Световая пушка

редактировать
Указывающее устройство для видеоигр NES Zapper, ранняя световая пушка Nintendo The Light Phaser для Sega Master System Atari, Inc XG-1 Light Gun

A Light Gun - это указывающее устройство для компьютеров и устройства управления для аркад и видеоигр, обычно имеющего форму пистолета. В авиация и доставка, это также может быть сигнальная лампа направленного действия.

. Современные световые пушки на основе экрана работают за счет встраивания оптического датчика в пушку, которая получает его вход от света, излучаемого экранной целью (ами). Первое устройство этого типа, световое перо , использовалось на компьютере MIT Whirlwind.

Световой пистолет и его предок, световое перо, сейчас редко используются в качестве указывающих устройств, в основном из-за популярности мыши и изменений в технологии отображения монитора - обычных световые пушки работают только с ЭЛТ мониторами.

Содержание
  • 1 Ранняя история
  • 2 Использование в видеоиграх
  • 3 Дизайн
    • 3.1 Последовательные цели
    • 3.2 Время катодного излучения
    • 3.3 Инфракрасные излучатели
    • 3.4 Захват изображения
    • 3.5 Прямоугольное позиционирование
    • 3.6 Многопользовательская игра
  • 4 Позиционные пистолеты
  • 5 Модели легких пистолетов
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
Ранняя история

Первые световые пушки появились в 1930-х годах после разработки светочувствительных электронных ламп. Вскоре эта технология начала появляться в аркадных играх-стрелялках, начиная с Seeburg Ray-O-Lite в 1936 году. Эти ранние игры со световым оружием, такие как современные лазерные тег, использовал малые мишени (обычно движущиеся), на которые устанавливалась светочувствительная трубка; игрок использовал пистолет (обычно винтовку ), который излучал луч света при нажатии на спусковой крючок . Если луч попадал в цель, засчитывалось «попадание».

Эти игры развивались на протяжении последующих десятилетий, достигнув кульминации в Sega Periscope, первой успешной игре компании, выпущенной в 1966 году, которая требовала от игрока нацеливания на картонные корабли. Periscope была ранней электромеханической игрой и первой аркадной игрой, которая стоила четверть за игру. В игре «Ракета» от Sega 1969 года использовался электронный звук и движущаяся кинопленка для представления целей на проекционном экране, а в их игре 1972 года «Killer Shark» использовалась установленная световая пушка, которая стреляла по целям, движение и реакция которых отображались с помощью назад проецирование изображения на экран. Nintendo выпустила Beam Gun в 1970 году и Laser Clay Shooting System в 1973 году, а в 1974 году - аркадную игру Wild Gunman, в котором использовалась видеопроекция для отображения цели на экране. В 1975 году Sega выпустила первые кооперативные шутеры из светового оружия Balloon Gun и Bullet Mark.

Использование в видеоиграх

Световой пистолет для видеоигр, как правило, создан по образцу баллистическое оружие (обычно пистолет ) и используется для наведения на объекты на видеоэкране. С помощью обратной связи по усилию световая пушка также может имитировать отдачу оружия. Первым ружьем для домашней консоли была большая винтовка Magnavox Odyssey Shooting Gallery, которая выглядела очень реалистично и даже требовала «взведения» взвода после каждого выстрела.

Легкие пистолеты очень популярны в аркадных играх, но не получили широкого распространения на рынке домашних игровых консолей до появления Nintendo Entertainment System (NES), Sega Master System (SMS), Mega Drive / Genesis, Super Nintendo Entertainment System (SNES) и Atari XEGS. Многие домашние системы Pong 1970-х годов включали в себя пистолет для стрельбы по простым мишеням на экране. Nintendo NES Zapper для NES - самый популярный образец светового оружия, а Duck Hunt - его самая популярная игра.

Обычные световые пушки нельзя использовать на ЖК-экранах и плазменных экранах, и возникают проблемы с проекционными экранами.

Также существуют световые пушки для Sega Saturn, PlayStation и несколько других консольных и аркадных систем. Последние видеоигры со световым оружием включают Resident Evil: The Umbrella Chronicles, Time Crisis 4, Virtua Cop 3 и The House of the Dead: Overkill..

В 2007 Nintendo выпустила Wii Zapper для Wii, периферийное устройство, которое на самом деле представляет собой пластиковый корпус, в котором размещены оба Wii Remote и нунчук для компьютерных игр. Несмотря на то, что в нем нет традиционных световых пушек, периферийное устройство использует встроенную в Wii Remote инфракрасную систему слежения для стрельбы по целям, которые соответствуют на экране. Его название является отсылкой к классическому NES Zapper для Nintendo Entertainment System. Sony также выпустила насадки, в которых размещается контроллер движений PlayStation Move в виде пистолета и винтовки, последняя получила название Sharp Shooter.

GunCon 3 от Namco также использует систему инфракрасных оптических датчиков, аналогичную Wii Remote.

Design

«Световой пистолет» назван потому, что он использует свет как метод определения того, куда на экране нацеливается пользователь. Название наводит на мысль, что само оружие излучает луч света, но на самом деле большинство легких пушек фактически получают свет через фотодиод в стволе пистолета.

. Есть две версии этого методы, которые обычно используются, но концепция та же: при нажатии на спусковой крючок пистолета экран гаснет до черного цвета, и диод начинает прием. Весь экран или его часть окрашены в белый цвет, что позволяет компьютеру определять, куда направлено оружие, на основании того, когда диод обнаруживает свет. Пользователь светового пистолета мало или ничего не замечает, потому что период, в течение которого экран остается пустым, обычно составляет лишь долю секунды (см. постоянное зрение ).

Последовательные цели

Первый метод обнаружения, используемый Zapper, включает последовательное рисование каждой цели в белом свете после того, как экран погаснет. Компьютер знает, что если диод обнаруживает свет во время рисования квадрата (или после обновления экрана), то это цель, на которую направлено ружье. По сути, диод сообщает компьютеру, ударил ли игрок что-либо, а для nобъектов последовательность рисования целей сообщает компьютеру, в какую цель игрок попал после 1 + ceil (log 2(n)) обновляется (одно обновление, чтобы определить, была ли вообще поражена какая-либо цель, и ceil (log 2(n)) для выполнения двоичного поиска для объекта, который был поражен).

Побочным эффектом этого является то, что в плохо спроектированных играх часто игрок может направить пистолет на лампочку или другой источник яркого света, нажать на спусковой крючок и заставить систему каждый раз ложно обнаруживать попадание в первую цель. В лучших играх это учитывается либо путем определения совпадения всех целей, либо путем отображения черного экрана и проверки отсутствия совпадений.

Время катодного излучения

Черный GunCon, сделанный Namco для PlayStation. Голубые и розовые Konami Justifiers, сделанные для Sega Genesis.

Второй метод, используемый Super Nintendo Entertainment System в Super Scope и компьютерные световые ручки, более сложные и точные.

Уловка этого метода заключается в самой природе электронно-лучевой трубки внутри видеомонитора (ЭЛТ были единственными доступными телевизионными мониторами в конце 1980-х и начале 1990-х годов, когда этот метод был популяризировал). Экран прорисовывается сканирующим электронным лучом, который перемещается по экрану, начиная сверху, пока не достигает конца, а затем движется вниз, обновляя следующую строку. Это происходит многократно, пока не будет нарисован весь экран, и человеческому глазу будет казаться мгновенно, так как это делается очень быстро.

Когда игрок нажимает на спусковой крючок, компьютер (часто с помощью схемы дисплея) измеряет время, необходимое электронному лучу, чтобы возбудить люминофор в том месте, на которое направлено оружие.. Световая пушка посылает сигнал после обнаружения внезапного небольшого изменения яркости точки на экране, когда электронная пушка обновляет эту точку. Затем компьютер вычисляет целевое положение на основе частоты обновления монитора по горизонтали (фиксированное время, которое требуется лучу, чтобы пройти от левой стороны экрана к правой). Либо компьютер предоставляет временную развертку для горизонтальной частоты обновления через разъем контроллера (как в Super Scope), либо пистолет считывает композитный видеосигнал через Т-образный разъем на аудио / видео кабеле (как в GunCon 2 ). Как только компьютер знает, куда направлено ружье, он может определить с помощью обнаружения столкновений, совпадает ли оно с целью или нет.

Многие пистолеты этого типа (включая Super Scope) игнорируют красный свет, поскольку красные люминофоры имеют гораздо более медленную скорость затухания, чем зеленые или синие люминофоры. В результате в некоторых (но не во всех) играх зеленые / синие пиксели всего экрана несколько увеличиваются при нажатии на спусковой крючок, чтобы получить более надежное определение положения.

Синхронизация отображения невозможна для плазменных, ЖК-мониторов и мониторов DLP, поскольку они не находятся в состоянии «выключено» между обновлениями. Их электроника цифровой обработки сигналов также может вызывать нетривиальную задержку между входным сигналом и выходом дисплея, которая непредсказуема, поскольку она варьируется в зависимости от модели монитора и производителя и даже между настройками режима одного монитора. Задержка, которая не очень важна для обратной связи с игроком, может быть достаточной, чтобы полностью снизить точность системы световых пушек, основанной на отображении времени.

Инфракрасные излучатели

Был разработан новый метод компенсации других технологий отображения, кроме ЭЛТ. Он основан на одном или нескольких инфракрасных излучателях света, размещенных рядом с экраном, и одном ИК-датчике на дульной части ружья. При нажатии на спусковой крючок пистолет посылает инфракрасный луч, который он обнаруживает. Поскольку эта интенсивность зависит как от расстояния, так и от относительного угла к экрану, датчики угла расположены в пистолете. Таким образом решается тригонометрическая система уравнений и вычисляется трехмерное положение дула относительно экрана. Затем путем проецирования дула на экран с измеренными углами определяется точка удара. Ранний пример этой технологии (хотя и без использования ИК) можно увидеть в аксессуаре для перчаток NES Power Glove, в котором использовались три ультразвуковых датчика, выполняющих ту же функцию, что и ИК-излучатели, используемые в некоторых световых пушках.

Более простой вариант обычно используется в игровых автоматах, где нет датчиков угла, но есть 4 ИК-датчика. Однако это может оказаться неточным при съемке с определенных расстояний и углов, поскольку расчет углов и трехмерного положения имеет большую погрешность.

Другие варианты включают 3 или более излучателей с разными длинами волн инфракрасного излучения и такое же количество датчиков. С помощью этого метода и надлежащей калибровки можно получить три или более относительных угла, поэтому для позиционирования пистолета не требуются датчики угла.

Иногда датчики размещают вокруг экрана и эмиттера на пистолете, но вычисления аналогичны.

В Wii Remote используется инфракрасная видеокамера в портативном контроллере, а не простой датчик.

Это семейство методов используется для Wii Remote, GunCon 3 и современные аркадные игры с легкой пушкой.

Обратной стороной этого метода является то, что он не такой точный, как традиционный световой пистолет. Дополнительная обработка ИК-изображения приводит к задержке или «дрейфу курсора», то есть при быстром перемещении светового пистолета по экрану будет казаться, что перекрестие слегка отодвигается от того места, где на самом деле указывает световой пистолет.

Захват изображения

Когда пользователь нажимает на спусковой крючок, экран на долю секунды заменяется, казалось бы, случайным отображением черно-белых пикселей или групп пикселей (блоки). Световая пушка содержит цифровую камеру с высоким разрешением, но с низким числом пикселей и очень узким полем обзора. Захватив всего несколько пикселей точечного изображения, пистолет преобразует небольшое изображение в двоичный массив , который позволяет компьютеру определить точное положение, на которое было направлено оружие. Этот метод совместим с любым экраном любого размера. Размер экрана и расстояние до стрелка вводятся в программное обеспечение драйвера пистолета для определения размеров случайных блоков / пикселей, чтобы наилучшим образом обеспечить визуализацию на ПЗС светового пистолета.

Прямоугольное позиционирование

Подобно захвату изображения, за исключением того, что прямоугольное позиционирование игнорирует любые детали на экране и определяет только прямоугольный контур игрового экрана. Определив размер и искажение прямоугольного контура экрана, можно вычислить, куда точно указывает световая пушка. Этот метод был впервые представлен Sinden Lightgun. Свет от ЖК-телевизора или экрана используется в качестве ориентира. При желании к отображаемому контенту можно добавить тонкую прямоугольную рамку для игр с темной графической темой.

Преимущество этого метода заключается в том, что размер и искажение прямоугольного контура экрана также можно использовать для определения положения и угла наклона пистолета относительно экрана. Теоретически это можно использовать для создания эффекта 3D-туннеля, перемещая пистолет по экрану, чтобы спрятаться за пейзажем или заглядывать за углы.

Многопользовательская игра

Игра, в которой используется более одного оружия, постоянно считывает оба триггера, а затем, когда один игрок нажимает на спусковой крючок пистолета, игра считывает это оружие, пока не узнает, в какой объект был нанесен удар.

Позиционные пистолеты

Позиционные пистолеты довольно распространены в видео-аркадах. Позиционное ружье - это ружье, установленное в шкафу на вертлюге, которое позволяет игроку прицелиться. Их часто путают с легкими пушками, но они работают по-другому. Эти пистолеты нельзя вынимать из шкафа, как их оптические аналоги, которые привязаны и хранятся в навесной кобуре. Обычно они изначально дороже, но их легче обслуживать и ремонтировать. Игры, в которых используется позиционное оружие, включают Silent Scope, аркадную версию Resident Evil Survivor 2, Space Gun, Revolution X и Терминатор 2: Судный день. Консоль порты иногда используют световые пушки.

Позиционная пушка - это, по сути, аналог джойстик, который записывает положение пушки, чтобы определить, куда игрок целится на экране. Пистолет необходимо откалибровать, что обычно происходит после включения питания. Ранние примеры позиционного оружия включают Sega Sea Devil в 1972 году, Taito Attack в 1976 году и Cross. Fire в 1977 году и Nintendo Battle Shark в 1978 году. Однако в некоторых играх были установлены оптические пушки, такие как Crossbow.

Light gun от Exidy. модели
См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-27 09:19:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте