Artouste

Site de présentation : obook.github.io/artouste

Artouste est un simulateur de vol personnel consacré au pilotage 3D de l'hélicoptère Aérospatiale Alouette II SE.3130.

Son objectif est de restituer fidèlement la séquence de démarrage de la turbine Turboméca puis des rotors, le comportement en vol de cet appareil sans servo-commandes dans une ambiance sonore caractéristique de sa turbine et de ses trois pales.

Ce n'est ni un jeu ni une reconstitution exhaustive, mais une tentative de retrouver les sensations remarquables de pilotage de cet appareil.

Artouste modélise l'Alouette II SE.3130 avec une précision que FlightGear n'atteint pas sur cet appareil : séquence de démarrage en six états calée sur la turbine Artouste IIC, roue libre simulée, sens de rotation du rotor et compensation anti-couple codés, mode assisté découplé de la physique.

Écrit en C++ moderne et OpenGL, le pilotage est jouable au clavier ou à la manette. Le modèle de vol est simplifié mais reconnaissable, le rendu temps réel sans aucun moteur de jeu.

Histoire

L'Alouette II n'était pas destinée à devenir une légende.

Conçue par la Société nationale des constructions aéronautiques du Sud-Est (SNCASE) au milieu des années 1950, elle fut le premier hélicoptère de série au monde à voler grâce à une turbine à gaz, ouvrant à l'appareil des altitudes jusque-là hors de portée. Elle a aussi marqué le cinéma, de Fantômas à James Bond. Voir docs/HISTOIRE.md pour le récit complet.

Alouette II SNCASE SE.3130 - Musée de l'ALAT et de l'hélicoptère - Dax (40)

Démarrage rapide

Note

Au lancement, le simulateur s'ouvre sur un menu de choix : la carte à charger et le démarrage éventuel de la turbine. En vol, Échap (ou LB + RB à la manette) ramène à ce menu ; dans le menu, Échap quitte le simulateur.

La notice des commandes est disponible au téléchargement : notice.pdf

Tip

Première fois aux commandes ? Voici les trois étapes pour effectuer sans stress votre premier vol à bord de l'Alouette.

1. Activez le mode assisté : touche M | LB, un message à l'écran le confirme.
2. Démarrez la turbine avec la touche T | bouton Start, la préparation avant de pouvoir décoller prend environ 60 secondes :
   • La turbine monte seule en régime jusqu'à 33 500 tr/min
   • Le frein rotor est automatiquement relâché, les pales commencent leur rotation puis le rotor atteint son régime de vol
3. Décollage et vol. Une fois le rotor en régime :
   • augmentez doucement le collectif (touche Z | gâchette RT) jusqu'à un peu plus de 50 % pour décoller de quelques mètres du sol
   • inclinez l'appareil au cyclique vers l'avant (flèches | stick gauche) et avancez
   • compensez le couple avec le palonnier (touche D à droite, A ou Q à gauche | stick droit)
   • réduisez le collectif (touche S | gâchette LT) pour redescendre.

Note

Envie d'une démo ? À partir du menu, appuyer sur la touche D : l'appareil effectue seul, en boucle, un vol panoramique au-dessus du bassin d'Arcachon. La touche Échap ou une action franche sur le manche en sort.

Fonctionnalités du simulateur

• Modèle de vol Newton-Euler (poussée, gravité, traînée, moments cycliques, anti-couple), effet de sol et effet de translation, intégration à pas fixe.
• Effets liés à l'altitude et au domaine de vol : la portance et la puissance de la turbine décroissent quand on monte, au point d'interdire le stationnaire en haute montagne (vers 3 300 m), conformément à la vocation montagnarde de l'Alouette II. Au-delà de la vitesse à ne pas dépasser (VNE, plus basse en altitude), une traînée d'onde freine l'appareil. Le vol latéral ou arrière prononcé réduit l'autorité au palonnier. Une descente verticale rapide à faible vitesse fait décrocher le rotor (vortex ring state), dont on se dégage en reprenant de la vitesse vers l'avant. Toutes ces difficultés sont désactivées en mode assisté, pendant la démo et pendant l'atterrissage automatique, où le vol reste facile et prévisible.
• En vue cockpit, une légère vibration de la cabine traduit le passage des trois pales du rotor. L'effet est purement visuel et n'agit pas sur la physique.
• Démarrage et arrêt de la turbine Artouste en deux temps. La turbine monte en régime, puis le rotor s'accélère, il faut la lancer pour décoller (touche T).
• Entrées clavier et manette (détection automatique de la source). Manette Xbox, ou manette PlayStation 4 (DualShock 4) / PlayStation 5 (DualSense) en USB ou Bluetooth. La base communautaire de correspondances SDL (assets/gamecontrollerdb.txt) est chargée au lancement : elle étend la reconnaissance à un large éventail de manettes, dont les modèles Xbox récents en Bluetooth que la base intégrée de GLFW ne couvrait pas.
• Mode assisté (touche M) : couche de confort qui compense le lacet, ramène le cyclique au neutre, lisse les commandes et borne le collectif, sans toucher à la physique. La bascule est progressive.
• Atterrissage automatique (touche J / RB) : engage le pilote automatique vers l'hélipad le plus proche (dans un rayon de 999 m, sinon la touche n'a aucun effet), qui rejoint la pente d'approche du HAPI (6 %), se pose en douceur et rend la main une fois le collectif ramené au sol. Une action franche sur le manche, le palonnier ou le collectif désengage l'atterrissage automatique et rend la main tout de suite.
• Commandes animées dans la cabine : palonnier, manche cyclique (la main droite suit) et levier de collectif (la main gauche se pose dessus et le suit).
• Quatre vues (cycle avec C) : poursuite, cockpit, orbite et orbite solaire, cette dernière plaçant la caméra face au soleil pour mettre en valeur le ciel.
• HUD transparent à trois modes (cycle avec H) : panneaux dans les coins, instruments ronds verts superposés (Super HUD) ou rien. Le panneau supérieur droit affiche l'heure du simulateur (ligne HRE), avec un deux-points clignotant. En mode coins, le coin bas-droit indique aussi le nombre d'images par seconde (FPS). Cinq paramètres sont surveillés par une alarme à trois états (vert = normal, jaune = surveiller, rouge = limite franchie) : régime rotor (autour de la bande nominale, inhibée tant que le rotor n'est pas en régime), régime turbine (verte au régime, elle sert d'indicateur "turbine prête" au démarrage), vitesse (sur la VNE réelle du moment, qui décroît avec l'altitude), température tuyère et carburant (jaune sous 60 L, rouge sous 15 L). En Super HUD, l'alarme est une LED en haut à droite du cadran ; en HUD coins, la ligne concernée passe au jaune ou au rouge.
• Balise HAPI (Helicopter Approach Path Indicator) sur le pad de départ de chaque carte : un repère au sol qui indique la pente d'approche par sa couleur, selon les seuils du guide DGAC/STAC : vert clignotant si trop haut, vert fixe sur la pente, rouge fixe légèrement trop bas, rouge clignotant si trop bas. Le point de l'étiquette HUD (coin ou minimap) reprend cette couleur, sur l'étiquette la plus proche de la balise et sur elle seule, pour qu'une balise n'en éclaire jamais deux ; hors des seuils, le point s'éteint plutôt que de passer à une couleur intermédiaire. Données par carte dans un fichier optionnel hapi.txt (lon lat azimut_deg pente_pct nom), voir docs/CARTES.md.
• Interface à l'échelle de la fenêtre : le HUD (rubans, cadrans, réticule, minimap, étiquettes) et le menu de démarrage suivent la taille réelle de l'affichage (référence 1280x720, facteur borné de 0,75 à 3,5), et la police est reconstruite nette à chaque changement de taille. L'affichage reste lisible et proportionné du petit fenêtré au plein écran 4K, y compris en fenêtre étroite.
• Cycle jour/nuit : le soleil suit sa course et colore le ciel au fil des heures, de l'aube au coucher orangé puis à la nuit, en orientant l'éclairage de toute la scène. La vitesse du temps se règle dans assets/config.txt (sun_time_scale) : par défaut, une journée complète défile en vingt minutes, mais on peut aussi choisir le temps réel (heure du PC), un autre rythme, ou figer le temps à midi. La nuit, les deux feux de position avant s'allument, rouge à bâbord et vert à tribord.
• Mode démo automatique (bouton Démo du menu de démarrage) : l'appareil joue seul, en boucle, un vol panoramique au-dessus du bassin d'Arcachon (démarrage accéléré de la turbine puis embrayage du rotor à vitesse réelle, décollage, survol de la Dune du Pilat à 2000 m, passage bas sur la pointe nord du cap Ferret, survol d'Arcachon à 1000 m, retour et pose). Pendant la démo, la touche Échap, ou une action franche sur le manche, en sort et ramène au menu de démarrage ; la vue (C ou bouton Y), le HUD (H ou bouton B), le plein écran (F) et la radio (K, -/+) restent actifs sans l'interrompre.
• Son du moteur et du rotor, ciel en dégradé, ombre portée.
• Radio internet optionnelle (touche K) : un flux MP3 configurable joué dans le cockpit sous les sons moteur, avec un voyant RADIO dans le HUD.
• Effets moteur quand la turbine tourne, flash rouge anti-collision sur le toit de la cabine et tuyère (distorsion thermique de l'air chaud, halo bleuté à la sortie de la turbine).
• Modèle 3D réel optionnel (voir ci-dessous) ; sinon, hélicoptère procédural.

Commandes

Action	Clavier	Manette
Collectif +/-	Z / S	RT / LT
Cyclique	flèches	stick gauche
Recentrer le cyclique	Espace	-
Palonniers	D / Q	stick droit (X)
Turbine (démarrer/couper)	T	bouton Start
Vue (poursuite/cockpit/orbite/orbite solaire)	C	bouton Y (jaune)
Livrée (blanche/Gendarmerie/armée de terre/Protection civile)	L	bouton A (vert)
Mode assisté (confort)	M	LB (L1 sur PS4/PS5)
Atterrissage automatique (pad le plus proche)	J	RB (R1 sur PS4/PS5)
HUD (coins/superposé/aucun)	H	bouton B
Plein écran (fenêtré/plein écran)	F	-
Pause	P	bouton Back
Démo : lancer / sortir	menu Démo (ou D) / Échap	lancer : bouton Y (menu) ; sortir : Échap/B, ou reprendre le manche
Radio internet (allumer/couper)	K	-
Balance radio/hélico	- / +	-
Reset position	R	bouton X
Retour au menu	Échap	LB + RB

Les boutons sont nommés à la Xbox, mais une manette PlayStation 4 (DualShock 4) ou PlayStation 5 (DualSense) branchée en USB ou en Bluetooth fonctionne aussi : le mappage GLFW/SDL fait correspondre A/B/X/Y à Croix/Rond/Carré/Triangle, Start à Options et Back à Share/Create.

Cette reconnaissance étendue s'appuie sur la base communautaire SDL embarquée (assets/gamecontrollerdb.txt), chargée au démarrage. Elle couvre plusieurs centaines de manettes sur Linux, Windows et macOS, dont les modèles Xbox sans fil récents (Series X/S) en Bluetooth, absents de la base intégrée de GLFW. Pour rester à jour au fil des nouveaux modèles, il suffit de remplacer ce fichier par la dernière version publiée sur le dépôt SDL_GameControllerDB.

Téléchargement

Des exécutables prêts à l'emploi pour Linux et Windows sont publiés dans la section Releases du dépôt. Chaque archive est autonome : décompressez-la et lancez artouste (Linux) ou artouste.exe (Windows), les ressources sont à côté du binaire. Les archives sont construites automatiquement par GitHub Actions à chaque version (voir .github/workflows/release.yml).

Compilation (Linux)

cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j
ctest --test-dir build --output-on-failure
./build/bin/artouste

Dépendances récupérées automatiquement (FetchContent) : GLFW, GLM, Dear ImGui, Assimp, stb, miniaudio, Catch2 ; GLAD est versionné dans third_party/. Prérequis système : pilotes OpenGL, bibliothèques de développement X11, et un compilateur C++20. libcurl (paquet de développement) est une dépendance système optionnelle : présente, elle active la radio internet ; absente, le simulateur se compile et tourne normalement sans cette fonctionnalité.

Compilation (Windows)

Avec Visual Studio 2022 (MSVC) et CMake. Dans une invite de commande Developer :

cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build --config Release -j
ctest --test-dir build -C Release --output-on-failure
build\Release\artouste.exe

Les bibliothèques tierces et le runtime C++ sont liés en statique : l'exécutable est autonome, sans DLL ni redistribuable Visual C++ à installer.

Avec VSCode

La configuration partagée est dans .vscode/. Lancer une fois la tâche "CMake : configurer" (menu Terminal > Exécuter la tâche), puis :

• Ctrl+Maj+B : compiler (tâche "CMake : compiler").
• F5 : compiler puis lancer le simulateur sous gdb.
• Tâches "CMake : tester", "Artouste : lancer", "CMake : nettoyer" pour le reste.

L'IntelliSense s'appuie sur build/compile_commands.json.

Packaging

cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j
cd build && cpack

Produit une archive artouste-<version>-<système> (.tar.gz sous Linux, .zip sous Windows) contenant le binaire autonome, les ressources (shaders, modèle 3D, sons, textures) et les neuf cartes, prête à distribuer. Comptez environ 140 Mo.

Une carte se conditionne aussi à part, pour la passer à quelqu'un sans lui envoyer l'archive entière :

cmake --build build --target cartes

Produit un build/carte-<nom>.zip par carte. La liste est établie à la configuration : après avoir ajouté une carte dans assets/terrain/, relancez cmake avant de reconstruire cette cible.

Modèle 3D, sons et textures

Le modèle 3D et les sons de l'Alouette II proviennent du paquet FlightGear d'Emmanuel Baranger (licence GPL) ; à défaut, le simulateur affiche un hélicoptère procédural et reste silencieux. Les textures des livrées, du rotor de queue et de l'hélipad sont versionnées et n'ont besoin d'être régénérées qu'après modification. Détails et commandes de régénération : docs/ASSETS.md.

Cartes (terrains)

Les neuf cartes sont livrées avec le jeu, dans l'archive : Ossau, côte landaise, Happy DeathHour (l'arène du mode zombie), Dax, Bordeaux, Paris, bassin d'Arcachon, Cauterets-Gavarnie et Pic du Midi de Bigorre. À choisir dans assets/config.txt (clé terrain), au menu de démarrage, ou via la variable d'environnement ARTOUSTE_TERRAIN.

Elles sont en basse résolution, ce qui suffit en vol haut : leur photo aérienne d'ensemble tient en une quinzaine de mégaoctets par carte. La haute résolution, elle, se télécharge depuis le jeu (voir le gestionnaire de cartes plus bas).

Une carte ajoutée à la main dans assets/terrain/ apparaît au menu au lancement suivant, sans rien configurer : le jeu recense ce dossier.

Les terrains et bâtiments 3D sont générés hors-ligne depuis les données IGN (Licence Ouverte Etalab 2.0). Détails, configuration complète et régénération : docs/CARTES.md ; étude du pipeline de terrain : docs/TERRAIN.md.

Première ouverture d'une carte

L'orthophoto est livrée en JPEG, que la carte graphique ne sait pas lire directement. Au premier chargement d'une carte, le jeu la convertit en texture compressée et range le résultat dans le cache de votre compte (~/.cache/artouste/ sous Linux, %LOCALAPPDATA%\artouste\ sous Windows). Comptez une trentaine de secondes sur une carte fine, avec une barre de progression ; les lancements suivants sont immédiats.

Ce cache est jetable : le supprimer ne fait perdre que ce temps de préparation. Il se refait tout seul si une carte est remplacée.

Gestionnaire de cartes

Le menu de démarrage ouvre un écran des cartes, par le bouton Cartes ou par la touche C. Il montre ce que chaque carte occupe sur le disque, permet d'allumer ou d'éteindre ses arbres, ses bâtiments et ses tuiles, et surtout de télécharger la haute résolution d'une carte, ou de récupérer la place qu'elle occupe.

Ce que le téléchargement apporte. Une carte est livrée avec une photo aérienne d'ensemble. Elle suffit en vol haut et devient floue quand on descend. Les tuiles sont la même photo en beaucoup plus fin. Une fois téléchargées, le sol redevient net au ras du sol : on distingue les marquages de piste, les toits, les voitures. Rien ne change en altitude, et rien ne se perd si vous les supprimez.

LR et HR sont les deux mots que l'écran emploie pour la finesse du sol :

État	Ce que c'est	Poids	Le sol vu de près
LR	la carte telle qu'elle est livrée	5 à 20 Mo	flou
HR	la même, plus ses tuiles de détail	0,8 à 37 Go	net

Une carte reste annoncée LR tant que ses tuiles n'apportent rien de visible, même si elles occupent le disque : c'est le rapport entre leur finesse et celle de la photo d'ensemble qui compte, jamais leur poids.

Les tuiles ne se téléchargent qu'auprès de l'IGN, depuis cet écran : aucune release n'en porte, et il n'existe pas de zip à récupérer. Elles sont fabriquées sur votre machine à partir de la BD ORTHO (Licence Ouverte Etalab 2.0), à 0,25 m/px, ce qui demande d'une dizaine de minutes sur une petite carte à quelques heures sur une grande.

Rien ne part sans annonce : avant de télécharger, l'écran donne la place occupée, le volume à recevoir, la durée probable et ce qui restera sur le disque visé. Il choisit seul la finesse, adaptée à chaque carte, et ne propose pas le téléchargement quand la photo d'ensemble est déjà assez fine pour que les tuiles ne changent rien (voir docs/CARTES.md).

Tuiles de détail

Une orthophoto d'un seul tenant occupe la mémoire vidéo en proportion de l'emprise de la carte, et c'est ce budget qui plafonne la finesse au sol : sur une grande carte comme le bassin d'Arcachon, le sol vu d'en bas reste flou.

Les cartes qui livrent un dossier tuiles/ échappent à cette limite. Leur orthophoto fine y est découpée en carrés de 512 pixels, dont seuls ceux qui entourent l'appareil sont tenus en mémoire vidéo, les autres arrivant du disque au fil du vol. La mémoire occupée devient constante, 89 Mo, quelle que soit la taille de la carte, et le sol proche passe de plusieurs mètres par pixel à moins d'un mètre.

Le mécanisme se règle par la clé tuiles_fenetre_px de assets/config.txt :

Valeur	Mémoire vidéo	Rayon de détail à 0,25 m/px
8192 (défaut)	89 Mo	0,9 km
16384	356 Mo	1,8 km
4096	22 Mo	0,5 km
0	aucune	pas de détail fin

Plus les tuiles sont fines, plus la fenêtre couvre un rayon court à mémoire vidéo constante : au-delà, le sol revient à l'orthophoto d'ensemble, le passage se faisant en fondu. Monter à 16384 retrouve le rayon d'avant, au prix de 356 Mo de mémoire vidéo.

Les tuiles peuvent vivre ailleurs que dans le jeu, ce qui est commode quand le disque système est à l'étroit : la variable d'environnement ARTOUSTE_TUILES désigne alors un dossier contenant un sous-dossier par carte.

ARTOUSTE_TUILES=/media/disque/tuiles ./artouste

Une carte sans tuiles, un dossier absent ou une tuile manquante ne posent pas de problème : le jeu retombe sur l'orthophoto d'ensemble, comme avant.

Contributions

Le ciel réaliste et la vue d'orbite solaire proviennent d'une contribution de CHAT-DISPARU, proposée via une pull request. Elle refond le rendu du ciel, dont le dégradé passe désormais du plein jour aux teintes orangées du coucher puis à la nuit, avec le disque du soleil et son halo ; elle introduit aussi un soleil mobile et une nouvelle vue, l'orbite solaire, où la caméra se place face à l'astre. Le cycle jour/nuit réglable et l'horloge du HUD prolongent cette base.

Licence

Ce projet est distribué sous licence GPL v2 (voir LICENSE), comme le modèle 3D et les sons d'Emmanuel Baranger qu'il inclut.