Microsoft Flight Simulator 1.0

Nel novembre del 1982 Microsoft pubblica Flight Simulator 1. L'architettura di riferimento è l'IBM PC e i PC compatibili, quindi processore Intel 8088 a 4.77 MHz, 16-64 kB di RAM, floppy drive da 5.25'' e scheda grafica CGA. Questa scheda grafica permette l'utilizzo di monitor a colori e monocromatici, ma anche di TV convenzionali, con segnale NTSC in video composito: mentre nei monitor i segnali vengono separati nelle loro tre componenti cromatiche (rosso, verde e blu), nelle televisioni il segnale è formato dalla componente di luminanza (di fatto l'immagine in bianco e nero, contenente l'intensità luminosa) e di crominanza (due segnali che regolano il colore dei punti) “fuse” a diverse frequenze in un unico segnale (da cui il nome “video composito”). Di fatto il simulatore supporta tre modalità grafiche, tutte alla risoluzione 320x200, selezionabili all'avvio del programma:
- Monitor a colori CGA: 4 colori (nero, bianco, ciano, magenta)
- Monitor monocromatico: bianco/nero
- Video composito

Poiché 4 colori sono insufficienti, vengono usati alcuni trucchi per aumentarli: nella modalità “monitor a colori”, l'alternanza di punti di due colori diversi crea l'illusione di colori intermedi (portando ad 8 il totale). Nella versione monocromatica, la tecnica è pesantemente usata per creare un minimo contrasto alternando righe spesse e sottili dei due colori. Nella versione “video composito”, invece, viene sfruttato un problema noto della CGA: a causa della circuiteria economica adottata per la gestione del video composito, vi è una non perfetta perfetta separazione in frequenza della luminanza e crominanza, con il risultato che un punto dell'immagine “sbava” il proprio colore nel nel punto immediatamente alla sua destra, rendendo alcune immagini di fatto illeggibili. Questo “difetto” può essere fruttato combinando pixel di opportuno colore, per ottenerne uno a metà risoluzione orizzontale ma di un colore diverso da 4 di base. Si possono ottenere fino a 16 colori, per un'immagine molto più gradevole. 

Microsoft Flight Simulator propone due modalità: una principale denominata “free flight”, dove viene usato un Cessna 182 RG per volare liberamente sullo scenario fornito, la seconda, denominata “WWI Ace”, è un porting del SubLogic Flight Simulator, e offre lo stesso scenario di guerra del primo simulatore SubLogic. In questo caso si vola con un aereo non specificato e con un pannello privo di molti strumenti. Strumenti che invece abbondano nella modalità “free flight”: sono presenti tra gli altri 8 strumenti analogici (altimetro, indicatore di assetto, variometro, anemometro, virometro, giroscopio, indicatore RPM e OBI 1), cui si affiancano alcuni strumenti digitali (come la radio COM, il ricevitore NAV1, il DME, i Marker Beacon), gli indicatori di superfici mobili (alettoni, elevatore, timone, flap, carrelli), gli indicatori di carburante e di temperatura/pressione dell'olio.
Lo scenario disponibile include tutti gli Stati Uniti continentali, mappati con un sistema di coordinate realizzato “ad hoc” e atto a minimizzare le distorsioni di proiezione della superficie terrestre su un piano. Questo terreno è di fatto una landa desolata e deserta, su cui sono solo disegnate le linee di costa e i grandi laghi, e serve come base per scenari più definiti. Inclusi nel simulatore troviamo l'area di Chicago, Los Angeles, Seattle e Boston/New York. In totale sono presenti una ventina di aeroporti rudimentali (in genere la pista viene rappresentata con una linea sul terreno, ad eccezione dell'aeroporto principale, il Meigs Field di Chicago, dove i contorni di pista di decollo e dei raccordi di rullaggio sono ben delineati) e le radioassistenze includono alcuni VOR e ILS. Alcuni edifici (wireframe) sono presenti in alcune città. È possibile volare da un'area all'altra, carburante permettendo, ma senza alcun tipo di supporto visivo o radioaiuto. La modalità “slew” permette inoltre di spostare la propria posizione ed orientazione nello scenario senza volare.
Il sistema meteo è presente in versione rudimentale: è possibile definire uno strato ventoso (eventualmente con rudimentali turbolenze) e una copertura nuvolosa esclusivamente di tipo “overcast”, che blocca in toto la visibilità. Si vola di giorno o di notte. L'ora della transizione tra queste due situazioni è fissa.
È disponibile soltanto la vista interna, con il cockpit sempre attivo, ma è possibile ruotare la vista in 9 direzioni diverse, e vedere l'ala e il timone di coda del proprio aereo in alcune di esse.

Microsoft Flight Simulator 2.1

Pubblicato nel 1984 da Microsoft, porta alcune migliorie che SubLogic ha nel frattempo pubblicato nelle sue versioni per Atari e Commodore 64. Questa versione utilizza lo stesso motore grafico della versione 1 (CGA in 3 modalità), e supporta anche i PC XT (quindi più memoria e processore 8086, con opportune ottimizzazioni). In realtà anche questa versione viene eseguita da floppy disk da 5.25'' e come la precedente non può essere installata su disco fisso (che gli XT supportano). Il numero di versione fa intendere che esista un 2.0, che in realtà non è mai stata pubblicata. Sono state invece pubblicate diverse versioni, dalla 2.10 alla 2.15, con piccole migliorie e bugfix a differenziarle. Non si sa quanto sia una leggenda o realtà, ma si dice che FS2 sia stato utilizzato come benchmark per la compatibilità dei computer con gli standard PC e XT: se un computer può eseguire Lotus 1-2-3 e Flight Simulator 2, significa che il suo BIOS è 100% compatibile con quello IBM.

Rispetto a FS1, questa versione introduce un più realistico modello di volo, edifici con poligoni pieni (in alternativa l'opzione wireframe è comunque disponibile per computer meno prestanti) aeroporti disegnati meglio e aumentati a circa 80 in totale, ma sempre nelle quattro aree predefinite. È disponibile la vista esterna, sia dal punto di vista “tower” che “spot”, per cui per la prima volta è visibile il proprio aereo. Tale vista non è invece disponibile per la modalità “WWI Ace”. Inoltre esiste una vista dall'alto zoomabile, nota come “Radar View”.

Il pannello rimane molto simile, ma viene introdotto una seconda radio NAV e il relativo OBI2, che prende il posto del contagiri, ora in versione digitale sulla destra del pannello.
Interessanti novità vengono anche dalla compatibilità con i SubLogic Scenery disks: come acquisto separato SubLogic inizia a proporre in quegli anni dei dischi addon, contenenti scenari e aeroporti dettagliati per tutto il territorio statunitense. Ne vengono negli anni pubblicati 11, cui si aggiungono un nuovo scenario base (sostitutivo per gli Stati Uniti) per l'Europa occidentale (il Wester European Tour, con sviluppate le aree di Parigi, Londra e Monaco di Baviera) e per il Giappone.

Microsoft Flight Simulator 3.0

Nel 1988 si consuma il divorzio tra Bruce Artwick e Stu Moment. Malgrado i personaggi fossero conosciuti nel mondo degli appassionati di simulazione di volo, non erano a sufficienza delle star da riempire i rotocalchi rosa; per cui non esistono informazioni o gossip sul vero motivo della separazione. Moment resta al comando della SubLogic, che rimane nel mondo della simulazione di volo, producendo prodotti concorrenziali a Flight Simulator, mentre il copyright del simulatore appartiene a Artwick, che fonda una nuova società, la BAO (Bruce Artwick Organization). Rinnovati i contratti con Microsoft, la BAO si concentra quasi esclusivamente sulla versione per PC. Da questo momento in poi le (poche) versioni non PC sono comunque marchiate Microsoft.

Il primo prodotto, per gran parte sviluppato ancora durante l'epoca SubLogic, è Flight Simulator 3. In esso si trovano tutti i miglioramenti introdotti su Amiga con l'ultimo Flight Simulator II, cui si sommano ulteriori migliorie. Anzitutto la grafica. Viene aggiunto il supporto ai PC AT , con processori 286 e con scheda grafica EGA. La risoluzione viene portata a 640x350 in 16 colori. Il prodotto viene distribuito in dischi da 5.25'' ma necessita di essere installato su disco fisso per poter funzionare.
La presenza di CPU più potenti permette di migliorare il modello di volo notevolmente e l'alta risoluzione permette di avere pannelli molto più leggibili e con strumenti animati meglio. Inoltre fa la sua comparsa l'ADF, il cui ago di lettura si alterna all'OBI 2 con una combinazione di tasti. È possibile una prima rudimentale simulazione di guasti, consistente nel far sparire dal pannello uno o più strumenti difettosi, costringendo il pilota a volare senza di essi.
Sono presenti 3 aerei: oltre al classico Cessna 182 RG, fanno la comparsa un business jet (il Learjet 25G) e il Sopwith Camel, aereo utilizzato per dare un volto alla modalità WWI-Ace, ancora presente, ma migliorata. Il Sopwith Camel è comunque volabile anche in modalità “free flight”. Il pannello strumenti è il medesimo per i tre aerei, anche se molti strumenti sono assenti nel Sopwith e il Learet dispone di piccole modifiche (indicatore della percentuale motori al posto del contagiri, anemometro con scala differente).
Interessante notare che con questa versione fa la sua comparsa anche il primo autopilota a 2 assi. Attivabile da pannello o da apposite hotkey, è di fatto configurabile solo da menu.
La simulazione dell'ambiente è molto migliorata: ora sono presenti 4 stagioni, anche se di fatto l'unico loro effetto sembra essere quello di modificare la temperatura ambientale e di cambiare l'ora del passaggio giorno-tramonto-notte-alba-giorno: il cielo ha infatti tre colorazioni, una diurna, una notturna e una per alba/tramonto. Il sole è assente, la luna è presente ma statica e di notte si vedono nel cielo stelle apparentemente posizionate secondo uno schema pseudo-reale.
Migliorato molto è anche il sistema meteorologico: è ora possibile creare diversi strati ventosi, due strati nuvolosi con coperture diverse dal 100% (che generano ridicoli pallini sullo schermo atti ad ostacolare la visibilità) e uno strato temporalesco, che disegna minacciosi cumulonembi scuri con tanto di fulmini.
Lo scenario è migliorato: a parte nei colori che ora sfruttano una tavolozza più ricca, sono presenti effetti notturni, luci aeroportuali, piste asfaltate (non più definite con i soli contorni) con segnaletica orizzontale (purtroppo non presenti su tutti gli aeroporti forniti), aree aggiornate con NDB e nuove strade/edifici e una nuova area, San Francisco e la Bay Area, con la quale gli aeroporti salgono a circa 120. Da segnalare che, come nelle precedenti versioni, è possibile atterrare ovunque senza rovinare il carrello (il terreno viene letto sempre come una superficie liscia), ma non è possibile atterrare sull'acqua, pena un messaggio “splash” e il conseguente affondamento dell'aereo.
Alcuni aeroporti ora dispongono di ATIS: sintonizzando la radio COM sulla opportuna frequenza compare una finestra sopra il pannello dove scorre il messaggio ATIS.
Un'altra importante miglioria riguarda le finestre: ora è possibile creare due finestre tridimensionali indipendenti e una vista “mappa”, equivalente alla vecchia vista “radar”. Tutte le viste, ad eccezione del pannello, sono ridimensionabili.
Tra le altre nuove funzioni, un sistema di “instant replay”, un sistema di registrazione della propria traiettoria orizzontale e verticale (visualizzabile nella cosiddetta “flight analysis” window), lezioni di volo interattive per imparare a volare, un sistema di ausilio visivo che proietta immagini sullo scenario che aiutano a seguire le radiali VOR e l'ILS (denominato EFIS/CFPD, quasi fosse una funzione presente realmente sui 4 aerei forniti) e un primo supporto al multiplayer, o meglio al dual-player, con due computer che possono essere collegati via COM o via modem Heyes-compatibile.

Microsoft Flight Simulator 4.0

La versione 4 segue a breve distanza la versione 3: pubblicata alla fine del 1989, viene un paio di mesi dopo sostituita dalla versione 4.0b, per correggere bachi che affliggevano la versione originale. È la prima versione fornita su dischi da 3.5'' e di fatto secondo molti avrebbe potuto versione 3.1, visto che risulta molto simile alla precedente.
Novità di rilievo dal punto di vista dell'hardware è il supporto ai 386 (qualche secondaria ottimizzazione nel codice) e ai PC PS/2. La grafica è comunque sempre EGA e il motore grafico è il medesimo della precedente edizione.

Internamente il simulatore appare assolutamente identico alla versione 3, tanto che bisogna impegnarsi a trovare le differenze. In generale però il modello di volo risulta essere molto migliorato e il Cessna 182 RG è rifatto completamente, sia sotto il punto di vista comportamentale, che specialmente  visuale, con il primo modello in assoluto a proporre parti mobili animate (estensione carrello, flaps, alettoni, timone, elevatore, trim, luci di navigazione e stroboscopio) al di là della semplice animazione dell'elica. Gli altri tre aerei, invece, non sono stati modificati.
È presente un editor di aerei, che permette di modificare un paio parametri per ognuno degli aerei predefiniti, più un quinto aereo, definito “experimental jet”, nel quale è modificabile anche qualche parametro visivo.
Il sistema meteorologico “manuale” è identico a quello della versione 3, ma è presente anche un generatore “automatico-casuale”, che permette di creare automaticamente (ma di fatto secondo un pattern che si ripete sempre uguale) sia uno strato ventoso, che nuvole: queste hanno un aspetto più realistico dei “pallini” del generatore manuale e hanno diversi colori (bianco, grigio, grigio scuro). Col tempo le nuvole si ingrandiscono e occupano buona parte del cielo. Esiste un'opzione anche che crea un fronte overcast che si muove fino a coprire tutto il cielo.
Viene introdotto lo scenario dinamico: nello scenario (che di per se sarebbe identico a quello della versione 3) di alcuni aeroporti sono presenti degli aerei che si muovono secondo uno schema prefissato (vale a dire rullano, decollano, girano attorno all'aeroporto, atterrano e ritornano al parcheggio). Questi non hanno alcuna intelligenza e non si fermano di certo per dare la precedenza al proprio aereo. La funzione sembra carina, ma in realtà la “stupidità” di detti aerei invoglia presto l'utente a disattivare lo scenario dinamico.
L'ATC è sempre assente, ma compare una rudimentale funzione che permette di richiedere (non su una frequenza specifica) il permesso di decollare ed atterrare. Si riceve quindi un codice transponder e viene accordato il permesso. Il tutto usando la stringa testuale già adottata per i messaggi ATIS.
Ma la vera novità arriva in seguito: BAO pubblica tre programmi aggiuntivi che cambieranno il modo con cui gli utenti si interfacciano al simulatore e consacrano Flight Simulator come IL simulatore di volo civile per PC. Nel 1990 esce ASD (Aircraft & Scenery Designer), un modulo aggiuntivo composto da due funzioni: la prima è quella di estendere le capacità del ridicolo editor di dinamiche offerto di default (permettendo di accedere a molti più parametri) e la seconda consiste in un vero e proprio CAD per scenari integrato nel simulatore, in grado di generare aeroporti, edifici, scenario dinamico e molto altro. Questi scenari aggiuntivi necessitano di ASD stesso per essere letti, trattandosi di file in un formato differente (SC1) che si sovrappone allo scenario base esistente (in formato SCN). I files SC1 sono liberamente scambiabili dagli utenti (via Fidonet e Compuserve) e in breve tempo viene prodotta una valanga di materiale che permette di mappare moltissimi aeroporti. È la prima forma di addon per il simulatore. Da notare che ASD propone anche 4 nuovi aerei, tra cui un Cessna float (che atterra sull'acqua lasciando la scia) e un Boeing 747, dotato di un pannello avanzato con mappa integrata, checklists, display digitale etc.

Il secondo programma aggiuntivo è SGA (Sound, Graphics & Aircraft upgrade): a parte aggiungere altri 4 aerei, tra cui anche un Concorde, cambia il driver video, supportando schede VGA fino alla risoluzione di 800x600 in 16 colori; questa permette di visualizzare un pannello “extra large” con strumenti più definiti e leggibili. Infine viene fornito il primo supporto per schede audio ad 8 bit, in grado di riprodurre suoni del motori, carrelli e flap in modo più realistico rispetto al penoso PC speaker.
Il terzo programma aggiuntivo prende il nome di AAF (Aircraft & Adventure Factory): è un editor visuale di aerei, con il quale si possono realizzare modelli visivi, da assegnare poi ad opportuni modelli di volo tramite ASD. AAF aggiunge ulteriori 2 aerei e un modulo per creare “avventure”, ossia script che permettono all'utente di creare missioni e situazioni particolari (come atterraggi in emergenza), di fatto simili alle lezioni di volo. Se le avventure richiedono AAF per funzionare, gli aerei invece no e la pubblicazione di AAF inizia un'attività di aircraft design paragonabile a quella degli scenari, con utenti che si passano aerei in colorazioni diverse da usare sul loro simulatore.
La possibilità di personalizzare il prodotto rende FS4 un ambiente di simulazione, nel quale gli utenti hanno la possibilità di aggiungere i propri contenuti (al momento solo aerei e scenari) e di scambiarseli. Nascono comunità di sviluppatori e software house (come la Mallard) dedite espressamente alla creazione di contenuti aggiuntivi. Ed è il successo di Flight Simulator, che con questo sistema riesce a sbaragliare la concorrenza di altri prodotti emergenti, come ATP della SubLogic stessa.