridata och kan för hand smycka ut landmärken och berömda byggnader.

Soluppgång i Egypten. Foto: Microsoft

Men det man hela tiden slås av som digital pilot är hur vacker vår planet är, och hur övertygande Flight Simulator 2020 speglar detta. Medan jag susar fram över vulkaner i södra Chile, ser solen gå upp över Kairo och kämpar med svåra vindbyar i Himalaya blir jag nästan förvånad över att David Attenborough inte dyker upp som berättarröst.

Det jag istället hör över dånet från min Boeing 787 Dreamliner är uppdateringarna från närmsta kontrolltorn. Flygledarna låter som människor, men också de är en avkomma från ai och Azure.

Läs mer: Mystisk jätteskrapa dök upp i flygsimulator

– Det går liksom inte att spela in tal för alla kontrolltorn som finns över hela planeten så man behöver talsyntes. Och med Azure så kan man i princip träna en språkmodell med ett par tusen rader text. Jag tror faktiskt att modellen fick läsa en Rudyard Kipling-roman. Ut ur det kommer allt en flygledare kan antas säga, förklarar Jorg Neumann.

– Det är en sak att få en sådan där robotröst, men utvecklingen när det gäller neurala nätverk har verkligen gjort att de låter mer naturligt. Du kan välja en röstskådespelare och få dem att låta precis som du vill. Manliga och kvinnliga röster från olika regioner, med olika accenter, allt det där kan du få in, tillägger Eric Boyd.

Tur över Sahara. Foto: Microsoft

Med tanke på att så mycket av magin i Flight Simulator 2020 blir till i Microsofts Azure-cloud är det passande att en stor del av spelet tillbringas bland molnen. Hur dessa representeras i alla sina former och storlekar bygger på väderdata från företaget Meteoblue. Molnen genereras proceduralt och består av voxlar (en voxel kan sägas vara en tredimensionell pixel).

– Tänk dig att du har 250 miljoner boxar i 60 lager som sträcker sig upp till stratosfären. I var och en av dessa diskreta boxar känner vi till vindhastighet, vindriktning, aerosolhalt, nedisning och turbulens. Vi vet kort sagt allt som behövs och utifrån det så genereras molnen. Det här är första gången du kan flyga in i ett moln som har en form, säger Jorg Neumann.

Läs mer: Här är allt vi vet om Xbox Series X och S

Personligen har jag spelat Flight Simulator 2020 med all assistans aktiverad. För att kunna luftturista räcker det med att klicka på en karta i menyn och ett tu tre så befinner man sig i planet över den valda platsen. Men den som vill göra allt helt manuellt och by the book lär knappast bli besviken. Det finns 30 flygplan i spelet – allt från små propellerplan till de maffigaste trafikflygplanen – och vart och ett av dem är uppritat in i minsta detalj.

– Det har tagit tid att göra dessa maskiner rättvisa. Vårt mål har varit att få planen att uppträda så realistiskt som möjligt under alla förutsättningar, säger Jorg Neumann.

Piloter vill träna i spelet

När Flight Simulator 2020 först avtäcktes för drygt ett år sedan brottades flygbranschen med en allt svårare pilotkris. Med sex månader kvar till premiären slog pandemin till.

– Först vände sig flygbranschen till oss och vädjade om att vi skulle hjälpa dem att fixa pilotkrisen. I år har det istället varit piloter som hört av sig. ”Mitt plan har fått flygförbud och jag behöver träna. Kan jag få tillgång till spelet?” Och det var bra för både dem och för oss. Vi fick en massa feedback, säger Jorg Neumann.

Besök i Paris. Foto: Microsoft

Härnäst väntar en version av spelet anpassad för virtual reality.

– Jag har gjort spel i 25 år och jag måste säga att det är den bästa upplevelsen jag någonsin haft. Jag har aldrig varit med om en så övertygande överföring av det verkliga till det digitala.

Kanske kommer vi, när vi om tio år blickar tillbaka på spelåret 2020, notera att det var Flight Simulator som markerade starten för en ny typ av spelupplevelser, och inte premiären för Playstation 5. Att det i en uppkopplad värld går att leverera en typ av innehåll som en låda bredvid tv:n aldrig kan klara för egen maskin.

Kan bli starten för nya typer av spel

Microsoft tycks åtminstone rusta för en sådan framtid. Visserligen ska företaget snart släppa både Xbox Series X och Series S. Men parallellt med detta satsar Microsoft på streaming där deras titlar skulle kunna spelas på i princip vilken wifi- eller 5g-uppkopplad skärm som helst.

Och utöver Flight Simulator jobbar den Microsoft-knutna studion Ninja Theory med ett spel som även det behöver den kraft som Azure kan erbjuda. Det heter (passande nog) Bleeding Edge och bygger på forskning som Ninja Theory gjort tillsammans Microsoft Research Cambridge.

Där är målet inte att skapa en simulator med hela jordklotet som spelvärld, utan om att få datorstyrda karaktärer att samarbeta med och lära sig av den figur som spelaren styr. Det sker med hjälp av den ai-teknik som kallas reinforcement learning.

– Det finns mycket intresse just nu i spelbranschen kring vad man kan göra med artificiell intelligens och molnteknik. Skalan på saker i molnet ger intressanta möjligheter, säger Eric Boyd.

Peter Ottsjö

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt