Europort: Rotterdamse vaarsimulator slaat wereldwijd aan
Ship Simulator Professional, de professionele versie van het drie jaar geleden door het Rotterdamse VSTEP ontwikkelde videospel Ship Simulator, slaat niet alleen in Europa aan. De relatief lage prijs van de software en de mogelijkheid de hardware lokaal in te kopen en op te bouwen, maken het simulatieprogramma aantrekkelijk voor zeevaartscholen in ontwikkelingslanden, die vaak met een klein budget werken.
Beeld van de haven van New York in ShipSimPro
Door Hans Heynen
Daarnaast lijkt de Rotterdamse softwarebouwer door te breken in de militaire sector, waarvoor aangepaste simulatieprogramma’s worden gemaakt. Aan de Saoedi-Arabische marine werden onlangs twintig systemen geleverd en aan een oefenprogramma voor de Amerikaanse marine wordt gewerkt. Technisch directeur Pjotr van Schothorst van VSTEP verwacht dat meer marines zullen volgen.
Met het voor de Saoedi-Arabische marine aangepaste simulatieprogramma kunnen oefeningen in vlootverband worden gesimuleerd en kan worden gecommuniceerd met seinvlaggen en morsesignalen. Marineschepen communiceren soms zo om te voorkomen dat militaire tegenstanders, smokkelaars of piraten hun aanwezigheid opmerken.
De cadetten van de Saoedi-Arabische marine gebruiken de op zes beeldschermen draaiende desktop-systemen van VSTEP ter voorbereiding op oefeningen met de grote brugsimulator, waar de marine er maar één van heeft. Op de ‘full mission bridge’ kan een cadet niet zoveel uren oefenen. ‘Oefenen op onze desktop-systemen maakt de training op de full mission bridge effectiever’, zegt Van Schothorst. ‘Onze op schermen draaiende systemen vullen de realistischer full mission bridge goed aan. De full mission bridge is erg duur en neemt veel plaats in. De brug staat vrij opgesteld in een grote cilindrische ruimte. Vanaf het dak van de brug projecteren negen beamers computerbeelden van het vaarwater op de muren van deze ronde ruimte.’
Omdat studenten de beelden op een zeker afstand van de ramen van zo’n oefenbrug zien oogt het levensechter dan een systeem waar beeldschermen de ramen vervangen. Het opstellen van de beamers let nauw bij zo’n brug en het is een hele toer om de beelden naadloos in elkaar over te laten lopen. ‘Daar is professionele begeleiding bij nodig en ook het onderhoud is duur. Een oefenbrug met in eenderde (120 graden) of driekwart cirkel (270 graden) opgestelde beeldschermen is dan een goed alternatief. Een systeem met zes schermen, drie voor de buitenbeelden en drie voor de instrumenten en navigatiemiddelen kan voldoen aan de STCW (Standards of Training, Certification and Watchkeeping) klasse B-eisen voor simulatoren.
US Navy
Voor de US Navy heeft VSTEP software ontwikkeld waarmee mariniers kunnen worden getraind in missies met snelle rigid-inflatables. Het programma kan draaien in een door de US Navy gebouwde 360 graden cilindrische simulatieruimte met projectoren, waarin een rigid-inflatable op een hydraulisch beweegbaar platform staat. Daardoor kunnen ook de bewegingen die een over de golven springende planerende inflatable maakt, worden gesimuleerd. Wanneer de mariniers te hard over de golven varen kunnen ze uit de inflatable worden geslingerd. Zo leren ze de mogelijkheden en onmogelijkheden van het varen met snelle schepen kennen.
VSTEP werkt ook aan trainingsscenario’s waarmee piratenovervallen en de bestrijding van piraten kan worden gesimuleerd.
Derdewereldpakket
De prijsverschillen tussen op software van VSTEP draaiende simulatoren en de systemen van gevestigde simulatorenbouwers als Kongsberg of Transas zijn maar voor een klein deel te wijten aan de softwarekosten. ‘Een groot deel van het prijsverschillen wordt veroorzaakt door het feit dat andere producenten de levering van hun software koppelen aan de levering van de benodigde hardware voor de simulator. ‘Zij bieden een complete oefenbrug aan, die eerst volledig op het hoofdkantoor wordt opgebouwd, en daarna verscheept en opnieuw opgebouwd wordt in het land van de school. Dat is een dure oplossing. Wij doen dat anders. Hoewel we ook complete simulatoren aanbieden, helpen we het liefst zeevaartscholen om een brugsimulator van begin af aan lokaal op te bouwen. Wij leveren dan alleen de software. Een zeevaartschool in Indonesië, Vietnam of op de Filippijnen kan zo veel
goedkoper lokaal een mooie scheepsbrug laten bouwen dan wij in Nederland. Een zeevaartschool hoeft ook geen dure IMO-gecertificeerde beeldschermen en computers te gebruiken. Voor zo’n simulator kun je prima op de lokale markt LCD-beeldschermen en PC’s kopen, zeker in Azië.’
Om zeevaartscholen bij de bouw te steunen kan VSTEP goede bouwtekeningen en schema’s leveren voor een brugsimulator. ‘Daarmee kan hij lokaal worden gebouwd. We zijn nu bezig het ontwerp van onze stalen consoles aan te vullen met een gedetailleerd ontwerp voor een houten brug. In derdewereldlanden zijn er goede lokale timmerbedrijven die zo’n brug goedkoop kunnen bouwen. Met de juiste coating zie je het verschil niet met een metalen console.’
Ontwikkelingshulp
In de oefenbruggen kunnen drie grote beeldschermen van bijvoorbeeld Philips, Sony of Toshiba worden gezet. ‘Wij raden zelf de schermen aan van de professionele lijn van Samsung. Die staan ook op Schiphol. Je betaalt hiervoor dan wel dertig procent meer dan voor een standaard scherm, maar het gaat langer mee.’ In vergelijking met een gecertificeerd maritiem scherm zijn de zeevaartscholen dan nog steeds goedkoop uit, want die zijn al gauw 400 procent duurder.’
Volgens Van Schothorst kunnen Nederlandse zeevaartscholen meeprofiteren van de export van de simulatiesoftware. ‘Een aantal zeevaartscholen is betrokken bij programma’s om het maritieme onderwijs in ontwikkelingslanden waar veel zeelieden vandaan komen, zoals van de Filippijnen, te verbeteren. Via economische hulpprogramma’s kunnen deze scholen licentiekosten of een deel daarvan vergoed krijgen.’
Ook voor zeevaartscholen die al simulatoren hebben kan het systeem van VSTEP volgens Van Schothorst een goede aanvulling zijn. ‘De full mission bridge simulatoren zijn zo duur dat een leerling er vaak maar een paar dagen per jaar op kan oefenen. Ons systeem is dan een goede aanvulling. Daar kan een leerling wekenlang op trainen, voor een fractie van de kosten.’
Certificering
Een team van software-ontwikkelaars en gamebuilders van VSTEP werkt momenteel aan de IMO-certificering van ShipSimPro. Daarvoor moet het programma voldoen aan de Standards of Training, Certification and Watchkeeping (STCW).
‘Daar zijn we tot halverwege volgend jaar mee bezig’, zegt technisch directeur Pjotr van Schothorst. Om aan de STCW-eisen voor een klasse A-brugsimulator voor de handelsvaart te voldoen moet het programma worden uitgebreid met een module voor varen in ondiep water en ook in situaties waarbij het zogenaamde ‘banking effect’ optreedt. Schepen reageren dan anders. Ook moeten er meer alarmen, waaronder machinekameralarmen, worden ingebouwd. ‘We bouwen het programma in feite opnieuw op. Halverwege 2010 ligt er een professionele versie die aan deze standaarden en eisen voldoet. Huidige klanten kunnen dan eenvoudig en goedkoop upgraden.
Het programma voldoet tegen die tijd ook aan de STCW-eisen voor een full mission bridge met een 270 graden beeld rond de brug, met een serie buitenbeeldschermen en aanvullende schermen voor de ARPA-radar, boordalarmen en sensoren, de elektronische kaart, AIS en gyrokompas.
‘Op Terschelling draait al een tijdje een prerelease van het nieuwe systeem en Praxis Automation Technology heeft met een prerelease op diverse beurzen in Europa en Azië gestaan. ‘In Vietnam werd het demosysteem de eerste dag al verkocht aan een vertegenwoordiger van een Maleisische zeevaartschool. De scholen hebben daar kleine budgetten en hij zag ons systeem als een uitkomst. We zijn ook met een Argentijnse zeevaartschool bezig. Zij hebben nu nog een systeem van een grote leverancier, maar vinden het onderhoud zo duur dat ze volledig om willen schakelen. Wij maken een boodschappenlijst voor de Argentijnen waarmee ze zelf de benodigde hardware kunnen inkopen die voor de omschakeling nodig is. Ze kunnen het systeem dan zelf met onze tekeningen opbouwen.’
VSTEP’s Ship Simulator Professional kan ook gebruikt worden in combinatie met Praxis’ systeem voor Dynamisch Positioneren (DP). ‘De concurrentie had zulke systemen al, maar leverde die zonder buitenbeelden. Op de simulatiebrug moest met een abstract buitenbeeld op de navigatieschermen worden gemanoeuvreerd. Bij ons zie je ook het buitengebeuren, wat het oefenen realistischer maakt.’
De bouw van het programma
VSTEP kwam in 2005 contact met de maritieme sector. Toen werd op verzoek van een Duitse uitgever een maritiem videospel gebouwd. ‘Daarvan werden er in korte tijd 30.000 verkocht. Op basis van dat succes zijn we Nederlandse, Franse en Engelse versies gaan maken. Er zijn inmiddels honderdduizenden exemplaren verkocht en in 2008 is er een nieuwe versie uitgebracht’, zegt Van Schothorst.
De zwaardere professionele versies voor trainingsdoeleinden is daar weer op gebaseerd. De 3D-beelden zijn in eerste instantie gebaseerd op analoge zeekaarten. ‘Daarmee hebben we de kustlijnen gemodelleerd. Vervolgens zijn we dat gaan combineren met satellietfoto’s, zoals van Google Earth. De gedetailleerde beelden van objecten in de havens zijn gebaseerd op foto’s die we zelf hebben gemaakt. Dan gaat het erom opvallende gebouwen en constructies driedimensionaal te modelleren. Daarvoor moeten we ze van alle kanten fotograferen. Dat doen we met een digitale camera op een statief met een hoge resolutie. In India worden die foto’s dan 3D gemodelleerd voor het simulatieprogramma. Met behulp van Google satellietbeelden kunnen ze de gebouwen op de juiste schaal invoeren.’
In India
Op deze arbeidsintensieve manier zijn tientallen havens gemodelleerd. ‘We beschikken gelukkig wel over ontwikkeltools waarmee we de beelden sneller kunnen modelleren. In India hebben we mensen fulltime in dienst waarbij afspraken zijn gemaakt over het aantal uren dat het per object mag kosten.’
Het modelleren van schepen kan in principe ook op deze manier, maar gebeurt vaker met behulp van drie dimensionale cad-cam bouwtekeningen van het schip. ‘We moeten de resolutie van die tekeningen dan wel een stuk omlaag brengen. Het is met deze tekeningen mogelijk de schepen zo te modelleren dat mensen virtueel over het schip kunnen lopen, zodat je tijdens het varen buiten kunt staan.’
Zeevaartscholen mogen ook zelf een lokale haven modelleren of laten modelleren. Een zeevaartschool kan daarvoor samenwerken met andere opleidingen en zo lokaal een haven of oefenschip laten maken. Voor het modelleren wordt geen gebruik gemaakt van elektronische kaarten. Dat mag niet vanwege de auteursrechten. ‘Voor het modelleren van Amerikaanse havens is het wel mogelijk. In Amerika zijn de basisgegevens van bodemprofielen en boeien van havens en vaarwegen voor iedereen beschikbaar, omdat ze daar vinden dat met belastinggeld gefinancierde gegevens door iedereen moeten kunnen worden gebruikt omdat ze publiek bezit zijn.’
Voor het modelleren van kustlijnen maakt VSTEP ook gebruik van gratis beschikbare data van de NASA. ‘Met de juiste software kun je die data vertalen. Daar leggen we dan weer beelden van Google Earth of Virtual Earth van Microsoft overheen.’
Archimedes
Archimedes en Newton spelen een belangrijke rol bij het modelleren van de effecten die stroming, wind, belading en waterdiepte op de manoeuvreereigenschappen van een schip hebben. De medewerkers van VSTEP gebruiken daarvoor namelijk natuurkundige rekenmodellen. Deze rekenmodellen worden aangeleverd door bestaande maritieme onderzoeksinstellingen, zoals het Waterbouwkundig Laboratorium in Antwerpen.
Het modelleren van een rivier als de Rijn is lastig. ‘Het is veel werk omdat er veel gebouwen en objecten zijn die je moet modelleren, al kan je daar natuurlijk keuzes in maken. Dan hangt het ervan af hoeveel objecten je wilt modelleren. De bruggen zijn relatief makkelijk te modelleren. Ook strekdammen kun je met behulp van papieren kaarten vrij eenvoudig modelleren.’
Het lastigste bij een rivier is het stromingsmodel. De stroming is niet uniform. Die hangt af van lokale omstandigheden, de bochten, het verhang, het verval, de wateraanvoer, enzovoort.
Promotiemateriaal
Bij VSTEP werken ruim dertig van de 43 personeelsleden continu aan de verdere ontwikkeling en modellering van simulatieprogramma’s. ‘We willen de golven en de omgevingen zo natuurgetrouw mogelijk in beeld brengen, net als de schepen en de mannetjes op de schepen’, zegt Van Schothorst.
Om middelbare scholieren voor maritieme opleidingen te interesseren lijken de gamebased simulatieprogramma’s een goede trekker. ‘De KVNR is erg enthousiast over onze programma’s, maar doet daar nog weinig mee. Het zou mooi zijn om de simulator onder middelbare scholieren te verspreiden en ze zo warm te maken voor een maritieme opleiding.’
Het Platform Voortvarend Besparen heeft dit al gedaan. Zij kozen onlangs voor een massale verspreiding van een door VSTEP gemaakt simulatieprogramma dat binnenvaartschippers moet aanzetten tot zuinig varen. Via Weekblad Schuttevaer zijn duizenden cd’s onder de doelgroep verspreid.
Alles over Europort 2009 in het dossier.