Консольный пистолет

Zapper — световой пистолет для приставки NES

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

История

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) [1].

Для стрельбы в экран эту систему пришлось перевернуть: на экране подсвечиваются мишени, а в стволе ружья — фотоэлемент. Тир такого типа был разработан для компьютера Whirlwind.

На массовый рынок световой пистолет вышел вместе с приставкой Magnavox Odyssey. Ружьё Shooting Gallery («тир») 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 обучающим картриджем.

Пистолет применялся в играх Duck Hunt, Clay Shooting и некоторых боевиках. В домашних приставках световой пистолет не прижился (скорее всего, из-за сложности программирования или привязки к ЭЛТ-телевизорам).

Способы определения точки попадания

Основанные на изображении на экране

Принцип действия основан на следующем: в стволе пистолета расположен узконаправленный фотоэлемент. Фотоэлемент в момент выстрела считывает освещение и передаёт информацию на процессор приставки.

Светлые мишени с тёмным фоном

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.
• Приставки: Magnavox Odyssey.

Выделение мишеней в момент выстрела

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: номер сбитой мишени из небольшого количества.
• Преимущества: простота.
• Недостатки: реакция на любой освещённый объект, небольшое количество мишеней, заметное чёрное мигание, на ЖК-телевизорах может не сработать.
• Приставки: NES.

Синхронизация с развёрткой ЭЛТ

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: X,Y.
• Преимущества: 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 точный (сотни тысяч отсчётов в секунду) таймер, привязано к особенностям ЭЛТ и не работает на других типах телевизоров (ЖК, плазменных, проекционных и т. д.).
• Приставки: SNES, PlayStation 1/2.

Комбинированный метод

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: Y + номер сбитой мишени.
• Преимущества: на экране может быть достаточно большое количество мишеней, в сотни раз меньшая точность таймера.
• Недостатки: работает только на ЭЛТ, чёрное мигание.
• Приставки: ???

Фоторужьё

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.

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

Не привязанные к изображению

Эти способы определения точки попадания не привязываются к изображению на экране. Все эти методы требуют точной настройки, поэтому применяются в основном в игровых автоматах.

Триангуляция

Около экрана располагаются ИК-излучатели. Датчик в стволе принимает их излучение, и решается задача триангуляции.

• 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.
• Недостатки: в домашних приставках — невысокая точность, малопригодная для ружья как такового (но пригодная для приставочного аналога мыши); в игровых автоматах — возможны небольшие погрешности.
• Приставки: Wii Remote, PlayStation 3.
• Автоматы: ???

Аналоговый джойстик

В игровых автоматах иногда применяется ружьё, прикреплённое к качающейся подставке. Подставка является, по сути, аналоговым джойстиком (в стволе ружья 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.
• Недостатки: ружьё нельзя снять с подставки, непригодно для домашних приставок, требуется тонкая настройка, возможна некоторая инерционность и погрешность.
• Автоматы: Silent Scope.

В многопользовательской игре

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