Obwohl in X-Plane Flugzeuge, anders als im FSX, tatsächlich von bewegter Luft umgeben sind, hat die Wetterengine von X-Plane eine Reihe von Problemen. Diese Plug-in Kombination aus SkyMaxx Pro v3.1.1  ($39.95) und dem Real Weather Connector  ($19.95) tritt mit dem Versprechen an, die Einschränkungen des X-Plane 10 Wetters zu lösen.

Die Geschichte von SkyMaxx Pro

X-Plane 10 versuchte das Wetter und die Darstellung von Wolken auf eine vollkommen neue Grundlage zu stellen. Endlich sollten Wolken nicht mehr einfache Bitmaps sein die am Himmel schweben, sondern echte dreidimensionale Objekte (Kugeln).

Doch die Wettereffekte waren teilweise umstritten und sie benötigten sehr viel Rechenleistung.

Zu der Zeit tauchte das ursprüngliche SkyMaxx Pro auf, das mit einer dem FSX ähnlichen, Bitmap basierten Darstellung besseres Wetter mit geringerem Ressourcenverbrauch ermöglichte.

Doch die Rechner wurden besser und auch die Wetterengine von X-Plane 10 verbesserte sich. Dabei zeigten sich zahlreiche Details die SkyMaxx nicht beherrschte, wie zum Beispiel Wolkenschatten und Wolken die sich in Wasserflächen spiegelten.

Mit SkyMaxx Pro v2 wurden auch solche Dinge möglich, genau wie Blendungseffekte der Sonne, aber dafür wurde die Darstellung langsamer.

Die Kernprobleme des X-Plane 10 Wetters

1. Es gibt nur ein Wetter, das das Flugzeug umgibt.  Dieser Wetter kann sich zwar ändern, aber wenn zum Beispiel in Frankfurt die Sonne scheint, während es in München regnet, fliegt man nicht auf Wolkenfronten zu, sondern das Wetter um das Flugzeug verschlechtert sich immer mehr.
2. X-Plane 10 unterstützt lediglich drei Wolkenschichten. Obwohl SkyMaxx Pro als Bestandteil der Grafik-Engine solche Dinge wie Wolkenschichten gar nicht kennt, gab es keine Möglichkeit mehr als drei Wolkenschichten an SkyMaxx Pro zu übergeben.

SkyMaxx Pro v3

Sky Maxx Pro v3 war im Gegensatz zu v2 kein kostenloses Upgrade mehr, sondern kostenpflichtig auch wenn es für Altkunden Umstiegsangebote gab. Wie seine Vorgänger ist SkyMaxxPro v3 ein reines OpenGL Programm. Das heißt, es ist eigentlich dafür geschrieben auf der GPU zu laufen, wie weit sich die Programme daran jedoch halten ist von den Treibern der Grafikkartenhersteller abhängig. Damit ist es sehr schwierig derartige Programme zu optimieren.

V3 sollte vor allem dank einer größeren Anzahl an Wolkentypen bessere Wettereffekte ermöglichen und dank Optimierungen auch eine größere Fläche mit Wolken versehen können.

SkyMaxx Pro v3.1 stellt zum einen eine Performance Optimierung von SkyMaxx Pro v3 dar ,unter anderem versucht es die Nachladezeiten bei Wetterübergängen zu vermeiden, zum anderen ermöglicht es jedoch auch einen neuen Ansatz der einige der grundsätzlichen Probleme der X-Plane 10 Wetter Engine umgehen soll. Außerdem können die Wolken inzwischen die Lichter von Flugzeugen reflektieren.

Der Real Weather Connector

Die Lösung dieser Probleme ist für SkyMaxx Pro ein kleines Zusatzprogramm namens Real Weather Connector, das als Ergänzung von SkyMaxx Pro v3.1 auch nur 20 $ kostet, auch hier gab es Vergünstigungen für SkyMaxx Pro v3 Kunden.

Dieses arbeitet nicht innerhalb der Grafikengine, sondern läuft allein auf der CPU. Da auch X-Plane aus prinzipiellen Gründen relativ stark einen einzelnen Core belastet, kann der Real Weather Connector relativ ungestört auf einem anderen Core arbeiten. Dabei benötigt er auch kein teures VRAM der Grafikkarte, sondern er kommt mit normalem RAM aus.

Dieses Programm hat alleine die Aufgabe, die Metar Daten, die von Programmen wie der X-Plane 10 Wetter Engine oder auch von allgemeinen Wetter-Engines wie von FS Global Real Wether geliefert werden, auszuwerten und damit ein eigenes Bild der Umgebung zu generieren. Dazu unterteilt es die gesamte Umgebung in 20 x 20 km große Rechtecke, in denen es bis zu 6 Wolkenschichten geben kann. Damit erhält das Programm auch einen wesentlich besseren Eindruck über die aktuelle Großwetterlage, wodurch man eine wesentlich bessere Aussage über die tatsächlich auftretenden Wolkentypen und ihre Größe bekommt, als aus einem Datenblock alleine absehbar wäre.

Mit diesen Daten wendet es sich schließlich an SkyMaxx Pro, um dem Programm mitzuteilen, welche Arten Wolken, wo, in welcher Größe eingezeichnet werden sollen.

Für derartige Analysen sind die CPUs auch besser ausgelegt als die spezialisierten Shader der GPUs. Dadurch sollte SkyMaxx Pro deutlich performanter laufen, wenn es so manche Optimierung nicht mehr selbst erledigen muss.

Erster Test

Um einen vernünftigen Eindruck der Veränderungen dank des Real Weather Connectors zu bekommen, erfolgten Testflüge mit einer Carenado CT210 mit REP, bevor der Real Weather Connector installiert wurde. Das Wetter wurde von FS Global Real Weather geliefert. Als Testflughäfen wurden KDFW, KPUW und LOWL ausgewählt.

Vor der Installation

In Dallas hatten wir ausgesprochen schlechtes Wetter, was zwar für schlechte Bilder, aber interessante Ergebnisse sorgen würde. Vor allem die 4 Wolkenschichten versprachen Vorteile.

In Pullman gab es traumhaftes Flugwetter, was allerdings dank wolkenlosen Himmels eher schlechte Testbedingungen versprach.

In Linz bekamen wir normales bewölktes Wetter, das uns sehr schön die typischen Stärken und Schwächen von SkyMaxx Pro vor Augen führte

Eine schöne und recht glaubhafte Wolkenlandschaft, doch in gewissen Abständen erfolgte ein Reload. Dieser zeichnete sich zwar nicht mehr unbedingt durch eine Pause aus und wird inzwischen auch recht gut überspielt, doch es war unverkennbar, wenn plötzlich um einen herum die Wolken lichter wurden und zwar vor, wie auch hinter dem Flugzeug.

Ein weiteres Problem: Wenn man nicht unbedingt in den Wolken selbst fliegt, muss man eine gewisse Wolkenfläche festlegen, um zum Beispiel am Boden den Lichtring zu minimieren. Dieser entsteht durch eine Kombination aus Sichtweite, der Untergrenze der Wolken und dem von Wolken überdeckten Gebiet. Wenn man weiter sehen kann als die momentane Wolkendecke reicht, sieht man auch unterhalb der Wolken klaren Himmel!

Das große Problem sind dabei die hohen Performancekosten dieser Wolkenfläche, schließlich steigt der Aufwand quadratisch. Wenn man also doppelt so weit die Wolken hinaus schiebt hat man vier Mal mehr an Aufwand. Nicht zuletzt da im Rahmen dieses Tests das neue KDFW von Tom Curtis eine extreme Einstellung für den Flughafen erforderte, musste auch die Wolkenfläche reduziert werden und trotzdem blieb die Performance bescheiden (15 fps).

Installation

Dieser Punkt ist bei moderneren X-Aviation Produkten so eine Sache. Der erste Download, der bei SkyMaxx Pro 60 MB und beim Real Weather Connector 16 MB groß ist, enthält nicht immer alle Daten, sondern der Installer meldet sich bei X-Aviation an und kann dabei auch neue Komponenten nachladen, die er gleich passend installiert. Bei Produkten wie der Saab 340 findet sogar erst hier der eigentliche Download statt. Bei diesen beiden Produkten ist das vermutlich nicht der Fall. Nach dem Start von X-Plane fragt Gizmo bei neuen Produkten sowieso noch einmal die Authentifizierungsdaten des X-Aviation Accounts ab.

Nach der Installation

Nach der Installation von Real Weather Connector und Neustart standen wir wieder in Linz, aber trotz nahezu gleichen Wetters, wirkte es als hätte man einen Turbo zugeschaltet. Sofort wurde die die Wolkenfläche von 3500 auf 10000 km² erhöht, dennoch waren wir weit schneller als zuvor mit 3500 km² (25 fps).

Wir verschafften uns einen kleinen Überblick über die Wolken.

Wie wir sehen ist das Wetter besser als es zunächst den Anschein hatte. Es zeigen sich in verschiedenen Richtungen größere Wolkenlücken. Sind dies Zufälle in der Darstellung oder zeigen sich hier wirklich unterschiedliche Wetterverhältnisse?

Wir starten also in Richtung auf eine der Aufklarungen.

Nach einiger Flugzeit zeigen sich vor uns tatsächlich immer mehr Aufklarungen, während es um uns herum unverändert bleibt. Gerade als wir die Wolkendecke erreichen fängt es an zu regnen. Doch während es unter uns nass wird fliegen wir durch ein Wolkenpanorama, während es hinter uns dunkel und ungemütlich wirkt.

Die Wetterwechsel in der bisherigen Form treten tatsächlich nicht mehr auf. Es gibt nicht mehr einen Punkt und wenn wir den erreichen wird es überall um uns herum heller weil sich die Wolken mit einer gewissen Zeitverzögerung immer mehr auflösen, sondern die Wolkenzüge bleiben weitestgehend erhalten.

Über Pullman und Umgebung zeigt sich leider immer noch keine Wolke.

Hier hatte ich eigentlich die Hoffnung gehabt, in der Umgebung ein paar Wolkenfelder sehen könnten, die man ohne den Real Weather Connector nicht sehen kann, da die Bewölkung eben in einer anderen Zone ist. Nur dafür bräuchte man auch entsprechende METAR Daten aus der Umgebung.

In Texas erwarten uns wieder recht komplexe Wolkenschichtungen, doch aufgrund des recht miesepetrigen Wetters halten sich auch die Unterschiede in Grenzen.

Eine genauere Betrachtung

Bislang haben wir nur auf den Effekt für unseren direkten Flug geachtet. Jetzt wollen wir uns mal etwas technischer mit dem Programm beschäftigen.

Wir bringen uns wieder in einen gewisse Überblicksposition.

Im späteren Verlauf der Flugtests hatten wir die Sichtweite sogar auf 20000km² erhöht, wodurch sich vor uns ein Eindrucksvoller Überblick darstellt.

Wenn wir uns umsehen, können wir diesmal recht konkret verschiedene Zonen ausmachen, in die der Real Weather Connector die Landschaft unterteilt hat.

Wenn wir in das Menü von SkyMaxx Pro sehen finden wir jetzt einen Unterpunkt für den Real Weather Connector,doch dessen Untermenü enthält nur Optionen ob und wie er reales Wetter erkennen soll. Wenn man zum Beispiel eine konkrete Wetterkarte in X-Plane zeichnet macht sein Einsatz keinen Sinn.

Wenn wir jedoch in die SkyMaxx Pro Einstellungen sehen erkennen wir (auf den Bildern in Originalgröße), das die momentane Einstellung etwas sehr hoch ist (65 MB freies VRAM, 7951 MB freies RAM) . 65 MB VRAM ist bei 4 GB VRAM Speicherplatz etwas knapp.

Doch wenn wir die Wolkenfläche reduzieren haben wir (68 MB VRAM, 8785 MB RAM) gerade mal 3 MB VRAM mehr, aber 800 MB normales RAM. Klarer kann man den grundsätzlichen Effekt des Real Weather Connector nicht vor Augen führen. Der real benötigte Speicherplatz dürfte natürlich deutlich kleiner sein (200-300MB), denn bei so großen Freigaben wird meistens auch der Speicher allgemein vom Betriebssystem aufgeräumt, doch der Kern ist: SkyMaxx Pro wurde für die Grafikengine geschrieben, hat im Laufe seiner Optimierungen jedoch auch immer mehr Aufgaben bekommen, die nichts in der Grafikengine zu suchen haben.

Der Real Weather Connector muss zwar eine eigene interne Karte besitzen, aber er muss mit dieser nicht SkyMaxx Pro belasten. Er muss nur alle halbwegs sichtbaren Wolken an SkyMaxx Pro zum zeichnen übergeben.

Wenn wir die Wolkenfläche etwas erhöhen verringert sich wiederum nur das RAM.

Gerade als wir die Wolkenfläche weiter erhöhen wollen, fällt ein Fehler auf. Bei diesem neuen Test wurde bislang FSGRW noch nicht zugeschaltet, das Wetter stammt also aus dem X-Plane eigenen METAR Downloads.

Wenn wir FSGRW zuschalten ist die Wolkenformation im Wesentlichen unverändert, aber es gibt jetzt eine Wolkenschicht mehr! Wir sehen uns noch einmal um.

Und erst jetzt erhöhen wir wieder die Wolkenfläche, gehen jedoch gleich auf 10000 km².

Diese Sichtweite hat deshalb eine besondere Bedeutung, da nach Ansicht von X-Aviation viele Rechner mit dieser Einstellung zurecht kommen sollten. Mit dieser Fläche ist das Schachbrettmuster weit weniger deutlich. Zwar klingt eine Größe von 25 Kacheln nicht besonders groß, aber da diese Kacheln nicht klar voneinander abgetrennt sind, fällt es schwerer festzulegen ob die Wolken höher, oder weiter entfernt sind.  Damit ist der Wolkenrand immerhin 50 km vom Flugzeug entfernt. Gleichzeitig ist die Performance so gut, dass Rechner mit 16 GB diese Größe ohne Probleme bewältigen können.

Was auf diesen Bildern noch etwas störend auffällt sind immer wieder scharfe rechteckige Kanten der Wolkenfelder in ihren Kacheln, doch dies gehört zu den Bugs die inzwischen durch SkyMaxx Pro v3.1.2 gefixt sein sollten.

Mit noch größeren Flächen wie 20000 km² rutscht das Ende des Wolkenbereiches zwar noch stärker in die Ferne (70 km), aber bei guter Sicht ist das Ende der Wolken immer noch sichtbar. Zugleich hat sich die Anzahl der Kacheln und damit der Speicherbedarf verdoppelt, was auch die Rechenzeit beeinträchtigt.

Bei einem folgenden Flugtest stellte sich heraus, dass es mit 20.000 km² Wolkenfläche wieder zu Verzögerungen beim Nachladen kam. Aufgrund des sehr geringen freien VRAMs waren das wohl zusätzliche Wolkentexturen die zusätzlich im VRAM untergebracht werden mussten. Schließlich steigt mit der Größe der Wolkenfläche auch die Wahrscheinlichkeit das mehr unterschiedliche Wolkentexturen benötigt werden.

Bei längerer Laufzeit zeigte sich außerdem, das die Stabilität bei Wetterupdates nur bedingt gut ist. Wenn neue METAR-Daten vorliegen muss der Real Weather Connector diese aktualisierten Daten natürlich auch in sein Modell einbauen. Zum Glück sind diese Sprünge im Allgemeinen kleiner als der sprunghafte Wechsel zwischen zwei Wetterstationen. Die Bremsmechanismen gegen plötzliche Wetterwechsel in SkyMaxx Pro wie auch die Beharrungskräfte im Real Weather Connector scheinen da einen guten Job zu machen, doch bei Höhenkorrekturen von Wolkenbändern kann die Wirkung nicht perfekt sein. So kommt es doch zu leichten Überblendungseffekten von Teilen von Wolkenschichten.

Das simulierte Wetter und die Realität

Doch so gut unsere Analyse auch klingt, irgendwie ist sie recht theoretisch. Nach einer Autofahrt mit sehr interessanten Wetter (von Sonne über Schneeregen bis zur Glatteiswarnung kam einiges zusammen): Wie würde so ein verrücktes Wettergeschehen im Simulator aussehen?

Also begaben wir uns nach Hannover auf den Flughafen. Dort fiel zunächst einmal auf, dass der Flughafen weg ist bis auf Lande und Startbahnen. Da muss wohl mal wieder bei den Sceneries aufgeräumt werden. Das Default-Wetter war in Bezug auf Bewölkung jedoch deutlich zu sonnig. Das FSGRW-Wetter entsprach wesentlich mehr dem  was man während der Fahrt und beim Blick aus dem Fenster sah.

Ab nach oben für einen Überblick. Inzwischen sind wir mit SkyMaxx Pro v3.1.2 unterwegs und hier sehen wir deutlich das die Rechteckmuster nicht mehr auftreten. Wir setzen aber wieder die REP modifizierte Centurion ein und nicht die neue IXEG 737-300.

Vom Wettergeschehen her sieht es sehr realistisch aus. In nordwestlicher Richtung sind wir praktisch am Rande der Bewölkung. Man sieht recht gut das Steinhuder Meer, wie dieser nahezu kreisrunde See genannt wird. In südlicher und östlicher Richtung sehen wir jedoch große Wolkenfelder die immer wieder von klaren Bereichen unterbrochen werden.

Was allerdings gar nicht gefiel: Nach der Installation von Version 3.1.2 hatte er die Wolkenfläche wieder verkleinert, doch nach der Rückvergrößerung auf 10000 km² fing es plötzlich an zu ruckeln.

Auf den Bildern war alles in Ordnung, aber in der Realität fing X-Plane plötzlich an immer wieder Wetterdaten vom FSGRW nachzuladen und dabei blieb der Simulator sekundenlang stehen.

Zugegebenermaßen sah das Wetter dabei interessant aus. Gleich zwei Gewitterzellen konnte man sehen. Was man in SkyMaxx Pro jedoch nur andeutungsweise sieht sind die enormen Farbunterschiede zwischen den verschiedenen Wolkentypen. Das kann jedoch auch an den hier getroffenen miesen Einstellungen liegen (doch wer erhöht die Einstellungen, wenn es schon ruckelt?).

Ein wichtiges Detail von SkyMaxx Pro sollte uns jedoch bei diesen Flug noch mal ziemlich treten: Die Wolken verharren nicht an einer Stelle, sondern sie bewegen sich mit den Winden weiter.  Und wir mussten erst mal eine Kurve fliegen, weil wir Richtung Westen starten.

Erst jetzt sind fliegen wir in die richtige Richtung. Es wirkt etwas grotesk, wie es regnet und scheinbar aufklart, aber darauf kommen wir in Kürze zu sprechen.

Denn kurze Zeit später bekommen wir einen großen Schock. Wir werden durchgeschüttelt und es wird dunkel. Wir sind in den Ausläufer einer Gewitterzelle geraten. Was passiert ist sehen wir auf den folgenden zwei Bildern dieser Zelle.

Zunächst ist sie südlich des Flughafens. Kurze Zeit später nördlich direkt am Flughafen.  Zu diesen Zeitpunkt bekam ich von den ständigen Pausen genug und ERHÖHTE die Einstellungen auf die alten Werte. Ich erlaubte kleinere und größere Wolken, setzte auf Sparse Particles und erhöhte die Cirrus Texturen. Kurze Zeit später lief wieder alles flüssig und die Nachladeverzögerungen waren weg.

Kommen wir nun wieder zur scheinbaren Aufklarung. Dafür betrachten wir folgende Sequenz.

Wir sehen wieder die scheinbare Aufklarung doch plötzlich tauchen Wolken auf. Doch hier haben wir nicht die bisherigen Updateprobleme sondern schlichtweg die begrenzt eingestellte Sichtweite in Kombination mit den unterschiedlichen Bewegungsrichtungen verschiedener Wolken.  Man kann schlichtweg die Entfernung der Wolken schlecht abschätzen, doch das ist in der Realität auch nicht anders.

Ohne das ständige Nachladen macht es wieder Spaß zwischen den Wolken herum zu fliegen. Doch wir nähern uns Braunschweig und müssen uns auf die Landung vorbereiten.

Durch Wolkenlücken kommen wir unter die Wolkendecke und gehen auf unsere Platzrunde, bevor wir schließlich den Flughafen anfliegen. Alles in allem ein sehr informativer Testflug, der auch wirklich im Großen und Ganzen das beobachtete Wetter wiedergab, vor allem in der zweiten Hälfte des Fluges. Die vorherigen Update-Probleme sind jedoch etwas beunruhigend. Nicht unbedingt auf dem Testrechner, sondern einige Leute scheinen mit den Wetterupdates von FSGRW  im Zusammenhang mit dem Real Weather Connector grundsätzliche Probleme zu haben. Nicht wie in diesem Fall, bei dem offensichtlich der Rechner durch irgend etwas überlastet war.

Fazit

Für Besitzer von SkyMaxx Pro v3 ist die Entscheidung einfach. Wer mit realen Wetter fliegt und diese recht günstige Erweiterung ignoriert ist selber schuld. Im Wesentlichen hat man die hoch gesteckten Erwartungen erfüllt. Man hat die Grundprobleme der X-Plane Wetter Engine behoben und dabei zusätzlich die Performance so weit verbessert, dass man selbst auf kleineren Rechnern die Wolkengrenze soweit verschieben kann, dass sie nicht mehr laufend auffällt.

Wer SkyMaxx Pro v3 nicht besitzt, für den ist die Antwort nicht ganz so einfach. Die beiden Programme bringen X-Plane einen deutlichen Fortschritt, aber dafür kostet diese Verbesserung auch 60 US-$ und das im Grunde für ein Visualisierungstool.

Allerdings würde es auch keinen echten Sinn machen, den Real Weather Connector zu erweitern. Schon auf Basis der Standard X-Plane Basis macht es seinen Job sehr gut. Mit X-Plane 10.50 wird das noch einmal zulegen, da dann auch die Höhenwinde weltweit zur Verfügung stehen. Und alle weitergehenden Überlegungen haben eher mit der Wettersimulation und Datenbeschaffung selbst zu tun und nichts mit den Flugsimulatoren. Da der Trend momentan sowieso eher auf ein Nebeneinander von verschiedenen Simulatoren hin deutet wird diese Trennung von Darstellung und der echten Wettersimulation noch weiter zunehmen.

Informationen

Karsten Schubert