2012年10月16日火曜日

真の風と見かけの風

ヨットは風上に向かって45度の角度で帆走することができます。

でもこのとき、ヨットの上についている風見は45度の方を向いてません。
ヨット自体が前に進んでいるので、その動きによる向かい風と「真の風」とが合成された方向に風見は流れます。
この合成された風を見かけの風と言います。

なので、ヨットが風上に対して45度の方向に進むとき、見かけの風(風見の向く方向)は45度ではなく、それよりも前から風が来ているように見えます。普通は。

特に風上に向かうときはこの見かけの風に惑わされず、真の風に対して45度の方向に船を向けないといけないわけです。
ただ、セールのトリム(風が前に回るほどセールを引き込み、後ろに回るほど出す調整)においては、セールが受けている風というのは合成された結果の見かけの風なので、見かけの風に合わせてセールを出し入れします。

普通は、みんな見かけの風を頼りに真の風を推し量り、船を真の風に対して正しい方向に向けることができます。
ただし、普通でない場合というのがありまして。

真の風よりもボートスピードの方が高い場合なんですね。

普通ディンギーのボートスピードは真の風よりも低いのですが、これが逆転してしまう場合がいくつかあります。
  • 強風時にプレーニング(モーターボートのような滑走状態です)している場合
  • 微風時にロールタックした後
  • 微風時にブロー(風のあるとこ)からラル(風のないとこ)に入った場合
  • 微風/軽風で波(うねり)が大きい場合
上記の一つ目は、「俺っち速過ぎて風を追い越しちまったぜヒャッハー」的な感じでわかりやすいと思いますが、二つ目以降はちょっとやっかいです。順に説明します。


■微風時にロールタックした後

タックというのは、風上45度に進んでいるときに、 進行方向を風上に向かって90度回転させる動きのことです。
これによって、右45度から風を受けていたのを左45度にしたりまたその逆にして、風上に向かってジグザグに進んでいきます。(ジグザグ線の直角部分の動きです)

しかし、タックをすると船が減速しやすいため、それを防ぐために、ロールタックと言って船を意図的に大きく傾けて(ロールさせて)、それを体の動きで元に戻すことで推進力をつけるテクニックがあります。

このロールタックによって推進力を得ている間は、見かけの風は前にまわります。
そして推進力がなくなるにつれ、徐々に後ろよりになって、タック前に普通に帆走していた時と同じ角度を示すようになります。

ロールタックをすると、真の風に対して45度に向いていたとしても見かけの風が前に回るので、予想外にいいロールタックができてしまった場合などは(笑)、真の風が前に回ったと誤解してしまうかもしれません。

※もし真の風が変化していると、 「風のフレとマークまでの距離の変化」で話したようなことがおきますので、その変化によって損をしないよう即タックしないといけなかったりします。

微風時は真の風が大きく変化することがよくあるので、特に誤解しやすいんですね。



■微風時にブロー(風のあるとこ)からラル(風のないとこ)に入った場合

風があるとこを走っている船が、風のないとこに入ると、これもロールタック後と似た感じで、しばらく惰性を保って進んでから徐々に減速して、風のないとこなりのスピードに落ち着きます。

ここでも、風のないとこに入った瞬間は見かけの風が前に回りますので、真の風がフレたと見誤ってしまうことがあります。


■微風/軽風で波(うねり)が大きい場合

私の中で今いちばんホットなのがこのパターンです。

私の練習している海面だと、微風から軽風(4m/sくらい)で高低差3,4mのうねりが船に向かってきて船の下を越えて行くと、見かけの風が90度近く変化し、元の向きに戻ります。うねりが来る度に周期的にそういう変化が生じるんです。

この時も、突然風向きが変わったように感じられるのですが、そこで船の向きを見かけの風の変化に合わせて大きく変えてしまうと、微風下では船がなかなか機敏に動かないため、見かけの風が元に戻るタイミングで風上を向けすぎた状態になり、結果的に失速することがあります。

うねりを越えるときに見かけの風が変化する理由は私もよくわかりません。見かけではなく真の風が変化しているという人もいますが、先日聞いた話では「船がうねりに押されていく勢いで見かけの風が変化する」そうです。

そして、波(うねり)は「だいたい」風上から風下に向かってやってくるのですが、風とぴったり同じ方向ならまだしも、それが少しずれてたりするんですね。
するとどうなるかというと、
左から風を受けている時と右から風を受けているときで、見かけの風の変化の仕方がちがう
ことになります。

例えば、左から風を受けていると、うねりを越えていくとき、うねりの頂上で90度後ろに回って(この時風速も1,2m/s上がります)、その後元に戻るのですが、このリズムだとうねりの頂上で加速しやすくて、まだ比較的走りやすいんです。
船にスピードがついていれば機敏に動いてくれるので、その後見かけの風が元に戻る変化にも合わせやすいんですよ。

しかし、右から風を受けている状態になるとこれが逆転しますので、うねりの頂上で90度前に回ってその後元に戻る、というリズムになります。

これがなんとも走りにくいんです。パワーを感じられなくて。

もちろんこの場合も、見かけの風の変化にまどわされやすいことは言うまでもありません。




2012年10月1日月曜日

風のフレとマークまでの距離の変化

突然マニアックな話になりますが、ヨットレースは風のフレをうまく使えるかどうかで順位が大きく変わります。
まずは図1をみてください。

図1
4艇のヨットが図の上方にある赤い丸(以下マークと呼びます)をめざして進んでいます。

風は図の上方から吹いており、各ヨットは右斜め前から風を受けながら、風に対して45度の方向に進んでいます。

ヨットは風に対して45度にジグザグに進んでいけるので、図のグリッド線に沿って進むことになります。

この時、グリッドの実線1マスを1BL(BoatLength:艇身)とすると、各艇のマークまでの距離は
  • 白艇:4BL
  • 赤艇:6BL
  • 緑艇:6BL
  • 黄艇:8BL
となります。
白艇と赤艇は頭を並べていますが、2BLの差があるわけです。
一方、赤艇と緑艇は一見すると赤艇が先攻しているように見えますが、実はマークからの距離は同じです。


ここで、一瞬にして風が 20度画面左方向にフレました。とします。

風の向きが変わると、ヨットはその風に対して45度で進むことになるので、すると図2のようになります。

図2
各艇のマークまでの距離は
  • 白艇:3.75BL
  • 赤艇:5BL
  • 緑艇:6.25BL
  • 黄艇:7.5BL
となっています。

図1で2BLあった白艇と赤艇の差が、図2では1.25BLに縮まっており、
逆に白艇と緑艇の差は2BLから2.5BLに拡がっています。
また、イーブンだった赤艇と緑艇は赤艇が1.25BL先行しています。

実は白艇と黄艇の差もわずかに縮まっています。
一般に市販されているテキストなどでは白艇と黄艇の差は変わらないとされていますが、図4を見ればわかるとおり、こちらが正しいです。


ここで再び、一瞬にして風が40度画面右方向にフレました。とします。(図1からすると20度右方向です)

図3

各艇のマークまでの距離は
  • 白艇:3.75BL
  • 赤艇:6.25BL
  • 緑艇:5BL
  • 黄艇:7.5BL
となりました。

白艇と黄艇の差は図2と同じですが、
赤艇と緑艇の関係が変わっており、今度は緑艇が先行した状態になっています。


どの図においても各ヨットは何もせずただ風に対して45度でいただけなのですが、風がどちらに(どれだけ)フレるかで、順位を上げたり落としたり、差が縮まったり拡がったりしています。

この性質を利用して得をするには、
「集団よりも風が次にフレる方に近い方(図2なら左、図3なら右)に位置するようコースをとる」
ということになります。

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 かなりどうでもいいレベルでマニアックなおまけ:白艇と黄艇のフレによる差の変化

図4

常識的には、図1で白艇と黄艇のような位置関係にある場合、図2や図3のように風がフレても両艇の差は変わらないとされる。

しかし、「風がフレても白艇と黄艇の直線距離が変化しない」ということが言われているなら、それは無意味だ。図1~4において全ての船の直線距離は変化していない。
※舵社「ヨットマンのためのためのレーシングタクティクス虎の巻」P39ではまた異なる説明の仕方で「高さが変わらない」と図を用いて説明されているが、図で抑えられている方の船のポテンシャルラインを見ると、左右に振れた時のラインは中間の時よりも明らかに下がっており(幾何学的に当然だ)、左右に振れた時に差が縮まる事を示している。


実際、図2においても図3においても、差は変化している。図5でよりわかりやすく示した。

図5:黄艇のポテンシャルラインに注目。



これが図の誤りや誤差でないことは、図4を見れば明らかで、図1では4艇身あった差が図4では3艇身に縮まっており、黄艇は45度のフレで1BLゲインしている。

さらに、これは図4のように右方向にフレた場合でも、逆に左方向に45度フレた場合でも同じなので、
白艇はライバル艇を風軸下に置くと
どちらにフレても差が縮まる
ということが言える。

逆に言うと、図4(は極端だが)や、あるいは図3のようなフレきった状態から図1のようなフレの中間にもどるまでの間は、差が拡がり続け、中間から図2のように反対にフレきるまでは再び差が縮まっている。

・・・ということは、
追いかける黄艇視点で見れば、
最も白艇との差が縮まる「フレきったタイミング」で白艇の風軸線上に戻ってくるようなコース取りを繰り返せば、徐々に白艇との差を縮めていけるということにならないだろうか??

常識的には、フレが周期的な場合はフレ幅の中間でタックするのが最もマークに近づくので、上記の仮説はにわかに信じがたい。今回の図では各艇がまったく動かず、風が一瞬で変化する想定だったので、上の仮説を検証するにはまた別な図をひく必要があるだろう。

念のため付記しておくと、
ライバル艇を風軸下で抑える行為が無意味というわけではない。
風軸からずれた位置にいると、ライバル艇側に風がフレた時に差が縮まる量がより大きくなるからだ。
だから、ライバル艇を風軸下でおさえた場合、
どちらにフレても差が縮まるが、他の位置関係よりフレの影響が少ない
というあたりが正確だろう。

2012年7月4日水曜日

ヨットレースのスタート方法

自艇を購入して以来、すっかりハマってしまってました。約20年のブランクがあるので最初はおっかなびっくりでしたがだいぶカンが戻ってきたようで、最近はレース形式の練習が楽しくて仕方ありません。

そこで、今回は自分用のまとめも兼ねて、レースに欠かせないスタートについて話します。

ヨットレースはどちらかというと「純粋な速さを競う」というより「タクティカル」が強いゲームなので、 スタートで前に出られれば、その分だけだしぬくべき相手が減ることになり、後の展開がとてもとても楽になります。それだけに、うまくスタートすることが非常に重要なんです。

【前提】

スタートの前提知識として、まずは以下を頭にとめておいて下さい。
  1. ヨットは風向きに対してだいたい45度の方向に走ることができ、たいていの場合その向きでスタートする。
  2. 左側から風を受けている船が右側から風を受けている船と接近した場合、左側から風を受けている船が避けないといけない(競技規則により)。なので、普通みんな「右」から風を受ける状態でスタートする。
  3. スタートラインと言っても海上に物理的な線を引くことはできないので、本部船とマーク(ブイ)を結ぶラインがスタートラインとされ、「スタート時刻」以後にスタートラインを横切ればスタートとみなされる。(なのでもちろんスタート時刻ぴったりにスタートラインを横切った方が有利)
  4. 風は常に一定の方向から吹いているわけではなく、右にふれたり左にふれたり、また右海面の方が風が強かったり左海面の方が強かったりする。

【スタート時刻ぴったりにラインを通過するには】

車と違ってヨットにはブレーキがないので、一度走り始めるとセールをゆるめても(シバと言います)なかなか止まってくれません。なので、急に止まる必要がないように、スタート時刻ぎりぎりまでシバでゆるゆると前進してラインに近づき、数秒前に初めてセールを引き込んで加速、ラインに到達するときにはフルスピードになるようコントロールします。

そういう風にスタートしますので、スタート時刻の3分前とかに「3分後にスタートラインの少し手前に到達する位置」につけて、自分がスタートするための場所を確保します。 そこからシバを始めてスタート時刻を待つわけです。

【3分前に具体的にどこにいればいいのか?】

考慮すべきは2点。
  • 1分シバしている間にどれだけ進むか?
  • スタートライン上のどこからスタートしたいのか?
です。

【1分シバしている間にどれだけ進むか?】

自分が1分のシバでどれくらい進むかを知るには、マークの外側で船を停止させた状態からシバを始め、1分経った後にマークに対して自分がどの方向にどれくらい離れたかを確認します。

自分が1分シバするとどの方向にどれくらい進む(or流れる)かがわかれば、スタートしたい地点から1分前にいるべき位置は逆算できますし、3分前にいるべき位置も自ずとわかります。
たとえば、1分間シバすると前に1艇身(艇身とは船1艇分の長さ)、風下方向に3艇身進むとします。
※船は前方45度から風を受けているので、前に進むだけでなく風下にも流れてしまいます。また、潮や波の影響も見過ごせません。
 このとき1分前にいるべき場所は、スタートしたい地点から逆算して後ろに1艇身、風上に3艇身のところになります。3分前なら後ろに3艇身、風上に9艇身の地点ですね。

すると次は、じゃあスタートしたい地点がどこなのか、どこからスタートするべきか、が問題になります。

【スタートライン上のどこからスタートしたいのか?】

ここでも、考慮すべき点が2点あります。考えることが多いです。
  • ラインのどちら側が有利か?
  • スタート後にどちらに行きたいか?

【ラインのどちら側が有利か?】

本部船とマークで構成されるスタートラインの、本部船側からスタートすべきか、マーク側からスタートすべきかという問題です。
スタートラインは本来風向きに対して直角に設定されます。この場合、ラインのどちらが有利ということはありません。しかし、直角になる位置にマークを打つのを失敗したり、スタートラインを設定した後に風がふれたりすると、本部船の方が風上にあったり、マークの方が風上にあったりします。(実際にはかならずこのどちらかの状態になってます)

そこで、スタートするときには「より風上の方からスタートする」が鉄則になります。
徒競走やモーターレースを考えてもらうとわかりやすいですが、ふつうのレースのスタートラインはコースに対して直角にひかれてますよね。これがどちらかに傾いていたら?ゴールに近い方からスタートした方が有利ですよね。
それと同じ事です。

ラインがどちらに傾いているかを知るには、ラインの延長線上で船を風向きに立ててみてラインが90度に見えるかチェックする方法や、ライン上を往復してみて、往路と復路でのセールの出し具合で知る(ラインが傾いていれば、往路と復路でセールの出し具合が変わるので)方法があります。

【スタート後にどちらに行きたいか?】

スタートした後、右に行きたいか左に行きたいか、という問題です。
(風に対して45度に進むので、右側から風を受ける状態でまっすぐ進むと左に行くことになり、スタート後すぐに90度方向転換して 左側から風を受ける状態で進めば右に行くことになります)

どちらに行くべきかの分岐ロジックは長くなるので割愛しますが、この問題は以下のように整理できます。

行きたい方向
スタート位置
本部船側問題なし(1)問題なし(2)
マーク側問題あり(3)問題なし(4)


問題なし・ありというのは、同時にスタートした多艇との関係で問題が生じるかどうか、ということです。
前提の(2)を思い出して下さい。
  1. 左側から風を受けている船が右側から風を受けている船と接近した場合、左側から風を受けている船が避けないといけない。
これによって、スタートするときは普通みんな「右側から風を受けている状態」でスタートします。 左側から風を受ける状態でスタートすると、当然右側から風を受けている船の集団と接近してしまい、全員を避けて後ろにまわらないといけなくなる可能性が高いからです。 それが、表で言うと「問題あり(3)」のパターンです。
「問題あり(3)」ではマーク側の方が風上にあるので有利なんですが、スタートした後(方向転換して)右に向かうとき、自分より本部船側からスタートした全員の前を通れるくらい有利なのでなければ、非常にリスクが高いです。

ほかのパターンはどうでしょうか。
「問題なし(1)」と「問題なし(4)」は、ほかの船と接近することなく行きたい方向に行けるので、  最もリスクが低いです。
「問題なし(2)」は、本部船側からスタートしてそのまま直進するわけですが、ほかの船と接近することがあったとしても、その船は必ず「左側から風を受ける状態」でやってきますので、相手の方が避けてくれます。(が、相手がムチャなことをしないとも限らないので、(2)(4)と比べるとリスクがあります)

これらを総合的に評価して、利益が最大になると思われる位置からスタートします。
その地点から逆算して、1分前、3分前の位置が決まるのでしたね。

ところで、 前述したスタートラインが風向きに対して傾いている話ですが、これに関してはさらに注意しないといけないことがあります。ラインがどちらに傾いているかで、フライングしてしまったりスタート時刻にまにあわなかったりしやすいんです。それについてはまたあらためて話しましょう。

そして、このポストでは理論的な事柄についてのみ述べましたが、実際のスタートでは、シバの上手い下手や、シバからフルスピードに到達する加速の上手い下手、また、目視で「スタートすべき地点から後ろに3艇身・風上に9艇身」の位置を正確に知る能力が必要になります。
これは練習を積むしかないです。

さらに、スタートする船の数が多かったりラインが短かったりすると、すぐ横にほかの船が割り込んできたり、ぶつけられたりすることもあります。そういうのが近寄らないよう威圧・けん制したり、やられてしまったら冷静にリカバリーしたりしなきゃいけませんし、また熱くなりすぎないことも重要です。(スタート直前に風がふれて、事前に立てていた計画を見直さなければならなくなることもあります)

そんな調子で、ヨットレースのスタートはほんとに頭の中が忙しいのですが、 そこが楽しいところでもあります。
ではまた。


2012年4月8日日曜日

【番外編】中古レース艇を入手!


今日は番外編です。
地元のハーバーに行ったら中古レース艇を入手できることになりました。
これがなんともよくできてまして。

もともと私がそのハーバーに行くきっかけになったのは、ある方に誘われて、でした。
その方とはFacebookで知り合ったのですが、私の実家がある山奥の村と交流している町の、交流会の主催をされているというご縁でした。

そして今日ハーバーに行き、行ったものの私は船がないわけで。
「貸しますよ」とは言って下さるものの、毎回人の船を使わせてもらうのも気が引ける。
中古艇はないでしょうか、と尋ねてみると、ありました。
超~~~すばらしい装備で状態も最高な、ワンダフルなシングルハンド(一人乗り)艇が。

オーナーの方はまた別な方で、以前から譲りたい旨をハーバーに伝えておられたそうです。
ハーバーの方に、オーナーさんと連絡とっていただくようお願いして帰宅。
帰ってみると、ハーバーの方からメールが来てて、オーナーさんの連絡先が書かれてました。

 私の家から歩いて5分のとこにお住まいでしたよ。

驚愕。

初めてハーバーに行ったその日に、あんないい船を手配できて、
それがしかもご近所さんだったとは。

もう、超越神にしくまれているとしか思えません。
このビッグウェーブに乗るしかない的な(笑)。

縁があると物事これだけスムーズに進むんだよな、とあらためて感じた次第です。

2012年3月16日金曜日

ヨット競技とソーシャルゲーム、Facebookの共通点(1/2)

なんでしょう?

根上さんもご存じの通り、私は携帯電話向けのゲームを作る仕事をしています。
ここ数年、ゲームのもつ「ゲーム性」が、理論として明確に語られるようになってきました。
良い例が、今流行りのソーシャルゲーム、モバゲーとかグリー、「怪盗ロワイヤル」や「探検ドリランド」の、アレです。

日本でソーシャルゲームが流行り始めた頃の、いわゆるゲーム業界の態度は「あんなのゲームじゃねえpgr」でした。私も初めてプレイしたときは、何が面白いのかわかりませんでした。「ボタンを押してレベルをあげるだけか?」と(笑)。

たしかに、ロワイヤルやドリランドは、プレイヤーにテクニックも知力も要求しません。
戦闘もただボタンを押すだけで誰でも進めることができて、いわゆる「攻略法」も「上手い下手」もないんですね。
そういう意味ではたしかに、ハードルの攻略を本質とする「ゲーム」とは言えません。

でも、それが果たして商品としてのゲームの魅力の本質だったのかどうなのか?
過去のゲームの文法を逸脱していて「ゲーム」とは言えなくても、商品としてサービス事業として、プレイヤーをハマらせることができればいいんじゃないの?
という思想がソーシャルゲームの根本にあって、だからソーシャルゲームには、プレイヤーをハマらせるためのテクニック「だけしか」入っていません。攻略法を考えたり、操作を上達させるような要素は、必ずしもプレイヤーをハマらせるためには必要ない、という考え方です。

では、そのプレイヤーをハマらせるテクニックとはなんなのか。
その一つが「間欠強化」です。

間欠強化というのは、相手の行動に対して数回に1回だけご褒美を与える状況を作ること。
行動に対して毎回ご褒美をもらえるよりも、数回に1回だけもらえた方が、その行動にハマりやすいんですね。
ご褒美をもらえるのが「数回に1回」という状況をどれだけ継続させるかが、ハマらせるテクニックの本質だと言えます。

これまでの「ゲーム」では、いったんプレイヤーが攻略法を発見したり上達してしまうと、ご褒美をもらえるのは「ほぼ毎回」になってしまいました。ついでに言うと、その攻略法や上達させるスキルにしたってもう何年も前から新しいものは出ていないので、いろんなゲームをある程度やっていれば、「あ、今死んだけど、ここはあのパターンと同じだろうから、こうすればいいんでしょ」という、ゲームの構造がどうなっているかをすぐ想像できてしまって、そうなるとそもそもモチベーションが発生しないので間欠強化も成立しない。

それがソーシャルゲームでは、目的とするプライズを得られるのが数回に1回という状況が延々と続き、バランスが崩れないんですね。(崩れるのは唯一、プレイヤーがリアルマネーを使って無敵装備を購入したときだけです)

Facebookにも、間欠強化が大いに働いています。
Facebookにおけるご褒美を、他の人からのコメントやいいね、友達申請といったコミュニケーションの数とすれば、それを友達全員から毎回100%確実にもらえるような方法はないわけで、自分のアクションに対するご褒美はどうしても「数回に1回」になります。そこで、周囲からアクションを起こしてもらえるような記事は何だろうなどと考えながらハマっていく、というシナリオですね。Facebookの場合は、相手がプログラムではなく人間なので、「数回に1回」のアルゴリズムはソーシャルゲームよりももっと複雑です。

余談ですがアルゴリズムが把握できないほど複雑すぎる場合、人はそれを「ランダム」と認識します。純粋なランダムは(それが可能かどうかは別として)「でたらめ」でもあります。でたらめはユーザーのモチベーションを失わせますので、そうさせないためには、あるていど傾向・偏りを感じさせる必要があり、その点で、Facebookでコメントやいいねといった報酬を発生させるアルゴリズムのコアが「他の人間の感性」であるというのは、ゲームとしては非常に興味深いですね。


ゲームやFacebookとヨット競技が似ているというのは、この間欠強化という点にあります。
では、ヨット競技のどこで間欠強化が生じるのか?
そろそろ本題に入ります。



というところで、続きはまた明日。

ヨットの面白さ

ヨットの面白さ、というかヨット「競技」の面白さ。

私が面白いと思うのは、次のポイント。
  1. 風を動力源とすることで、ランダムな要因に対する知見とセンシング能力が必要とされる点。
  2. 風・波・潮の向きと強さ、それらの変化に対するタクティクスと、他艇に対するタクティクスがある点。
  3. 空気の性質(流体力学から翼理論、ベルヌイの定理など) それ自体がおもしろい。
  4. 体力的にかなりきつく、体力限界付近で知能を最大限に使う必要がある点。
  5. タクティクスにも船の動かし方にも基本があるが、特定の条件下ではそれを破ることができ、アイディア勝負の余地がある点。
  6. 大レースでこれらすべてがハマってトップを走ると、いいしれぬ快感がある点。
こんなところでしょうか。
競技ですので、美しい海にいだかれてのんびり的なワードは出てきませんね(笑)。

ヨット競技は、けっこうきついスポーツです。
1日潮をあびれば髪の毛はがびがびになるし、日焼けもまだらできちゃない。
さらに、ウェットスーツを洗わないでおくと、香ばしい匂いになります。
1日着てただけでとんがりコーンの匂いがします。
道具に使う費用もバカにならない。
さらに最近では、海にいる時地震が起きたら、ということも考えておくべきでしょう。

そういうハードルを差し引いてもヨット競技の面白さは非常に高く、 特に「センシングとタクティクス」という要素は、社会人として、経営者として求められる能力に通じるところも多分にあると思います。

このブログでは、そういうヨット競技の面白さを根上さんに伝えていこうと思います。