Световой пистолет

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Zapper — световой пистолет для приставки NES. Версия для США.[1]

Световой пистолет — указывающее устройство для компьютеров и телевизионных игровых приставок. Данное устройство позволяет «стрелять» в экран телевизора, с соответствующей реакцией «попал-промахнулся».

История[править | править вики-текст]

С появлением вакуумных фотоэлементов (1930-е годы) электронщики начали экспериментировать со световыми тирами. При этом конструкция была такой: в мишени располагался фотоэлемент, в стволе — источник света. Очко засчитывалось, если в момент выстрела свет попадал в фотоэлемент. Первым коммерческим автоматом, который работает на таком принципе, был Seeburg Ray-O-Lite (1936).[2]

Для стрельбы в экран эту систему пришлось перевернуть: на экране подсвечиваются мишени, а в стволе ружья — фотоэлемент. Первое устройство, действующее на таком принципе, световое перо, было разработано для компьютера Whirlwind I.

На массовый рынок световой пистолет вышел вместе с приставкой Magnavox Odyssey. Ружьё Shooting Galleryтир») стало необязательным аксессуаром для этой приставки. Впоследствии пистолетом снабжали приставки NES, Sega Megadrive, SNES. Для приставок типа NES он был обязательным в наборе, вкупе с джойстиками и картриджем.

Пистолет применялся в играх Duck Hunt, Clay Shooting и некоторых боевиках.

Способы определения точки попадания[править | править вики-текст]

Основанные на изображении на экране[править | править вики-текст]

В стволе пистолета расположен узконаправленный фотоэлемент. Фотоэлемент в момент выстрела считывает освещение и передаёт информацию на процессор приставки.

При стабильном заводском изготовлении таким пистолетам вообще не нужна пристрелка (калибровка), что особенно ценно для домашних приставок. В момент выстрела изображение на долю секунды заменяется особой картинкой, это может быть как белая вспышка, так и сложная чёрно-белая сетка. Невозможно непрерывное отслеживание: точка, в которую наведено ружьё, определяется только при нажатии спускового крючка. Соответственно, враги не могут чувствовать, что оружие наведено на них, невозможна стрельба очередями, затруднена навигация по интерфейсу с помощью пистолета. Некоторые модели привязаны к особенностям кинескопов и не будут работать на других телевизорах — ЖК-, плазменных, проекционных. Если у телевизора велико время реакции, такой пистолет тоже никуда не попадёт.

Светлые мишени с тёмным фоном[править | править вики-текст]

Мишени делаются светлыми на тёмном фоне. В момент выстрела фотоэлемент сообщает «1» (светло) или «0» (темно).

Некоторые игроки, раскусив этот принцип, в момент стрельбы направляли пистолет просто на включенную лампочку. От этого фотоэлемент быстро отказывал из-за ослепления. Опытным путём было вычислено, что лучше всего для такой цели подходит окно в дождливый день или в сумерки.

  • Возвращаемые величины: попал/промахнулся.
  • Преимущества: простота, работает с любым светящимся экраном (ЭЛТ, ЖК, плазма).
  • Недостатки: реакция на любой освещённый объект; ровно одна мишень; мишени должны быть яркими на тёмном фоне.
  • Автоматы: Зимняя охота
  • Приставки: Magnavox Odyssey, клоны Pong.

Выделение мишеней в момент выстрела[править | править вики-текст]

В момент нажатия на спусковой крючок экран телевизора на доли секунды становится чёрным, с белым прямоугольником вместо цели. Опять-таки, пистолет возвращает «1», если он наведён на мишень, и «0» в противном случае. Если мишеней несколько, подбитая определяется двоичным поиском.

  • Возвращаемые величины: в момент выстрела — номер сбитой мишени из небольшого количества.
  • Преимущества: простота, работает практически с любым светящимся экраном.
  • Недостатки: реакция на любой освещённый объект, небольшое количество мишеней, заметное чёрное мигание, на ЖК-телевизорах может и не сработать.
  • Приставки: NES

Причина, почему NES Zapper не работает с большинством HDTV, двойная. Во-первых, у ЖК есть задержки буферизации.[3][4] Во-вторых, пистолет сделан на дешёвой элементной базе и реагирует на инфракрасное излучение, коего у ЖК недостаточно.[4] Задержки буферизации бывают и у больших 100-герцовых кинескопов, их удаётся разрешить дорогими масштабирующими устройствами (HDTV upscalers), дающими задержку в 4 миллисекунды.[5] Реагирует ли игра на включенную лампочку — это зависит от самóй игры, большинство NES-игр на лампочку всё же не реагирует.[3]

Синхронизация с развёрткой ЭЛТ[править | править вики-текст]

Эта система аналогична световому перу. Экран на мгновение освещается белым цветом. Система вычисляет время от начала развёртки до момента «встречи» пистолета и луча; таким образом вычисляются координаты точки попадания.

  • Возвращаемые величины: в момент выстрела — (X,Y).
  • Преимущества: простая конструкция; можно реализовать сколь угодно сложную логику попаданий (большое количество мишеней, мишени с кольцами, «критические зоны» на фигурах врагов и т. д.); высокая точность даже на домашней приставке; мигание экрана, хоть оно и есть, выглядит более естественно.
  • Недостатки: требуется отдельный блок обработки пистолета, привязанный к генератору видеосигнала (на худой конец точный, не менее 10 МГц, таймер); привязано к особенностям ЭЛТ и не работает на других типах телевизоров (ЖК, плазменных, проекционных и т. д.).
  • Приставки: SNES, Namco GunCon 1 и 2 для PlayStation 1/2.

Комбинированный метод[править | править вики-текст]

Может применяться комбинированный метод: по методу синхронизации с развёрткой определяется, с какой строкой столкнулся пистолет, затем методом выделения мишеней — с какой мишенью из находящихся в этой строке.

  • Возвращаемые величины: в момент выстрела — Y + номер сбитой мишени.
  • Преимущества: простая конструкция, на экране может быть достаточно большое количество мишеней, в сотни раз меньшая точность таймера.
  • Недостатки: работает только на ЭЛТ, чёрное мигание.
  • Приставки: ???[уточнить]

Фоторужьё[править | править вики-текст]

В момент выстрела изображение на экране заменяется калибровочной сеткой, в ружье — цифровой фотоаппарат с небольшим числом пикселей, но малым углом обзора. Сетка устроена таким образом, что даже по снимку небольшой её части можно определить точку попадания.[6]

  • Возвращаемые величины: в момент выстрела — (X,Y).
  • Преимущества: сложная логика попаданий, совместимость со всеми видами телевизоров.
  • Недостатки: мигание (причём не чёрное и не белое), сложная конструкция.
  • Приставки: ???[уточнить]

Не привязанные к изображению[править | править вики-текст]

Эти способы определения точки попадания не привязываются к изображению на экране.

Все эти методы требуют точной настройки, поэтому применяются в основном в игровых автоматах. Зато в момент выстрела не меняется изображение, это важно в парной игре. Многие варианты передают точку попадания постоянно — таким образом, на экране может отображаться прицельная сетка; враги могут изменять своё поведение, когда оружие направлено на них; возможна стрельба очередями и навигация по интерфейсу с помощью пистолета.

Триангуляция[править | править вики-текст]

Около экрана располагаются ИК-излучатели. Датчик в стволе принимает их излучение, и решается задача решения треугольников. Встречаются также фоторужья, реагирующие не на экран, а на внешние излучатели (Wii Remote). Бывает и наоборот: в пистолете излучатель, а датчики около экрана (PlayStation Move).

  • Возвращаемые величины: непрерывно — (X,Y).
  • Преимущества: независимость от экрана; практически произвольная логика попаданий; в игровом автомате (где положение излучателей относительно экрана фиксировано) операции по настройке минимальны; из-за непрерывного отслеживания на экране можно показывать прицельную сетку (Ghost Squad); враги могут изменять своё поведение, когда игрок наводит оружие на них.
  • Недостатки: в домашних устройствах — потребность в пристрелке (калибровке), желательно в исполнении опытного стрелка. Либо, как альтернатива, у пистолета нет прицела, а прицельная сетка рисуется прямо на экране.[7] Некоторые модели фотодатчиков работают с задержкой.
  • Приставки: Wii Remote для Nintendo Wii, Namco GunCon 3 для PlayStation 3, EMS TopGun для X-Box[8].
  • Автоматы: Ghost Squad

Аналоговый джойстик[править | править вики-текст]

В игровых автоматах иногда применяется оружие, прикреплённое к качающейся подставке. Подставка является, по сути, аналоговым джойстиком (в стволе оружия ничего нет). Встречаются автоматы, в которых на подставке находится оптическое ружьё (например, Crossbow).

  • Возвращаемые величины: непрерывно — (X,Y).
  • Преимущества: простота, независимость от экрана, практически произвольная логика попаданий, из-за непрерывного отслеживания к ружью можно прикрепить «оптический прицел» (Silent Scope) или постоянно показывать на экране прицельную сетку (Gunblade NY); враги могут изменять своё поведение, когда игрок наводит оружие на них. Возможна имитация отдачи оружия.
  • Недостатки: оружие нельзя снять с подставки, непригодно для домашних приставок, требуется тонкая настройка.
  • Автоматы: Silent Scope, Gunblade NY.

Лазерное ружьё[править | править вики-текст]

В стволе ружья находится яркий лазер. Экран (обычно проекционный) снимается камерой, которая не реагирует на изображение, но реагирует на световое пятно от лазера.

  • Возвращаемые величины: в момент выстрела — (X,Y).
  • Преимущества: простота, экран огромного размера в нескольких метрах от стрелка, произвольная логика попаданий. Калибровка под силу даже неопытному стрелку: поставил ружьё на станок, указал мышью пятно от лазера.
  • Недостатки: слишком специфичное для домашнего применения оборудование. Требуется хорошо сбалансированное освещение — в темноте не видно прицела, на ярком свету слепнет экран.
  • Применяется повсеместно в различных аттракционах.

В многопользовательской игре[править | править вики-текст]

После того, как кто-то нажал на спусковой крючок, запускается один из вышеперечисленных алгоритмов для определения, в какую точку он попал.

Примечания[править | править вики-текст]