eRoute-physics-engine
Physics die je voelt.
Ride Cave lost bij elke tik van je rit de krachtvergelijkingen van Newton op. Echt momentum in afdalingen, rolweerstand die afhangt van de ondergrond, luchtweerstand per type fiets en automatische snelheidslimieten in bochten, berekend uit de gps-data van je route.
Het model
Snelheid op basis van krachten met echt momentum
Je snelheid komt niet uit een tabel. Hij is het resultaat van vier krachten op jou en je fiets, over tijd geïntegreerd met de methode van Euler. Je neemt snelheid mee van afdalingen naar klimmen, rolt uit als je niet trapt, en vertraagt vanzelf naar bochten toe.
Vier krachten erin, één snelheid eruit.
Honderden keren per seconde geïntegreerd. Bij elke tik berekent de engine de netto kracht op de renner en integreert hij de versnelling tot snelheid.
Voortstuwing
Je trapkracht, afgeleid uit je live vermogen. Hoe harder je duwt en hoe langzamer je gaat, hoe meer kracht je levert.
Aerodynamische weerstand
Luchtweerstand groeit met het kwadraat van je snelheid. Het frontale oppervlak verschilt per type fiets: een tijdritfiets in aerohouding heeft ongeveer 30% minder luchtweerstand dan een mountainbike.
Rolweerstand
Wrijving tussen banden en ondergrond. Schaalt met het gewicht van de renner en verschilt sterk per ondergrond: zand geeft bijna 7x meer rolweerstand dan een gladde weg.
Zwaartekracht
Werkt tegen op klimmen, helpt mee in afdalingen. Samen met integratie op basis van momentum betekent dit dat je bergaf vanzelf versnelt en snelheid meeneemt naar vlakke stukken.
eRoute-omgeving
Ondergrond en type fiets doen ertoe
Kies je type ondergrond en type fiets bij het importeren van een eRoute. De engine past op basis van je keuzes de rolweerstand, luchtweerstand en grip van je banden in bochten aan.
Typen ondergrond
| Ondergrond | Rolweerstand | Bandengrip | Beschrijving |
|---|---|---|---|
Weg | Laag | Hoog | Asfalt of beton |
Gravel | Gemiddeld | Gemiddeld | Vastgereden gravelwegen |
Trail | Hoog | Gemiddeld | Singletrack, onverhard |
Gras | Zeer hoog | Laag | In veldritstijl |
Zand | Extreem | Laag | Strand, diep grind |
Typen fietsen
| Fiets | Luchtweerstand | Beschrijving |
|---|---|---|
Weg | Gemiddeld | Standaardhouding in de beugels |
Gravel | Gemiddeld tot hoog | Iets rechtopper |
Berg | Hoog | Recht stuur, bredere houding |
Tijdrit | Laag | Tijdritstuur, aerohouding |
Bochtenwerk
Automatische snelheidslimieten in bochten
De engine berekent bochtstralen uit de gps-data van je route en begrenst je snelheid in bochten op basis van de echte wrijving tussen band en ondergrond. Je hoeft niets in te stellen: scherpe bochten remmen je vanzelf af.
Richtingsveranderingen gedetecteerd
Op basis van de gps-koers tussen opeenvolgende routepunten.
Gps-ruis gefilterd
Met een voortschrijdend gemiddelde om valse bochten door signaalruis te voorkomen.
Bochtstraal geschat
Op elk punt langs de route.
Snelheid begrensd met vooruitkijken
Zodat je voor de bocht begint met remmen, niet erin.
Momentum behouden
Je vertraagt vanzelf naar bochten toe en versnelt eruit.
Snelheidslimieten
Maximale bochtsnelheid per ondergrond en straal
Ondergronden met minder grip (trail, zand) en krappere bochten geven strengere snelheidslimieten. Wegroutes merken er bijna niets van: de straf geldt alleen als de snelheid echt onrealistisch is voor de vorm van de bocht.
| Type bocht | Straal | Weg | Gravel | Trail | Gras | Zand |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Krappe haarspeldbocht | 33 ft | 19 mph | 16 mph | 14 mph | 12 mph | 10 mph |
| Scherpe bocht | 66 ft | 26 mph | 22 mph | 20 mph | 17 mph | 14 mph |
| Gemiddelde bocht | 164 ft | 41 mph | 35 mph | 31 mph | 27 mph | 22 mph |
| Flauwe bocht | 328 ft | 59 mph | 50 mph | 44 mph | 38 mph | 31 mph |
Impact in de echte wereld
Subtiel waar het moet, realistisch waar het telt
Bochtstraffen zijn ruim: ze tellen alleen als je virtuele snelheid echt onrealistisch zou zijn voor de vorm van de bocht. Wegroutes merken er nauwelijks iets van; technische trails worden merkbaar realistischer.
0-2%Weg langzamer (weinig scherpe bochten, veel grip)
2-5%Gravel langzamer (bochtige stukken, gemiddelde grip)
5-15%Trail langzamer (veel bochten, minder grip)
10-20%Gras langzamer (krap parcours, weinig grip)
15-25%Zand langzamer (technisch terrein, minimale grip)
Hoogte
Hellingspijplijn
Ruwe gps-hoogte is onrustig. De engine verwerkt die in meerdere stappen tot vloeiende, nauwkeurige hellingen die zowel de weerstand van de trainer als het virtuele snelheidsmodel aansturen.
Gps-punten opnieuw bemonsterd
Met gelijke tussenpozen voor een gelijkmatige spreiding.
Hoogtepieken weggefilterd
Losse gps-fouten door tunnels, ravijnen en signaalverlies worden automatisch gecorrigeerd.
Haarspeldzones herkend
Gebieden waar de horizontale fout van gps slechte hoogtewaarden geeft, worden extra afgevlakt.
Hoogte afgevlakt
Met voortschrijdende gemiddelden om ruis weg te halen en echte terreinkenmerken te behouden.
Hellingsprofiel vooraf berekend
Als één bron van waarheid die de grafiek, de trainer en het snelheidsmodel delen.
Helling voor de trainer afgevlakt
Met vooruitkijken voor snelle maar schokvrije weerstandsveranderingen.
Snelheidsmodellen
Twee modellen voor twee soorten ritten
Op basis van momentum (eRoutes)
Je snelheid verandert voortdurend op basis van de netto kracht op jou. Neem snelheid mee van afdalingen naar vlakke stukken, rol uit als je stopt met trappen, en vertraag vanzelf naar bochten en klimmen toe.
Steady state (ERG-trainingen)
Op basis van je huidige vermogen, gewicht en helling berekent de engine op welke snelheid je zou uitkomen. Wordt gebruikt als er geen eRoute is: je snelheid reageert direct op vermogensveranderingen, zonder dat momentum doorwerkt.
Trainerintegratie
Wat je ziet, is wat je voelt
De weerstand van je trainer en je virtuele snelheid blijven synchroon. Type ondergrond, type fiets en de helling van het terrein beïnvloeden allemaal wat je voelt op de pedalen en wat je ziet op het scherm, dus gravel voelt echt zwaarder dan asfalt, en een mountainbike op een trail gedraagt zich anders dan een racefiets op asfalt.
| Parameter | Trainerweerstand | Virtuele snelheid |
|---|---|---|
Helling | Geschaald met Trainermoeilijkheid, afgevlakt | Ruw uit het hellingsprofiel (niet geschaald) |
Type ondergrond | Verhoogt de weerstand op ruwere ondergronden | Hogere rolweerstand, minder grip in bochten |
Type fiets | Minimaal effect | Past de luchtweerstand aan op je rijhouding |
Velodroom
Baanmaterialen
De velodroommodule gebruikt aparte rolweerstandscoëfficiënten voor de ondergrond van overdekte banen.
| Hout | Snelst. Glad hout, speciaal gemaakt voor de baan. |
|---|---|
| Beton | Standaard ondergrond van een buitenvelodroom. |
| Asfalt | Ruwer asfalt, gebruikelijk bij oudere banen. |
Transparantie
Beperkingen van virtuele physics
Hoe geavanceerd dit systeem ook is, het wordt nooit perfect. Dit zijn de bekende afwegingen en wat ze betekenen voor je ritervaring.
De physics-engine is liever een beetje royaal dan te streng. In de praktijk betekent dat dat je virtuele rit iets sneller kan zijn dan een identieke inspanning in het echt, maar hij mag nooit kunstmatig traag of kapot aanvoelen.
| Gps-resolutie | Routes worden opnieuw bemonsterd met tussenpozen van 10 meter, wat overeenkomt met de nauwkeurigheid van consumenten-gps. Heel krappe bochten op mountainbiketrails (straal onder 10 meter) worden misschien niet helemaal vastgelegd, dus je virtuele snelheid door technische singletrack kan hoger zijn dan in het echt. |
|---|---|
| Haarspeldbochten herkennen | Haarspeldbochten in bergafdalingen worden herkend en afgestraft, maar bij de krapste haarspelden (zoals alpenbochten die je stapvoets neemt) kan de snelheidslimiet hoger uitvallen dan in werkelijkheid. Het systeem gebruikt adaptieve afvlakking om scherpe bochten beter te vangen, maar door gps-ruis zijn details kleiner dan 10 meter altijd wat vaag. |
| Bochten bergaf | De engine houdt er rekening mee dat de helling de beschikbare grip van je banden in bochten vermindert: steile afdalingen naar krappe bochten worden zwaarder afgestraft dan vlakke bochten. Het model vereenvoudigt echter de gecombineerde rem- en bochtkrachten uit de echte wereld, dus bij heel steile haarspeldafdalingen kun je misschien nog iets harder dan een echte renner zou wagen. |
| Geen wind | De windsnelheid is altijd nul en de luchtdichtheid ligt vast op zeeniveau, dus een open bergkam rijdt hetzelfde als een beschut dal. |
| Uit de wind rijden verandert je snelheid, niet de weerstand | Op eRoute-ritten verlaagt rijden in het wiel van een andere renner, een bot of een rijmaatje je luchtweerstand met ongeveer 27% achter één renner, en meer verder in een rij, dus hetzelfde vermogen gaat sneller. De windschaduw verandert je snelheid en je plek op de route, nooit de weerstand van je trainer, en staat uit als er een training is gekoppeld. |
| Staat van de ondergrond | Wrijving en rolweerstand liggen vast per type ondergrond. De engine modelleert geen natte wegen, los grind, modder of wisselende trailomstandigheden. Een gravelroute rijdt altijd als goed vastgereden grind. |
Rijd met echte physics.
Importeer een GPX-eRoute, kies je ondergrond en type fiets, en laat de engine de rest doen. Momentum, luchtweerstand, rolweerstand, bochten: alles wordt live berekend uit je vermogensdata.
